孫威

摘要：指出了圍繞和利用“生態(tài)”這個概念來進行環(huán)境的保護，在此基礎上對破壞的生態(tài)條件進行修復，并持續(xù)改善環(huán)境質量，是從事生態(tài)環(huán)境整治工程技術人員責無旁貸的責任和義務?；诖?，以深水金河水系景觀提升工程為例，探討了園林景觀工程中的生態(tài)河流修復技術，以期提供參考。

關鍵詞：河流;生態(tài);景觀;修復技術

中圖分類號：TU986

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）03-0031-06

1 引言

我國是一個河流眾多的國家，近年來隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和土地資源的不斷開發(fā)導致自然及人工流域河道空間被不斷擠占，水體污染愈發(fā)嚴重，周圍植被破壞嚴重，導致河道的生態(tài)環(huán)境破壞非常嚴重。

黨的“十九大”對生態(tài)文明建設作出了重大部署，體現(xiàn)了習近平新時代中國特色社會主義思想的生態(tài)文明觀，為我們抓好生態(tài)文明建設，開創(chuàng)打造美麗中國的新局面指明了方向和路徑。如何運用生態(tài)工程的理論和方法，大力推進生態(tài)系統(tǒng)保護與修復，實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程，持續(xù)提升生態(tài)環(huán)境質量，建沒山水林田湖草生命共同體，是我們從事生態(tài)環(huán)境整治專業(yè)人員的意向重要工作。本文就生態(tài)的定義以及河流生態(tài)的要求以及河流生態(tài)的修復技術進行初步闡述，旨在和廣大從事生態(tài)環(huán)境建沒保護的同仁們一起探討交流生態(tài)河流的修復技術，在生態(tài)文明建沒的同時，努力學習、積累，并且形成一套符合中國發(fā)展現(xiàn)狀的寶貴經(jīng)驗，為實現(xiàn)我們偉大的“生態(tài)”目標而奮斗。

2 生態(tài)、河流生態(tài)的定義與功能

生態(tài)二字，源自古希臘，顧名思義，生代表了生命，態(tài)代表了態(tài)勢。通常被理解為擁有生命象征的生物在無干擾的自然環(huán)境下的生存狀況。

而我們現(xiàn)在討論的主體生態(tài)河流所指的是河流內部擁有生命意義的各種生物和外部對河流具有影響效力的自然環(huán)境為一體的治理方式。通常國際上認為過度的發(fā)展和頻繁的經(jīng)濟活動是破壞環(huán)境生態(tài)平衡的主因，未經(jīng)過開發(fā)所影響的河流為河流的初始狀態(tài)。初始狀態(tài)的河流相較于開發(fā)所影響的河流具有更為完整的生態(tài)結構，這是一種經(jīng)過大自然挑選、演變之后的健康系統(tǒng)，其在生態(tài)健康方面的屬性更為優(yōu)異。人類活動干擾前的河流是有生命、動態(tài)的系統(tǒng)，水的流動和泥沙的遷移變化是動植物柄息地可持續(xù)的發(fā)展變化工程，這些水文地貌的發(fā)展過程決定了河流、灘地及河岸帶動植物的生活環(huán)境。

河流是動態(tài)的系統(tǒng)，是水流和泥沙不斷遷移、沖刷及沉淀的變化發(fā)展過程，是水文地貌不斷發(fā)展變化的過程。水流在河床及河漫灘范圍內自由流動及遷移擺動。

河流是有河床、河岸和河漫灘（分別對應不同的水位條件）組成完整的生態(tài)單元。河流是生物多樣性和柄息地的敏感地帶，在河床和河漫灘分布著眾多的植物與動物。河流根據(jù)不同的區(qū)域有著不同的變化，周圍環(huán)境、氣候條件對河流有著重要的影響。河流本身對內部的生態(tài)構成和外部環(huán)境具有自我修復能力。

河流具有很強的生態(tài)效益，人類可以在河流中獲取大量的寶貴價值，如河流最基本的水源，可以滿足人類生存以及農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水。其次人們可以對河流進行各種各樣的開發(fā)，獲取收益，如水力發(fā)電、動植物養(yǎng)殖、交通航運等等。然后就是河流的生態(tài)收益，河流對周圍地區(qū)擁有改善環(huán)境、調節(jié)氣候等作用。雖然我國已經(jīng)在河流經(jīng)濟領域有了豐富的發(fā)展，但是對于河流在生態(tài)收益上的開發(fā)還是比較滯后，缺乏足夠的認知。

3 河流生態(tài)問題及修復現(xiàn)狀

3.1 目前河流生態(tài)問題

縱觀水源利用史，18世紀50年代之前，人類活動對河流生態(tài)的影響細微，而第一次工業(yè)革命之后，水資源消耗量大幅增長，開始出現(xiàn)水資源污染以及洪水等自然災害。為了控制災害，人們開展了大規(guī)模圍河造田、河道渠道化、裁彎取直、筑堤、修建橫向攔水壩及固化等建設活動，這些建設活動嚴重破壞了河流的自然條件，生態(tài)系統(tǒng)性日益降低，圍繞著水資源產(chǎn)生的各種問題促使水資源保護成為了當今環(huán)境保護方面的熱議話題。隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，水資源的使用對象主要由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水變成了T業(yè)用水、城市用水等非農(nóng)業(yè)用水，過多的城市用水和工業(yè)用水，促使農(nóng)業(yè)用水壓力增大，當自然災害來臨時，已經(jīng)影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本大計。雖然政府已經(jīng)采取了行動.但是農(nóng)業(yè)用地逐漸減少，工業(yè)和建設用地的增加的趨勢短期內無法得到有效地改善，水資源的稀缺情況會進一步加劇。

據(jù)多方統(tǒng)計表明，中國現(xiàn)如今的社會用水量已經(jīng)接近了存續(xù)的可使用水源的總和，甚至已經(jīng)超過，水資源的污染情況趨于降低，但是實質性沒有改變。同時水土流失情況進一步加劇，水土流失面積依然較大，甚至達到了全國國土面積的3成以上。水環(huán)境的惡化，破壞了生態(tài)系統(tǒng)。因為水資源狀況的急劇變差，我國的各種河流、湖泊的生態(tài)條件都受到了不同程度的破壞，影響我國河流生態(tài)環(huán)境的主要問題來自3個方面：一是水容量減少;二是水質的下降;三是洪澇災害的頻發(fā)。這些現(xiàn)象是原始河流狀態(tài)所不具有的，已經(jīng)成為了制約環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要原因，是建立生態(tài)文明之路上的重大問題。

3.2 關于國際上有關河流治理的主要情況

3.2.1 國外研究進展

在充分研究了國際上關于河流生態(tài)治理的各種資料和實例后，主要總結了美國、歐洲、日本3個地區(qū)有關生態(tài)治理方面的先進經(jīng)驗。這3個區(qū)域均為老牌的資本主義工業(yè)強國，并且在20世紀就已經(jīng)完成了三次工業(yè)革命，隨著工業(yè)的發(fā)展，較早的產(chǎn)生各種環(huán)境破壞方面的情況。所以在20世紀60年代開始，這3個區(qū)域就已經(jīng)開始形成各種關于生態(tài)治理的相關活動，歷經(jīng)50多年，形成了各自關于生態(tài)治理方面的一整套的體系。在生態(tài)修復工程方面，也有了較為成熟的技術與理念。如美國密蘇里河生態(tài)治理、歐洲沿萊茵流域多國共同治理等等，這些優(yōu)秀的先例可以為我國剛剛起步的生態(tài)治理之路提供寶貴經(jīng)驗。

在具體的修復方面，自然學家帕布斯特主張河流的生態(tài)修復要通過大自然的自我恢復能力進行。水利工程師凱爾拉克等6人研究了現(xiàn)有水利工程的構造，得出必須通過改變工程結構來減輕人類對自然河流的影響。環(huán)境學家伯恩哈特認為：河流的生態(tài)修復不僅僅應局限于河流河道的本身，還應擴大到流域內的河灘及周邊自然環(huán)境之中。日本環(huán)境學家三琦和高澤利用傳統(tǒng)的景觀生態(tài)學，以河流兩岸的植物群落和河流集水區(qū)兩個方面展開研究.得出河流的不同方面應當對應不同的植物群落，從而進行相應的景觀配置，達到生態(tài)修復的效果。德國動物學家路德維希和貝茲爾薩姆特借鑒了漢堡市河流豎向動物群落數(shù)量減少，多樣性消失的事實進行研究，發(fā)現(xiàn)因生態(tài)環(huán)境惡劣造成原有的鮭魚數(shù)量下降，通過改善鮭魚的生存環(huán)境，提高鮭魚的數(shù)量，從而達到生態(tài)治理的效果，并且起到了不錯的效果。

3.2.2 國內研究現(xiàn)狀

河流生態(tài)修復這一概念在我國相對來說是一個比較新的概念，并且運用到實際中的少之又少，主要是我國經(jīng)濟發(fā)展起步較晚，早期對于生態(tài)保護沒有迫切的需求。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，產(chǎn)生的生態(tài)弊端日益呈現(xiàn)。鄭天柱教授認為只有河道內具有充沛的水源才是生態(tài)恢復的關鍵，治理措施主要是圍繞著水資源這一條件進行的。陳慶偉教授分析了現(xiàn)代水利工程的興建對原始生態(tài)系統(tǒng)的影響，從水利工程的角度闡述了河流生態(tài)治理的方式。

縱觀國內外各種有關河流治理的方式來看，利用生態(tài)手段進行河流修復是一種比較先進的治理方式，并且得到了國內外的一致認同，國家也認識到了這一點.部分部門、和區(qū)域可以展開試點，學習和利用先進經(jīng)驗。但是在總體上來看，普及程度較低，只看到了污染治理的表面，沒有在生態(tài)層面上進行思考。

4 河流生態(tài)修復技術

4.1 河流生態(tài)修復定義

在不影響生態(tài)系統(tǒng)的前提下，進行一系列的輔助手段及措施，幫助河流進行自我修復，使河流的修復更為健康，保持了原有的自然狀態(tài)，是一項具有可持續(xù)性的技術。

4.2 河流生態(tài)修復的原則

（1）修復的過程中重視生態(tài)環(huán)境的原始自然狀態(tài)運用大自然的手段來進行生態(tài)治理，學習和復制原始河流的自然狀態(tài)。

（2）在空間上對其進行讓步讓自然水流來塑造河流的面貌，自然水流對河流的刻畫往往是最為科學最為健康的，河道的自然沖刷、河床的沉積都是自然地作用，這些作用同時塑造了河道以及周圍流域的水文、地質情況，可以為動物的柄息、植物的生長提供大量的空間，這就滿足了生態(tài)治理的角度。

（3）保持河流平面形態(tài)多樣性河流在平面上要宜寬則寬、宜彎則彎，蜿蜒自然;深潭、淺灘、急流和緩流交替出現(xiàn)，地貌地理景觀復雜多樣及多樣柄息地環(huán)境條件，為生物群落多樣性創(chuàng)造條件。

（4）恢復河流的縱向連續(xù)性、橫向聯(lián)通性及垂直滲透性河流在縱向上保持連續(xù)，沒有阻礙水流沖刷及泥沙輸移的障礙物，水流沖淤平衡，流態(tài)多樣;河流在橫斷面上，無贏性阻隔，橫向連通，斷面多元化，河岸帶蜿蜒自然，植物錯落分布;河床微地形起伏變化多樣，垂直與地下水能夠聯(lián)通，形成良好的河流地貌特征及多樣的環(huán)境條件。

（5）河流通過自然作用進行的生態(tài)恢復其所帶來的動物種群增加、植被豐富等現(xiàn)象更為符合生物生長學，這種帶來的變化對其他外界環(huán)境的影響較小，外界的自然環(huán)境不會因為河流的生態(tài)治理而“水土不服”。所以我們在治理的同時，應當在植被的配植上盡量培育原有植被，創(chuàng)造其需要的生存條件。

（6）生態(tài)修復的過程中，放棄后天形成的修復材料，盡量選擇對環(huán)境影響較小的，原生材料。在石材的選用上，杜絕合成材料，盡量選擇原產(chǎn)地的天然石材，如在金畢河項目中的駁岸施工我們全部選擇了溧水當?shù)卦a(chǎn)石材，杜絕了使用類似燒結磚、合成砌塊等材料，在材料的使用上更加符合了生態(tài)的角度，同時景觀效果非常古樸、自然。

4.2 生態(tài)手段進行修復在技術上的要點

4.3 河流生態(tài)修復技術要點

河流生態(tài)修復的技術要點：其主要包含了河道及周邊環(huán)境空間開發(fā);原始水文、地質條件改良;原始河道縱向走向、走勢恢復;河流橫向空間障礙清理;河流附屬用地自然環(huán)境改良的。河流修復應遵循自然河流的特性來開展（圖1）。

4.3.1 防洪空間拓展

河道防洪空間拓展程度制約生態(tài)修復的程度，根據(jù)河溝道防洪標準、洪水淹沒范圍現(xiàn)狀及防洪空間可拓展?jié)摿?，進行防洪空間的拓展措施配置。從三個角度來進行河道防洪空間的開發(fā);一是降低邊坡坡度;使岸線的走向具有多樣性，岸線周圍擁有豎向的開發(fā);三是修建池塘。岸線的多樣性，和岸線區(qū)域的豎向改良，改善了河流內部水流的流動性，增加了水體與空氣的互動頻率，促使水體充滿氧氣，同時水底有部分富營養(yǎng)淤泥堆積，為植被的生長提供場所，這樣也增加了動物的覓食條件。

4.3.2 水文地貌修復

河流防洪空間的大小制約了河流水文地貌蜿蜒特征的修復程度，一般基于防洪空間拓展程度來規(guī)劃河流的蜿蜒性;如圖2所示，中間的實線條為準備進行生態(tài)修復的渠道化河流。

在居住區(qū)附近的渠道化河段，因為沒有拓展的防洪空間，因此沒有條件進行水文地貌修復;在居住區(qū)上游，如果黃色區(qū)域規(guī)劃為可拓展的防洪空間，其水文地貌可規(guī)劃為灰色虛線顯示的蜿蜒自然河道子槽;如果規(guī)劃的可拓展防洪空間再大，延伸至綠色虛線范圍，該河段的水文地貌可規(guī)劃為虛線顯示的更加蜿蜒自然狀態(tài)的河道子槽。在有長流水的河道，應利用水流自由的沖刷淤積變化過程，實現(xiàn)水文地貌多樣性的修復。

4.3.3 河流流通連通性、橫向的無障礙性修復

應盡量恢復原始河流的連通性，使上下游水流保持順暢，如拆除原有的各種攔截水流的水利設施等，讓水盡可能的“活”起來。同時將老舊的護坡改造為軟性的緩坡.提供植物的生長環(huán)境。在河流斷面較為寬闊的區(qū)域可以開發(fā)副河道，記性類似濕地的生態(tài)開發(fā)。

保持河道區(qū)域內的多樣性。營造河道斷面的不同種形式，改善河流的對于洪水的抵抗能力，減少洪水的破壞。水流兩側的高灘適當削低，保證加水流的快速通過。提高河流的自我修復能力。

4.3.4 將河流由現(xiàn)有的人工修復向生態(tài)導向修復進行轉變

（1）部分河道不僅擔負泄洪的任務，同時還兼具排污的要求，所以河水本身具有較多的污染物，現(xiàn)有的水質凈化措施如化學改良雖然效果較為良好，凈化速度快，但是對河流內部其他種群影響較大。生態(tài)導向的河水凈化手段使我們所提倡的，如物理凈化、生物改良等等，使河水的改良具備生態(tài)性。

（2）生物群落恢復及柄息地修復。河流通過生態(tài)修復后，如何使河流從此一直能夠保持生態(tài)性，我們需采取部分措施，如積極的創(chuàng)造生物的生存環(huán)境，在滿足環(huán)境的同時引入各類原有的動植物及微生物，為河流增加“器官”，滿足自身的運轉。

5 河流生態(tài)修復工程實踐溧水金畢河水系景觀提升工程為例

5.1 金畢河項目定位介紹

金畢河為溧水城南新區(qū)骨干行洪排水河道，源白上游無想山北麓宋家水庫、王家甸，兩座小型水庫，在陳次壩匯合為干流，于流曲折蜿蜒，總體上呈由南向北走向，干流全長4.15km，口寬10～25m，河底高程3.4～5.5m，兩岸無提防，雨水白排入河道，匯水面積24.31km2。依據(jù)新城水系分布現(xiàn)狀，新城南部的宋家水庫與王家甸水庫是本案（圖3）。

金畢河的主要上游水源，金畢河承擔補充下游中山河水量的作用，屬于上游補水型城市景觀河道。金畢河是聯(lián)接宋家水庫、王家甸水庫與中山河的樞紐型城市河道，兼具城市汛期防洪排澇的作用，是重要的城市行洪河道。依據(jù)綠地系統(tǒng)規(guī)劃，本案金畢河濱水綠地為新城中東部大型綠地開放空間中山河城市濱水綠廊的支脈.屬于城市濱水景觀軸帶的一部分（圖4）。

5.2 金畢河項目現(xiàn)狀分析

項目現(xiàn)狀見圖5。

5.3 金畢河項目的河流生態(tài)處理方案

5.3.1 總體規(guī)劃思路

總體規(guī)劃思路見圖6。

5.3.2 印象方案

方案見圖7～圖10。

5.3.3 具體措施闡述

（1）攔水閘設計溧水區(qū)金畢河水環(huán)境綜合整治工程方案設計本案金畢河上下游豎向高差大，沿線共設4處攔水閘，采用固定式景觀跌水閘，進行攔水蓄水，有效減緩水流速度。

（2）黃石或河灘石堆砌較為粗狂生態(tài)充分表現(xiàn)自然河道特性。

（3）生態(tài)護坡設計建立濱水生態(tài)緩沖帶在保證河道安全的前提下，對坡岸進行修繕、平整及恢復，建成1：2～1：3的自然斜坡。建立以陸生植物、濕生植物、挺水植物、浮葉植物為主的生態(tài)緩沖帶。有效阻滯地表徑流，凈化雨水，過濾面源污染。CODcr、NH4+、TN、TP去除率分別達到56%、31%、38%、56%。

（4）生態(tài)清淤薛李東路上游河道為新開挖河道，原河道需清淤后回填作為新岸坡，以保證新岸坡的穩(wěn)定性。薛李東路下游河道基本在原河道位置上，局部段截彎取直，本次T程需對原河道進行清淤、拓寬。根據(jù)本河道工程情況，采用干塘清淤圍堰開挖法，圍堰后，排干河水，待淤泥部分晾干后，挖至設定深度，用汽車外運。

（5）水生態(tài)修復。①沒閘蓄水，擴大水面，提供穩(wěn)定的生境空間。在河段局部水利閘位處擴大水面，形成較開敞的水面空間。擴大水面具備的生態(tài)復合功能。調蓄功能水量調蓄功能，在水量較大時，利用水閘調節(jié)水位.形成有效調蓄的緩沖區(qū)。凈化功能形成凈化水質的緩沖區(qū)，提高下游水質。景觀功能這些功能全部圍繞著水來進行，以水來創(chuàng)造更多的可能性，同時滿足人類的需求。②生態(tài)礫石河床在閘位下游局部河道坡降較大，水流較快的河段.建設河底生物膜河床，強化河道生態(tài)凈化能力。首先，適度地清理部分的河道淤泥.后增加覆蓋大于10cm的原產(chǎn)地河沙，其次，根據(jù)地形堆砌厚度不一的礫石。礫石采用網(wǎng)格固定（圖11）。③引入景觀水生植物通過利用生態(tài)恢復和植被體系建設，形成濱水生態(tài)河道，使河道水質得到凈化，同時兼具景觀美化功能。河道內運用多種水生植物進行水體改良，這些水生植物多呈片狀及帶狀，增加與河水的接觸面積，提高凈化能力，同時河堤岸綠化帶部分被設計為梯田模式，當豐水期時可以滯留部分雨水，降低水中的營養(yǎng)物質含量，改善水質。通過植物進行水體改良可以說是河流生態(tài)治理技術中心的核心。

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