生态水利工程在河道整治上的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-05-10
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生态水利工程在河道整治上的应用

艾来提 ·达依木

阿克苏市老大河水管站 843000

摘要:河流不仅是人类赖以生存的重要自然资源,也是维持区域生态平衡的基础。在人类社会发展过程中,河流污染问题比较严重,在很大程度上影响了社会的健康发展。因此,在当今社会,关于河道整治的工作倍受重视。在河道整治中,水污染治理是十分重要的核心内容,需要相关人员结合实际情况,采取现代科学知识和技术,进行科学、有效的处理。因此,有必要基于河道整治工作现状,对水污染治理的方法进行探究。基于此,本篇文章对生态水利工程在河道整治上的应用进行研究,以供参考。

关键词:水利工程;环境;生态水利

引言

传统水利工程侧重于防洪灌溉、供水发电等功能,不仅可以保障供水、发展农业灌溉和水利发电,而且又保障了防洪安全。国内某些河道治理工程为了追求防洪功能效果,采取表面硬化覆盖措施,没有意识到河流的资源功能和生态功能,打破了大自然的生态平衡。从生物学角度出发,自然河道生存着微生物及生物。需氧的微生物及生物进行呼吸时,将有机物与氧气反应放出能量供其使用,从而达到减少水中有机污染物的目的。其中氧气是由水生植物进行光合作用下产生。对河道实施水泥衬砌和护坡等不透水工程结构或材料后,隔断了水、土、生物三相之间的联系,河道的资源功能和生态功能随着时间就会消失,河道也就失去了自净能力,从而加剧了有机污染物增多。改善水环境,恢复水体原来的生物多样性、连续性,并充分发挥资源的生产潜力;通过采取恢复植被、坡耕地改造、河道治理等措施,打造生态河流。

1河道整治及水污染治理概述

河道整治是现代环境保护事业中的重点工作,即采用现代环保理论及技术方法,对河流生态及周边环境存在的污染问题进行治理,逐步构建可持续发展的河流生态。河道整治包括环境监测、生态保护、水污染治理、生态恢复等多项工作,而水污染治理是其中具有关键性意义的内容。甚至可以说,水污染治理是决定河道整治工作质量的关键。这主要是因为环境监测的核心目的之一就是治理水污染,而水污染治理是解决当前河流污染问题的必要途径,同时也是促进河流生态保护及生态恢复的重要手段。唯有做好河道整治及水污染治理,才能达到净化水资源、促进生态恢复的目标,提高人们的生活环境质量,促进社会经济的可持续发展。众所周知,我国河流众多,不同地区的河流生态环境各不相同,意味着水污染治理面临不同的情况,需要耗费大量的人力、财力、物力进行调研、考察、监测和技术处理。同时,不同地区的社会经济发展水平不同,尤其是工业生产、农业生产现状不同,意味着在进行河流水污染治理时,需要考虑区域社会经济发展和产业结构的具体情况,干扰因素较多。另外,在不同地区的发展过程中,对河道的改造、整治方法不同,遗留下来很多问题,导致如今要进行水污染治理面临技术方案的梳理、实验分析和效果评估等工作,工作量大、难度高。

2河道整治工程的问题分析

河道整治工程水平的高低由其所选择的土质所决定,选择开采具有较高质量的土质是保证河道整治工程的必备前提。在进行施工过程中,为尽可能减少人力、物力损耗,我们通常选用大型机械设备对软土土基进行挖掘工作,在土质达到工程标准后,并按照因地制宜原则用符合环境的砂砾料对深坑进行填补工作。为保证河道整治施工质量,在开始施工前应事先安排施工人员对堤基周边的杂物及污染物进行清理工作,以保证施工不会受到外界因素影响。同时,待施工人员将堤基周边清扫干净之后,立刻将河道整治的施工材料运往现场,并安置堆放到堤基内部,并按照国家防洪标准对免坝进行高度修整工作。河道应流顶冲位置是整项工程项目的重点所在,通常地下水冲刷以及外部洪水冲击区域往往皆是集中于此处。为此,我们应对该位置进行加固处理,例如选用防洪较好的抛石筑岸设计。当前我们最常采用的施工技术方案为人工铺砌石块,通过将水泥砂浆粘合大石块与小石块之间的缝隙,并通过滤层将抛石层下的土质进行加固,从而达到预期防洪标准。

3治理措施

3.1踏勘及收集资料

现场踏勘的主要目的包括直观地了解河道要素和现状地形、周边人居环境及当地工程惯例等自然条件,同时更加高效地获取利益相关者的诉求和建议。设计师需要了解的诉求方分为两类,一类是项目所在地的水务、住建和环保等部门,一类是治理河道附近的受益居民。设计师往往容易忽略对周边居民的民意调查,实际上让他们也参与到河道规划设计当中,适当合理听取他们的意见,会提高周边居民对河道治理后维护的自发性和积极性。针对提前做好的问题假设,在现场对假设进行排除和验证,基本锁定河道现状问题、治理难点要点、可利用的本土资源等。

3.2设置规划设计目标

针对确定的问题设置规划设计目标,目标应分为总体目标、子目标和专业目标。例如,贵阳南明河水环境治理综合整治项目的总体治理目标是“水变清、岸变绿、景变美”,并设置了三期工程,每个阶段又设置了多个子目标。针对不同项目中需要解决的问题设置相应的总体目标,总体目标可通俗易懂,对于子目标,从水安全和水生态两个方面论述。水安全子目标下包括三个专业目标,分别是防洪安全、水质安全、运管安全。水生态子目标下包括两个专业目标:生态水量保障、水生动植物保障。

3.3把握好河流空间构成要素的设计

要根据水体周围和水面景观具体情况设计水体的绿化。针对洋涌河水闸上游的绿化,基于岸边的建筑或者是水面的清澈、原有观赏树木,水面植物切勿过分密集,通常不能超过水面面积的1倍,方便游客更好地观赏水中的倒影。对水体的植物必须控制其蔓延,可以设置隔离带,也可以将盆栽植物放入水中。针对洋涌河水闸下游污染严重、异味大、观赏价值低、潮汐影响大的水面,景观的设计应该以潮涨潮落的自然水流为主。 水体边缘是堤岸和水面的分界线,其绿化的设计要点在装饰水体的同时,又要起到水面向堤岸自然过渡的作用。一般采用荷花、黄花莺尾、葛蒲、水葱、千屈菜、芦苇等,这些植物不仅观赏价值高,更能有效地遮掩装饰堤岸。河道的护岸主要是以自然式石笼为主,可以丰富自然线条,更能够在石笼上撒草籽,对岸边色彩和线条优美的植物进行衬托和点缀,与岸边植物相得益彰,让景观更富于变化。植物配置的原则应该本着遮丑露美的原则,也就是利用灌木和草木植物点缀遮掩驳岸,而大乔木则可以发挥衬托水景的作用,更可以形成水中优美的倒影。

3.4生物治理方法

生物治理方法主要是利用微生物的活动,对污水中的污染物进行降解、消化。该方法主要利用生物学知识,通过创造微生物生存活动条件,促进水污染治理和水生态恢复。比较常见的河流水污染生物治理技术包括曝气技术、投菌技术、膜生物反应技术等,通过微生物活动,结合一些必要的物理沉淀、化学降解方法,可以实现对污染水的全面净化。例如,膜生物反应技术主要是在污水截留处理系统中安装膜生物反应器,通过形成的生物膜,降解污水中的有害物质,同时实现污泥分离处理,发挥净化水的作用。尤其是在污泥分离和净化过程中,可以与现代农业生产进行资源共享,实现产业技术的优化。另外,在现代生物技术研究越来越深入的情况下,还可以基于生物治理系统,通过种植亲水植物,在植物生长过程中消耗生物降解之后的有机物,达到水污染治理和水生态恢复的目的。生物技术是现在河道整治及水污染治理中公认的比较有效且具有极高生态价值的技术,也是未来相关领域的研究重点。

3.5三维植被网护坡技术

三维植被网护坡技术中包含了多种护坡技术的优点,是在进行了长时间的实践以及试验所总结出的护坡技术,对于坡面起到了很好的保护作用。而且这种技术相较于其他技术不需要投入太多的资金,同时使用这种技术之后的环境也有利于各种植物的生长,所以该技术收到了世界范围内许多国家的喜爱。通过使用这种技术可以为河道的植物提供特殊的生长环境,同时还可以将这些生长在周围的植物共同构成一个可以起到保护作用的系统。但是,在使用这种技术的过程中一定要重视气候等各种可能对植物生长造成的影响,同时注意植物种类的搭配,通过种植植物对河道两岸进行加固。

3.6构建现代化基础设施

在河道的整治的设计和建设中,要想最终实现水利工程和生态景观工程的有机融合,必须构建现代的水利基础设施。利用现代信息技术积累具体的运行数据,以提高预测感知潜在水安全风险的能力,做到及时预警、及时发现、及时解决。利用现代信息技术手段可以显著提升河道整治工程的管理创新的科学、有效性,发挥管理创新的最大效益,促进城市水资源的合理分配,切实提升水资源的使用价值。可以在重点流域设置监测跟踪设施,及时获取多指标的综合监控数据,包括水质、雨量、温度、流量等,为实现水环境的完全生态化奠定基础,构建起“自然—人工”的二元循环的现代化基础设施,切实提升水污染的治理效果,为生态景观建设提供基础支撑。

结束语

生态河道既有众多的适合河道恢复生态的特性,又有良好的结构稳定性和透水性。因此,恢复河道生态,重视河道的生物多样性,在河道综合治理中实现生态河流,使得水土得到交换,逐步恢复河道原有的自然净化能力是生态河流建设的基础。

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