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Abstract: Ecological restoration, river by biological and ecological technology of low cost, small disturbance to the environment, simple operation, high value of beautifying environment, is an emerging application widely, environmental friendly and cost effective restoration of water environment.
Key words: landscape river; ecological technology; ecological river
中图分类号: X171.4文献标识码:文章编号:
随着诸城环境资源开发力度的加大,河流水体营养物质负荷量不断增加,已成为影响经济和生态可持续发展的重要因素。近年来,诸城市加大了“水安全、水环境、水景观、水文化、水经济”五位一体的水生态城市建设力度,采取了一系列扎实有效的措施,实施河流水资源保护,有效改善了城市河道环境。
一、生物生态修复技术
生物生态修复技术是近年来发展起来的一种新型环境生物技术。这种技术主要是利用生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及讲解作用,从而使水体得到净化,创造适宜多种生物生息繁衍的环境,重建并恢复水生生态系统。这类技术具有处理效果好、工程造价低、不需耗能或低耗能、运行成本低等优点。同时不向水体投放药剂,不会形成二次污染,还可以与环境绿化及景观改善相结合,创造人与自然相融合的优美环境。
1、水生植物对污染物的净化
水生植物在治理河水,净化水质,恢复水体生态环境时扮演着重要角色。它不仅能进行光合作用吸收环境中CO2、放出O2改善水体质量,而且能消除氮、磷等许多污染元素。植物的根、茎、叶大量吸附或吸收耗氧有机物、酚、氰,对有机农药、重金属也有很强的吸附作用。
河道生态系统的演替过程表明,重建水生植物群落是富营养化治理和河道生态恢复的重要措施,是目前较普遍和便于使用的方法。
2、水生动物对水体的净化
草鱼、鳊、团头鲂等草食性鱼类是水体中的“卫生员”, 当水体中水生植物过多,岸边杂草较多时,套养这三种鱼类可以有效净化水体环境,同时增加鱼产量。草食性鱼类的残饵粪便、植物碎屑以及水体中的底栖生物等,可为杂食性和滤食性鱼类提供饵料。鲤、鲫、鲴是水底的“清洁工”,栖息于水体底层,摄食底部的残饵剩屑和腐殖质。滤食性鱼类以水体中的浮游生物为食,可有效解决水体富营养化的问题。
3、人工湿地系统
从生态学原理出发,模仿自然生态系统,特别是河道沿岸带生物群落演替系统,根据污水处理的目的加以改造和强化,并利用不同自然条件下水生生物多样性进行群落时空优化组合的一种新型污水净化系统。诸城市将人工湿地与旅游观光活动结合起来,将潍河、恐龙公园、扶淇河、三里庄水库、青墩水库串联起来,建设人工湿地群,形成可持续发展的人工湿地系统,对于维护生态平衡、保持生物多样性以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染等方面将起到重要作用。
二、 潍河城区河道治理案例
1、潍河概况
潍河,源出莒县,流经临沂、日照、潍坊等十个县市区。诸城境内长78公里,河床最宽1000米,最窄250米。根据2006年调查数据,潍河九台断面水质污染严重,透明度小于40厘米,水体中TN、TP、CODMn、NH4-N、NO2-N、NO3-N和PO4-P浓度均较高,分别达到3.412mg/L、0.403 mg/L、7.100 mg/L、1.824 mg/L、0.307 mg/L、1.104 mg/L和0.165 mg/L。TN和TP均大大超过国家地表水质标准V类(GB3838-2002),水质总体评价为劣V类。
2、 方案思路
针对潍河城区河道底泥污染和污染物释放为题,考虑心在河道内沉水植物较少,考虑在河道中心疏挖底泥,保留近岸5米的沉水植物作为今后沉水植被生长发育基地。针对水体污染问题,开展河道湿地修复工程。对堤岸进行修复,在南侧斜坡岸堤修筑岸带水下浅滩,在斜坡和岸带水下浅滩上重建挺水植被。在北岸由于现有岸堤形状限制,需要因地制宜开展适度岸堤改造,并开展岸带挺水植被修复。通过增加河道两岸挺水植物面积,扩大植物吸收、转化与讲解水体中N、P等营养物质和有机污染物质能力。在河口建设以芦苇为主、香蒲和茭草为辅的生态湿地,利用河口湿地的生态净化功能,进一步削减河道中污染物。在河道中央的较深水域,利用漂浮植物净化水体。
3、修复措施
(1) 水生植物群落修复
进行群落修复前,应对底泥进行疏浚,对岸带基底进行土方平整修复。具体方法如下:一是水下缓坡平台构建。河底基底改造北侧,修筑4米宽的水下缓坡平台,抬高岸边河床基底,使新建缓坡平台表面距离常水位0.3米-0.6米,新建缓坡平台外缘坡比为1:1。南侧,将现在岸坡变缓,坡比为1:2.5。二是水生植物群落构建。在河道南侧,以美人蕉、花菖蒲等品种为主,配置湿生植物群落。以芦苇、香蒲为主构建挺水植物群落,分布在靠近河道中心水域一端(湿生植物外侧)。北侧,种植的湿生植物与南侧相同,但根据基地条件的不同,挺水植物宽度宽度为2米。三是在河道上游,栽植荷花、睡莲等具观赏价值的水草。在水流相对稳定的水面上,还可以布置浮床、浮岛等区域性水草区,在岛上栽培水生花卉,形成“水上花园”,为水面增添景色。
(2) 水生动物种群恢复
放养鲢、鳙等滤食性鱼类,自然增殖鲤、鲫、鲴等杂食性鱼类。利用滤食性鱼类消除富营养化,遏制水华,还可以充分利用水体中的饵料资源,控制水体肥度,从而调节水质,同时又为草食性和杂食性鱼类创造了良好的生活条件。这种放养模式既发挥了生物间的互补作用,又保持了水域生态良性循环。
三、小结
水文形态;白河白河湾段;生态修复;小型湿地;怀柔;北京
[摘要]
选取北京市怀柔区白河部分河段为研究对象,在2010—2014年对其河流水文形态进行了5次实地调查,结果显示:河流水文形态逐年变差,2014年研究区河段保持自然河流水文特性的河道长度只占研究区河道总长度的14.7%;河流水文形态破坏的主要原因是旅游业发展对河流扰动的增加、不合理的河道整治工程和当地群众较差的河流生态保护意识。在充分了解河流水文形态破坏的原因和当地社会经济发展对河流需求的基础上,提出了纵向以潭代坝、横向生态护岸和局部小型湿地等适合研究区河流水文形态修复的治理模式。
水是生命之源,在广阔的内陆地区,河流生态系统健康与否对保护水资源和生物多样性有着不可替代的作用[1-2]。河流生态系统是一个复杂、开放、动态、非平衡和非线性的系统,其健康离不开河流正常的水文形态,河流的许多功能都是以河流水文形态为基础的[3]。然而,随着经济的发展,许多地区河流的正常水文形态正遭受着严重的毁坏。北京市郊区(怀柔、延庆、昌平、密云等区县)多为山地地形,水系较多,水量也较为充沛,自然景观非常秀美,旅游业近年来非常火爆。受此影响,短短几年内,京郊河流也相继出现了水质污染、河道连续性遭到破坏、河岸固化严重、生物多样性减少等诸多生态问题,对北京郊区的经济社会发展造成了极大的损害。要对京郊河流进行生态修复,就必须对其河流水文形态的破坏形式、原因进行研究,并了解当地群众对河流的需求,进而为河流生态修复提供依据。在这种背景下,2010—2014年,我们选取北京市怀柔区白河白河湾河段进行了连续5年的实地调查研究,全面了解了该河段水文形态的动态变化趋势,并结合相关的河流修复研究探讨了京郊河流水文形态的修复模式,希望能够为北京市郊区河流的生态治理提供依据。
1研究区概况
研究区位于京承高速后安岭村附近的白河湾段,调查河段全长10km,途经后安岭、胡子沟、狼虎哨、白河北、梨树沟、青石岭、五道梁等自然村。该段河流为山区河流,水量充沛,四季无断流,河床多以石质和沙质为主,水质较好,森林覆盖率70%以上,动植物资源非常丰富。气候属于暖温带半湿润气候,四季分明,雨热同期,夏季湿润,冬季寒冷少雪。全年日照时数2800h,年平均气温9~13℃,无霜期170~200d,年平均降水量600~700mm,主要集中在6—8月。经济发展以农业和旅游业为主,其中旅游业已经成为当地的支柱产业,年接待游客过万,是怀柔区比较有特色的旅游区之一。
2研究方法
2.1调查内容与方法
2.1.1调查内容河床底质调查。目测河底材料,如卵石河床、沙质河床等,判定河床底质为人工化、半人工化或是保持自然状态(人工化主要为浆砌石结构,半人工化为人工采用近自然材料铺设,保持自然为河流保持天然的底质形态)。(1)河流连续性。包括河流的横向连续性和纵向连续性,主要调查影响径流、泥沙和生物连续性的工程或行为,并测量拦挡建筑物的高度。(2)河岸改造。确定河岸的改造状况,分为保持自然、受宽型护体工程束窄和受窄型护体工程束窄三种形式,其中:没有人工护岸工程的判定为保持自然;一岸或两岸建有石质护堤工程,距水体较远,部分束窄河流空间但影响较小的,判定为受宽型护体工程束窄;一岸或两岸建有石质护堤工程,距水体较近,部分束窄河流空间但影响较大的,判定为受窄型护体工程束窄。(3)外界胁迫因子。包括取水、倾倒垃圾、排放污水、采砂等行为。
2.1.2调查方法调查时段为2010年10月至2014年10月,调查时间为每年的10月,调查方式是按照调查内容对河流的水文形态进行实地踏看,记录相关数据,并拍摄实地照片,调查完成后将所有数据归纳整理、存储。
2.2数据分析方法调查数据按照北京市水文形态分级判定试用导则进行处理,详见表1。
3结果与分析
3.1水文形态变化趋势将按照河流水文形态分级办法处理后的5年调查数据用EXCEL绘制成图1。2010—2014年河流水文形态的总体变化情况是:Ⅰ级河流水文形态由2010年的45.4%下降到2014年的14.7%;Ⅱ级由32.3%下降到16.7%;Ⅲ级由11.2%上升到23.5%;Ⅳ级由6.7%上升到32.7%;Ⅴ级由4.4%上升到12.4%。从数据上看,调查河段的水文形态急剧恶化,应当引起相关部门的高度重视,并采取适当的方式进行生态修复。
3.2水文形态破坏的主要方式在5年的实地调查过程中,我们将河流水文形态破坏的形式及规模做了详细记录,归结整理如下:浆砌石工程护岸2.45km,横向拦挡建筑物17处,硬化河床200m,裁弯取直河道1300m,修建浆砌石亲水平台6处、河岸带游览栈道6.2km等。
3.3原因分析京郊河流水文形态的主要破坏方式就是对河流连续性的破坏,尤其是拦河建坝蓄水、河岸硬化等一些不合理的工程建设。(1)旅游业发展带来的河流生态破坏。近年来京郊休闲旅游业飞速发展,为了吸引游客,多通过拦河建坝的方式营造水面景观,部分缺水地区为了能保留水面,甚至将整个河道硬质化。(2)多部门任性的河道整治工程。政府、民间都希望通过河道整治工程,实现其目的。如土地部门搞“河道治理”是为了围河造地,土地复垦;建旅游度假村搞“河道治理”是为了围河建饭店、旅社,建水景观;在河道上游搞“河道治理”是为了拦河蓄水,抢占水资源;当地政府搞“河道治理”是为了提高当地的GDP水平。(3)对生态河道的认识有待提高。对自然河道的生态功能还缺乏深入的认识,对生态河道缺乏研究,习惯上沿用城市河道的治理方法治理山区河道。在认识上,生态河道存在城乡差别,城里人更喜欢自然的河流,乡里人更喜欢人工的河流。
4修复模式探讨
为了社会经济发展而对河流过度开发是河段水文形态破坏的主因,如拦蓄水源形成水面景观、开发漂流等娱乐项目。我们认为,研究河段的生态修复必须考虑当地社会经济发展的基本需求,采取以经济为基础、以生态为保障的修复模式。基于此,借鉴国内外相关的河道治理文献和工程案例,我们提出了纵向以潭代坝模式、横向生态护岸模式和局部小型湿地恢复模式。
4.1纵向以潭代坝模式在京郊地区,河流多为季节性的中小河流,河道上的横向拦挡建筑物也相对较矮,大多不超过2m,具备通过开挖深潭来代替工程筑坝的条件。王兵等[4-5]认为,自然界的深潭多位于跌水附近,在北半球受地转偏向力的影响,深潭多位于河道右侧。因此,在以潭代坝模式中,深潭的位置位于原拦水建筑物的前后;在深潭开挖过程中,应由浅到深,形成一个平滑的曲面。深潭开挖完成后,要对原来的拦水建筑物进行拆除,并利用碎石、木材等材料,人工修建一处近自然跌水[6]。在跌水附近浅滩处,种植水生植物,进行区域绿化美化,促进生态系统的恢复。
4.2横向生态护岸模式在京郊河流的治理过程中,存在不根据河流实际盲目采用工程护岸的行为。我们认为,在对河流实施护岸工程措施前必须明确具体的实施对象。对一些人口较少,附近没有农田、村庄,防洪压力不大的河流,完全没有必要进行大规模的浆砌石河岸防护工程,应尽可能保持河流的自然形态。而在一些防洪压力较大的区域,应根据河流防洪设计水位,采取相应的防护措施,尽量使用生态的护岸方式。
4.3局部小型湿地模式小型湿地的构建对河流的水文形态有一定的要求,在选择构建位置的时候应选择水量相对较多、流速较慢、水面较宽的河段。在构建小型湿地过程中可能会对河流进行蜿蜒化和拓宽改造,因此应该选择河床较为宽阔的地带。
5结论与建议
(1)2010—2014年,研究区河段河流水文形态逐年变差,到2014年研究区河段保持自然河流水文特性的河道长度只占研究区河道总长度的14.7%,这应当引起相关部门的高度重视。(2)河流水文形态破坏的主要原因是旅游业发展对河流扰动的增加、不合理的河道整治工程和当地群众河流生态保护意识较差等。(3)综合研究区河流水文形态现状、社会经济需求,应试点推行纵向以潭代坝、横向生态护岸和局部小型湿地生态修复模式,并以科学的方法验证修复效果,以期为京郊河流治理提供决策依据。
[参考文献]
[1]董哲仁,孙东亚,赵进勇,等.河流生态系统结构功能整体性概念模型[J].水科学进展,2010(4):550-559.
[2]董哲仁.保护和恢复河流形态多样性[J].中国水利,2003(11):41-43.
[3]钱正英,陈家琦,冯杰.人与河流和谐发展[J].河海大学学报:自然科学版,2006(1):88-93.
[4]王兵,刘慧博,李峪,等.深潭的功能及在城市河道治理中的构建模式[J].中国水土保持科学,2014(3):108-111.
[5]王浩,章明奎,韩冰.河流生态系统修复技术研究综述[J].江西农业学报,2008(6):76-79.
关键词:河道;现状;治理技术
中图分类号: TV143+.3 文献标识码: A
目前在我国七大江河流域都发生了不同程度的污染情况,尤其在全国138个流经城市河段中,在经过繁华地区时基本上都受到很大程度的污染,其中在国家《地面水环境质量标准》中低于五类水体的占三分之一以上。足以证明我国江河湖泊的水体污染是非常严重的,且继续往恶化的趋势发展。所以,对江河湖泊水体进行修复治理,成为生态环境建设和社会经济发展的当前的要求。我国在河道治理方面起步非常晚,但还是取得一定的效果。
江河湖库水体污染中主要有氮、磷等无机营养元素和有机物污染这两个方面。治理污染河流是一项艰巨而又长期的系统工程,在国内外目前的污染河道水体治理技术不论是已经使用的还是实验阶段的一般可分成化学、物理和生物三个类别的方法。本文着重介绍生物类别的方法,希望对我国河道综合整治提供一定程度上的帮助。
一、我国目前河道治理使用的方法以及利弊
(一)、湿地工程水质净化技术
生态湿地本身有净化水质、降解污染物的功能,污染水体流过生态湿地时在土壤与耐水植物的共同作用下,缓慢降解污染物,提高水质标准。由于该技术生态湿地需求面积特别大,净化效率缓慢且低,占地面积大,技术建设周期长等不利因素导致其实现尤为困难。
(二)、人工与天然填料接触净化技术
水流从天然材料之间流过时会被过滤吸附,在其表面生长生物膜加快对有机物氧化分解;还有利用纤维状、绳状等人工塑料材料,作接触性氧化填料,来净化河湖污染水体。
该技术占地面积小,使用周期短,基本也不会有几次污染,但是有区域性以及净化不够彻底。
(三)、降气增氧技术
在水中放置浮筒式扩散曝气装置,提升水中的溶解氧比值,为水体中提供充足的氧气便于有机物的氧化分解。
该技术通常只能作为河道治理的辅助而并非主要措施。
(四)、入河污水分散处理技术
为了减少污水处理厂规模和输水管道投资,尤其是对近郊区较为分散的入河污水,利用分散生物处理技术方法最为合适,在入河前就可以让水源污水就已经经过处理。
二、目前国际上普遍使用的方法及其利弊
(一)、物理方法
物理方法其中包括机械除藻、疏挖底泥、调水和引水冲淤等。疏浚污染底泥就是将污染物从(河道)系统中清理干净,很大程度上能够削减底泥对上覆水体的污染程度,进而净化水质。调水的目的在于使用水利设施(如泵站、闸门)的调控将污染河道上游的清洁水源引入来净化下游污染河道水质。此类方法只能缓解污染度而并非真正的净化水质。
(二)、化学方法
化学方法如加入化学药剂杀藻、混凝沉淀、加入石灰脱氮、加入铁盐促进磷的沉淀等方法。该工艺对SS、浊度、TP 、CODCr(采用重铬酸钾[K2Cr2O7]作为氧化剂测定出的化学耗氧量,即重铬酸盐指数,下同。)去除效果较好,对重金属、TN等同样有可观的去除效果,且药剂用量非常少。该方法由于极容易造成二次污染,不推荐广泛使用。
(三)、生态-生物方法
生态-生物法是国外近年来发展迅速的一项新技术,其通过培育的植物或接种、培养的微生物的生命活动的过程,对水中污染物进行降解、转化和转移功能,从而让水体得到净化的方法,在实施中工程造价相对较低、净化效果好、低耗能或根本不会耗能、实施成本低廉等优点。除此之外,这种处理技术的特点是不会在水体中投放药剂,绝对不会产生二次污染。还能够与绿化环境和景观改善连接起来,创造人与自然和谐相处的优美环境。生物方法包括有生物膜法、河道曝气复氧、土地处理法、生物修复法、水生植物净化法等。
1、河道曝气法
河道曝气复氧一般采用固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。人工曝气复氧是指向处于缺氧(或厌氧)状态的河道进行人工充氧能够加强河道的自净能力,改善水质、改善或恢复河道的生态环境。国外许多的河流都会使用移动式曝气方式。该工艺具有见效快、机动灵活、安全可靠、设备简单、投资省、适应性广对水生生态不产生任何危害、操作便利等优点,极为适合于微污染源水和城市景观河道的治理。固定充氧曝气的缺点,就是每个曝气点的覆盖面积小,尤其对基本不流动、相对封闭的水体,不能发挥出其最大的作用。移动式就避免了两者所有缺点。
2、生物膜技术
生物膜技术是将微生物群体粘附于载体的表面上呈膜状,在与污水接触过程中,生物膜上的微生物吸收污水中的有机物为养料然后同化有机物,而起到净化污水的效果。目前国外往往在净化河流的生物膜技术上采用排水沟的接触氧化法、砾石间隙接触氧化法、薄层流法、伏流净化法和生物活性炭填充柱净化法,这些方法中运用最多的是两种接触氧化法。能够把一种非纺织性物质涂在沸石上去除河中的氨氮等无机营养元素且取得了非常好的功效,这个方法运用天然材料为接触材料,不但花费少,而且净化能力好,所以在实际中得到广泛的运用。
3、生物修复技术
生物修复技术是利用微生物或者其他水体生物,将水体或土壤中的有害有毒污染物质通过生物体内分解为CO2和水,或转化为无毒无害物质的系统化的工程技术。在污染水体治理上的生物修复技术包括两类:
一类是向污染河道水体直接投放通过筛选培养的各种微生物菌种,国内曾报导使用过美国CBS菌来治理河道污染的试验还取得了非常好的效果。也曾把光合细菌包埋入固定的河道中,用来处理的污染水体水样,结果表明CODCr去除率高达90%以上。
另一类是向污染河道水体投入微生物促生剂,促进水体现有微生物种群的繁殖。投入的促生剂在增加水体溶解氧、消除水体黑臭有着明显而且迅速的作用。在促生剂的作用下,使得降解污染物的微生物快速生长,使污染水体的CODCr、BODs两项污染指标快速下降,水体含氧量明显增加,从而消除水体黑臭。生物检测结果指明,投放药剂后将河道中微生物由厌氧向好氧自然选择,生物由低向高等自然选择,生物的平衡以及多样不会受到破坏。
4、土地处理技术
土地处理技术是一种行之有效且历史悠久的水处理技术。它是把土地作为处理的基本设施,利用植物根系、土壤的吸附过滤及自我调控功能和净化作用,达到一定程度上对水体净化的效果。国外经验表明,土地处理系统在有机化合物特别是氨氮和有机氯等有非常好的清理效果。
5、水生植物净化法
这个方法是利用水生植物的自然净化机能来净化水体污染的。比如利用湿地中的芦苇、浮萍等在一定的水域内净化水体。对于城市周围不具备开发规划的这样的地域来说,芦苇和采用简单的处理装置的相互结合,能够小规模建成对污染度较轻的河流的处理系统。不过部分生活污水的排入会有害虫、臭气和景观破坏等问题,所以综合考虑后才可以进行处理。
总之,国外有不少成功的案例,提醒我们要主动的吸取国外河道治理的技术以及经验。在河道治理这一项跨行业、跨区域的综合性系统工程中,环境治理工作者主动的钻研出更加好的河道处理的新技术。上述的方法都是最无可奈何的处理方式,而治理好河道必须从源头开始做好保护工作,提倡清洁生产工艺,严格控制污水的排放等
参考文献
[1].熊万永.福州内河引水冲污工程的实践与认识[J].中国给水排水,2000,16(7): 26-28
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:随着社会的不断进步,城市河道已经不仅仅是防洪抗涝的主要途径,还开始具备了生态和水环境的载体,成为重要的城市景观。综合考虑了景观需要、水环境载体和防洪抗涝的功能,很多城市开始进行河道整治。传统的河道整治多是以防洪抗涝为重点工作,忽略了水环境的协调和美观,本篇论文就以工程案例探讨了适应多功能城市河道的整治,全面考虑水环境、水生态和水景观,实现综合价值,提高人居质量。 关键词:城市河道;多功能;整治探讨 中图分类号:TU984 文献标识码: A
城市河道随着社会的变迁开始具备了更多的功能。不仅能供水兴利、防洪排涝,还成为了城市的水景观、水生态、水环境的主要载体和构成因素,直接决定了城市的人居质量和城市面貌。对于河道的整治实现了河道传统功能和城市景观的综合需求,适应多功能的城市河道建设是现代城市河道的关键问题。 1.城市河道整治现状
经济发展推动社会进步,同时也导致了环境的污染。根据99年我国的环境公报显示我国城市河道普遍遭到污染。国控河道的63.8%都是劣质水质。城市的工业化发展越快,规模越大,人口越多,河道的富营养就越严重。以上海为例,主要的河流都遭到了氨氮等化学成分的污染,对人民的生活造成了不小的影响。又由于城市河道具备了环境保护、防洪除涝、航行运输和生态保护等多个方面的功能,城市河道的整治始终都在进行中。传统的城市河道整治只是关注了水土保持和防洪除涝等实际应用的功能,开展了河道的疏浚和护岸等工作,造成了河道的渠化和断面形式的单一,很多走向笔直的护坡结构也是过于坚硬,对于城市的生态环境造成了很大的负面影响。
然而新时代的人们对于生存环境提出了更高的要求,所以城市河道开始了两岸的绿化,并且多数护岸结构都是仿照园林景观和休闲广场的形式,既保护了河道两岸,又美化了周围环境。而且,当今世界上的很多国家都开始反思对于河道自然环境的破坏,逐渐开始了河道的回归自然改造。自90年代开始,德国、日本、美国等国家都开始了人工河床硬质材料的大规模拆除,建设生态河道已经成为国际上的大趋势。我国的水利部门也已经开始了河道生态化和景观化的初步尝试,上海新家浜已经设立了生态护岸,不仅增加了河道周围生态系统的多样性,而且改善了水质,提高了滨河的自动回复能力。 2.城市河道整治的平面布置
在城市河道的整治过程中,必须要整理出基本的思路:水利工程建设,尤其是处于人口密集地带的城市河道水利建设不仅仅要满足于基本功能的需求,更要达到资源功能、景观功能和生态功能的协调一致,坚持以人为本的观念,充分利用好水体的自然特色,构建出和谐美好的河道生态环境。基于这种思路,以广州某河道为例,结合河道的地形地貌,河道的平面布置基本可以分为四个段位:
第一段:河道的长度为1.93千米,自然形成了蜿蜒曲折,而且大小弯道比较多,这段河道要尽量地保持河道的中心线,将弯道进行适当的处理,扩大水面,行成了两处人工湖,与此同时,一定要保留河岸的自然植被,降低河道的水流速度、避免河水对河道的冲刷。也通过植被来净化沉淀,提高下游的水质。
第二段:河道的长度为0.5千米,这一段河道的整治主要经由当地的村民来管理,多年来形成的断面是规则的矩形,河道中心线也是基本顺直的,这条河道主要用于农田灌溉,所以必须要保持当前河道的走向不变,全面考虑道桥的出口和河道设计的平顺链接,对局部的位置要进行适当地调整。在保证实际效能的同时,建成人工湖。并且布置成园林景观。
第三段:河道的长度为1.87千米,这一段河道主要位于规划公路的过程中,土壤的腐蚀性相对较大,为了确保生态的要求和岸坡的保护,在既防冲的同时又适应草木种植的普通草砖、干砌块石和亲环境的植生块的方案等等,最终选择出最优的方案。
这是我们结合了具体的情况分析了河道的平面布置,在很多城市河道的设计过程中,都必须要遵循科学的设置原理,合理地进行布局,主要目的就是为了满足城市河道在治理过程中能够满足多功能的需求,实现城市河道的合理规划和科学管理。 3.适应生态城市的河道整治 生态城市的建设可谓是源远流长,真正开始发展起来是在20世纪的80年代,并且逐步由最初的城市运用生态学的原理,发展成为了城市的自然生态观、经济生态观、社会生态观和复合生态观,形成了一种综合的城市生态理论。城市河道和滨河地带的建设在城市生态化建设中占有十分重要的地位。作为城市的文明发源地和各类用水供给源,同时也是鱼鸟、两栖动物和微生物的集散地,城市河道的生态建设在城市中散发出了独特的魅力。自2000开始,城市河道兴起了绿化建设的,并且城市河道整治的方向与生态城市的建设紧密相连,在城市的建设过程中,必须要保证河道的生态治理,改善水质,美化环境,协调好人与自然、工业与自然、河道与景观的关系。城市河道的整治还为城市的可持续发展做出了巨大的贡献。工业的发展加重了废水向河道的排放,20世纪的泰晤士河含氧量几乎为零,许多鱼类基本绝种,将近三十年的整治终于恢复了合适的清澈、改善了泰晤士河的水质,水中的生态系统也就逐渐恢复了。所以,城市河道的建设必须标本兼治,既保证了环境的美观又要保障水中生态环境的完整和城市的可持续发展。 4.城市河道的景观设计
为了适应城市人们的要求,城市河道的建设也开始了绿色景观的设计,绿色景观的设计原则主要就是功能的结合。既要满足除涝泄洪的要求,又要保护河道的自然环境,还要美化周围的环境建设。保证城市河道建设的生态科学性,遵循的整体规划,构建市民的亲水空间。实现配置的艺术性,在三维设计中,结合地域的风土人情营造出景观的意境,着重表现出当地的区域景观特色。城市河道的建设一定要符合经济的合理性,尺度的规划一定要以河道为主轴线,纵观整个河段的绿化景观。
关键词:城市湿地;可持续;保护
中图分类号: C93 文献标识码: A
20世纪90年代以来,随着我国城市化进程的加快,生态城市开始成为人们聚焦的一个热点,而在生态城市建设进程中,城市水环境综合整治是其中重要内容之一。本文将对城市中湿地保护进行一些思考和探讨。
1城市湿地的定义和作用
湿地与森林、海洋一起合称为全球三大生态系统,在保护环境、维持生态平衡和出产资源方面有着多重价值,特别是湿地由于具有强的物质转化功能,而被誉为“地球之肾”。
目前对于城市湿地还没有特别的定义。但是,随着城市的演化和发展,城市湿地将成为一种重要的、不可替代的生态、人文景观。实际上,城市湿地是自然湿地在城区的延伸或分布。不仅于此,城市湿地还被赋予更加丰富的意义,这主要体现在湿地的多功能性与人文价值。进而,由于湿地深刻地融于现代城市,使城市湿地的内涵体现了其特殊性。
2城市湿地的类型及特点
由于这种湿地处于城市或城市近郊,决定了它要受到城市的影响。城市湿地大多是分布不均匀的、面积不大、成斑块状,并且斑块之间的连通性差,从而增加了城市湿地内部的生态环境破碎化程度。从功能角度分析,城市湿地不仅具有生态功能,还具有景观、生产、休闲、娱乐、教育等社会服务功能。
由于湿地介于陆地与开阔水域之间,所以除了其自身的特征外,还不同程度地兼有其他生态类群的特征。城市湿地一般总体分为两类:一类是半人工与自然湿地的复合体,另一类是人工湿地。
1)半人工与自然湿地的复合体,诸如河流、湖泊与水库。这类湿地常常是在原有水系、自然水体的基础上加以不同程度的人工改造,因此,它们通常体现较多的自然成分,生态功能强,动、植物以当地物种占优势等。
2)城市中人工湿地,诸如城区中低洼地带、池塘、沟壑为基础,基本上是通过人工措施建立的人工生态系统。这类湿地在每座城市都有,由于大多数是为了城市的景观、生产、污水处理等需要而建设,因此这类湿地的生态功能相对较弱。
3城市湿地存在的问题
城市是“人―地”关系的焦点,是人们生产和消费最为集中的地方,因而城市也成为污染集中的地方。城市化在给人类带来巨大经济效益的同时,也使得城市湿地面积大幅度减少,给城市生态系统带来严重的负面影响,极大制约了城市整体的可持续发展。具体问题如下:
(1)城市湿地遭到人为侵占破坏
人类活动对水系影响显著。城市发展过程中,一些地方视城区的支流和湖泊、泡塘为害,大量填埋建楼、修路。尤其是在上世纪90年代后期,随着大规模的城市改造与建设,河道被填埋、水域被侵占,河道硬化、渠化现象严重。导致湿地的水文、地貌、生态和自然条件等发生巨大改变,同时也造成城市水面面积大幅降低,调蓄能力减小,对城市生态调节功能不断弱化,内涝频繁。
(2)城市湿地联通性差,各湿地斑块孤立存在
生产、生活用水量大幅度增加,大片湿地面积减小,城市生态用水被不断挤占,湿地由于缺乏水源而不断丧失。城市的大幅度开发,大量的河道、湖泊和坑洼地被填埋,分段截断河流,河道遭到破坏,形成孤立斑块。
(3)城市湿地丧失了调蓄洪水的功能
在现有河道中,受到城市建设用地条件限制,人为束窄行洪断面或设障,自身无法达到相应防洪标准;部分水库、湖泊年久失修,淤积严重,不能实现原有设计功能。
(4)城市湿地水体污染严重
城市生活污水、工业废水排放量逐年增加,水体沿岸垃圾随意堆积、乱搭乱建现象严重,加上河岸硬质化现象等原因造成水体自净能力减弱,水中污染物积累严重。
(5)城市河流湿地景观建设忽视生态功能价值
长期以来,城市建设完全忽略了湿地的自然属性。例如,人们比较注重河道本身的功能,如行洪、排涝等,因此河道断面形式单一,走向笔直,河道护坡结构也比较坚硬。其主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。因此,河道的护岸结构主要采用浆砌石或干砌石护坡,现浇混凝土护坡,预制混凝土块体护坡或现在比较流行的土工模袋混凝土护坡等结构。取代自然水际丰富多样的生态栖息地,不仅破坏了生态迁徙廊道,而且使水体丧失了自净能力,城市水系中水生植物、鱼类、微生物等大多消亡,这样的措施对周边环境的破坏程度,往往超出洪水所造成的损坏。
因此,如何保护和修复城市湿地,是当前城市化进程中需要研究的重要课题,下面就国内外一些经验和笔者的一些初步设想作一些介绍。
4城市湿地保护的方法、措施
1) 强化对城市湿地资源的管理力度,有计划地加快城市湿地的恢复及保护
改革落后的城市水资源管理机构体系。目前城市中水资源的开发利用涉及水源、供水、用水、节水、排水、污水处理(回用)等多个环节,每个环节归不同的部门管理,各个部门各行其道,很难实现水资源的统一调配、管理和综合利用,不能适应新时期“循环水务”理念的管理要求。为此,应建立一个集水资源开发利用过程的各个环节于一体的部门,能够更好地协调和解决水资源开发利用中存在的矛盾,在体制上保证了水资源的优化配置和水资源的利用效率,有利于实现水资源的可持续利用。
完善城市湿地管理政策和法制体系。城市湿地管理法制化。以法律法规的形式确定城市湿地开发利用的方针、原则和行为规范,明确各级、各行业的机构权限以及管理分工,规定管理程序、对违法行为的处理方法和程序等,为从事城市湿地保护与合理利用的管理者、利用者等提供基本的行为准则。借助法律的和经济的手段,严格和强化执法力度,制裁过度和不合理利用水系湿地资源的行为,打击破坏城市湿地资源的违法、犯罪活动。
2)依托水资源治理,为城市湿地的恢复和保护提供源泉和动力
对于湿地资源的恢复和保护,仅凭认为建设、改造和干预,只能治标,水系治理才是恢复和保护湿地,发挥其功能作用的治本良策。对城市湿地进行专项规划,可依托城市防洪规划及城区规划等,划分湿地保护红线,其他工程不得随意占用。将城市湿地保护和修复与城市环境规划、生物多样性保护、土地利用规划、旅游业发展规划等协调一致起来,对开发利用湿地资源和保护生态环境进行统一规划。
3)学习引进先进的管理方法和工程技术、积极开展城市湿地科学研究
通过各种培训和研讨会,积极引进先进的管理理念和方法,提高决策者、管理者和基层人员的管理水平,认真学习成功的湿地保护和修复案例,总结工程技术和方法,采用先进的设计理念。采取低成本的工程措施,恢复已退化的湿地。对已经围垦的湿地逐步退田还湿。适当补水,保持湿地的正常水环境,特别是在结冰期和枯水期。
城市湿地科学研究要针对城市湿地特点,对城市湿地保护和修复模式、城市湿地中能量流动和物质转化规律、城市湿地生态系统演变规律、城市湿地对区域气候的调节功能等方面进行深入探讨,建立湿地资源信息库。为城市湿地规划、管理和评价提供理论指导,为城市湿地保护和修复提供技术数据。
4)加强宣传教育,提高公众保护意识
在湿地保护及其资源合理利用方面的作为,很大程度上取决于城市管理决策者和公众对于湿地重要性的认识。通过湿地保护宣传教育,提高公众对湿地功能和湿地保护重要性的认识,强化公众对湿地资源的忧患意识,让全社会都懂得每一个社会成员都有保护湿地的责任和义务,从而调动起公众参与湿地保护的积极性。开发湿地的景观价值和生态价值 这样才能让更多的人关注湿地、湿地。积极引导湿地周边群众参与湿地管理。只有全社会成员的共同参与,才能从根本上保证湿地环境得到保护。