水生态修复技术在河道治理中的应用研究

水生态修复技术在河道治理中的应用研究

王启亮,程德玺

永建设计集团有限公司武汉第一分公司 湖北省 武汉市 430040

摘要：在经济快速发展的过程中，部分河道水环境受到诸多因素的影响，出现较为严重的污染。只有加强河道水环境治理，才能提高人们的生活质量，促进社会经济的快速发展。而灵活应用多方位生态修复技术可以优化河道水环境治理，因此要深入研究该技术在河道水环境治理中的应用。

关键词：多方位生态修复技术；河道；水环境治理

引言

进入21世纪后，我国机械工程环保投入显著增加。随着人类环保意识的提高，一些民营企业也组织起来积极参与环保项目的建设，为我国环保事业的发展奠定了坚实的基础。近年来，在环保理念的指导下，正在向着生态环保与节能减排方面发展，转变传统路线并突出生态河道建设工程的作用。尽管生态环保事业发展在当前得到了较高成绩，但仍然存在着诸多问题。基于此，文章主要针对生态河道建设中存在的问题开展分析，简要论述有效解决对策，通过对文章的全面分析，帮助读者完全意识生态河道建设的重要性。

1河流生态修复原则

1)自然循环原则自然循环原则是生态修复的基本原则。当外界干扰不超出自然环境承载力时，生态系统恢复是可逆的；如果外界干扰超出自然环境承载能力，河流生态系统很难自我恢复，往往需要一定的人为干预，帮助生态环境受到破坏的河流发挥自我修复能力，在一定程度上恢复河流生态系统，创建河流生态系统的动态平衡，并恢复其原始功能和系统结构。2)主功能优先原则河流系统功能具有阶段性，不同时期、不同河段的河流的功能有所不同。当各种功能不能同步实现时，河流的主要功能应当被先行考虑，并依此确定对应的功能指标。根据多功能协调的原则，在实现主功能基础上，考虑其他功能和指标相互协调。3)分时、分段考虑原则不同的河段在不同时期具备不同的作用。应该将河流分段细化，经过评估后选取具有优先权的河段首先进行修复，通过细化局部与优化整体相结合，最终达到预期的修复效果。从长远来看，河流生态修复不可能一蹴而就，应该区分河流损害程度和限制条件，根据实际情况合理规划生态修复过程，明确不同时间的河流修复阶段。

2水生态修复技术在河道治理中的应用研究

2.1优化河道断面设计

过去人们将防洪排涝等河流基本功能作为关注的重点，忽视了生态学要求，往往对河道进行硬化、渠化处理，采用单一的断面及护岸形式，导致河道的美观性受到影响，不符合现代民众的审美倾向。同时，河道渠化处理会分隔流域生态系统及周边环境，影响到河道中生物及微生物的生长，导致河流自净能力显著降低。此外，由于砼岸坡不具备良好的蓄水功能，无法有效补充地下水，难以正常蓄积洪水，对城市水资源的综合利用造成不利影响。因此，在河道断面设计中要深入贯彻生态理念。在具体实践中，可结合城市河道实际情况采用这些断面设计形式：第一，矩形断面。通常情况下，正常水位以下及上部分别砌筑为矩形和斜坡，下部砌筑材料主要选用干砌石，上部则采用碎石。若河道拥有充裕的绿化带，需按照1∶4的标准控制最大边坡比。部分河道段具有较快的水流速度，则将重力式挡墙增设过来，这样河流侵蚀与冲刷能够得到减少。第二，梯形断面。此种断面形式的施工难度较小，不需要占用过多面积，目前得到广泛应用。一般利用浆砌片石砌筑河道护坡，这样流域生态环境可以得到保护。同时，将亲水平台布设于护坡上，利用草坪、乔木、花草等点缀平台，促使护坡的美感得到有效提升。第三，复式断面。此类断面具有较大的占河道面积，利用河流主槽满足枯水季节的河水流动需求。进入汛期后，则利用主槽及河滩泄洪。复式断面具有较大的截面面积，通常不需对高堤坝进行建设。第四，双层断面。明河与暗河组成了双层断面，明河的水位在20cm左右，具备良好水质，可供民众休闲和观光。在治理过程中，可将亲水平台、喷泉等休闲设施建设于河边。暗河处于明河之下，主要流通水质较差的水。

2.2控制外源污染

从实际情况来看，暴雨初期雨水水质比生活污水水质更差，会对河道水环境造成严重污染，所以只控制点源污染无法从根本上改善河道水环境。在应用多方位生态修复技术时，应做好外源污染控制。多方位生态修复技术在外源污染控制中应用雨水原位自动膜滤设施，可以通过超低压膜过滤工艺进行前处理与膜过滤，继而去除雨水径流中的各种污染物。同时，雨水原位自动膜滤设施采用折叠式滤膜，可有效调整过滤面积，在截污的同时进行过水。该过滤设施含有滤后水体储存池，可以在暴雨过后对滤芯进行自动反冲洗，从而减少滤芯中的污染物，延长滤芯的使用寿命，降低滤芯的维护成本。另外，部分雨水没有排入雨水管网，而是直接进入河道，所以需要通过多方位生态修复技术中的驳岸生态滞留系统增强河岸的可渗透性，从而减少流入受纳水体的径流量与污染负荷。传统驳岸只注重水系水运、防洪等功能，对生态环境造成一定的破坏，而生态驳岸利用自然材料构建可渗透的水陆界面，不仅可以提高水环境的排污能力，也可以稳定水土、涵养水源。

2.3提高生态河道管理水平

生态河道管理需要仔细研究与探索以下几方面问题：首先管理体系与管理制度问题。必须按照统一管理要求以及分级负责基本原则，完全贯彻落实分级责任制度，在实际管理中需要探索出全新分离管理机制，并制定市场准入规则，进而全面实行养护的社会化以及市场化。其次贯彻落实生态河道管理经费。因此，在生态河道管理资金投入过程中，根据生态河道建设项目的性质和管理职责权限，应包括公共财政投入和社会投入。最后全面提高河流生态管理的技术含量和技术管理水平。加强生态河流建设和管理队伍建设，以此能够全面提高管理工作者的综合素质与专业水平。以提升生态河道管理水平为主，将控制截污、内源治理与生态修复技术为主要路线，必须针对不同生态河道情况提出有效截除方案。其次从内源治理角度出发，根据河流泥沙条件的不同，清淤方法主要有物理清淤和生态清淤。物理疏浚主要使用挖掘机和吸力挖掘机等物理设备清除沉积物。生态疏浚主要是原位处理，利用生物制剂降低沉积物中的有机物含量和含水量。最后生态修复。先进体系主要采用微生态修复技术、水生动植物的综合治理，降低水体污染负荷，降低水体健康的水生态系统和水体自净能力，通风和氧气供应等技术来恢复。水体的整个生态系统建立后，可以在后期进行运营和维护，以达到长期治理以及长期净化的目的。

2.4植被护岸

植被护岸是生态护岸中比较重要的一种形式。植物的叶片和枝干可以阻挡水流，降低水流挟沙能力，同时能够附着泥沙，增加河道泥沙沉积。植物根系可以增加土壤机械强度，使河岸土壤不易被水流侵蚀，同时植物根系可以吸收水中有机物和营养物质。水生植物护岸适用于流速较小的缓流水体，由于其不能承受强有力的水流侵蚀，一般将水生植物配合其他护岸材料使用，形成复合型护岸结构。

结语

目前，河道单一功能治理已经逐步向整体生态修复过渡，河流生态修复应该在实践过程中积累经验，不断前行。河流生态修复与利用水利工程的传统方法治理河道有所不同，其目的是为了恢复河流完整的生态系统。因此，在重视具体修复技术开发的过程中，还应重视河流景观建设工作，以实现河流生态的自我良性循环。

参考文献

［1］林俊强，陈凯麒，曹晓红，等．河流生态修复的顶层设计思考［J］．水利学报，2018，49（4）：483－491．

［2］徐菲，王永刚，张楠，等．河流生态修复相关研究进展［J］．生态环境学报，2014，23（3）：515－520．