论生态缓冲带对流域水生态功能性

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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论生态缓冲带对流域水生态功能性

刘浩

四川清蓝检测科技有限公司 四川成都 610000

摘要:生态缓冲带处于陆、水生态系统的过渡区,位置特殊,能够发挥水土保持与护岸、水质净化、生物多样性保护等生态功能,同时还兼有景观美学价值、生态价值。

关键词:生态缓冲;水生态;功能性

国家相关政策四川省委四川省人民政府发布《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》、“两山精神”等。政策为主导的流域污染治理,专项资金的支撑。流域治理突出对小流域或流域面源污染控制治理,其中生态缓冲带具备对年平均水量小,河道长及面源污染涉及面广的流域防污治污功能性,并且具有景观性和生态多样化保护,对流域整体生态改善效果显著。

1.技术路线

该项目针对岷江流域某小流域存在的农田径流、生活污水未有效处理入河、水生态脆弱等问题,系统开展水生态治理,以达到水环境质量良好、水生态稳定健康的目的。

水生态保护修复是河流生态治理的核心措施,旨在维持河流水生态系统的良性循环。修建生态缓冲带工程,减少地表径流带入面源污染入河通过绿色生态的修复措施,构建完整的水生态系统,维护区域水环境的长期稳定,提高水体自我净化能力。

2.生态缓冲带建设

2.1设计原则

(1)分类治理的原则,生态缓冲带的不同区段应根据河岸或湖岸地质、水文、土壤、植被及土地利用状况的差别,实行分类设计。

(2)“因地制宜、整体优化”的原则,缓冲带的生态环境功能应考虑土地利用、经济投入等因素,因地、因类优化组合,合理有效地确定其功能及其适用的恢复措施。

(3)“解决突出问题,重要功能优先”的原则,生态缓冲带宜充分考虑河流的主要环境功能和使用功能,突出解决主要问题。

(4)“可操作性、实用性、可持续发展”的原则,生态缓冲带的功能区确定宜充分考虑缓冲带修复工程的可实施性、实用性以及技术、经济的合理性,是否利于当地经济、环境的可持续发展。

(5)充分结合河道蓝线及相关用地规划的原则,生态缓冲带布置应满足河道蓝线及陆域建筑物控制线规划的有关要求。当没有相关规划要求时,应充分结合地方有关用地规划,从土地综合利用、减少征地拆迁和耕地及农用地侵占、满足环境需求、经济可行和便于实施等方面综合考虑,进行缓冲带总体布置。

2.2生态缓冲带的生态功能定位及区划

生态缓冲带处于陆、水生态系统的过渡区,位置特殊,能够发挥水土保持与护岸、水质净化、生物多样性保护等生态功能,同时还兼有景观美学价值、经济价值等。生态缓冲带不止发挥一种功能,即使在设计时只考虑了一种功能的情况下,缓冲带也可发挥多种功能。根据生态缓冲带要实现的功能,结合生态缓冲带历史特征、现状特征,其要实现的主体功能原理及划分如下。

(1)水土保持与护岸功能

生态缓冲带具有良好的水土保持功能,对于保护堤岸、降低土壤侵蚀均具有良好的效果。生态缓冲带的存在可以有效减小裸露地表面积,减少外营力对土壤的干扰,从而降低地表径流对河岸的冲刷。此外,植被的根系、凋落物等可以较好地固持河岸的土壤,增加堤岸的抗侵蚀能力。

(2)过滤、净化水质功能

生态缓冲带可以通过水-土壤(沉积物)-植物系统的过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等物理、化学和生物作用,有效地阻止地表径流中颗粒物、各种氮、磷有机物和农药等进入地表水和地下水,具有控制、减少来自流域地表径流中的污染物的功能,在控制面源污染方面发挥了重要作用。

(3)保护生物多样性功能

生态缓冲带处于水、陆过渡区这一特殊的地理位置,是水陆生态系统相互联系的重要通道。该区域多生存着丰富的鸟类、两栖类、无脊椎动物和微生物等野生生物,河岸的植被、甚至倒木和枝干、树根均可以形成适合不同生物生存的生境,为野生动物创造重要栖息地。

(4)景观美学功能

生态缓冲带丰富的空间格局和物种造就了独特而秀丽的水陆镶嵌景观,具有很高的美学价值。另外,由于生态缓冲带不仅有丰富的动植物资源,还存在生态环境因子与动植物群落的复杂关系,可作为教育和科研基地。同时强调生物多样性保护、水质净化、水土保持与护岸等生态功能。

2.3生态缓冲带类型

(1)三维植被网植草护坡

边坡的抗冲刷能力与植被覆盖率存在一定的正相关关系。资料显示,边坡的植被覆盖率达到30%以上时,能承受小雨的冲刷;覆盖率达80%以上时能承受暴雨的冲刷,待植物生长茂盛时,能抵抗冲刷的径流流速达6m/s,为一般草皮的2倍多。土工网的存在,一方面,减少边坡土壤的水分蒸发,增加入渗量;另一方面,由于土工网材料为黑色的聚乙烯材料,因其吸热保温性能,可促进种子发芽,利于植物生长。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点,形成复合护坡,发挥更为强大的作用,提高了护坡效益。

(2)植物护坡

植物护坡技术是指全部采用植物进行河道岸坡保护,但这种方式只适合修复土壤侵蚀弱、坡度缓或河道两岸土质条件较好的河道。河道植物的选择应根据所在区域的气候、土壤、水文等条件选用适宜的植物配置模式,以经济、生态、景观优美的乡土植物为主,尤其是在净化水质方面有着显著效果的水生植物群落。

从河道堤岸坡脚到坡顶依次种植沉水、浮叶、挺水、湿生、中生植物等乔灌草一系列植物从而形成一个多层次,兼顾景观功能的生态堤岸护坡技术。

植物的水土保持功能依赖于其发达的根系。在利用根系发达的植物进行护坡时,应遵循乔灌草相结合方式,这样不仅可以对河道起着固土保沙作用还有效防止水土流失。

优点:主要是应用于水流条件平缓的中小河流和湖泊港湾处。固土植物一般选择耐酸碱性、耐高温干旱,同时具有发达的根系、生长快、绿期长、成活率高、价格经济、管理粗放、抗病虫害的特点。

缺点:抗冲刷性能较弱。

(3)土工材料复合种植基护坡技术

土工材料复合种植基护坡技术主要有以下两种形式:

一、土工单元固土种植基护坡:土工单元种植基,是利用聚丙烯等片状材料经热熔粘连成蜂窝状的网片,在蜂窝状单元中填土植草起到固土护坡作用。

优点:材料轻、耐磨损、抗老化、韧性好、抗冲击力强;施工简单、运输方便,可多次利用。

缺点:适用的河道坡度不能太陡,水流不能太急,水位变动不宜过大。

二、土工格栅固土种植基护坡:格栅是由聚丙烯、聚录乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,在土木工程中被称为土工格栅。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃土工格栅和玻纤聚酯土工格栅4大类。    

优点:具有较强抗冲刷能力,能有效防止河岸垮塌;造价较低、运输方便、施工简单、工期短;土工格栅耐老化,抗高低温。

缺点:当土工格栅裸露时,经太阳暴晒会缩短其使用寿命;部分聚丙烯材料的土工格栅遇火能燃烧。

(4)生态袋护坡技术

生态袋是采用专用机械设备,依据特定生产工艺,将肥料、草种和保水剂按一定密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上,并经机器的滚压和针刺等工序而形成的产品。

优点:稳定性较强;具有透水不透土的过滤功能;利于生态系统的快速恢复;施工简单。

缺点:易老化;生态袋孔隙过大袋状物易在水流冲刷下带出袋体,造成沉降,影响岸坡稳定,生态带内植物种子再生问题。
结论

   综上,该生态缓冲带建成后,将会大大改善岷江支流小流域农田径流面源污染、水质恶化等问题,局部提升水环境质量和水生态系统的稳定性,使水质持续稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类水质标准。水环境整治和水生态构建将整体提升该区域的景观效果,与周边的自然和社会环境融合。该生态缓冲带建设符合国家相关环保法规和政策,符合各级政府对水环境治理的部署和要求,生态效益和社会效益显著。
参考文献:
[1] 李海智.五大连池自然保护区地表水水质分析及污染防治对策[D].2019.

[2] 宋京津,杨媛媛.生态缓冲带在河湖生态保护修复中的应用与探索[J].区域治理.2020,(52).DOI:10.3969/j.issn.2096-4595.2020.52.086.