梁浩
(湖南澧水流域水利水電開發(fā)有限責任公司,長沙410000)
河流是水系統(tǒng)與自然環(huán)境能量、物質(zhì)交流的重要媒介,直接關(guān)系城市發(fā)展與水生態(tài)文明的建設。近年來,城市建設中對河道景觀、人文和自然環(huán)境要求不斷提高,城市河道水環(huán)境生態(tài)治理逐漸得到了廣泛重視,有利于改善河流水體環(huán)境,打造穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。
基于我國現(xiàn)代城市的發(fā)展,不少內(nèi)河被侵占,河道面積縮小,直接威脅防洪安全。同時,早期城市河道景觀打造中,多采用切割、疏浚、矯直河道的方法,修建大量的混凝土、磚石襯砌工程,雖然改善了河道整體形象,但是破壞了水系自身生態(tài)平衡,也影響河流自凈能力,加上城市基礎設施不完善,排污口與河道相連,以致于河道水環(huán)境污染嚴重。
河道作為城市景觀風貌的重要組成因素之一,承載著連接城市綠地、激發(fā)周邊活力的景觀功能,同時也是維護城市生態(tài)平衡的重要生態(tài)廊道?;谒鷳B(tài)文明理念下,城市河道的治理要求,逐漸轉(zhuǎn)向為人文、環(huán)境與社會的一體化生態(tài)治理,落實環(huán)境修復與整治工作,恢復河流的天然特征,打造良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。
結(jié)合我國城市河道治理經(jīng)驗分析可知,河道治理矛盾主要集中在防洪安全與生態(tài)需求之間的問題,基于此,城市河道水環(huán)境生態(tài)治理模式逐漸得到了重視,下文主要從生態(tài)護坡、水質(zhì)修復、河道景觀工程等方面出發(fā)展開詳細分析。
生態(tài)護坡技術(shù)理論依據(jù)包括生態(tài)學、水力學、水土保持學等,通過實施植物與工程措施形成護坡系統(tǒng),可充分發(fā)揮生態(tài)工程的自我修復、自我組織和自支撐功能達到邊坡生態(tài)修復、抗滑動、抗沖蝕功能,實現(xiàn)城市與水資源的和諧發(fā)展。常見生態(tài)護坡技術(shù)如下及其應用范圍如表1 所示。
水環(huán)境治理措施主要有污水處理、污水源攔截、有源活水治理以及河床清淤等,為進一步增強河道自凈能力可輔以必要的植物措施,因此河流水質(zhì)修復屬于一項綜合性系統(tǒng)工程。生物修復技術(shù)為改善水體環(huán)境的有效方法,將生物修復技術(shù)與周邊休閑場所建設、改善河流水環(huán)境等相結(jié)合,因存在效果好、成本低、可操作性強等特點現(xiàn)已廣泛應用于工程實踐,其應用前景非常廣闊且應用價值很高。常見生物修復技術(shù)類型及其作用機理如下:
①土壤滲濾技術(shù):土壤為媒介,運用葦?shù)?、林草地、農(nóng)田等植物-微生物-土壤系統(tǒng)的離子交換、化學與物理吸收、過濾、生物氧化等綜合作用,對水中各類污染質(zhì)降解與固定,改善河流水質(zhì)。
②人工濕地技術(shù):通過多濕、微生物、植物、基質(zhì)等要素處理河道中的廢水。
③穩(wěn)定塘技術(shù):由生物、非生物組成,對污水利用水體自凈功能處理。
④人工浮島技術(shù):由固定系統(tǒng)與植物栽培基盤構(gòu)成,以浮躁為載體,利用物種競爭、植物根部吸附、吸收功能,種植高等水生或陸生植物處理富營養(yǎng)水體。
河道生態(tài)整治的關(guān)鍵為合理設計河流的景觀工程,按空間布局、建設內(nèi)容可分為水域覆蓋區(qū)域、水域沿岸帶,主要技術(shù)方法如下:
①河道平面恢復:遵循“遇彎則彎,易寬則寬”原則,恢復河流橫、縱向連通性;合理設置“帶囊狀”結(jié)構(gòu)蓄水湖,促進自然景觀恢復。
②河道斷面恢復:考慮生態(tài)景觀與防洪安全等要求選擇合適的斷面形式,包括雙層(浮床式綠島、生態(tài)綠園、文化走廊及人文景觀等)、復式(生態(tài)護坡與休閑亭閣、人行馬道及親水臺階或平臺等)、梯形(生態(tài)護坡、親水臺階及植被緩沖帶)和矩形(浮床式綠島、懸掛式花壇及植被生態(tài)墻等)等,通過河道斷面優(yōu)化設計實現(xiàn)生態(tài)河流的體系建設。
表1 生態(tài)護坡技術(shù)
③生態(tài)河堤建設:生態(tài)河堤融合了美學、生態(tài)學、生物學以及環(huán)境科學等,在保證堤防安全可靠性的基礎上,創(chuàng)建符合生物生長、水陸涵養(yǎng)要求的仿自然生態(tài)河流。
④濱岸植被緩沖帶:此為連接河流與陸地系統(tǒng)的重要媒介,建設濱岸植被緩沖帶有利于穩(wěn)固土壤、改善河岸景觀和水體環(huán)境,對減少入河污染濃度具有明顯成效。
本文以某城市河道治理為例展開分析。基于城市人口的急劇增長,污染物排放量大幅提升,水生態(tài)環(huán)境遭受了不同程度的破壞,水體發(fā)黑,發(fā)出陣陣惡臭,嚴重影響了城市形象與據(jù)居民日常生活。2018 年,對市內(nèi)13 條河流開展監(jiān)測,共設置21 個監(jiān)測斷面,按照功能對水環(huán)境區(qū)域進行劃分,其中7 個斷面為劣V 類水質(zhì),不合格率高達25%。經(jīng)監(jiān)測,不達標的監(jiān)測指標主要為氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、化學需氧量、生化需氧量等,整體水質(zhì)較差。
①生態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)化,確立柔性治水思路。河流治理、湖池濕地修復與污水處理同時進行,重點解決河湖的水質(zhì)問題,如水少、水臟與水害。
②建立生態(tài)試點,為整體生態(tài)治理提供思路。該城市采用了河道綜合治理方案,對區(qū)域以往出現(xiàn)過的污染問題和治理經(jīng)驗進行總結(jié),后確立以水環(huán)境建設為中心,充分利用地區(qū)的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢,建設大面積的林地與濕地的工作方針,有效改善生態(tài)系統(tǒng),效果理想。與此同時,積極推進生態(tài)示范河(湖)建設,借鑒先進的生態(tài)環(huán)境建設理念,依據(jù)地區(qū)的實際情況選用適宜的工程措施。該城市樹立了后期管理典范(河長制),注重生態(tài)環(huán)境的長期跟蹤監(jiān)測,建立完善的組織調(diào)動體系,保證人力、物力、資金充足,以實現(xiàn)全市水生態(tài)治理樣板工程建設目標。
③系統(tǒng)化治理,構(gòu)建庫河湖渠、人工水道和自然水道貫通的健康水系。借助本市的水道、河道等自然資源,優(yōu)化水系網(wǎng)絡,并通過濕地、水庫等蓄洪滯洪,預防水災。以生態(tài)水利工程為主體,連接庫、河、湖、池、渠,以緩解自然河道的排洪壓力。為保證市內(nèi)水系的有效循環(huán),需注重地下水的補充,保證枯水季節(jié)自然河道水量充足。
對于河道水環(huán)境生態(tài)的改良與建設,本次治理內(nèi)容主要包括:
①構(gòu)建生態(tài)堤防。在完成河流綜合治理后,對原有生態(tài)提防進行加固和延長,新建提防514.74km。生態(tài)提防建設內(nèi)容主要為濱水特色功能區(qū)的打造,功能區(qū)集旅游休閑與居住生態(tài)為一體,生態(tài)提防長度為22.2km,同時建有200m 景觀綠化帶和14 個人工湖,實現(xiàn)了“水清、堤固、洪暢、岸綠、景美”的建設目標。
②革新城市水系格局。實施生態(tài)引水等連通工程,對城市內(nèi)湖池進行生態(tài)用水補給,將河湖庫池水系連接起來,將死水變?yōu)榛钏?,增強水體的流動性。
③控源截污。為治理水質(zhì)問題,成立了水域?qū)m椪涡〗M,建造了8 座污水處理廠,處理能力高達116 萬m3/d,對167 個排污口進行封堵處理。對水域沿線的廠家進行了排污監(jiān)測,有部分不達標,后關(guān)閉了11 家造紙廠。同時成立11 項截污工程,在相應位置埋設了一定長度截污管道,共計6645m,實現(xiàn)了對污水的集中處理,解決了黑臭水體問題。此外,專項整治小組開展了“水質(zhì)污染防治三年行動”,出境水質(zhì)化學需氧量、氨氮、溶解氧為22.18mg/L、1.01mg/L 和8.65mg/L,監(jiān)測結(jié)果符合Ⅳ類水質(zhì)標準,三年內(nèi)有效解決了該城市的水域污染問題,黑臭水體基本消失。
綜上所述,河道生態(tài)治理是我國生態(tài)文明城市建設的基本要求,可有效修復城市河道生態(tài)、改善河道景觀,為城市可持續(xù)發(fā)展夯實水環(huán)境基礎。城市河道水環(huán)境生態(tài)治理中,應根據(jù)區(qū)域情況合理選擇生態(tài)護坡、水質(zhì)修復治理以及河道景觀,切實解決水少、水臟、水害等問題,打造安全健康優(yōu)美水系。