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北京市中小河流治理模式探讨

2010-02-14魏恒文

中国水利 2010年4期
关键词:治河河流河道

魏恒文

(北京市水利水电技术中心,100073,北京)

历史上,北京因为有着纵横交错的河流湖泊、丰富的水资源,创造出绚丽多彩的历史和文化。全市300余条中小河流是北京可持续发展的关键资源和环境因素,对经济、社会和文化发展有着重要的影响。20世纪八九十年代,北京社会、经济快速发展和人口急剧增长,河流防洪压力加大,水污染加剧,区域水资源不足。在河流治理过程中,采取了加长加高河堤、硬化河道、修建拦河闸坝等工程措施,在短时间内缓解了防洪压力,增加了水资源量,但是由于忽视河流生态功能,没有对河流生态系统实施有效的修复和保护,破坏了河流生态平衡,制约了经济和社会的发展。因此,有必要探讨生态治河模式,促进北京市中小河流生态建设。

一、工程治河模式的误区

1.河流认识误区

①防洪功能核心化。古代大禹治水的故事广为流传,近代 “洪水”与“猛兽”相提并论,足见洪水给我国人民造成的伤害。在北京,防洪排水功能在中小河流治理过程中历来受到高度重视,甚至成为河流治理的唯一目的,牺牲河流的其他功能。

②资源功能利益化。目前,我国经济基础薄弱,但发展速度快,资源需求量大,河流被当做极具经济价值的商品空间开发利用,河流空间被强烈蚕食。当区域水资源总量有限并制约经济发展时,往往以经济利益最大化为目标函数,优先保障高附加值领域用水,挤占河流生态用水。

③环境功能人工化。北京中小河流曾为生产和生活污水的输送、净化作出了巨大贡献,也为后人留下诸如“长河观柳”的美景。目前,一方面认为河流具有净化和输送的能力,肆意向河流排放污水垃圾,最终将健康河道变成了人工排污沟;另一方面将河流景观理解为平整的河岸、整齐的行树和草坪,打上人工烙印。

④生态功能边缘化。河流生态功能主要体现在提供生物栖息地、传播物种、调蓄水分、调节气候、净化空气等方面,对人类生存和社会发展影响重大,但与人类直接经济利益相关度低。由于人类对其认识不足,往往在治河过程中被忽视,或错误地将生态治河理解为园林景观的堆砌或植树种草的绿化工作。

2.治河模式误区

①加长加高河堤。为满足防洪排水的要求,部分郊区河道拓宽断面,受两岸空间限制的河流,采取加长加高河堤的方式解决。北京河道防洪基本执行城区百年一遇、新城50年一遇、乡村20年一遇的一刀切标准,形成高大的防洪堤,严重影响原有的排水系统、道路交通和生态系统,把河道变成单纯的防洪工程。

②裁弯取直河道。为尽快排除洪水或便于城市规划建设等,一些蜿蜒曲折的河道被裁弯取直,如转河(20世纪八九十年代)。裁弯取直河道一是加大河流比降,增大流速,提高河水侵蚀能力,不利于河床和堤岸的安全;二是加快上游支流洪峰在下游叠加,水能集中,增加下游河道防洪压力;三是改变原有河道深潭与浅滩交错、急流与缓流相间的格局,不利于水生动植物繁衍生长,生物多样性降低。

③硬化河床河岸。为提高河道抗冲刷能力或减少渗漏损失硬化河道,如清河、京密引水渠等;或在河道两岸空间受限的情况下扩大行洪断面,采用直立式硬质护岸,如马草河。硬化河道造成了一系列环境和生态问题:首先是硬质护岸代替河岸乔灌草绿色缓冲带,拦截垃圾、净化雨水功能受损,加剧河流水体污染;其次是硬质护岸切断地表水与地下水的联系,岸边植物储水调洪功能消失,增加洪灾总体风险;第三,水生动物栖息地消失,导致河流生态系统退化,自净功能丧失;第四,缺少河岸及水体植物吸收光热,河水温度升高,加速传染性病菌和病虫的繁殖,危害公众健康;第五,河流横断面几何规则化,水岸景观单一,严重破坏河流自然、生态和历史文化景观。

④封盖填埋河道。在城市化建设过程中,由于用地紧张或受经济利益驱使挤占河道,将河道改为暗涵甚至直接填埋以获取更多空间,如前三门护城河、御河等;基础设施滞后地区,垃圾和污水排入河道,使河道散发恶臭,为消除恶臭将河道改为暗涵,如石景山区军福渠。首先,封盖河流使水生动植物因缺氧死亡,加剧水体污染,河道的自然生态群落遭到毁灭;其次,填埋河流使原来流动互通的水系变成了支离破碎的水沟,降低河流行洪调洪能力,带来防洪排涝隐患;再次,封盖、填埋河道缩减区域水面,降低流域涵养水源的能力,不利于调节小气候,热岛效应加剧。

⑤建设提水工程。在北京水资源总量不足的情况下,为最大限度地开发利用水资源,建设了大量提水工程,确保工农业生产需水,压缩生态用水,导致生态环境恶化,河流水体污染加剧,大量河流干涸,河道成为新的风沙源,进而对经济的可持续发展构成极大威胁。

⑥修建拦河闸坝。为营造水景观,在人口聚集区周边河流修筑拦河闸、橡胶坝等,如坝河、南沙河等,一方面增加了水面蒸发,减少了区域可利用水资源,同时减缓了水体流速,易诱发水华,加快河水恶化,对河流生态系统造成严重破坏;另一方面破坏河流连续性,切断水生生物生活通道,阻碍生物洄游,降低了生物多样性。

⑦简化河岸景观。在治河过程中,为便于设计河道断面将河流渠化,如清河(安和桥下段),或因误解河流景观功能而安装整齐划一的防护栏、平整河滨空间自然地形、栽植行树及草坪,如马草河,河流景观被简化、人工化、模式化,不仅使河流景观单调乏味,也使河流失去生态廊道和绿色休闲空间的功能。

由于人们对河流生态系统功能认识不足,无视河流自身特性、忽视人工构造物对水生生物及其生态环境的影响等,导致河流生态失衡,并为此付出巨大代价。

二、生态治河模式探讨

随着经济和社会的发展,人们生活水平的提高,对改善水域环境的要求日益增强,同时总结了工程治河的误区,转变对河流功能的认识,开始探讨新的治河模式。

1.再认识河流

打破防洪功能一刀切。河流防洪关乎人民生命安全和社会稳定,十分重要,但北京汛期短暂,主汛期还不足一个月,所以北京中小河流治理必须将防洪与非汛期资源、景观、生态功能相结合,打造多功能河流。河流可以提供资源和服务,但承载力有限。开发河流水量、水能等资源以及利用河流净化、输送功能等须以河流健康为尺度,保障河流生态需水,杜绝污水垃圾随意排放。摒弃河流景观人工化、模式化。河流景观要有助于生态修复,与周边环境相协调,重视生态自然,淡化人工雕琢痕迹,还河流空间。河流空间是行洪、生物迁徙的重要通道,要依法加以保护,拆除河岸违章建筑,避免挤占河道。河流生态功能是河流提供资源和服务的基础,应受到人们重视,但是生态治河模式还需进一步探索。

在分析总结国内外有关河流生态工程理论的基础上,笔者认为:生态治河是以实现人与自然和谐共处为目标,以河流“回归自然”“服务社会”为思路,以绿色科技为动力,从生态、环境、社会、经济、人文等方面统筹考虑,审慎运用工程学、生物学、美学等知识,维护河流健康生命,促进河流生态系统自动稳定及生物多样性,恢复河流自然功能,以河流的自然状态为尺度开发利用河流资源,使河流服务而非满足人类社会活动的需求。

2.生态治河模式

(1)重视规划

自然健康的河流是一个完整和谐的生态系统,其中某一环节发生变化,都会影响甚至破坏整个生态系统的平衡。实施生态治河,必须高度重视规划,且规划不能局限在河道范围内,而是以流域为单位统筹考虑,将流域内气候、水文、下垫面、水资源以及人口、产业、经济等作为一个有机整体,统筹河流生态效益与经济效益,优化流域水资源配置,强化规划体系中蓝线的运用,保护河流生态用地,退还历史上被占用的河流用地,逐步还清水质,恢复生物多样性。

(2)控制污染

工农业和生活污染是造成水环境污染的主要原因,是对河流健康的最大威胁。生态治河的首要任务是控制与治理流域内污染源,改善水质。一是建设垃圾分类收集——无公害处理——资源再利用系统、污水收集——处理——再生水回用系统,防止垃圾污水进入河流;二是提供科技支撑,推广测土施肥,控制农田等面源污染;三是发挥两岸绿化植被缓冲带作用,恢复河流水体自净能力。

(3)防治水土流失

水土保持作为北京小流域治理的重要措施,发挥了积极的水沙调控作用:一是地表植被的覆盖度提高,加强水循环的垂向过程,增加雨水资源利用量,消减洪峰流量;二是地表糙度增加,降低地表径流流速,减少径流携带泥沙、地表污染物等入河量,保护河流水体;三是针对季节性河流及常年无水河流,在河道内采用水土保持生物措施,“以绿代水”,消除次生沙尘源。

(4)沟通水系

挖掘被填埋水系,新开连通渠道,沟通水库、河流、湖泊以及湿地、坑塘、水田等,构建河网系统。通畅的水网具有强大的水资源调蓄能力,在防洪、供水、补充地下水、调节小气候、美化环境等方面发挥重要作用;另外,滩涂、湿地、坑塘等是良好的动植物栖息地,对维护生物多样性及促进生态系统自稳定性具有重要意义。2008年实施的东南郊水网工程,实现当年蓄滞利用雨水2000万m3,地下水水位回升1.3 m。

(5)修复河流

修复河流是生态治河的核心内容,主要包括以下六个方面:

①保障河网水源。目前,北京多数河流基流已不能满足维持自身生态需水的要求,甚至某些河段常年干涸,因此必须多渠道开源,充分利用区域内雨水资源、再生水资源以及跨流域调水资源,保障河网生态水源。

②恢复河道连续性。拆除废旧拦河闸、坝、堰,将跌水改为缓坡,并在落差大的断面增设鱼道,为鱼类洄游产卵、避难创造条件。

③重现自然河岸线。遵循“宜弯则弯、宜宽则宽”的思想,因势利导改造渠化河道,用蜿蜒、蛇形、折线等代替直线,恢复河岸自然形态。

④塑造多样性生境。在河床中建造河心洲、生态岛或用打木桩、抛石的方法建造急流浅滩和深潭,并在部分河滩上开挖凹地,营造出接近自然的流路和有着不同流速带的水流,造就水体流动多样性,为多样性物种提供生息繁衍的空间。

⑤修复生态河床。降低滩地的高程,后撤堤线,降低堤高,重现水际线的自然变化,以扩大河道的泄洪和调蓄能力;清除河道底泥,提高河床孔隙率,为微生物、水生植物生长创造条件,增强河道自净能力;在正常水位以下设置人工鱼巢,提供鱼类等水生动物的生存空间;以生态学为指导,由水岸浅水区到深水区,梯级栽植挺水植物、浮叶植物、沉水植物,投放鲢、鳙、虾、蟹、螺、蚌等,重建河流水生物生态系统。

⑥建设生态河岸。依据景观生态学的原理,通过在河流两岸建设线状、带状乔灌草相结合的绿色廊道,与山区植被、平原防护林网、城市园林等绿化带交错融合,构成多级绿色廊道网络,构建具有栖息地、生物廊道、水岸过滤带、生物堤等多种功能的生态河岸。护坡原则上采用软护坡方式,尽量避免硬质护坡。为防止软护坡水陆交界面水土流失,可采取辊式植被护坡、植物扦插护岸、生态袋护岸等措施;在通航河道、桥梁两侧、流速很大的河段不排除硬质护岸,但要尽可能使用“可渗透性”材料,并突出水景观设计,掩盖硬质护岸。

(6)营造景观

在满足防洪、水资源调度、生态修复的基础上,营造水岸景观,服务市民回归自然、亲近河流的情感需求。水岸景观应以安全性、开放性和舒适性为原则,并与城市建设风格相协调,与郊区自然环境相融合,体现当地的文化特征、民俗风情、历史风貌,在适宜的节点建造亲水平台、休闲设施、活动空间、历史文化长廊等,提升区域景观品质和居民生活水平。

(7)注重管理

一是加强部门协作。生态治河是北京市基础设施建设的重要组成部分,需要发改、规划、水务、城建、环保、园林等多部门密切协作,共同参与决策和实施。二是注重公众参与。市民是河流生态治理的最直接利益相关群体,应为公众提供参与河流规划、治理、后期管理的机会和平台,体现生态治河、服务人民的思想。三是开展宣传教育。大力宣传水资源、水环境、水生态知识,教育市民爱护身边的河流,培养全民参与保护和管理河流的意识,维护河流健康生命。

生态治河摒弃了注重资源开发和经济利益,忽视生态功能的河流治理观念,尊重河流生态系统的自然发展规律和稳定性,强调资源开发与生态保护相协调,有利于水环境质量的改善、水体生态系统的恢复和稳定,充分发挥河流的综合服务功能。

三、结 语

在河流生态环境、历史文化景观等方面,北京市的转河治理已进行了有益的尝试。转河生态工程建设为水、陆、两栖等多种生物提供了生息空间,历史和文化景观建设,提升了城市形象,也为居民提供一个高品位的绿色休闲和亲水空间,带来明显的环境效益、社会效益和经济效益。随着人们对河流功能认识的深入、对河流生态功能的日益重视,生态治河必将成为北京市治理中小河流的首选模式。

[1]焦志忠.循环水务的理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[2]朱晨东.河道的生态治理——北京转河生态化改造 [J].北京规划建设,2003(5).

[3]徐志侠,等.河道与湖泊生态需水理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[4]董哲仁.试论生态水利工程设计的基本原则[J].水利学报,2004(10).

[5]董哲仁.河流治理生态工程学的发展沿革与趋势[J].水利水电技术,2004(35).

[6]董哲仁.河流健康的内涵[J].中国水利,2005(4).

[7]宋庆辉,杨志峰.对我国城市河流综合管理的思考 [J].水科学进展,2002(13).

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