乡镇水生态治理的新理念

乡镇水生态治理的新理念

随着现代社会城市化进程的加快，工业的快速发展和人工建筑的不断增加，环境质量不断恶化，水体富营养化程度不断恶化，河流水面逐渐缩小，河流变黑变臭，河流生态管理的问题越来越严重。国内外不断进行大规模实践并深化针对城市河道治理的研究,然而,乡镇河道却往往被忽视。近年来,中国农业生产飞速发展,农田产量持续增加,而且乡镇企业日益增多,畜禽养殖业蒸蒸日上,农民生活水平有了很大的提高,生活条件有了很大改善。但是在经济发展的同时,乡镇河道也出现了各种各样的问题。1水生态修复模式(1)侵占水域用地,盲目地引进异地水环境资源。近年来乡镇水域用地越来越受到人们的青睐,但是占滩填塘、压缩河道这些错误的水处理方式改变了乡镇原有的水资源结构,破坏了水的自然属性,降低水体的自我净化能力。有些乡镇为了追求政府业绩,刻意效仿城市中水生态修复模式,并且盲目引进外来植物物种,忽视当地现有资源,导致生态平衡的破坏以及水环境资源破坏(2)治理手段单一、落后。多数乡镇水生态修复大多数以简易实用的水利工程为主,满足人们对防洪防灾、给水排水、疏通航道等需求,而水体自身的需求却被忽视。人们企图达到自己的经济利益却总是忽略了生态环境的保持和建设。为了加快泄洪效率将溪流设置硬化防洪堤岸、裁弯取直,为了获得更稳定的水源,大肆修建山塘水库,过度强调堤坝的防渗性而破坏原有地下水循环供给。(3)过度开发旅游业。部分乡镇进行水生态修复的主要目的是为了发展旅游业而非真正想提升乡镇水生态环境质量。随着乡镇旅游游客人数大量增加,乡镇人口流量增多,机动车增多,与旅游配套的服务设施、工厂、商店、酒店增多,导致乡镇生态资源受到干扰,河流空气受到污染,动植物的栖息地遭到破坏。2生态修复,水生态系统尊重规划设计在飞速发展的城乡一体化建设进程中,乡镇水生态修复不应仅满足防洪排水的基本需求,应该在保证水环境安全健康的前提下,保护水生态系统,创造人水共生的乡镇水环境,营造生态水景观。2.1池塘的生态修复水环境是经过了漫长的自然演化而形成的,是生物之间相互适应的结果。一条自然的溪水,有曲折、有起伏,一滩水池洼地,是生物与自然进行物质交换的场所。池塘不仅可以作为应对洪水侵犯的缓冲区,也可以改善周边小气候以及补充地下水。因此在水生态修复时,不应以狭隘的眼光看待眼前利益而忽视水本身的原有生态功能。保持水环境的稳定、维护水环境健康是现阶段重要课题。2.2工业污水的治理:居民生活垃圾处理的现状,主要是利用工厂污水排放的方案,以及将工业污水的排放。据见图1人们对水体的大肆利用与开发,必然导致水质状况和水体有机系统受到损害,如无节制的使用农药化肥,居民生活垃圾的胡乱丢弃以及工厂污水的排放等。因此在进行乡镇水生态修复时,应当通过适当宣传教育,增强人们的环保意识,以及加大垃圾集中处理、污水排放等措施的普及力度,最大程度维持生态系统平衡,减少对乡镇水环境生态系统的破坏,并通过综合治理手段修复和处理遭到破坏的水体。2.3降低土壤水土流失乡镇农业资源、土地资源开发过度,大量使用化学农药,导致土壤功能退化,涵养水分能力降低,造成土壤水土流失。因此,适度开发乡镇有限的资源,采用生态防洪技术理念,加强土壤固土力度,充分发挥大自然的自我修复能力。如进行退耕还林、退田还湖等治理办法,进行植被护坡等治理手段,在农业生产方面提高水、肥利用率等2.4排水影响人与水的物质交流水孕育了生命,孕育了人类文明。为了人身安全,用围栏将水隔离;为了乡镇管理,填坑埋塘;为了防洪排水,水沟河道渠化,阻碍人与水的物质交流、能量交流、情感交流。因此,水生态修复不应是把水系跟人文活动隔离,而是要重视人和动植物、微生物的亲水需求,这样才能构成有生机的多元化水环境2.5乡镇景观系统随着乡镇旅游业的开发,大量城市游客涌入乡镇,乡镇水生态修复将原本渠化的河道恢复自然状态,使其与周边的旅游区景观结合,形成乡镇景观系统。结合乡镇农田景观、大地景观,重视河道景观序列构建,形成不仅有生态功能,还有休闲游憩功能的景观综合体。3山东省单县东舜河生态修复工程3.1雨洪资源缺乏,水生态环境恶化单县位于山东省的西南部,人口139.76万,总面积约1702km单县属于黄泛平原古城之一,城区内部与周边分布有大小规模不等的水体,不同于江南水城发达的河道网络,这些城镇以集中分布的面状水体———坑塘、湖面为特色(图1)。黄泛平原因黄河受泛滥影响,平原内部的水系紊乱,地形平缓,到了汛期容易造成内涝。1949年后黄河得到有效治理,保持了近60年未发生决口灾害的历史记录,但随着城市化进程的加快,黄泛平原地区的城镇建设渐渐忽略了古城传统的防洪经验,尤其是为了城市建设将坑塘湖面填埋,2000年单县水面面积相比之前减少了35%,导致城市以及周边乡镇防洪能力不断下降,而且雨洪资源得不到利用,本可以补充地下水缓解干旱的水资源被大量排走单县城镇及周边乡镇在城市化道路高歌猛进,但伴随着大型的加工厂坐落的同时却占据了很多重要的自然资源,导致水质量下降、动植物生境被破坏,从而引发了一系列社会问题。现在单县及周边乡镇还面临其他以水为核心的综合环境问题,包括水资源短缺、水污染问题严重、地下水使用过量等。东舜河连接上游古镇直到下游城区,长度约15km,设计面积约900hm3.2水生态修复技术单县东舜河水生态修复及综合治理项目以生态保护与综合治理开发为前提,根据目前现状以及规划设计的要求,采用水生态修复技术手段,提高防洪除涝能力、净化水体、恢复滨水动植物群落、改善河道生态环境质量,努力打造以多元化的生态基底为基础的综合型乡镇景观旅游河道。3.3注重生态原则(1)激活生态———重新构筑水绿共生的乡镇生态框架。针对已经或正在遭到人工破坏的自然生态系统,依托水生态修复技术手段,采用自然或生态工程护岸,创建湿地公园和动物栖息地,维护生态滞留池,节能减排,截污治理,重新恢复自然的和谐关系和单县独特的滨水风貌(2)回归乡土———突出山东省单县的乡土特色。根据现状水系历史文化以及生态资源,发掘本地优势物种,保持单县本土环境,创建既体现东舜河的历史文化、生态文明,又反应生态环保的休闲滨水景观。(3)达到防洪标准———满足环境安全需要。东舜河生态水系综合治理规划应当满足一般城镇需求,遵循“20年一遇除涝,50年一遇防洪”的设计原则。3.4单县东舜河生态修复工程和绿化为了改善水生态环境带来的一系列问题,通过对项目的调研及观察,建议要从三个方面做为重点来完成修复治理目标。3.4.1生态浮岛式水生态处理法设置湿塘和雨水湿地生态净化区,当雨量较大时,降雨的水从采用透水铺装的道路排向雨水花园进行灌溉,当雨水满溢后将其引入雨水湿地,通过一个个大小不一的生态滞留池将雨水进行收集净化,并将雨水下渗进行储存和回补地下水,通过梯田上的植物吸收水中的富氧成分及杂质,同时利用高差,将雨水进行层层过滤流入河中排放。岸线设置草坡缓坡入水,并放置生态置石,隔离悬浮颗粒物。设置生态浮岛,减缓水的流速的同时进一步过滤净化人们排放的生活污水中含有不易被植物吸收的有机物质,通过梯田上的土壤过滤被滞留在土壤中,通过微生物自身的好氧与厌氧的反应过程,分解成容易被土壤吸收的无机盐,然后被植物吸收并释放成氧气,从而祛除水中的污染物。亦可以放养多种软体爬行动物,丰富水体生境的同时有效辅助水中污染物的去除。而重金属净化过程主要通过水生植物吸附一些有害物质,比如说重金属铅、汞等,动物配置主要为能食用含重金属离子的动物,如本地生产的虾类、螺、鱼和浮游动物等3.4.2河道驳岸设计(1)河道纵断面设计。在结合景观需求下,保障河道正常行洪能力,使河道防洪标准提高到50年一遇(高程为46.52~46.8m),在20年一遇(高程为43.46~43.7m)的水位上方利用高差设置一些活动区域及步行道,在5年一遇(高程为42.26~42.5m)的水位线上设置可淹没的湿地系统以及生态浮岛。(图2)河道治理应符合既有河相并顺应河性,尽量保留河川的自然流路和断面形态,以减少工程设施的兴建并可降低保护工程的强度。分析河道各河段维持冲淤平衡的坡度,平衡各河段淤泥运移量并改善解决现状河道冲淤失衡问题,以维持河床长期性之动态冲淤平衡,避免过分淤积而减少河道通洪能力,亦需避免河床过分冲刷而致保护设施损坏引起灾害。(2)河道横断面设计。采用顺应天然河势的蜿蜒形状为稳定河宽的基础,横断面行洪总宽度100m,行洪主河槽底部行水宽度80m,尽量保留河道低水蜿蜒设计所需河宽摆幅与断面,充分利用长期比较稳定的主河槽低水蜿蜒特性,满足河道50年一遇的防洪标准,堤防高度采用3m,安全超高取1.5m。(3)河道岸线改造。东舜河总体为宽直河道,线型较单一,人工化硬质驳岸占河道绝大部分。改造的方式主要是依据现状地形,对较宽的河道进行填挖,宜弯则弯,回归自然河道弯曲状态。部分河段属于重点防洪区域,在总体保持直道的同时,打破水岸线平滑状态,适当增加散布的石块,并种植水生植被,模糊岸线,护坡固槽紧贴水面,降低水流的冲击,并呈现若隐若现的景观效果(图3)。3.4.3单县野生物种开发现状东舜河西南段是保护维持生物多样性的重点区域。此河段流经不少鱼塘、农田,植被种类不够丰富,草本植物稀缺,乔木多长在河岸边作为防护林,生态系统较脆弱(1)开发和利用单县野生物种。野生植株成本低廉,抵抗外不良环境能力较强,成活率较高。增加单县野生植物的树种使不同种类的野生植被搭配起来形成野趣景观。(2)建立人工鱼槽、鱼礁。东舜河部分地段,有较好的生态条件建立人工养殖鱼槽,可以将自然缓坡驳岸下砌筑与植物相容型的混凝土箱,箱中填充为植物以及微生物提供生长环境的营养材料。靠近驳岸的地方设置鱼槽、鱼礁,将当地鱼塘内的鱼苗引入鱼槽中,逐渐恢复河道内生物结构4乡镇滨水治理技术(1)水生态修复技术的应用以及改造方法。根据东舜河水体现状以及生态问题,结合项目规划需求,选取了人工湿