□薛 強(西峽縣水利技術(shù)指導站)
□李金偉(西峽縣回車鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心)
灌河是丹江支流,位于河南省西南部,源于欒川縣伏牛山北麓。在西峽縣流域面積3215km2,多年平均徑流量8.47億m3,灌河生態(tài)化治理屬西峽縣河道重點治理工程,由于過去河道治理只偏重于水利灌溉、排水泄洪,護岸硬化,再加上灌河河岸兩側(cè)企業(yè)工業(yè)廢水、居民的生活污水、垃圾排入,使得硫、磷等有害物質(zhì)含量增加,河道中基本無生物繁殖,生物生長環(huán)境惡劣。面對日益嚴峻的環(huán)境危機,西峽縣灌河生態(tài)化治理顯得尤為重要。
灌河生態(tài)化治理在西峽縣生態(tài)城市建設(shè)進程中具有重要地位,在治理的過程中,嘗試通過優(yōu)化生態(tài)方案,使治理后的河道能夠貼近自然原生態(tài),體現(xiàn)人與自然和諧共處,逐步形成草木豐茂、生物多樣、能自我凈化、有自我修復能力的水利工程。具體做法是:
過去由于用地緊缺,西峽縣灌河河道濱水地帶不斷被侵占,河道越修越窄,但是為了保證過水斷面,只好將河道取直,這樣治理建設(shè)費用逐漸加大,而生態(tài)功能卻逐漸衰退,河道基本成為了泄洪渠道,這就與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略相悖。而生態(tài)化治理就需要退地還河,恢復濱水地帶,于是西峽縣政府強制拆除原先視覺單調(diào)、熱島效應明顯的渠道護岸,盡量恢復河道的天然形態(tài),宜彎則彎,寬窄結(jié)合,避免線型直線化。
灌河河道外觀采用線型設(shè)計,自然蜿蜒的河道和濱水地帶為各種生物創(chuàng)造了適宜的生境,河灣、凹岸處為生物提供繁殖的場所,洪峰來臨時還可以作為避難場所,為生物的生命延續(xù)創(chuàng)造條件,在有條件的河段,增加了一些濕地、河灣、淺灘、深潭等半自然化的人工形態(tài),既增添了自然美感,又利用河流形態(tài)的多樣性來改善生境的多樣性,從而改善生物群落的多樣性。自然曲折的河岸提高了水中含氧量,增加曝氣量,因此有利于改善生物的生存環(huán)境,同時能夠消減洪峰,減小流水能量,緩解對下游護岸的沖刷,對沿線護岸起到保護的作用。
在灌河生態(tài)化治理中河道斷面通過優(yōu)化設(shè)計方案,按照從復式斷面到梯形斷面再到矩形斷面的順序選擇斷面,避免了斷面的單一化。傳統(tǒng)的矩形斷面河道往往采用單一的護岸形式,這樣就導致了水生態(tài)系統(tǒng)與陸生態(tài)系統(tǒng)隔離,兩棲動物無法躍上岸頂,生物群落的繁殖受到人為的阻隔。梯形斷面的河道在斷面形式上解決水陸生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性問題,但是親水性較差。而復式斷面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形斷面,在常水位以上部分可以設(shè)置緩坡或者二級護岸,這樣在枯水期流量小的時候,水流歸主河道,洪水期流量大,允許洪水漫灘,過水斷面陡然變大,所以復式斷面既解決了常水位時親水性的要求,又滿足了洪水位時泄洪的要求,而且由于大大降低了護岸高度,且護岸結(jié)構(gòu)不需采用漿砌塊石、混凝土等剛性結(jié)構(gòu),可以采取一些低強度的柔性護岸形式,為生態(tài)護岸形式的選擇提供了有利條件。人類活動較少的區(qū)域,盡量保持天然河道面貌,使原有的生態(tài)系統(tǒng)不被破壞。
通過選擇多樣化的河道斷面不僅能使水流速度產(chǎn)生變化,增加曝氣作用,從而加大水體中的含氧量,而且有利于產(chǎn)生多樣化的生態(tài)景觀,形成多樣化的生物群落。
傳統(tǒng)的河道護岸在材質(zhì)方面大多采用混凝土及漿砌塊石等硬質(zhì)材料,整個護岸形成一個封閉的體系,只考慮了河道的安全性,卻忽視了對河流環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)及其動植物及微生物生存環(huán)境的影響。這不僅阻礙了水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),使地下水與河水失去水力聯(lián)系,水循環(huán)過程被隔斷,河道變成了只進不出的封閉水體。
灌河生態(tài)化治理中護岸根據(jù)不同的坡面形式,選擇不同的結(jié)構(gòu)形式,坡面較緩的河段,選擇生態(tài)砌塊、土工格柵等柔性結(jié)構(gòu),而坡面較陡的河段,選擇干砌塊石、石籠、滲水混凝土等半柔性的結(jié)構(gòu),這些植物或植物與土工材料結(jié)合的水工結(jié)構(gòu),不僅具備一定的結(jié)構(gòu)強度,能減輕坡面及坡腳的不穩(wěn)定性和侵蝕,同時能夠?qū)崿F(xiàn)多種生物的共生與繁殖。通過多種護岸形式的實施,為各種生物創(chuàng)造了適宜的生長環(huán)境,體現(xiàn)生命多樣性的構(gòu)思,延續(xù)了原始的水際邊緣效應,又給各種生物提供了生長的環(huán)境、遷徙的走廊,形成了完整的生物群落。
灌河生態(tài)化治理根據(jù)水位和功能的不同,在常水位線以下且水流平緩的地方,選擇生態(tài)美觀的水生植物,它的功能主要是凈化水質(zhì),為水生動物提供棲食和活動場所,美化水面。另外根據(jù)河道特點選擇合適的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生態(tài)習性科學地配置,實行混合種植和塊狀種植相結(jié)合。常水位至洪水位的區(qū)域是河道水土保持的重點,栽植濕生植物,河灘部分選擇能耐短時間水淹的植物,在不影響行洪排澇的前提下,種植少量喬木樹種;洪水位以上是河道水土保持植物綠化的亮點,是河道景觀營造的主要區(qū)段,群落的構(gòu)建選擇當?shù)刈匀恍纬善志坝^的樹種,并且適當增加常綠植物比例,以彌補洪水位以下植物群落景觀在冬季蕭條的缺陷。這樣,水生植物與河邊的灌喬木共同形成了有層次的植物生態(tài)景觀。
河道的生態(tài)化治理是現(xiàn)代河道治理的發(fā)展趨勢,也是一個可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程,除采取工程和植被措施外,還必須有選擇地放養(yǎng)水生動物及微生物,以恢復生物的多樣性,重建生物系統(tǒng)的生態(tài)鏈。我們希望看到經(jīng)過生態(tài)治理的河道能夠拉近人與自然的距離,河流兩岸蒹葭蒼蒼、白灘漫漫,水面上輕舟蕩漾、水鳥游弋,水面下水草茂密、魚翔淺底。
[1]王建新,等.河道生態(tài)修復示范工程對水體總氮、總磷等指標的影響.浙江水利水電??茖W校學報[J],2008,20(1).
[2]楊 蕓.論多自然型河流治理法對河流生態(tài)環(huán)境的影響[J].四川環(huán)境,1999.
[3]葉碎高,等.河道植物措施與生物多樣性研究進展與展望[J].水利與建筑工程學報,2008,6(2).