生态水利在灵宝市弘农涧河河道治理工程中的应用

王芳芳

（洛阳水利勘测设计有限责任公司，河南 洛阳 471000）

近年来，我国的经济发展态势良好，国家对各种基础设施建设项目的投入也不断加大，水利工程河道整治工程取得了很大发展。水利工程具有抵抗洪旱灾害、发电、灌溉、航运等功能，为我国工农业生产持续稳定发展作出重大贡献，创造了也日益引起人们的重视，本文对灵宝市弘农涧河流域进行研究，分析几种河道生态治理的措施的应用。

1 弘农涧河流域概况

弘农涧河是三门峡市境内黄河一级支流中最大的一条河流，发源于灵宝市南端小秦岭南麓的朱阳镇芋园西，由南向北流经灵宝市朱阳、五亩、尹庄、城关、函谷关、川口、大王7个乡镇和灵宝市区，在大王镇老城村西注入黄河，流域而积2068 km2，干流长度101 km，多年平均流量10.052 m3/s，多年平均径流量3.16亿m3。本次治理工程处在弘农涧河下游，治理河段为灵宝市城区段至函谷关。治理河段末端以上控制流面积2020 km2，治理总长9.52 km。

2 河道生态环境存在的问题

经现场调查分析，弘农涧河水体颜色呈现黑色浑浊的状态，部分水面漂浮着泥斑，发出阵阵难闻的恶臭味，污染源主要是人们排放的日常生活垃圾，工厂排放的污水和废液等，水体生态系统污染严重。污水未经处理就排入河道，污水当中所含有的泥土和固体废弃物等逐渐沉积形成淤泥，致使水体沉积的污染淤泥更多。河道外侧乱采乱挖较严重，有较多采砂坑没有回填，坑较深，有积水，存在安全隐患。同时主河道受到污染后，直接改变和破坏了周遭的植被条件，附近的动植物生存状况受到不良影响，栖息地范围缩小，很多水生动植物生存条件由之发生改变。

因此，总结灵宝市弘农涧河河道生态存在的问题具体如下：

（1）河道淤积，河道水动力差，生态基流严重不足，水体的自我净化功能几乎完全消失。

（2）河水流速小，使污染物无法得到有效的扩散，使水体内携带污染物加速沉入水中，不能被降解分化，导致河流的污染，使得水质变差。

（3）河道的动植物群落发生改变，如植物群落萎缩、动物迁徙种类减少。如果没有给予及时的整治，会对水质和生态环境造成严重的破坏。因此，弘农涧河河道生态治理的工作迫在眉睫[1]。

3 生态治理措施

河道生态治理采用的措施较多，包括在河道中建造人工湿地、生物浮床、水生植物种植、河道投放微生物菌剂、河岸两侧的生态护坡等。在整治河道过程中，要采取多种河道生态治理措施，突出重点，因地制宜地选择适合河道需求的生态治理技术。本工程根据灵宝市弘农涧河的特点及实际情况制定水生植物种植、建造人工湿地工程和生态护坡多种方式结合的生态治理方案。

3.1 种植水生植物

种植水生植物有利于改善水体水质，主要作用原理是依靠植物的同化吸收作用，降解水体中的污染物质，该技术成本低易实施，因此广泛应用于河道生态治理。水生植物主要分为挺水植物、沉水植物、浮叶植物和漂浮植物四种类型，通常挺水植物合适的水深范围为0～40 cm，沉水植物合适的水深范围为30 cm～200 cm，浮叶植物合适的水深范围为20 cm～100 cm，漂浮植物适用于各种水深范围，一般常用的水生植物有金鱼藻、微齿眼子菜、苦草、伊乐藻和菹草、微齿眼子菜和狐尾藻等。除此之外，水面上种植的水生植物和水体中悬挂型生物填料可以形成生物浮床的形式，为微生物提供巨大的生存空间和良好生存条件[2]。因此，水生植物种植可广泛应用于水利工程河道水体水质的长效保持，通过恢复与构建生态系统，用土壤-微生物-植物生态系统有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物，达到改善水利工程河道生态环境和景观的目的。

3.2 建设人工湿地

在灵宝市弘农涧河牛庄段河道大堤内侧建造一处人工湿地，占地230亩，其中水面面积56045 m2，植物绿地面积89900 m2，建筑及园路铺装8765 m2。河道内设置1座气盾坝，1座液压坝，1座溢流堰，13座潜坝，在每个雍水建筑物回水末端设置湿地，河道内地面积为51600 m2。根据湿地的处理能力设计引水流量1.2 m3/s，设置引水管涵引水至湿地，湿地建设要求分层种植植物对水体净化，植物群落的合理搭配从生态功能考虑，本工程选用茎叶发达的植物以阻挡水流，利用根系发达的植物以利于吸收水系污染物，最终达到净化水质的目的。

人工湿地工程对景观水体的处理综合了物理、化学和生物三种作用。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的悬浮物被填料和植物根系阻挡截留，可以实现沉积物、有毒物、营养物质的滞留、吸附、转化等，进而达到水体净化的目的。本设计注重突出人工湿地的自我净化作用，通过跌落，营造水流的水位落差以及急流、缓流等，形成天然净化能力。将整个湿地设计成有起有伏、有隐有显、有坑有洼、有缓有急，产生多种形式的天然瀑汽，使河水在流动过程中得到净化。从景观效果上考虑，要尽量摸拟自然湿地中各种植物的组成及分布状态，将挺水、浮水和沉水植物进行合理搭配，形成更加自然的多层次水生植物景观。除此之外，结合地形、水位和污染源等条件，有必要的话可通过在河道内设置一些人工强化措施，保障河道水体流动性、改善河道水质，比如增设提水曝气机、水体循环等推流设施，使河道水体与净化设施充分接触氧化，达到水体净化目的。经工程处理大大减少河道的污染物，净化区地表水为IV类，工程处理规模为1.5万m3/d。

3.3 生态护坡工程

河道整治工程中，河道主体的整治非常重要，河道两侧的生态护坡也同样重要，属于河道污染治理的长效措施。生态护坡包括河岸全绿化和护岸材料生态化措施，主要侧重点在于河岸的绿化。常见的生态护坡型式有植草砖护坡、预制连锁块护坡、雷诺植生型护垫护坡。

根据现状堤防护坡情况分段采用不同的生态护坡形式。在河岸种植花草树木，种植草沟，充分发挥植物的护岸作用，逐步形成多层次的生态防护体系，营造一个多样性的生物群落，充分发挥生物群落间的生态作用，做到生态护岸、物理截污，同时满足雨水收集及净化处理要求。改造原有硬化河岸，以恢复岸线和水体的自然净化功能，从而强化河道的污染治理效果。在岸坡构建、生态岛景观构建中，强化水生动物栖息环境营造。并通过良好的维护管理、生态调控，维持湿地系统生态稳定。结合景观提升及堤岸修复工程，改造现状硬质直立护岸，促进滨水浅滩湿地植物生长；对于岸滨滩地宽阔区段，适当降低局部浆砌石护岸岸坡，形成缓坡入水。

4 结语

水利工程河道的生态整治是一项长期性的系统性工程，需要综合考虑多方面因素。水利工程河道治理存在的各种问题都会对其附近的生态造成各种不利的影响。因此，要在施工过程中树立生态保护意识，开展工作前对周边生态环境做测评，建立科学评价体系[3]。水利工程河道整治过程中对治理方案的选择、施工、调度以及后期的水库运行均需最大限度的降低不良影响，采取相关措施保护好生态环境，注重水利工程与生态的兼容性，科学引导水利工程河道整治，协调发展生态环境，以促进人与自然和谐发展。