水生态修复技术在河道治理中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-21
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水生态修复技术在河道治理中的应用研究

吴礼飞

安庆市长江河道管理处三分处 安徽 铜陵 246000

摘要:河道水环境的破坏既是一个水污染问题,也是一个水生态失衡问题。将河道治污观念由“控制河道”转为“生态融合共处”,运用植物生态修复技术结合工程性改造和景观设计理念构建河道治理理念。坚持人与自然和谐共处的治水原则,一方面尽可能地恢复河道本身的自然净化功能,恢复水体的生物多样性和生物链功能,恢复河流的自净能力;另一方面,将河道治理、河水净化与景观建设结合起来,将生境恢复、生态治理与集航运建设、洪水调蓄、环境美化结合起来,实现河道、堤岸和廊道建设的有机协调,弘扬城市亲水特色和生态文化。

关键词:水生态修复;城市河道;黄沙河

引言

景观水体常见的治理方式大多针对水中有机污染物进行,如截污纳管、曝气增氧、生化药剂、换水等。在这些常见方法中,有的能对景观水体起到较好效果,有的反而会给水体带二次污染,造成资源浪费。在修复景观水体的过程中,人们主要关注治理后的效果,后期维护往往被忽视。因此,在某些情况下,景观水体在治理初期水质较好,但是持续一段时间后,各类水质指标迅速下降,水质逐步恶化。因此,水质维护才是水体长期保持良好的关键。

1生态护岸功能

生态护岸是模拟自然状态下的护岸,且能够恢复水体的生态系统,并可设置亲水平台,为当地居民提供休闲空间。黄沙河沿线大部分河岸均建设有浆砌石或混凝土堤岸,但仍有部分河段堤岸不完善或缺失,拟对该部分堤岸进行生态护岸整治,改变现有堤岸的“硬质化”和生态阻隔,采用生态护岸模式,不仅能治堤更能增强其生态功能改善水质。

2河道治理现状

2.1生态系统不健全

景观水体通常是由人工建造或人工改造自然水体形成,食物链过于单一,生态系统容易崩溃。例如水中的浮游生物对绿藻的滤食,抑制了绿藻的生长,蓝藻在水体中逐渐占据主导优势,从而导致蓝藻成为优势种群,在其死亡时释放出藻毒素,对饲养在景观水体中的水生动物造成威胁,从而导致水体感官效果急剧下降。水中微生物在分解死亡藻类和水生动物时,会大量消耗水中溶解氧,加剧水体恶化,从而导致水体黑臭

2.2河床泥沙淤积

受到自然因素的影响,某些地区气候干旱、降雨量较少,河道经常会出现断流的现象。在工程建筑建设过程中会出现较多的建筑垃圾,农村地区在日常生产生活活动中也会产生生活垃圾,为了能够尽快对垃圾进行处理,部分人会选择将垃圾直接倾倒在河道内。由于没有对河道进行有序的管理,河道内的杂物没有被及时清除,长期以往会导致河道内出现严重的堵塞问题,河床会持续抬高,影响河道防洪排涝作用。在进入汛期阶段,河道的局部位置出现断流现象,这会导致洪水漫滩现象的产生,从而危及到农村地区其他农户的日常生活,带来一定的生命财产安全隐患。河道堤岸是人们重点开发的内容,在不断开发过程中河道内河流被污染,生态环境被破坏,暴雨的冲刷也使得水土流失问题愈发严重,河道内产生大量泥沙。在这种情况下一旦进入汛期,洪涝灾害所带来的破坏会更加严重,高灾害破坏力,对于农村地区经济稳定发展有着不利影响。

3水生态修复技术在河道治理中的应用

3.1水生植物种植

水生植物的种植可以吸收水中各类营养物质,净化水中污染物质,同时起到良好的观赏效果。对比了6种沉水植物对3种不同氮磷浓度的净化效果,发现在一定浓度范围内水生植物可以吸收富营养化水体中的氮、磷元素,从而促进植物生长,其中苦草综合治理效率最高。在景观水体中种植水生植物,植物的生长会消耗水体的营养物质和抑制藻类生长,从而达到净化水体的目的。水生植物系统能够有效抑制景观水体中藻类的滋生,使水质得到改善,而大型植物的化感作用可以抑制有害浮游植物的生长。长江大学国际生态研究所研发的“旋转式浮法湿地”下挂生物膜,上种优选水生植物,可提高水体自净能力,抑制有害藻类过度增长,控制内源污染物质的释放,为水生动物提供了生存环境。

3.2水文修复技术

湿地的水文过程是影响湿地植物物种多样性、群落分布及演替的关键因子,因此,水文修复是湿地生态修复的关键。湖泊湿地的水文修复技术主要是通过生态工程技术以调整湿地的水位、增加水文连通性等,恢复退化的水文环境。研究了洞庭湖和南湖水系的历史特征,认为恢复部分水系连通南湖和洞庭湖,加强湖泊之间的流动性可提高湖水的净化能力;在洞庭湖湿地生态修复过程中,提出优化水系流动路线,构建合理的水位梯度,在物理条件上将大小西湖由现有的封闭水位管理调整为流动性的动态水位管理。实践证明,湖泊湿地水文修复技术可以通过加强水的流动性增强湖泊生态系统与外界的物质交换和能量流动,提高湖水的净化能力,降低湖泊中的污染物含量,进而改变微生物的群落结构及其对有机碳的分解作用等功能。湿地水文修复后有利于水生植物的生长发育,可以直接提高植物碳储量,进而增强土壤和沉积物的有机碳含量。

3.3遵循河道防洪治理原则

在河道防洪治理工作中需要遵循合适的治理原则,这样才能够提高防洪治理工作的有序性以及规范性。首先,遵循统筹规划原则。治理人员需要形成统筹管理的认知,能够从整体角度出发分析河道防洪能力改善的必要性,针对河道防洪问题制定相应的处理措施,优化河道部位的规划设计,对水资源进行充分利用,以此来对河道的潜在功能进行开发。在对河道建筑物进行建设时需要选择合适的区域进行设置,提高调度的科学化水平,针对洪涝灾害进行有效防护。其次,遵循以人为本原则。水利工程的建设重点在于能够为农村地区居民提供重要的便利,保证日常饮水以及农作物灌溉活动的有序开展。因此在河道治理过程中也需要坚持以人为本的原则,重视将个人生命财产安全作为工作重点,对河道洪水出口进行及时的疏导,保证排水的通畅性。

3.4水环境改善工程

中游段现状河面宽阔,两岸有大量芦苇等近水植物,具有一定的水体净化能力。拟在本段采取植物优化种植,强化水体已有自净功能,逐步恢复黄沙河的自然形态。河道内两岸淤积土适当放坡,结合堤岸整治工程,移植原有的芦苇等挺水植物,并种植浮叶及沉水植物,保持水土、净化水质。同时与两岸已建公园、绿地相结合,打造亲水平台与景观栈道。考虑当地的气候环境,结合周边景观,本项目计划选用旱伞草、黄菖蒲、千屈菜、美人蕉、再力花、梭鱼草、香蒲和鸢尾作为主要品种。深水区(0.5~1m深水区)可以种植观赏性好的荷花。在浅水地段种植浮叶植物,对地表径流进行初次拦截,有效减少入湖泥沙量。为能更好地为水生动物提供遮护,为水体环境生物多样性提供条件,构建浮叶植物群落。

结束语

河道治理应按照生态设计理念,与城乡环境综合整治相结合,在满足防洪排涝的基础上,通过以上措施修复河道水生态系统,利用自然的力量净化水质,让河道为城市输送营养并健康代谢的“血管”,从而真正实现河道与城市相依相融、和谐共生。

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