生態(tài)環(huán)境問題及生態(tài)協(xié)調(diào)河道整治分析

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摘要：本研究以某地區(qū)河道整治為工程實例，對河流形態(tài)、河道整治對河流生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行探究，提出基于生態(tài)協(xié)調(diào)的河道整治措施，最后簡單介紹了具有較好生態(tài)功能的河道整治材料，及其相應(yīng)的適應(yīng)性，并將其運(yùn)用到此工程實例中，經(jīng)過5a的河道整治發(fā)現(xiàn)，該河段濕地面積增加、綠化面積增加、動植物種群增多，鳥類能夠在此棲息，此時的辛普森多樣性指數(shù)和治理前對比提高5．2％。

關(guān)鍵詞：河道治理；生態(tài)環(huán)境；生態(tài)協(xié)調(diào)

1工程概況

新疆維吾爾自治區(qū)瑪納斯河（簡稱瑪河）流域位于天山北坡經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)核心地帶，地理位置為東經(jīng)84°58′～86°24′，北緯43°54′～45°01′，地處準(zhǔn)噶爾盆地南緣，東至塔西河，西至巴音溝河，南至依連哈爾尕山，北至古爾班通古特沙漠。瑪河灌區(qū)是全國特大型灌區(qū)之一，灌區(qū)總耕地面積23．8萬hm2，年灌溉用水量16億m3。灌區(qū)內(nèi)有石河子市、瑪納斯縣及所屬8個鄉(xiāng)、沙灣縣及所屬5個鄉(xiāng)、農(nóng)八師及所屬14個大型農(nóng)牧業(yè)團(tuán)場，農(nóng)六師的新湖總場和克拉瑪依市的小拐鄉(xiāng)。近幾年，由于人類活動范圍不斷增加，此河段河槽淤積萎縮現(xiàn)象較為嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡劣，生物多樣性銳減，原有的河道整治工程體系較簡單，基本無生態(tài)適應(yīng)性，EEI（彈性度指數(shù)）值為39．06，EBI（環(huán)境承載指數(shù)）值為36．75，通過上述數(shù)據(jù)可以看出該河流段環(huán)境污染壓力較大，河流抗干擾能力較弱，生態(tài)恢復(fù)能力較差。

2河道整治和河流形態(tài)對生態(tài)環(huán)境影響分析

2．1河道整治對生態(tài)環(huán)境影響。2．1．1河流平面形態(tài)改變影響。傳統(tǒng)河道整治主要方式為利用工程控導(dǎo)方式改變河道的穩(wěn)定邊界和河勢，在進(jìn)行整治施工時多使用不透水的剛性施工材料。為了保證河道的航運(yùn)、防洪需求，河道整治改變了河流自然形成的縱坡及平面形態(tài)，整治后將河道邊界固化、順直，導(dǎo)致河流邊界無法呈現(xiàn)自然發(fā)展，對河流生態(tài)系統(tǒng)造成一定程度影響。使用不透水的剛性施工材料進(jìn)行河道整治增加了河堤的抗壓、抗洪、抗沖擊能力，使航運(yùn)路線更加合理，但是從另一方面，傳統(tǒng)河道整治方式嚴(yán)重影響了河道的正常形態(tài)，限制了河道自然發(fā)展，河道自然水位降低，生物多樣性降低，河流自凈能力減弱。2．1．2河流漫灘效應(yīng)改變影響。河流灘區(qū)附近一般聚集較多村莊、農(nóng)田，所以在河道整治時為了避免洪水流入農(nóng)田、村舍內(nèi)，常需要修建堤圍。堤圍的修建改變了河流洪水沖擊下自然形成的漫灘特性，使灘槽水沙無法進(jìn)行交換，特別是一些大型的水利工程對下游徑流控制比較嚴(yán)格，河流漫灘洪水出現(xiàn)的次數(shù)非常少，限制了河流自然生境，對河流的生物多樣性造成了很大的影響，生物種群銳減。2．1．3河流灘區(qū)整治的影響。隨著城市化進(jìn)程加快，城市附近的河流整治為了適應(yīng)城市發(fā)展，河道整治材料一般采用不透水的剛性施工材料使河道形態(tài)邊緣形態(tài)固化、不透水、規(guī)范化，將蜿蜒曲折的河流形態(tài)整治呈平直狀態(tài)，平緩的河岸邊坡被替代，間接破壞了遷徙鳥類的棲息地，生存條件被不斷破壞。另外由于近岸河流邊界被不透水剛性施工材料替代，河流自然通透邊界微循環(huán)被阻斷，削減了河流周邊地下水的側(cè)向補(bǔ)給，對河流周邊生態(tài)環(huán)境會造成一定程度影響，城市建立的盆景化景觀工程對河流自然洲渚、河岸邊灘生物多樣性造成較大影響，河流的生物多樣性逐漸減少，生物鏈逐漸單一。2．2河流形態(tài)對生態(tài)環(huán)境影響。河流形態(tài)是指河流自然形成的體貌特點，河流自然彎曲是河流沖擊形成的自然屬性，河流的曲折系數(shù)一般在1．32．9之間，一些學(xué)者研究表明，順直湍急的河流不利于河流內(nèi)動植物生存，自然形成的彎曲河流更適宜河流內(nèi)動植物生長。河流深槽和淺灘不斷交替出現(xiàn)是河流自然形成的形態(tài)特征，有利于保證河流一定生物多樣性，使多條生物鏈共存。研究表明河流自然狀態(tài)及生境和河流周邊生物多樣性關(guān)系密切，自然河流形成的環(huán)流、旋渦等為河流中多種物質(zhì)交換傳遞提供動力支持，隨著季節(jié)變化河流進(jìn)行周期性的淺灘深槽沖淤可以有效調(diào)節(jié)河流縱比降數(shù)值，為河流內(nèi)生物生存、遷徙提供良好的環(huán)境條件。現(xiàn)代城市發(fā)展進(jìn)步，不斷改變河流的原有狀態(tài)，限制河流的自然發(fā)展，使河流原有生境發(fā)生轉(zhuǎn)變，對河流生態(tài)環(huán)境造成較大影響。

3基于生態(tài)協(xié)調(diào)的河道整治

3．1基于生態(tài)協(xié)調(diào)的河道整治規(guī)劃原則。為了保證河流內(nèi)生物多樣性，遵循城市可持續(xù)發(fā)展，河道整治應(yīng)遵循以下幾點原則：全面規(guī)劃、因勢利導(dǎo)、因地制宜、綜合利用、遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實施等。在河道整治時應(yīng)從大局著手，充分了解河流自然形成狀態(tài)、演變規(guī)律，根據(jù)河流的具體演變規(guī)律及已存生物特點，提出適宜的河道整治方案，通過控制點、線、面，制定最小河流干預(yù)工程體系。使用生態(tài)工程施工材料，實現(xiàn)河道整治的生態(tài)治理。在進(jìn)行河流整治規(guī)劃時還應(yīng)注意：要尊重河流自然形成狀態(tài)，整治時要充分保證河流的各種調(diào)節(jié)能力，保證河流整治可持續(xù)發(fā)展，保證河流本身的生物多樣性，實現(xiàn)河流和周圍生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。3．2生態(tài)協(xié)調(diào)河道整治理念和方法。3．2．1生態(tài)協(xié)調(diào)河道整治理念。與城市較近的河道在進(jìn)行整治時，要首先了解河流和城市發(fā)展的相容性和制約性，在進(jìn)行河道整治時要充分了解環(huán)境承載力、環(huán)境容量、河流生態(tài)耗水量，綜合考慮以上因素，基于生態(tài)協(xié)調(diào)要求，制定滿足以上條件的河道整治方案，實現(xiàn)城市建設(shè)、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。3．2．2綜合治理模式建立，滿足生態(tài)協(xié)調(diào)。基于生態(tài)協(xié)調(diào)下建立河道整治方案需要3個主要環(huán)節(jié)：（1）工程規(guī)劃設(shè)計，調(diào)查分析需要整治的河流特性和生存現(xiàn)狀，確定河流整治要求，根據(jù)要求制定綜合治理方案，分清河道整治主次，確定符合生態(tài)協(xié)調(diào)的河道整治技術(shù)，由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行工程設(shè)計，最終確定河道整治的基礎(chǔ)路線，生態(tài)施工方式，生態(tài)施工材料、河道生態(tài)治理技術(shù)。（2）施工技術(shù)，在進(jìn)行河道整治施工技術(shù)選擇時，要選擇對河道生態(tài)多樣性干擾最小的施工技術(shù)，建立健全施工全過程環(huán)境監(jiān)測管理。（3）工程管理，在整個施工階段，要保證切實有效且持續(xù)的環(huán)境監(jiān)管，實施動態(tài)環(huán)境評估，實時保證生態(tài)效應(yīng)影響在可控范圍內(nèi)。3．2．3研發(fā)新型施工材料，建立生態(tài)河道整治施工體系。為了保證河流整治效果，維持河流生境、周邊生態(tài)環(huán)境、生物多樣性，新型生態(tài)施工材料是保證河道整治和生態(tài)協(xié)調(diào)原則相統(tǒng)一施工的基礎(chǔ)，所以應(yīng)選擇透水性較好、有一定穩(wěn)定抗沖擊性、綠色無污染的新型施工材料。與城市較近的河道整治，要建立一套完整的、科學(xué)合理的、可持續(xù)發(fā)展的河道整治施工體系，該體系的實現(xiàn)應(yīng)根據(jù)河道的自然特點，分河段、分時段、分流速逐步實現(xiàn)河道整治，河道整治要和生態(tài)恢復(fù)、工程治理有機(jī)結(jié)合，保證治理河段形成完整的河道治理體系和環(huán)境監(jiān)管體系，該體系的實施具有一定彈性，既能保證河道的防洪、航運(yùn)、協(xié)調(diào)水資源作用，又能維持河流的生物多樣性和自我修復(fù)功能，保證河流生境不被破壞。

4基于上述整治原則工程實例分析

河道生態(tài)整治常用工程材料特性見表1，結(jié)合上文提到河道整治應(yīng)基于的生態(tài)協(xié)調(diào)原則，對此整治河段防洪設(shè)計、生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行了系統(tǒng)的評估，然后提出了基于生態(tài)協(xié)調(diào)要求的一體化整治方案：在臨近城市河段需修建生態(tài)型堤防，在一般河堤段鋪設(shè)抗沖生物毯防護(hù)材料，在險工段采用植生型格賓網(wǎng)籠和丁壩護(hù)根，河岸的迎水坡和背水坡按照生物群落規(guī)劃種植抵抗力較強(qiáng)、易存活灌木和植被，沙荒灘區(qū)分區(qū)多層次進(jìn)行植被種群恢復(fù)，植被恢復(fù)面積達(dá)到17km2，另外在河漫灘位置修建兩個大型濕地保護(hù)區(qū)，提高了生物多樣性、動物棲息面積及生態(tài)系統(tǒng)的再恢復(fù)能力。經(jīng)過5a的河道整治和生態(tài)恢復(fù)，現(xiàn)該河段濕地面積增加、綠化面積增加、動植物種群增多，鳥類能夠在此棲息，此時的辛普森多樣性指數(shù)與治理前對比提高5．2％。5結(jié)語（1）河流自然形成狀態(tài)、演變和河流生境及生物多樣性關(guān)系密切，所以河道整治時必須適當(dāng)維護(hù)。（2）河道整治應(yīng)在生態(tài)協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上合理掌控河道邊界干擾的“適宜度”，采用生態(tài)施工措施，保證河流本身的生物多樣性，實現(xiàn)城市建設(shè)、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

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作者:吳文新 單位:新疆瑪納斯河流域管理局