针对不同河段特点的河道整治技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-05-08
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针对不同河段特点的河道整治技术研究

吴洪

身份证号码:321025197309020232

摘要:本研究围绕不同河段(山区、平原、城市)的独特特点,深入探讨了相应的河道整治技术。首先通过对山区河段地形地貌,平原河段河道弯曲度和流域面积,及城市河段人类活动等因素进行分析,阐明各个河段所面临的主要问题。然后,根据这些特征提出相关整治技术,主要有但不仅仅局限于山区河段生态护坡,平原河段河道疏浚和城市河段污水处理。研究目的是对河道整治工作进行科学指导和河流生态系统修复及可持续发展。

关键词:河道整治;山区河段;平原河段;城市河段

引言

众所周知,河道水网在社会生产及公众生活中起到了不可替代的作用,资源优势可以给地方产业结构转型升级助力。加强河道整治工程,疏通河道、清理淤泥、增强岸坡稳定性,有利于河道安全稳定运行,是一项利国利民的公益性项目。该工程需要本着生态协调理念进行河道整治,大胆尝试运用新技术和新材料,尽可能降低河道整治对生态环境的不良效应,维护生态健康及生物物种多样性,营造生态性、实用性、美观性兼备的景观设施,不同地理环境的河段在特征及所面临问题等方面存在本质区别,需要根据特定河段的特征来设计与实施河道整治技术。本项研究在对山区,平原与城市3种典型河段特征分析的基础上,对相应河道整治技术进行进一步探索,目的在于为河流生态系统可持续管理的实现提供科学依据与技术支撑。

1.不同河段的特点分析

1.1 山区河段特点

在山区河段中,受复杂多样地形地貌的影响,河流一般流速大、含沙量高。这类河段水流动力较强,河床多为石质、卵石,水流冲刷力强,易形成深切谷地。地势险峻造成山区河段径流剧烈,尤其暴雨期间河水猛涨,洪水风险大。同时山区河流生态系统由于受地形限制,其生态系统独特,生物种类比较丰富,但是生态平衡比较脆弱。另外,山区河段往往直接受上游降水量的变化而改变,水文情势复杂多样,治理与防护十分困难。

2.2 平原河段特点

平原河段分布在低洼而宽阔的平原区域内,河道比较曲折、流速比较缓慢、河床多为细沙、泥质材料。受流速减缓的影响,河流易在上述地区沉积泥沙,并形成河床抬升和河道弯曲。另外平原河段洪水泛滥较为频繁,尤其雨季洪水泛滥将因流域面积广而严重影响农业和城镇安全。从生态上讲,平原河流由于流速适中、营养物质丰富,一般具有很高的生物多样性,成为许多水生生物栖息的场所。但是人类活动对于平原河段有很大影响,例如过度开发和污染排放,给河流生态系统带来威胁。

2.3 城市河段特点

流经城市区域的城市河段特征受高度城市化的直接影响。受城市建设与人类活动加剧的影响,城市河段存在的问题主要有水质严重污染,生物多样性减少以及河道景观破坏。这些地区河水经常被生活污水和工业废水污染,水质状况不佳。与此同时城市河段因硬质化岸线推广而大量取代天然岸线,给水生态环境及生物栖息地带来损害。城市河流在净化水质,为生物提供栖息地和休闲娱乐等生态系统服务功能方面由于城市化进程而面临挑战。对于城市河段整治,既要重视水质改善,又要重视生态恢复、景观重建等工作,使河流与城市协调共生。

2.针对不同河段特点的河道整治技术研究

2.1 山区河段整治技术

根据山区河段的具体特征,在整治技术设计与实施过程中需考虑地形地貌,生态保护及防洪减灾。山区河流治理的关键是在保证河流适应周围环境能力的前提下保持其自然流态与生态平衡。针对山区河段水流侵蚀强、流速大等特点所提出的难题,采用生态护坡技术进行防护是行之有效的方法。通过种植如柳树、芦苇等具有深入根系和河岸稳定性的植物,我们不仅可以显著降低水土流失,还能增强河岸的自然美景。另外,借助植物生态工程功能可对流经水质起到一定的净化作用,给水生生物以生境。在保证河流自然属性前提下,建设生态防洪措施同样是山区河段改造中的一项关键技术。通过布置梯级堰坝和生态消能池,不仅能调蓄洪水和缓解下游洪水高峰,还能维持河道生态流量和生态系统稳定。在设计与施工此类设施时,需充分考虑对自然河床及河岸生态结构不会造成损害。对于山区河流这一特殊地形来说,河床稳定技术又是一个不可忽视的方面。利用透水的建筑材料,例如生态格网和植物混凝土,不仅有助于河床的稳定和减少侵蚀,还可以通过它们之间的空隙确保水流与河床之间的自然流动。

2.2 平原河段整治技术

平原河段整治,重点是解决河道泥沙淤积,洪水泛滥及生态退化问题,所采用的技术及措施需要综合考虑洪水管理,生态修复及水质改善。平原河段河道疏浚往往被认为是一种基本且行之有效的整治方法,清除河床内淤泥及沉积物可有效增加河道排洪能力并降低洪水时溢岸风险。另外疏浚作业可以改善河水流动条件并利于水生生态系统修复与养护。平原河段改造也需注重湿地保护与修复。湿地在为生物多样性提供重要保证的同时,也为洪水缓冲和水质净化提供生态系统服务。通过修复或者人工营造湿地能够提高河流系统自净能力、给各种生物提供栖息地、同时提高河流抵御洪水、污染等灾害的能力。这些湿地区域是天然“水处理厂”,对维护和提高河流生态系统整体健康具有重要意义。就河岸管理而言,生态护岸技术应用是平原河段改造中又一项重点举措。相对于传统硬质护岸而言,生态护岸利用植物生态功能不仅可以稳定河岸还可以为生物多样性提供生境并提升河岸景观价值。通过培育适应性更强,根系更发达的本土植物既能减少水土流失又能通过其自然过滤作用提高河水质量。另外,对平原河段来说,恢复河流连通性是整治的重要内容之一。拆除不需要的水利设施、修建鱼道及其他生态通道可恢复河流生态系统连续性、利于水生生物迁移及基因交流、利于生物多样性恢复。平原河段整治技术采用疏浚,湿地修复,生态护岸及河流连通性修复等多种手段相结合,其目的是通过人工和自然相协调,使河流生态系统健康,稳定和持续发展。

2.3 城市河段整治技术

城市河段整治工作面临独特挑战,主要表现在水质污染重,生态环境恶化以及河岸空间有限。基于此背景,城市河段整治技术需要致力于水环境改善,生态功能修复以及城市景观提升等。

在城市河段整治中,污水处理和雨水管理处于核心地位。通过污水处理厂的建设与提升,能够有效降低生活与工业污水对于河流所造成的直接污染。同时采取渗透式雨水收集系统、雨水花园等生态雨水管理措施既有利于缓解城市排水系统压力,又可提高雨水利用效率、降低河流冲击负荷。应用这些技术有助于从根本上治理污染和提高河水质量。鉴于城市河段生态环境恶化,生态修复技术已成为重要整治方法。重建水生植被和营造浮岛和湿地等生态系统既可改善水质又可为水生生物的栖息和生物多样性的恢复提供场所。这些生态修复措施,结合物理、化学和生物三种方法的综合应用,旨在恢复河流的自净功能,构建健康的水生态系统。城市河段的整治工程中也需要考虑河岸空间优化利用问题。通过重塑河岸景观,营造公共空间,既可以改善城市居民居住环境,又可以提高城市整体形象与生活品质。如通过建立步行道,观景台,休闲区等可加强公众与河流之间的交往,提高河流保护意识。城市河段整治旨在构建既符合城市发展需求又能够保证水环境质量与生态系统健康发展的河流多功能空间。

结束语

总之,根据不同河段的特征开展河道整治工作,既能够有效地解决各个河段所面临的具体问题,又能够促进河流生态系统全面修复与健康发展。该研究细致分析山区,平原及城市河段特征,提出整治技术,对实际河道治理修复工作有较大参考价值。未来研究还需进一步整合新技术,新材料和跨学科方法来迎接气候变化的新挑战和河流生态系统长期可持续治理。

参考文献

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[2]李春辉, 苑希民, 田福昌, 刘天鹏. 河道整治方案优化模拟研究[J]. 水利规划与设计, 2021, (11): 139-145.

[3]崔毅. 城市河道整治中的生态护坡应用与技术研究[J]. 智能城市, 2019, 5 (14): 152-153.