趙明

（北票市防汛抗旱指揮部辦公室，遼寧 北票 122100）

傳統(tǒng)的水利建設比較注重防洪排澇、灌溉供水、水力發(fā)電等功能，隨著我國水利事業(yè)的快速發(fā)展水利工程發(fā)揮的重要作用更加突出。與此同時，人類活動對自然水系的干擾程度也明顯增強，如生態(tài)功能退化、水體污染、江河斷流等問題日趨突出。從工程設計上，河道整治要保證與生態(tài)過程的協(xié)調性，運用生態(tài)治理模式盡量降低對環(huán)境的影響[1-3]。換而言之，就是要維護水系統(tǒng)健康與良性循環(huán)，尊重物種多樣性維持河道自然生境，減少對資源的剝奪以及促進對生態(tài)的保護，最終形成系統(tǒng)穩(wěn)定、功能強大、結構優(yōu)化、群落搭配合理的生態(tài)系統(tǒng)。

一、河道治理技術

（一）治理現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的河道整治多以河床硬化、漿砌石或塊石護坡等方式為主，雖然能夠提供較安全的河流環(huán)境，有效抵御洪澇災害以及保持水土，但從人水和諧的視角其環(huán)境協(xié)調性極差，給水系統(tǒng)循環(huán)以及周邊環(huán)境造成嚴重影響，主要體現(xiàn)在：

1.生物多樣性減少。多樣的水體流動性受河道整治發(fā)生顯著改變，水流速度因裁彎取直措施明顯增加，這大大增強了水流對河岸和河床底部的沖刷，加之河床異質性的減少使得生物原有的棲息條件和生長環(huán)境破壞甚至消失。

2.自凈功能下降。自然河道的自凈功能發(fā)揮著重要作用，而土壤與水體之間的聯(lián)系因光滑的硬質式護岸被割裂，由此導致環(huán)境與生物、土地與水體的隔離，水陸系統(tǒng)之間的能量、物質交換受阻，孤立于土壤之外的河流系統(tǒng)無法支撐復雜的水生生物群落，河流的自凈功能明顯下降。

3.水體污染加劇。以往的河道治理，通常將膨脹劑、抗凍劑等許多添加劑被加入建筑材料內，而部分混凝土或漿砌石長期處于水體浸泡狀態(tài)，由此使得水與添加劑、部分原材料發(fā)生碳化反應或水化反應，從而造成河流污染。此外，各種因污染物無法被裸露硬化的岸坡過濾吸收，在降水徑流作用下被排入河道，從而產(chǎn)生水污染等問題，并且河道失去了原有的綠色植被護岸的生機[4]。

4.洪澇風險增大。裁彎取直使得河流束窄加深，不透水范圍因硬化覆蓋而擴大，從而減弱了河道泄洪能力，致使洪澇風險增加并帶來防洪隱患。

（二）形態(tài)設計

天然河流走向通常呈蜿蜒曲折狀，為維持其原有的環(huán)境空間以及自然屬性，形態(tài)設計時應遵循“遇彎則彎、易寬則寬”的原則，隨地形和層次的改變而變化，盡量維持河流原有的地貌形態(tài)，恢復河道的縱向與橫向連通性，保證河流的自然運行[5]。另外，形態(tài)設計時還要考慮水域、陸域兩個系統(tǒng)，在保證防洪安全的基礎上考慮各類不利因素科學設計。

（三）河床河堤設計

為恢復適宜于水生動植物生長繁衍的多孔質、生態(tài)化河床，將原鋪設于河床的硬質材料拆除。以改善河床自然環(huán)境、保護水生物種、人與自然和諧相處等為原則，運用穩(wěn)定河床的方法增強水系統(tǒng)自修復功能，切實提升河道行洪能力以及水生物種多樣性。

河堤具有植被護岸、緩沖帶、廊道的功能，在確保防洪安全的基礎上提供一道人水相親的風景線。所以，堤防加固與河床修復應引起重視，以保證生態(tài)與防洪功能為要求建成綠色堅固的長廊。通過治理河堤以及沿線景觀，達到防洪安全、自然與人文景觀相協(xié)調的目的。因此，河床河堤設計就是創(chuàng)建生物與水體、水體與土體相互涵養(yǎng)且生境適宜的河堤替代過去人工混凝土建筑，提升河流調節(jié)水量、滯洪枯補、水體自凈等功能，為動植物生長反演提供適宜的空間。

（四）護岸技術

傳統(tǒng)的護岸材料有預制砼塊、混凝土、干砌石或漿砌石等，對防治土壤侵蝕、保證防洪安全及增強岸坡穩(wěn)定性等具有重要作用，這也給河流生態(tài)與自然景觀帶來不利影響，加劇了生態(tài)系統(tǒng)破壞、水域和陸域環(huán)境的惡化，水體自凈能力明顯下降。所以，生態(tài)護坡的關鍵是有機結合生態(tài)植物材料和工程措施，或者利用生態(tài)型植物保證河流沖刷岸坡的穩(wěn)定性以及完整性。生態(tài)護坡技術涉及生態(tài)學、水力學、水土保持學、水文地質等多門學科，采取適宜的植物與工程措施建成良性循環(huán)、綠色生態(tài)的護岸體系，盡量發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自修復、自組織和自支撐功能，從而實現(xiàn)人類社會、生態(tài)護岸較高年、水資源與河道治理的協(xié)調統(tǒng)一。所以，護岸技術屬于一項涉及微生物和動植物等綜合技術[6]。

（五）水質修復技術

一般地，河流水質修復主要物理、化學、生物生態(tài)3 種方法，其中物理方法有引水稀釋、疏挖底泥、機械除藻等，這類方法往往治標不治本，通常作為應急措施解決突發(fā)性水污染問題；化學方法有加入鐵鹽、石灰?；瘜W藥劑等沉積磷、脫氮、殺藻，這種方法易造成二次污染且投入的成本較高；生物生態(tài)法有種植與養(yǎng)放水生生物、修建人工濕地、人工增氧等，此類已成為城鎮(zhèn)河道水質修復的重要手段，也是研究水生態(tài)修復的重點與熱點。

（六）河岸植被設計

城鎮(zhèn)河道的水陸存異性越大、空間面積越廣，則生物多樣性、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及促進生態(tài)服務價值的作用越強。因此，河道生態(tài)治理要最大程度的增加兩岸和水面面積，保持生物群落棲息地上下游、左右岸的連通性，提升生態(tài)系統(tǒng)完整性，增加綠化岸坡與水面的過渡通廊，更好的融合岸邊與岸坡樹林、綠地，由此建成生態(tài)網(wǎng)絡體系。

陸生、水生和濕地物種為生態(tài)河道的主要物種類型，通常按以下要求選擇水生和濕地物種：物種具有易繁殖與栽培的優(yōu)勢，并且不引起外來物種入侵；觀賞價值高；能夠承受一定的水污染壓力；擁有較強的水環(huán)境凈化能力；生長后植物景觀層分明、立體景觀及環(huán)保效果較好。水生、濕地物種對于富營養(yǎng)化水體具有優(yōu)異的降解與吸收能力。此外，考慮河流所在地的氣候條件與自然環(huán)境選擇水生、濕地物種，一般選擇水體凈化能力較強、生存能力較強、根系發(fā)達、生長速度快的物種，主要有香蒲、蘆葦和鳳眼蓮等[7]。結合河岸景觀空間要求合理選擇陸生物種類型，選擇易栽培生長、景觀效果好且觀賞價值高的本地喬灌木與草本植物，可供選擇的落葉喬木有旱柳、垂柳、國槐等，花灌木有紫葉李、海棠等，草木花卉有馬蓮、繡線菊、萱草等，常綠苗木有檜柏、黃楊、女貞等，選擇的草坪品種應盡量為多年生，做到不同物種層次分明、相互交錯，在發(fā)揮良好生態(tài)效益的同時具有一定的季節(jié)變化。

二、城鎮(zhèn)河道生態(tài)治理模式

（一）河道線型設計

河道線型布置要充分考慮河流天然原有的走向，盡量保留河流的天然輪廓，并結合城市發(fā)展規(guī)劃和市政建設適當調整。針對城鎮(zhèn)道路與河流存在交叉處，應對河道按照橋梁建設和路網(wǎng)適當調整，以正交叉替代斜交叉的調整方式也比較常見，調整過程中河道轉彎處要形成光滑的曲線，故轉彎半徑不宜過小，并且強調兩岸的協(xié)調以及上下游堤線的銜接；針對比較規(guī)整的城鎮(zhèn)用地規(guī)劃格局，土地的高效利用往往受到河道穿越的限制，對此適當修改河道線型，使河流盡量貼近道路，并規(guī)劃親水平臺形成濱河景觀帶，切實改善道路景觀，在居住區(qū)與道路間形成天然防護帶以降低揚塵、噪聲影響。工程中要慎重考慮河道裁彎，雖然裁彎可以增加兩岸土地面積、縮短航程、增強河流的泄洪能力，同時也會對河道原有的優(yōu)美景觀和自然彎曲造成破壞，在一定程度上改變河勢。

（二）護岸、斷岸設計

城鎮(zhèn)河道生態(tài)治理主要有人工生態(tài)護岸與自然生態(tài)護岸兩種方式，人工生態(tài)護岸主要用于解決水土流失、岸坡坍塌的問題，一般適用于有通航要求的鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城市河道；自然生態(tài)護岸防護生態(tài)與河堤的根本途徑是利用根系發(fā)達的植物，從而改善生態(tài)環(huán)境、防治水土流失和固土。對此，優(yōu)先考慮自然生態(tài)護岸，以充分發(fā)揮植物吸收、分解污染物及固土的作用；而對于兩岸間距較窄、泄洪排澇量較大且水流速度快的河道，治理工程宜選擇人工生態(tài)護岸，為減少剛性結構多選用自然材料，盡量選擇生態(tài)方格或者互嵌生態(tài)模塊，以達到美化工程環(huán)境、防治土壤侵蝕和固土保沙的目的。

城鎮(zhèn)河道生態(tài)整治常用的斷面形式有復式斷面和梯形斷面，其中河道灘地復式斷面占地較大，能夠為兩棲動物與水生生物提供適宜的生長空間，所以其生態(tài)性較強，同時灘地也可開發(fā)成生態(tài)功能較強、景觀效果良好的景觀休閑區(qū)；與復式斷面相比梯形面積較小，比較適用于城鎮(zhèn)河道，設計時要最大限度的降低兩岸坡度以發(fā)揮其生態(tài)功能，通過綠化岸坡增大林草覆蓋率。

（三）水質修復設計

河流水質惡化的根本在于水系統(tǒng)中溶解氧含量的減少，其溶解氧以大氣復氧與植物光合作用為主。污染物耗氧量過大的情況下僅僅依靠大氣復氧遠遠不夠，為提升水環(huán)境修復能力必須進行人工增氧，例如利用兩岸提水及河道修建小瀑布、噴泉、跌水、水車等，增加水體流動性、交換能力、景觀效果和水中溶解氧含量。此外，為提高河道的流量與流速，可以對城鎮(zhèn)河段實時從其它河流補水、調水。增加水量可以提高水體的自凈能力，降低污染物濃度及增加稀釋水體；增大流速可以增加水體溶解氧及其復氧能力，有利于促進污染物的輸移與擴散，促進植物、微生物、水生物種類與數(shù)量的增加，對降解與吸收污染物具有積極作用。

河流生態(tài)系統(tǒng)中貝、螺、魚、蝦等水生生物為主要“消費者”，對于河道中的有機碎屑與浮游生物具有良好的攝食、濾食作用，有利于促進水系統(tǒng)的良性循環(huán)。采取水生生物調控措施，通過食物鏈一些貝類與魚類具有一定的富集河流中放射性元素、重金屬等污染物的作用，從而發(fā)揮改善水質的功能。此外，水體在魚的游動作用下流動加快，有利于分解與沉淀水體中的污染物[8]。因此，放養(yǎng)的水生生物可以改善與凈化城鎮(zhèn)河流水體，通過修復水體生態(tài)實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護目標。

（四）景觀設計

河道生態(tài)整治的基本要求為景觀設計，通過河道治理形成濱河、鄰水的景觀帶與風景休閑區(qū)，所以要突出文化特色、因地制宜的設計景觀?？紤]河道實際情況合理設計與布局景觀，通過整體規(guī)劃區(qū)、帶、片、線、點保證城市整體景觀的協(xié)調，造景時盡量利用清淤土，如修建親水平臺、親水廣場、河心島等，體現(xiàn)開放、休閑、親水、自然的風情特色與景觀體驗。景觀規(guī)劃設計還要反映當?shù)氐臍v史痕跡、獨特文化以及體現(xiàn)城市文化精髓，修建能夠成為歷史與文化載體的閣樓、雕塑、廊道、文化廣場等。

三、結語

隨著科學發(fā)展觀以及人水和諧理念的不斷深入，人們越來越強烈的渴望宜居的環(huán)境和河道水系生態(tài)服務功能，“優(yōu)美、文化、舒適、休閑”的生態(tài)工程逐漸成為城鎮(zhèn)河道整治的新思路。城鎮(zhèn)河道生態(tài)治理以提升水環(huán)境自修復能力、利用生物增強自然景觀效果原則，以改善水體環(huán)境、修復河道生態(tài)、創(chuàng)造和諧的自然景觀為目標，利用生物、土壤、水體系統(tǒng)間的相互作用，治理河道系統(tǒng)以及修復水體環(huán)境，從而實現(xiàn)水系統(tǒng)的自修復、河流的良性循環(huán)和可持續(xù)利用。