生态水利技术在河道治理中的应用

曲洪伟

（广东省德庆县水土保持委员会办公室，广东 肇庆 526600）

当前，随着城市化的进一步纵深推进，城市生态环境随之受到一定的污染影响。为了实现人水和谐的目标，在城市规划建设中一定要将城市河道治理作为重点任务[1]。而生态水利工程正是与这一治理理念完美契合，通过将生态水利引入河道治理中，可以有效地改善河流生态环境，打造全新的生态系统，从而实现社会和谐生态的构建。

1 生态水利工程的优势

在以往的河道治理中，由于治理方式较为单一，造成了对河道周边自然生态环境不同程度的影响。而当前将生态水利工程引入到河道治理中，通过一系列的生态水利措施方案，让河道治理更具持久性。其应用优势主要有以下3点：

1）生态水利下的河道治理，即基于河道的自然地形、水生物等实际情况，科学配置河道周边植物、水中生物等，使之能够有机联系起来，从而构建起一个良性稳定循环的全新生态系统。在此基础之上，河道治理能为河流水生物以及周边鸟类等生物提供一良好的繁养生息生态环境。

2）河道治理工程中通过引入生态水利技术，可以有效地净化河道有机污染物。在此基础之上，河道水流自我净化的能力能得到一定的增强。有机物作为河道中真菌细菌的食物，在氧化作用下分解成为无机物，由河流中的藻类吸收并在光合作用下，藻类释放出氧气，进而为河流中的生物生长提供条件[2]。这一良性循环下，河道水体的污染问题得以解决，通过水体自身净化，使得水域清澈，形成一良好的生态环境。

3）河道治理中最关键的内容就在于河道两侧的植被恢复，生态水利下的河道治理工程，可以起到涵养水源的作用，通过河道土壤细小孔洞渗出的水，使得两侧植被能够正常生长，让两侧植被的根系更为发达。与此同时，在雨水冲刷的天气下，两侧植被也能起到很好的固土作用，避免较大的水土流失。

2 生态水利河道治理的原则

2.1 空间异质性原则

应用生态水利理念治理河道，应认识到空间异质性。为确保整个生态系统的良好运转，在河道治理中，应以改善物种生存环境质量为基础目标，最大限度地防止污染问题。与此同时，河道的治理应做好周边环境维护，利用多种生态保护措施对区域生态系统进行优化，促进河道附近生物的多样化，形成各个空间相对独立而整体联系的稳态。

2.2 适宜性原则

作为城市环境治理中的一项重点工程，河道治理包含多个环节，如植物配置、绿化优化等。对此，生态河道治理应遵循适宜性原则。例如，对于植物的选择，应以固土能力为基准，以确保植被能够在保持水土稳定方面发挥较好的效益。同时植被的选择还应因地制宜，在此方面，可选择乡土类植物，如狼尾草、紫花苜蓿等，保证所选的植物根系发达，具备一定的抗侵蚀能力。植物配置时应结合植物的生长习性以及河道实际的地质条件等进行综合考虑，如河滩部位对于植物的配置应选择耐淹能力强的、河道常水位至洪水位处对于植物的配置应选择护土固坡能力强的。

2.3 反馈调整式设计原则

生态水利下的河道治理，应遵循反馈调整式设计原则。具体而言，从可持续发展目标来看，由于生态系统的自然演变，其本身很难按照单独设定的目标发展，在这一过程中极易受到外界的影响。因此，对于生态河道治理工程而言，其存在着一定的不稳定性，这就要求相关工作人员应注重反馈调整式设计，对河道治理中存在的不合理之处进行及时地调整，以确保生态环境的稳定性，实现预期发展目标。

3 生态水利河道治理措施

3.1 优选材料及水工建筑物

在当前的河道治理工程中，为实现有效地生态环境保护，各类新型材料被广泛应用于生态水利河道治理中。其中，雷诺护垫材料即为一种应用价值较高的材料，其为双绞合或三绞合的六边形金属网面[3]。在实际的应用过程中，需要在其网面内填充石头、混凝土块或其他特定生态功能产品并进行连接。在铺设完成后，需在其坡面上进行绿色植被的种植；此外石笼生态格宾网这一材料，其具有较好的透水性、排水性及防腐蚀性，在实际的应用中较为方便，易于加工且成本不高。可用于泄洪坝和导流坝中起到引导或者约束洪水的作用等；最后一种材料也较为常见，即生态水土护坡毯。这一材料采用了单丝干拉工艺，由PA6 聚酰胺单丝纤维组成。这一材料具有十分强大的记忆性，将其应用于河道治理中可通过构建三维空间并额外加筋的方式，进一步提高河道两侧土层抗水流冲刷能力。同时，将其与成熟植被进行组合，可有效增强河道结构的稳定性。

除此之外，选择水工建筑物方面，为了确保河道治理工程获得预期的生态效益，相关工作人员也应积极作出创新，打破原有的工程建设方式，利用新型的水工建筑物提高整体工程效益。例如，生态水利下的河道治理，相关工作人员可积极应用橡胶坝这一新型水工建筑物。橡胶坝是在高分子合成材料的发展下形成一种新型水工建筑物，其受力骨架由高强度合成纤维织物制成，并内外涂敷橡胶作保护层，其与传统的闸门相比，拥有更为简单的结构且较高的性价比。在实际的河道治理工程中，橡胶坝这一水工建筑物表现出了优质的防洪性能、灵活的操作性能。据此，当前在生态水利河道治理工程中，可以广泛地应用各类橡胶坝，以此来提高工程的防洪质量，促进河道生态环境的健康发展。

3.2 修复河道生态环境状态

在实际的河道治理中，在确保河道有较好的除险加固承载能力后，应基于生态水利技术将河道改造到最接近自然河道的状态：首先应打造多元生态环境，使之与自然河流状态相契合，如设计河道岸线有宽有窄的不规则形状，深潭和浅滩结合构筑，在河流的两岸处以及河底可以存在淤积、冲刷和侵蚀等现象。通过打造良好的河流生态系统，为河道生物提供栖息地；其次，结合生态系统治理河道周边环境。对河道生态系统食物链进行进一步拓展，通过构建明渠、暗渠，进一步扩大岸线绿化覆盖面积，恢复河道两岸自然状态；最后，在河道生态环境的恢复中，还应考虑到景观美的要求，通过生态水景造景，进一步增强水体环境的生命力。

以某河道治理工程为例，在具体的治理过程中，要求河道的生态环境修复除了要满足防洪排涝的要求，还应满足景观美的要求。在治理时引入水体与周边景观综合利用设计理念，打造了如软性休闲空间。其中包括了7km 绿色港湾、6km 流光韵水空间等。治理后的河道生态环境独具休闲化、现代化特征。与此同时，通过打造亲水平台、临水台阶等，进一步提高河流的自净能力，促进河道治理社会效益的提升。

当前在河道治理工程中，重点内容除了河道生态环境的修复外，还应进一步考虑河道治理社会效益的提高，可通过打造人工湿地等措施来提高河道污染防治、洪水泄流、美化环境等功效。其中，可通过应用土地处理技术、生物膜法等技术来进行人工湿地系统的构建，修复河道生态环境。

3.3 加强污染防治

一方面在于要做好外源污染防控。为此，在实际的防治过程中，可设置好雨水原位自动膜过滤装置。这一装置具有十分复杂的构造，其中包含了折叠式超低压过滤膜，其可以过滤处理雨水和地表径流。通过这一环节的处理后，污染物再次进行滤除处理然后排放至蓄水池中[4]。需注意的是，应用这一装置时，如果出现恶劣天气，应及时做好雨水原位自动膜过滤装置滤芯清洗。清洗后可有效避免滤芯堵塞问题；此外，在外源污染防控中，还可应用生态驳岸与生物滞留系统。具体应用中，通过地面连接来处理没有进入市政雨水管网的雨水。该系统将这些雨水中的杂质进行清除，以此来确保河道周边植物生长有一良好的空间，为河道河水与土壤交换提供条件。通过落实外源污染防控，以此来提升河道的物质能量转换效率，提升河流水体的溶解氧含量。在此基础之上，河道的生态环境得以优化，也能有效避免外界物质对水体的污染，优化河道水体。

另一方面在于要做好内源污染治理。城市发展中，人们的日常生活和工作会产生大量的污水垃圾等，对河道水体造成极大的污染。河道内部受到大量垃圾长期堆积的影响，极易形成固化底泥，出现二次的水体污染，影响河道生态环境。以往在处理河道内部的淤泥时，采用的多为化学药剂处理法这一清淤方式。这种方式很大程度上会让水体氮磷等物质含量增加。然后，随着河道水体产生交换，上层水域逐渐分布氮磷等物质，造成水体富营养化问题。这一问题下河道水体会出现大量的浮萍，河道水质变差。基于此，引入生态水利进行河道治理，可利用生物酶降解技术。其中，微生物活性在生物酶的作用下进一步增强，污染物得以进行有效地降解转化，促使河底淤泥发生理化性质变化。与此同时，还应配合机械清淤技术的应用，以此来实现河道内源污染的有效治理。

3.4 恢复河堤的生态形状

首先应先考虑河道中心线的设置。在这一方面，应充分考虑好水流动力、河流形状等多方面因素。要求河道宽度的设置应符合河道过流能力要求，同时还要对其进行合理规划和投资[5]。①在设置河道时，应将其设置在浅水区域为宜，这种情况下，人们会直观感受到河面宽窄变化的效果，另外还可以增加岸线的自然景观；②恢复河提时，对于护岸材料的选择，应以河道周边的自然材料为宜。为了保护河道周边生态环境，要求其能够与河道周边环境相结合；③考虑河提护岸表面的处理，应利用多元化形态。在处理时利用混凝土材质，虽其防冲刷和稳定性能较好，但应用于河道治理中对于原生态系统会造成一定程度的破坏，影响美观。所以，可将混凝土应用于护岸的关键部位的护面，并对其进行适当地处理如添色、琢凿等。

3.5 恢复河道退化河岸带

河道治理中的河岸带管理十分重要。河岸带这一生物群落系统较为复杂，其中包含着多类野生动植物。在恢复河道河岸带时，一方面，要做好河岸带周边生态环境的调查，确保河岸带的恢复重建，能够匹配于原有的生物群体习性。通过科学引入培植物种等，优化动植物群落配置。在此基础之上，河岸带生态系统得以实现平衡；另一方面，对于河流冲刷带，也应恢复好其生态环境。特别是要关注好陆地和河道交汇处的生态环境治理，可以通过种植植被等方式，选择具有较强固土能力的树种来避免水土流失的问题，改善河道周围生态环境。

3.6 其他生态水利措施

1）河道治理中，通过进一步地对河床功能及河道流路进行改造，以实现生态水利工程：①为使河道水体能够在不同水位期下弯曲流动，应设置好不同的水路；②将河床内适当填入石头，以此来形成浅滩、深沟等，为河流水下生物创建一栖息地，实现河道水下生物的繁衍生息。需注意的是，这一方式适用于有坚固地基且水流急的河床，河床比降应 ＞ 1 /500。满足这些条件后，即使在枯水期，河道也不会被淤泥堵塞，洪水期也不会将植石冲走；③对河道进行综合治理，采取植石和钢筋混凝土框架混合填筑构建一良好河道生态环境。

2）为使河道水中生物有一良好生长环境，可通过设置巨石等，营造水下紊流满足生物的生长需求。

3）为提高河道治理的综合效益，可通过设置水闸于河道适当位置，来确保河道周边防洪、结合发电等综合利用。

4 结 语

综上所述，随着社会经济的不断发展，我国的城市化进程也日益加快，对于日益凸显的生态环境问题，生态水利建设刻不容缓。当前，将生态水利引入河道治理这一水利工程中为人们提供了新思路、新方向。基于生态水利的河道治理，以生态环境可持续发展为目标，通过采取一系列有效的治理措施，注重河道周边生态环境的保护和开发，使得河道治理效果能够显著提升，促进我国社会经济与生态环境的和谐发展。