采取适于定西城区河道综合整治的措施

摘要：介绍了国内外城市河道整治的发展历程(初级阶段、工程阶段以及生态环境阶段),以定西城区为例，从河道特点和存在的问题出发，结合实际情况，采取了适合该城区的河道整治的综合措施，为保持城市水资源与环境的可持续发展，恢复城市生态系统提供参考，同时，力求为我国城镇河道的生态治理和修复提供借鉴。

关键字：城区河道；水质修复；生态护坡；全民参与；生态水利

中图分类号：S891文献标识码： A

0引言

作为城市生态系统的重要组成部分，城市河流不仅具有提供水源、交通航运、防洪排涝等基本功能,还具有调节气候、削减污染等生态环境效应[1]。然而在快速的现代化城市建设进程中，城市河流水域遭人为侵占、河流水质污染恶化、自然生态环境受损等,导致城市河流功能退化的状况日益突出。与此同时，人们对昔日城市水环境的观念已经转变，对水环境的要求也越来越高，建设“安全、舒适、优美”的水环境观念已经代替了传统的防洪、排涝的水利建设[2]。因此，无论是一个国家，还是一座城市，河道整治已经成为我们所要解决的重点课题。传统的河道整治一般采取浆砌石或混凝土固岸、裁弯取直、疏挖河道等措施,这些措施尽管在一定时期内保障了河道水系安全,但也伴随着出现了一些生态环境问题，例如采用大量的混凝土或浆砌石等材料使河道硬化严重，改变了河流的自然属性，割裂了水陆系统的联系，同时也减少了对地下水的补充；硬化的护岸使得各种污染物没有经过滤吸收直接随径流排入河道，导致水质污染恶化，河流生态系统严重受损；河道的裁弯取直增大了水流流速，从而加剧了水流对河床底部和河岸的冲刷[3]。可见,传统的河道整治措施已经不能满足现代化城镇发展的需要。因此，我们必须寻找新的河道整治理念，不仅要继承传统整治技术的精髓，更要重视水质的提高、水环境的改善和水生态系统的保护，实现人与自然的和谐统一。

定西城区河道主要由祖厉河水系关川河及其一级支流西河和东河组成,城区内河道总长17.4公里,其中东河河道长6公里、西河河道长7公里。西河、东河在城区西北气象桥北侧汇入关川河,至王家窝窝河道长4.4公里，其河道主要用于城区供水及城边农业灌溉。由于定西市为温带半干旱区，降水较少，所以水资源对该地区尤为重要。近年来由于城市的发展加快，人们在加快城市建设的同时，忽视了城市河道生态建设，花草树木急剧减少，沙漠化严重，旱涝频繁，河道冲刷破坏严重，部分河堤受损，河道污染问题比较突出,特别是部分工业废水、生活污水直接排入河道,沿岸旱厕、生活垃圾和建筑垃圾等，直接影响河道生态环境。尽管做了很多努力和整治措施，但效果不显著。因此结合本地区河道的基本情况，以及近年来河道整治情况的发展，采取适于定西城区河道综合整治措施迫在眉睫。

1国内外河道整治现状

自20世纪80年代开始，面对河道整治中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题，国内外工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思，认识到河流治理不仅要符合工程设计原理，也要符合生态学原理。目前，世界上一些发达国家都在进行河流回归自然的改造。据有关资料显示[1]，1899年河川港湾法（美国）的制定，使修建航道、提高河流航运能力成为河道整治的主要目的。此后基于密西西比河洪灾的再次发生，1928年美国颁布了防洪法提出了河流改善工程、密西西比河及其支流防洪堤的建设，20世纪90年代后美国开始了更为广泛的河流生态恢复活动，将城市河流作为公众舒适性的一部分，并在开展河流管理过程中强调公众参与的重要性。在20世纪30年代以前,澳大利亚主要以获取水源、灌溉、防洪及水土保持等作为河流利用与整治的重点，经过长期的探索和历史教训，1999年河道整治开始倾向于从利用并结合生态保护的角度进行河流管理，关注河流环境条件和状态，并结合生态条件评价溪流状况，此时的河流环境改善措施主要包括河岸带的植被再植、河流的结构调整、河流自然弯曲形态的重新恢复、河道内生境的恢复等。直至20世纪后半叶，日本的城市河道整治目标仍是减少洪涝灾害，而从未考虑河流的自然环境特征以及美学景观价值，自20世纪90年代初日本开始实施“创造多自然型河川计划”，提倡凡有条件的河段应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料来修建河堤，并将其命名为“生态河堤”。中国在河道生态整治的起步更晚，20世纪80年代进入工程治河阶段,全国各大城市普遍开展大规模以工程措施为主、防洪排涝为目的的河道整治。自20世纪末国内开始认识到传统的防洪、水资源开发等活动使河流的水文条件和地形地貌特征等发生了较大变化，河流的生态系统功能严重退化。此后,人们开始广泛吸收国外先进的思想和理念，逐步在河流管理中注重对河流生态的保护和恢复，河道整治集防洪、排水、交通、绿化、生态、文化于一体,取得了很好的社会、经济、环保效益。国内外发展现状见表1。

表1 国内外城市河道整治发展历程的比较

阶段 美国 澳大利亚 日本 中国

初级阶段 19世纪末--20世纪初,修建航道、提高河流航运能力 1851ｓ--1930ｓ,以航运、防洪以及水土保持等为主 二次大战前,水源、航运以及防洪工程的兴起 1950ｓ--1970ｓ,以供水、航运、防洪等基础工程建设为主

工程阶段 1930ｓ--1960ｓ,以防洪工程、水污染控制为主 1930ｓ--1980ｓ,以供水、防洪等控制工程为主 1940ｓ―1970ｓ,以防洪为主,实施了大坝建设、河道渠化等工程措施 1980ｓ--1990ｓ,以提高防洪排涝能力为主,利用工程措施控制污染并改善水质

环境阶段 1970ｓ--至今,实行可持续的河流管理理念 1980ｓ--至今,结合生态保护,关注河流环境条件和状态 1980ｓ--至今,恢复河流的环境特性,多自然型河流治理 20世纪末--至今,以防洪、改善环境为主,结合景观、生态的河流综合治理

由此可以看出,与发达国家相比,国内的城市河道整治理念和措施较为滞后,尤其是在城市河流生态修复方面仍处于起步和技术探索阶段,基本局限于水质改善和景观建设,传统水利与栖息地修复、景观营造等的有机结合相对较为缺乏。

2城镇河道综合整治措施

河道整治工程在遵循安全性、生态性、自然性和亲水性原则的前提下，所追求的重要目标就是要协调城镇发展与河道生态保护的关系,同时尽量维护河道原有的自然地貌和水文特征,保持河流景观与其周围环境的和谐。以下介绍河道整治的几种措施[3]。

2.1生态护坡技术

生态护坡技术是综合水土保持学、生态学、水利工程学和生物科学等学科的基本原理为一体的，利用植物及植物与工程材料相结合的方法，在边坡上建立具有生态功能的护坡体系，通过生态工程的自我支撑、自我组织与自我修复等功能，实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复，以达到减少水土流失，维持坡面动植物生存环境，营造健康的河流生态系统和改善人居环境等目的。其主要护坡方法包括发达根系固土植物、土工材料复合种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基和土壤固化剂等（见图1），这些新型材料和新技术必将作为我们河道整治改造的主要源泉。可见,真正意义的生态护坡应该是一个包括动植物、微生物共同生长的完整生态系统。

图1 几种典型的生态护坡

2.2水污染治理工程

水污染治理是一个综合的系统工程,其主要措施包括污染水源的拦截、河床的清淤处理、有源活水和污水处理等方面，并辅以必要的植物措施,恢复河流的自净能力。河道污水治理关键要从污染源治理与截污入手，加强截污工程建设力度。在保证一定水质的基础上，采用河流生态技术，进一步提高水质，美化环境。

2.3河道景观工程

河道景观建设是对河道进行生态整治的重要环节,主要内容包括河道水域沿岸带及水域范围内的景观建设。景观建设的目的是通过对河平面与空间、横向与纵向的综合整治，做到提高城镇水系防洪排涝和供水标准与河道景观相结合，河道清淤与环境保护相结合，河道整治与改善当地的人居环境相结合，最终营造人与自然和谐的水环境。河道景观工程主要包括河道平面恢复、河道断面恢复、生态河堤工程和滨岸植被缓冲带工程。

3建立适于定西城区的河道整治措施

根据定西城区目前的河道生态环境、河道整治情况，结合本地区河道坡度较陡、多山地、河道比降较大；洪水峰大流急；河流含沙量高等特点，我们应采取更新理念，全面规划、重点治理，严格控制和全民参与等措施。河道治理的核心是理念更新，关键是全面规划、重点治理，河道治理要坚持可持续发展的观念，全面的掌握一个地区的河道污染和破坏情况，不能以点概面，以偏概全，但解决问题时要着手解决主要问题，从根本上治理，力求达到更好的效果，不要在非主要问题花大量人力、财力和物力。从该城区实际情况来看，主要是水体污染严重和河道的破坏严重、滨河绿化带较少，导致生态环境恶化。

3.1水质修复治理工程

解决水污染问题的前提是寻找污染源，该城区的污染源有工业废水、生活污水、沿岸旱厕、生活垃圾和建筑垃圾。根据各地工程实际，目前污水处理措施有三种：截污纳管处理，就地集中处理和生态处理。结合本地区河道特点，以经济节约为基础，我们采取污染水源的拦截、河床的清淤处理等为主，生态处理为辅的处理方法。国内外研究实践表明,滨岸缓冲带是截留陆域面源污染物、改善河道水质的有效手段。作为河陆生态系统的连接地带,缓冲带对保持河道的生态性具有重要意义，因此，要加大滨河植被缓冲带工程力度。生态处理主要有种植漂浮植物方法[4]，我们通过种植水葫芦、大漂和聚草等,漂浮植物讲解COD、TP、TN、NH4-N净化水质，经试验表明，漂浮植物对各种有机污染物都有一定的去除效果，其中，水葫芦对TP的降解效果最好，大漂对TN、NH4-N的降解效果最好，去除率分别为89.4%和99.0%。污水经漂浮物塘降解20天后水质明显改善，COD、TP、TN、NH4-N的含量都达到了《城市污水再利用，景观环境用水水质》景观环境用水标准。

3.2 生态护坡工程

该城区在河道护坡治理方面做了一定的措施，但是涉及面较窄，效果不明显。借鉴国内外生态护坡技术，结合该城区河道特点，以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提，从经济型出发，采用植被型生态混凝土，主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成，其结构如图2所示。这是在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时，充分考虑生态效果，把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为植被和多孔混凝土相互涵养，适合生物生长的仿自然状态的护坡，是融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、美学等学科一体的水利工程，以达到净化水质,提高河道本身的自净能力,达到改善水环境的效果[3]。

图2植被型生态混凝土的结构

3.3 全民共同参与

河流的生态恢复不仅是对自然的保护，而且还会带来水质改善、洪水控制等社会效益，河道的整治应进一步扩大公众参与的广度和深度，保障规划者、管理者、科研工作者、自愿保护者以及普通公众的知情权、参与权和决策权。当前以水利工程设计单位为主的河道整治项目反映出较强的工程倾向，建议科研院校、城规、环保、园林等部门共同参与河道整治项目及河流管理过程，从而可以更为全面和综合的恢复河流的生态系统。此外，科学家、管理者以及公众对河流保护和管理的感知与理解是形成适应性管理的基础，高度的公众参与可以促进适应性管理的有效实施。

4 结语

河道既是重要的水利设施，也是生态环境的重要组成部分。河道整治是一项长期工作，理念是基石，规划是关键，技术是支撑，管理是保障。加强河道整治，还其优美、宜人、充满生机的原貌，是城市建设发展的一大潮流趋势，也是大自然赋予我们的挑战。

参考文献

[1] 吴阿娜,车越,张宏伟,杨凯.国内外城市河道整治的历史、现状及趋势[J]. 中国给水排水，2008,24（4）:13-18

[2] 季永兴,刘水芹,张勇. 城市河道整治中生态型护坡结构探讨[J]. 水土保持研究，2001,8（4）:25-28

[3] 陈松,闭祖良,国洪梅,张展羽.城镇河道综合整治的几种措施[J]. 中国农村水利水电，2010,34（3）:34-36

[4] 陈邱云,王谊.城市中小河道污染治理措施探讨[J]. 中国水运，2013,13（3）:67-69

作者：柴俊峰（1969.2～）男, 甘肃天水人, 工程师,从事水利水电工程规划设计工作,1997年毕业于丹江口职工大学水管系,大专学历.