小清河生态修复初探

2015-04-05丁晓洁

山东水利 2015年2期

关键词：小清河生态修复流域

丁晓洁，张　美

（山东省小清河管理局，山东济南 250014）

小清河生态修复初探

丁晓洁，张美

（山东省小清河管理局，山东济南 250014）

【摘要】分析了小清河生态系统功能与现状问题，从流域尺度出发，阐明生态修复的目标，提出水质水量、植被、湖泊湿地及岸坡修复4方面生态修复工作重点，为小清河生态修复建设提供理论支持。

【关键词】小清河；流域；生态修复

小清河流域水系复杂，支流众多，河道建设有堤防工程及分洪道工程，干流主要节制闸有睦里庄节制闸、王道闸等8座节制闸，支流分布有9座大中型水库。资料表明，小清河整治后，不同河段断面从自然抛物线型变为梯形，工程措施建设使得小清河防洪除涝能力得到较大提升，极大保障了沿河地区经济财产和人民群众安全，但人工开挖建设的一系列河道建筑物工程使得河流水系连通性遭到破坏。

1　小清河生态现状调查

河流生态系统调查是河流生态修复建设的基础。调查内容包括流域内社会经济发展情况和河流生态系统发展情况。其中，河流生态系统发展情况包含河流水系、湖泊湿地、水库工程、水质水量、生物群落的基本情况及演变趋势。

小清河上游干流主要为城市河道，流域水生态系统调查应特别注意城市化对河流的生态影响，一方面，发展造成的污染使得水质恶化，严重破坏了河流生态系统健康；另一方面，“马路行洪”改变了产流过程，河流的水文情势的变化又直接影响到水质水量及动植物生境。北方河流季节性较强，降水主要集中在汛期，加之近年来地下水位下降、泉水量减少等影响，河道水量逐渐减小。自20世纪60年代以来，小清河生态环境受到极大污染破坏，鱼虾绝迹。此外，岸线侵蚀、河道变窄等也是小清河生态系统目前面临的主要问题。

2　小清河生态修复的目标原则

小清河干流为人工开挖，支流为自然河流且多位于干流南部，流域内建设有多处涵闸、水库等建筑物工程，这些人为不可逆因素的干扰，一定程度上使得河流生态修复无法完全恢复到初始自然状态，但可在现状条件下，依据生态学、水文学、地质学、景观学等多学科理论，按照“保护优先、多措并举、人水和谐、生态文明”的原则，采用人工和自然措施进行积极干预乃至重建，使河流生态系统的各项功能特征得到修复。

3　技术措施

自20世纪80年代起，河流生态修复全面展开，修复技术也日渐成熟，目前河流生态修复提倡人工干预与自然恢复相结合，修复措施根据适用对象的特点不同可采用工程措施和非工程措施。工程措施侧重于对河流生态要素的修复，如水质、水量等水情要素，河岸、河底等地质要素等；非工程措施侧重于管理制度及体制建设，主要为保障河流生态修复成果或促进修复工作进行。

根据小清河生态特征和功能，结合河流现状和面临的主要问题，在开展生态修复工作时应从流域尺度出发，强化顶层设计，对小清河生态修复工作进行全局布置，划分重点，分步进行。在规划的过程中，要注重引入水文学、生态学、地貌学、工程学等多学科理论分析。

4　生态修复重点

4.1水质水量

水质和水量是表征河道生态状况良好与否的最直观指标，也是河流生态修复的首要任务对象。根据省环保厅资料显示，小清河水质主要污染物有COD、石油类等，污废水大多来源于城镇工矿企业生产及居民生活排放。水质恶化导致了水体生态系统退化，对污染水体的净化可采取物理、化学及生物方法。河流疏浚是一种较为简单的物理方法，通过直接疏挖污染物较为富集的河底沉积物来减少污染物质释放到水体中；也可人工增氧即向水体充入氧气，恢复水中溶解氧含量，提高水质自净能力。化学方法是利用化学反应原理，向水体中加入某些化学物质来去除或沉降污染物。生物方法则是通过某些微生物和植物的作用来降解河水中的污染物质。

由于近年济南市区泉水喷涌量减小，小清河的清洁水源日渐缺乏。小清河上游干流是济南市南部山洪、市区泉水、城市排水的必经通渠，是市区唯一的防洪除涝和排污河道，除汛期短时洪水注入外，清水补给十分匮乏，使得小清河干流自然净化能力和纳污能力严重降低。因此，生态修复时要对河流生态基流计算，通过跨流域调水等有效措施来进行生态补水。

4.2植被恢复

植被恢复是河流生态修复的重要技术，根据植物自身特性及河流特点来应用不同的植物修复措施。在保障河流主导功能正常发挥的前提下，根据以下原则选择植物种类：植物的生态习性要与立地条件相适应、以当地固有的本土植物为主、提高河道物种多样性等；对于平原河道还应选择耐水淹的植物种类。在植被恢复时，根据不同河段特点，选择最适宜植物，如小清河城区河段，应当考虑景观功能，选择观赏价值相对较高的植物。

4.3湖泊湿地

湿地具有强大的生态净化功能，小清河流域内湖泊湿地众多，加强对流域内现有自然湿地保护，以发挥湿地生态系统的自我净化能力。同时，积极采取人工修复技术，恢复或重建湿地生态系统功能。湿地恢复的关键技术包括湿地生境恢复、生物恢复及生态系统结构与功能恢复。湿地生境修复技术的重点是湿地基底、水源和土壤的修复，基底稳定湿地面积才稳定，水源丰富湿地循环才平衡，土壤改良利于生物恢复。小清河湿地水体的主要问题是富营养化及重金属污染，生物恢复时应种植对营养盐吸收效果好或者对重金属元素具富集能力的植物。湿地生态系统结构与功能的恢复可通过建立自然保护区，稳定生物群落等实现。当湿地边界与行政边界不吻合时，修复过程中要注重应以流域为整体，加强区域间合作。

4.4岸坡修复

传统的水利工程建设目的单一，主要为河流防洪、供水而服务，较少考虑到带来的生态影响，随着河流生态修复理论研究的不断进行，“生态工程”的概念于1962年由美国生态学家H.T.O-dum等首次提出，并逐渐应用到受损河流生态系统修复实践中。防洪除涝标准提升后的小清河，岸线渠道化、硬质化问题突出，不利于河流生态功能的发挥，如何在确保小清河防洪功能不受影响的情况下，实现水利工程向生态工程的转变显得尤为重要。传统铺设护坡护岸的材料主要为浆砌块石、水泥、混凝土等，在生态修复过程中，需要探索生态良好同时不失功能的新材料或者对现有硬质岸线进行改良，推广生态型护坡。国外在岸坡修复方面开展了大范围的整治实践，如荷兰、瑞士等国家不再采用以前人工铺设在河床上的硬质材料，代之可以生长灌草的土质边坡，使河道及河岸的自然状态得到逐步恢复。对河流采取分段治理的措施，顺应河势、因地制宜，减少不必要的筑坡，在需要筑坡的河岸和铺设的河底，对地面的不透水面积百分比予以限定。