生态环境问题及生态协调河道整治分析

摘要：本研究以某地区河道整治为工程实例，对河流形态、河道整治对河流生态环境影响进行探究，提出基于生态协调的河道整治措施，最后简单介绍了具有较好生态功能的河道整治材料，及其相应的适应性，并将其运用到此工程实例中，经过5a的河道整治发现，该河段湿地面积增加、绿化面积增加、动植物种群增多，鸟类能够在此栖息，此时的辛普森多样性指数和治理前对比提高5．2％。

关键词：河道治理；生态环境；生态协调

1工程概况

新疆维吾尔自治区玛纳斯河（简称玛河）流域位于天山北坡经济开发区核心地带，地理位置为东经84°58′～86°24′，北纬43°54′～45°01′，地处准噶尔盆地南缘，东至塔西河，西至巴音沟河，南至依连哈尔尕山，北至古尔班通古特沙漠。玛河灌区是全国特大型灌区之一，灌区总耕地面积23．8万hm2，年灌溉用水量16亿m3。灌区内有石河子市、玛纳斯县及所属8个乡、沙湾县及所属5个乡、农八师及所属14个大型农牧业团场，农六师的新湖总场和克拉玛依市的小拐乡。近几年，由于人类活动范围不断增加，此河段河槽淤积萎缩现象较为严重，生态环境恶劣，生物多样性锐减，原有的河道整治工程体系较简单，基本无生态适应性，EEI（弹性度指数）值为39．06，EBI（环境承载指数）值为36．75，通过上述数据可以看出该河流段环境污染压力较大，河流抗干扰能力较弱，生态恢复能力较差。

2河道整治和河流形态对生态环境影响分析

2．1河道整治对生态环境影响。2．1．1河流平面形态改变影响。传统河道整治主要方式为利用工程控导方式改变河道的稳定边界和河势，在进行整治施工时多使用不透水的刚性施工材料。为了保证河道的航运、防洪需求，河道整治改变了河流自然形成的纵坡及平面形态，整治后将河道边界固化、顺直，导致河流边界无法呈现自然发展，对河流生态系统造成一定程度影响。使用不透水的刚性施工材料进行河道整治增加了河堤的抗压、抗洪、抗冲击能力，使航运路线更加合理，但是从另一方面，传统河道整治方式严重影响了河道的正常形态，限制了河道自然发展，河道自然水位降低，生物多样性降低，河流自净能力减弱。2．1．2河流漫滩效应改变影响。河流滩区附近一般聚集较多村庄、农田，所以在河道整治时为了避免洪水流入农田、村舍内，常需要修建堤围。堤围的修建改变了河流洪水冲击下自然形成的漫滩特性，使滩槽水沙无法进行交换，特别是一些大型的水利工程对下游径流控制比较严格，河流漫滩洪水出现的次数非常少，限制了河流自然生境，对河流的生物多样性造成了很大的影响，生物种群锐减。2．1．3河流滩区整治的影响。随着城市化进程加快，城市附近的河流整治为了适应城市发展，河道整治材料一般采用不透水的刚性施工材料使河道形态边缘形态固化、不透水、规范化，将蜿蜒曲折的河流形态整治呈平直状态，平缓的河岸边坡被替代，间接破坏了迁徙鸟类的栖息地，生存条件被不断破坏。另外由于近岸河流边界被不透水刚性施工材料替代，河流自然通透边界微循环被阻断，削减了河流周边地下水的侧向补给，对河流周边生态环境会造成一定程度影响，城市建立的盆景化景观工程对河流自然洲渚、河岸边滩生物多样性造成较大影响，河流的生物多样性逐渐减少，生物链逐渐单一。2．2河流形态对生态环境影响。河流形态是指河流自然形成的体貌特点，河流自然弯曲是河流冲击形成的自然属性，河流的曲折系数一般在1．32．9之间，一些学者研究表明，顺直湍急的河流不利于河流内动植物生存，自然形成的弯曲河流更适宜河流内动植物生长。河流深槽和浅滩不断交替出现是河流自然形成的形态特征，有利于保证河流一定生物多样性，使多条生物链共存。研究表明河流自然状态及生境和河流周边生物多样性关系密切，自然河流形成的环流、旋涡等为河流中多种物质交换传递提供动力支持，随着季节变化河流进行周期性的浅滩深槽冲淤可以有效调节河流纵比降数值，为河流内生物生存、迁徙提供良好的环境条件。现代城市发展进步，不断改变河流的原有状态，限制河流的自然发展，使河流原有生境发生转变，对河流生态环境造成较大影响。

3基于生态协调的河道整治

3．1基于生态协调的河道整治规划原则。为了保证河流内生物多样性，遵循城市可持续发展，河道整治应遵循以下几点原则：全面规划、因势利导、因地制宜、综合利用、远近结合、分期实施等。在河道整治时应从大局着手，充分了解河流自然形成状态、演变规律，根据河流的具体演变规律及已存生物特点，提出适宜的河道整治方案，通过控制点、线、面，制定最小河流干预工程体系。使用生态工程施工材料，实现河道整治的生态治理。在进行河流整治规划时还应注意：要尊重河流自然形成状态，整治时要充分保证河流的各种调节能力，保证河流整治可持续发展，保证河流本身的生物多样性，实现河流和周围生态环境和谐发展。3．2生态协调河道整治理念和方法。3．2．1生态协调河道整治理念。与城市较近的河道在进行整治时，要首先了解河流和城市发展的相容性和制约性，在进行河道整治时要充分了解环境承载力、环境容量、河流生态耗水量，综合考虑以上因素，基于生态协调要求，制定满足以上条件的河道整治方案，实现城市建设、环境效益、经济效益的协调统一。3．2．2综合治理模式建立，满足生态协调。基于生态协调下建立河道整治方案需要3个主要环节：（1）工程规划设计，调查分析需要整治的河流特性和生存现状，确定河流整治要求，根据要求制定综合治理方案，分清河道整治主次，确定符合生态协调的河道整治技术，由专业技术人员进行工程设计，最终确定河道整治的基础路线，生态施工方式，生态施工材料、河道生态治理技术。（2）施工技术，在进行河道整治施工技术选择时，要选择对河道生态多样性干扰最小的施工技术，建立健全施工全过程环境监测管理。（3）工程管理，在整个施工阶段，要保证切实有效且持续的环境监管，实施动态环境评估，实时保证生态效应影响在可控范围内。3．2．3研发新型施工材料，建立生态河道整治施工体系。为了保证河流整治效果，维持河流生境、周边生态环境、生物多样性，新型生态施工材料是保证河道整治和生态协调原则相统一施工的基础，所以应选择透水性较好、有一定稳定抗冲击性、绿色无污染的新型施工材料。与城市较近的河道整治，要建立一套完整的、科学合理的、可持续发展的河道整治施工体系，该体系的实现应根据河道的自然特点，分河段、分时段、分流速逐步实现河道整治，河道整治要和生态恢复、工程治理有机结合，保证治理河段形成完整的河道治理体系和环境监管体系，该体系的实施具有一定弹性，既能保证河道的防洪、航运、协调水资源作用，又能维持河流的生物多样性和自我修复功能，保证河流生境不被破坏。

4基于上述整治原则工程实例分析

河道生态整治常用工程材料特性见表1，结合上文提到河道整治应基于的生态协调原则，对此整治河段防洪设计、生态恢复进行了系统的评估，然后提出了基于生态协调要求的一体化整治方案：在临近城市河段需修建生态型堤防，在一般河堤段铺设抗冲生物毯防护材料，在险工段采用植生型格宾网笼和丁坝护根，河岸的迎水坡和背水坡按照生物群落规划种植抵抗力较强、易存活灌木和植被，沙荒滩区分区多层次进行植被种群恢复，植被恢复面积达到17km2，另外在河漫滩位置修建两个大型湿地保护区，提高了生物多样性、动物栖息面积及生态系统的再恢复能力。经过5a的河道整治和生态恢复，现该河段湿地面积增加、绿化面积增加、动植物种群增多，鸟类能够在此栖息，此时的辛普森多样性指数与治理前对比提高5．2％。5结语（1）河流自然形成状态、演变和河流生境及生物多样性关系密切，所以河道整治时必须适当维护。（2）河道整治应在生态协调基础上合理掌控河道边界干扰的“适宜度”，采用生态施工措施，保证河流本身的生物多样性，实现城市建设、环境效益、经济效益的协调统一。

参考文献：

［1］孙晓霞，张跃飞．浅析生态水利在河道治理工程中的应用［J］．工程建设与设计，2018（14）：68－68．

［2］张进鹏．水利河道治理与环境生态存在的关联性解析［J］．农业科技与信息，2017（14）：31．

［3］钟福立．大凌河河道综合整治中生态护岸建设思路研究［J］．2017，45（3）：42－44．

［4］刘莎．水生态修复技术在河道治理中的应用［J］．居业，2019（7）：82－83．

［5］黄鹏飞，饶浩羽．生态恢复设计在城市河道治理景观规划设计中的应用［J］．中外建筑，2018（6）：117－119．

［6］耿华．城市河道整治中生态护坡技术应用研究［J］．河南水利与南水北调，2017（2）：177－150．

作者:吴文新 单位:新疆玛纳斯河流域管理局