探究河道生态建设技术

河道生态建设以恢复生态系统为核心，在论述了河道生态建设的发展历程的基础上，深入阐述目前应用于河道生态建设的主要技术措施，提出河道生态建设的必然性，并指出生态建设应在保证行洪安全的基础上，综合多种技术措施治理被污染水体，进而恢复水、土壤、生物三者之问的生态循环。

随着人类对河流改造能力的不断增强，人与河流的关系由最初的原始依赖，在洪涝灾害的威胁与巨大经济利益的诱惑下，走向对河流的开发利用。进而由于人类的对防洪的错误认识和过度的开发利用，导致河道空间发生畸变，引起水环境质量下降，威胁人类的生存。于是人们开始思考人与河道的关系，提出恢复河道生态系统，建设生态河道的新理念。 　　我国河流众多，由于人们环保意识的薄弱，加之过度的开发、错误的防洪理念，导致河道生态多样性减少、河水与驳岸的自然生态链中断、水体自净能力丧失等一系列问题，影响河道的可持续发展。近年来，国内相关部门吸取了国外经验，在河道整治中注重河道的生态保护及景观效应，并鼓励相关技术研究。　

1 国内外河道生态建设的技术研究 　　

河道生态建设在许多国家已不是新兴的课题，它已成为一个十分系统的学科，取得了丰硕的成果。这其中有欧洲的瑞士、德国，亚洲的日本，还有美国，他们所取得的经验和技术，是值得处于起步阶段的中国借鉴的。

2 河道生态建设的技术内容 　　

河道生态建设的技术提倡尽量少采用人工建筑材料，以提高水体的净化能力和生物多样性为目标，建立水.土.生物三者之间的良性循环，形成自然的河道生态景观。当前已形成工程技术、生物技术、社会措施3个方面技术。 　　

2.1 工程技术 　　2.1.1 河道平面及断面改造依照自然规律，将直线化的人工河道恢复原来蜿蜒曲折的自然线形，丰富水流形态，为水生植物创造丰富的水环境。同时，在河岸修筑丁坝以减缓水的流速，为丁坝之间进行软质材料护岸创造条件。修筑的丁坝基本与岸线垂直，将河水流向朝河心挤压，降低水流对河岸的冲刷。 　　河道的断面改造可分为横断面改造和纵断面改造。河道横断面采用复式断面，断面因地而异，不强调对称。这样河道枯水期流量小，水流归主槽。当洪水期流量增大，洪水可以漫滩，这样过水断面大，洪水位低，不需要建高大的防洪堤。同时，次槽尽量采用缓坡，其特点优于斜坡和直立式护岸墙，因为在保证土壤安歇角的同时，方便护岸工程的施工。河道纵断面的改造体现在落差工程上。在河道中修建横向构筑物以降低河床纵向坡度，同时形成水面高差，造成跌水以降低河水流速。 　　2.1.2工程护坡材料工程护坡材料是在不改变原设计坡度、高程的情况下，对坡面用生态材料防护，保证上下土层水文的联系沟通。目前该领域内主要有自嵌式植生挡土墙、机织土石笼袋、天然麻椰固土毯、生态护坡袋等技术。它们的共同点是利用材料的渗透性结构构建水文联系通道，保证水与土层的联系，为水生、湿生植物提供良好的土壤基质. 　　生态护坡袋被视为目前世界上唯一应用于河道生态建设的软体生态护坡材料，它的出现取代了混凝土、石块等硬质护坡材料。其优越性体现在施工的前、中或后期可根据需要进行生态植被的修复，被人们誉为一项集生态、环保、节能、工程于一体的生态护坡系统。 　　

2.2 生物技术 　　生物技术是河道生态建设的主流。常见的措施是在河道的驳岸、河道水位变幅区、水中种植各类植物，利用植物有效吸收水中富余营养物质，降低水体富营养化，从而净化水质。同时，在水中放养适量水生动物，使水.土.生物形成生物链，利用生物链的生态平衡功能，使水体达到自净的效果。目前常用的技术有：植物净化、动物净化、微生物净化等。 　　2.2.1植物净化根据人工湿地净化水体研究显示，植物净化技术是目前河道生态建设中最低碳环保、最高效的净化技术。由于气候、土壤等条件的差异，很难建立通用的植物目录，目前河道生态建设中常用的植物有以下几种。 　　湿生植物：旱柳、垂柳、水杉，马蔺，狗尾草等。 　　挺水植物：无苞香蒲、水烛、水芋、马蹄莲、水葱、芦苇、荷花、千屈菜、菖蒲等。 　　浮水植物：浮萍、水葫芦、睡莲、大藻等。 　　沉水植物：金鱼藻、水车前、黑藻、狸藻、狐尾藻、茨藻、细叶眼子菜等。 　　同时，植物的应用多结合园林景观的需要，施工人员对植物品种合理搭配，从季相变化、空间形态方面形成自然生态的河道景观。 　　2.2.2 动物净化动物净化通过水生动物的投放，弥补被损坏的河道生态链，修复水环境生态平衡。 　　通过投放当地鱼苗，不仅有效降低河道水体中的蓝藻含量，更深远的意义在于这一措施修复了被破坏的生态链，在缓解水体富营养化的同时，重新建立河道的生态平衡。目前人们将鱼巢与自嵌式植生挡土墙结合，为鱼类提供良好的生存空间，有效地提高了鱼类成活率，为构建河道生态系统创造有利条件。 类似方法还有河蚌、螺蛳等水生动物的投放，同样修复了生态链，恢复水体的自净能力。 　　2.2.3 微生物净化目前应用于河道生态修复的净水微生物分为3类：土著微生物、外来微生物、基因工程菌。　　土著微生物是本地水域中自然存在的微生物，相对于其他微生物，它们有着更强的适应性，能够快速融入当地水环境，净化水体。技术人员将土著微生物大量繁殖，投放到河道水体中，有效降低其中富余元素。如光合细菌具有固氮、脱氢、固碳、氧化等作用，把水体中的有毒物质加以利用，使水体中的氨氮、亚硝酸盐含量显著降低，还可以降低水体的COD，稳定水体的pH值。 　　由于水陆环境差异，一些有效降解水中氮、磷、硫系污染物的菌类最初生长在土壤中，随着河道受到陆地环境的污染，水环境发生改变，使该菌类在河道中的生存变为可能。相对水体而言，它们是外来微生物。 　　此外，为了为微生物创造更有利的水环境，技术人员利用人工技术改造水体含氧量。例如利用叶轮增氧机带动水层交换，进行富氧对流交换将湖底废气带出，使底层处于富氧状态，污染物被降解，最终水体达到无异味、异色的理想状态。 　　

2.3社会措施 　　2.3.1政府政策河道生态建设是一个交叉性学科，这就要求政府牵手各个相关部门，共同研究制定规划设计准则，强制要求河道建设在满足防洪的前提下，积极构建完善的河道生态系统，满足河道生物多样性与自然景观的需要。同时，通过制定法律法规，出台相关政策，优化产业结构，最大限度控制流域内农业面源污染与工业的点源污。 　　其次，政府对不同级别的河流治理，应从流域抓，从源头抓，先小流域，后大流域，从上游到下游，从小河到大河进行生态建设。 　　此外，政府应加大资金补贴力度，大力扶持河道生态建设工程材料的开发，并鼓励在河道生态建设中综合应用工程技术和生物技术，以水系长久的自净能力为建设目标，切忌大搞形象工程，盲目强调“多、快、省"的错误口号。 　　2.3.2 社会宣传河道生态环境的日益恶化，与人们环保意识的淡薄有着直接联系。在加强水污染防治法宣传的同时，整合社会资源，借助社会力量，开展对生态河道形式多样的宣传活动，让社会尊重自然、关爱河道生态健康，使生态理念深入人心。 　　其次，对于河道生态环境的严重破坏，主要源于人们对于利益的盲目追求与环保意识的薄弱。因而，加大河道生态保护的同时，要加大对污染行为的处罚，同时大力宣扬并奖励保护河道生态的优秀典范。 　　

3 小结 　　

人们对于河道生态建设的研究，经历了一次又一次质的飞跃，对于中国河道的永续利用以及世界河道建设的未来发展将具有十分重要的意义。