APP下载

子牙河流域平原河流生态现状及治理方法

2014-04-02褚益清

河北水利 2014年4期
关键词:护岸河流植被

□褚益清

人类文明大多起源于河流,同时人类社会的发展又深刻影响着河流。在现代社会,为了让河流更好地为社会经济服务,人类修建了大量的水工建筑物,改变了河流的原生态,打破了流域范围内的水域生态系统平衡,而河流生态系统又是水域生态系统中的重要组成部分。这些改变在子牙河流域平原河流上也明显存在,该流域平原河流生态系统急剧退化,降低了河流生态系统的服务功能。河流生态治理的目的就是为了修复河流生态系统,使被干扰的生态系统由逆序演替转向正常演替。

1.子牙河流域河流生态现状

1.1 子牙河流域河流水系分布

子牙河流域位于海河流域的中南部,是海河流域的第二大流域,由滏阳河和滹沱河两大河系构成。滏阳河支流繁多,有20余条,呈扇形分布,同时各支流多处于太行山迎风区,源短、坡陡、流急,造成了洪水的突发性和难以预见性;滹沱河位于太行山南北段凹形转折处,其洪水具有峰高量大的特点。两河系洪水在献县枢纽汇合后经子牙新河下泄入海。建国后,对子牙河流域进行了大规模整治,修建了东武仕水库、岗南水库、黄壁庄水库等山区大中型水库,整治了滏阳河中游洼地等蓄滞洪区,为提高流域泄洪能力,开辟了滏阳新河和子牙新河。结合防洪、灌溉在平原河道上兴建了一批水闸。整个流域初步形成了“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的防洪体系。

1.2 平原河道现状特点

一是河流连续性中断。子牙河流域的干、支流河道为了防洪和灌溉,在河道内修建了大量的节制闸、灌溉闸及橡胶坝等水利设施,干流上游还建有各种水库,拦截河道径流,流动的河水变成了相对静止的人工湖,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化。由于大量工程的干预,导致河湖联通关系的变化,改变了自然水文情势的年内丰枯周期变化规律,导致季节性断流,增加局部河段淤积,使河口泥沙减少而加剧侵蚀,咸水上溯,水质有所改变,这些变化无疑影响了生态过程。首先是大量水生生物依据洪水过程相应进行的繁殖、育肥、生长的规律受到破坏,失去了强烈的生命信号。其次是某些依赖于洪水变动的岸边植物物种受到胁迫,也可能给外来生物入侵创造了机会。

二是河床结构单一。传统水利工程技术的核心是工程结构的安全性和耐久性,材料主要是易于施工、耐久性强的混凝土、钢筋混凝土及浆砌石等,部分防洪工程堤防及流经城市(县)市区内的河流堤防有很大一部分采用硬质护坡、护底结构。缺点在于没有考虑人工结构对生物及生态环境的影响,忽略了河流也是具有生命(生物)的生态系统,其不透水性阻断了水生态系统和陆地生态系统的联系,河流水体与土壤之间不能进行物质交换,降低了水体自然净化的功能,生物多样性水平明显降低。由于清淤、河道治理等原因,将河道复杂的断面修建成单一的断面形式,河道的渠道化剥夺了生物赖以生存的浅滩深潭等生存空间。

三是河岸带植被不连续。大部分河流经治理后,往往忽略了河流两岸的河岸带建设,或沿河河岸带植被不连续,造成部分土质河岸受到雨水侵蚀。由于缺少河岸带植被的过滤,注入河流的水体水质下降,同时生物失去食物来源。

四是河道污染严重。有河皆干、有水皆污基本是子牙河流域污染的现状。根据2009年海河流域水资源公报,子牙河流域劣Ⅴ类水评价河长占70%左右。严重的污染造成水生动植物基本灭绝,水生生态系统生产力处于较低水平,部分河流甚至演变为排污河道。

2.河流生态修复目标及方法

2.1 河流生态修复目标

在保证河道安全下泄一定量级的洪水条件下,促使河流系统恢复到较为自然的状态,在这种状态下,河流系统具有可持续特征,并可提高生态系统价值和生物多样性。

2.2 河流生态修复方法

水利水电工程生态效应的补偿途径有两条:对于已建工程,研究和开发受损水域生态修复的方法和技术;对于新建工程,研究和开发因工程建设、运行而对水生态系统造成胁迫应采取的补偿工程措施。子牙河流域开发程度较高,已建工程较多,应着重研究子牙河流域生态修复的方法和技术。

一是河流连续性修复。河流的连续性不仅包括空间位置、水流的连续,而且还有河流生态系统中生物学过程及物理环境的连续。河流上游所修建的水库及中下游平原河道中所修建的各种水利工程严重破坏了河流生态的连续性。在目前的状态下,采取“生态补偿”方法,即通过改善水利工程调度来避免和挽回工程对河流生态所产生的危害,修复已丧失的生态功能或保持自然径流模式。

二是河床结构恢复。对于部分防洪工程堤防及城市(县)内河流局部硬化的河道,拆除原混凝土或浆砌石等硬质材料,采用沙石和生物膜混层铺垫技术或采用植生型防渗砌块技术(植生型防渗砌块由不透水的混凝土块体和供水生植物生长的“#”形无砂混凝土框格组成),既增加河底渗透性,又可增强水体自然净化功能。

将传统的混凝土或浆砌石等硬质护坡或护岸改建为生态形护坡或护岸。生态形护岸一般可分为自然原形护岸(依靠种植植被保护河堤)、混合形护岸(采用自然与人工材料结合方法保护河堤)。由于纯植物措施防冲能力较差,根系深入河堤堤脚之前,植物会增加河岸的不稳定性,且草本植物对岸坡的保护效果也受水位的影响,结合子牙河流域河道特点,在冲刷严重的河床采用混合形护岸形式。常用的混合型护岸有格宾网箱护岸和生态混凝土球(块)护岸。护坡护岸首先考虑防冲问题,人工材料的防冲稳定效果比较好,如格宾网灌块石护岸能承受最大流速可达6m/s,可以保证岸坡防冲刷的要求。混合型护岸材料为柔性透水材料,可适应各种土层性质并与之较好地结合,很好地适应基础变形,有利于堤防和岸坡的稳定。生态混凝土球(块)护岸有利于植被生长,植被生长状况和微生物富集效果与生态混凝土预制砌块组合的空隙率有关,空隙率越大,植被生长越茁壮,微生物富集效果越好;且在护砌方式上,生态混凝土球之间通过钢筋连接固定,砌块之间通过锯齿构型咬合,提高了整体的稳定性。

在河道内人工设置浅滩和深沟,或建造丁坝和挑流坝,营造深浅缓急多变化的水流状态。模拟水生生物生长环境,利于水生生物的成长,提高生物群种多样性。

三是河岸带植被修复。河岸带指河水与陆地交界处的两边,直至河水影响消失为止的地带。河岸带具有缓冲带与植被护岸等功能,同时也是沿岸部分生物的觅食地。通过河岸带生物及河岸缓冲带恢复与重建技术在河流两岸建立植被区域,通过过滤和截留沉积物、水分及营养物质等来协调河流横向(河岸边高地到河流水体)和纵向(河流上游到下游)的物质和能量流,发挥河岸带植被护岸功能,降低土壤侵蚀程度、保护生物栖息地及改善水质。

四是河道污染治理。建立最严格水资源管理制度与流域生态补偿机制。生态保护首先要有基流,明确河流生态用水的法律地位,控制区域用水总量,控制入河污染物总量,保证生态系统的恢复与建设。对于污染,本着“谁污染,谁治理”的原则进行,如河北省政府已制定了子牙河水系污染综合治理实施方案。对河流流出各市的断面进行监测,对于检测不合格的进行批评处罚,由财政部门每月按照省环保局提供的考核断面水质超标倍数和应扣缴数额,直接从设区市财政扣缴,作为子牙河流域水污染生态补偿资金,专项用于水污染综合整治的减排工程。该实施方案对子牙河流域水污染治理起到了积极的作用。

在控制污水排放的同时,增强河道自净能力的生态型河床构建,采用水生植被恢复技术。选择适宜当地生长、具有较好净化效果、易于管理和综合利用,不易产生二次污染的植物物种。利用植物提高水体自我净化能力,进而产生适宜水生生物成长的环境,形成食物网调控环境,提高水体净化能力。

3.结语

子牙河流域河道生态治理应遵循自然法则,做到“人水和谐”,“保护、创造生物良好的生存环境与自然景观”为建设前提,但不是单纯的环境生态保护,而是在保护(维护)再生生物群落的同时,建设具有设定蓄泄洪水能力的河道。

猜你喜欢

护岸河流植被
基于植被复绿技术的孔植试验及应用
浅谈水利工程中堤防护岸工程施工技术应用
预制装配式波浪桩生态护岸研究
生态护岸技术在深圳防洪治理中的应用
与生命赛跑的“沙漠植被之王”——梭梭
河流
流放自己的河流
绿色植被在溯溪旅游中的应用
当河流遇见海
基于原生植被的长山群岛植被退化分析