城市河道综合治理工程中生态修复技术的应用研究
雷冰根
海门区三星镇建设局
引言
城市河道是城市生态系统的重要组成部分,不仅具有排水、泄洪功能,更承载着水资源涵养、生态调节、景观休闲等多种价值。然而长期以来,由于城市规划片面追求用地效率,大量河道被硬质化包裹,生态基底被破坏,同时,生活污水与初期雨水径流大量入河,造成水体污染、底泥淤积和生物灭绝等问题。特别是在老城区,河道两岸空间紧张,治理方式单一,导致“水体黑臭、河道无水、岸坡硬化”的现象普遍存在。传统河道治理工程多以水利手段为主,重视防洪排涝,忽视生态功能,造成工程实施后河流生态系统难以恢复。
近年来,随着“海绵城市”“美丽中国”建设的推进,生态优先、绿色发展理念不断深入人心,城市河道治理从“工程治水”逐步向“生态治水”转型。生态修复技术作为推动河流健康系统重建的重要手段,逐渐在各类综合治理工程中发挥核心作用。如何因地制宜地将生态修复理念和技术应用到实际工程中,实现水环境质量提升与生态系统恢复的协同,是当前城市水务管理和市政工程面临的重要课题。
一、城市河道现状问题与生态修复必要性
目前多数城市河道存在流域面源污染重、生态功能缺失、水动力循环差等突出问题。具体表现为污水直排、雨污混流导致水体长期黑臭;河道横截面断面狭窄、水体流动性差;河岸结构过度硬质化,缺乏植被覆盖和生态缓冲;河道底泥污染严重,形成内源污染等。这些问题不仅造成水质持续恶化,还破坏了水体原有的生态自净能力,使得河道失去了其自然生态功能。
在这种背景下,生态修复技术的应用具有重要现实意义。一方面,生态修复通过恢复和重建水体生态系统结构与功能,提高河道的自我净化能力,从而实现水质持续改善;另一方面,生态修复注重与城市空间的协调融合,通过营造自然化岸线、水生动植物栖息地和滨水景观,实现生态价值与社会效益的统一。此外,生态修复技术在提升城市气候调节能力、涵养地下水、促进生物多样性等方面亦具有重要作用,是实现可持续河道治理的重要路径。
二、生态修复技术在城市河道治理中的主要应用
在实际工程中,生态修复技术主要包括生态护坡、水生植物种植、水动力调节、生态湿地系统构建等多种形式,通常以“多元复合、系统集成”的方式进行组合应用。生态护坡是最常见的手段之一,通过替代传统水泥护坡结构,使用植物根系固土、生态网袋、格宾笼等形式构建稳定、透水性强的岸坡结构,不仅保障边坡稳定性,也为植物生长与小型动物栖息提供良好基础。护坡系统应根据地形坡度、水位变化和流速强度进行因地设计,确保生态与工程双重功能。
水生植物修复则是恢复水生态系统的关键环节。通过栽植沉水植物(如金鱼藻、伊乐藻)、挺水植物(如芦苇、香蒲)和浮叶植物(如睡莲、菱角)等,有效吸收水中氮、磷等污染物,改善水体透明度,构建水生生物多样性。同时,植物根系有助于固定底泥,防止再悬浮形成内源污染,对稳定水质起到持续性作用。植物选择应考虑水文条件、地域气候以及养护能力,优先采用本地种或适应性强的生态型物种,确保长效修复效果。生态缓冲带的构建亦是重要手段之一。通过在河岸两侧设置5\~15 米不等的绿色带或植被带,能够有效截留地表径流中的污染物,阻断面源污染入河路径。此外,缓冲带还可提供生态廊道功能,改善生物栖息环境,提升景观生态效益。部分城市通过设置多级生态台地,形成“陆地—湿地—浅水—深水”的连续过渡生态系统,实现河岸生态过渡带重建。
水动力调节技术主要应用于提升水体的流动性和循环能力,旨在改善水质和生态环境。对于流速较低、容易形成死水区的城市河道,可以采取多种措施来提升水动力条件,增强河道的自净功能。例如,通过“引清入河”的方式,将清洁水源引入河道,增加水体流动性;利用生态泵站进行水体循环,促进水流的均匀分布;还可以通过水循环连通技术,将不同河段的水体相互连通,形成良好的水循环系统。在水动力设计过程中,必须注意避免因流速过大而对河道中的生物造成冲刷,或对河岸植被造成破坏。因此,需要合理配置水动力结构与生态系统,确保在提升水动力的同时,兼顾生态保护和生物多样性的维持,实现水环境与生态系统的和谐共生。
三、工程实践案例分析
在某南方沿江城市的滨水片区综合治理工程中,原有河道存在水体黑臭严重、两岸硬质护坡、污染源众多等问题。通过生态修复手段实施后,项目取得显著成效。该工程以生态护坡和水生植物重建为基础,采用生态石笼+草皮砖构建河道坡面结构,同时在水深区栽种沉水植物,在浅滩区配置挺水植物,实现立体式水生植被系统布局。此外,在重点排水口设置微型人工湿地,对入河初期雨水进行净化处理;通过河段之间的活水连通系统,实现常态化水体流动。
项目完工一年后,水质由原先的劣Ⅴ类提升至Ⅲ类,水体黑臭现象彻底消除,区域内野生鱼类和鸟类数量明显增加,岸边绿植生长茂盛,居民满意度显著提升。该工程以生态修复为核心,配套以水质在线监测与智能水务系统,建立了生态恢复与智慧管理相结合的城市水系治理新模式,为类似城市河道治理提供了可复制的经验。要实现生态修复技术在城市河道治理中的广泛应用,需从政策、机制、资金和技术多个方面形成有效支撑。首先,顶层设计方面应将生态修复纳入城市生态规划和流域治理总体框架,明确生态功能目标与技术路径,避免单一部门主导造成片面治理。政策层面应出台相关支持政策,如生态修复工程补助、生态绩效评价机制、绿色投资引导等,激励地方政府与社会资本投入生态治理。
应加强标准规范建设,推动《城市河道生态修复技术规范》《水生态修复工程设计导则》等技术文件的制定与实施,形成统一的设计、施工与评价标准,提升工程的专业化与规范化水平。同时,应建立多学科协同机制,将水利工程、生态学、环境科学、景观设计等领域有机融合,推动生态治理从“绿化美化”向“系统重建”转变。
在资金保障方面,我们必须积极探寻和探索多元化的融资模式,以确保生态修复工程的资金来源能够得到有效拓宽。具体而言,可以考虑引入政府与社会资本合作的模式(即PPP模式),通过这种合作方式,既能充分发挥政府的引导作用,又能有效吸引社会资本的参与,从而形成合力。此外,设立专项生态基金也是一个可行的途径,这类基金可以专门用于支持生态修复项目,确保资金使用的针对性和有效性。同时,建立健全流域生态补偿机制也是至关重要的一环,通过这种机制,可以实现上下游之间的利益平衡,促进生态资源的合理利用和保护。对于那些生态修复效益能够被量化和评估的区域,我们还可以尝试实施“生态服务交易”机制,通过市场化的手段,引导更多的社会资本向生态修复工程倾斜,从而为生态修复提供更为坚实的资金保障。
技术推广方面,应建立生态修复工程试点基地和示范项目,通过总结经验、形成样板、技术集成推广等方式加快技术复制与落地。同时,鼓励高等院校、科研院所开展关键生态修复技术研究,提升技术自主创新能力,推动城市河道治理进入生态系统管理新阶段。
结语
城市河道综合治理不再只是单纯的水利工程任务,而是融合生态恢复、水环境提升、城市景观与居民福祉的系统性工程。生态修复技术在这一过程中发挥着基础性和引领性作用。实践表明,科学、合理地选用生态修复手段,结合河道实际情况和城市发展要求,能够有效提升河道生态功能和水质水平,重塑城市绿色空间网络。未来,城市河道治理应坚持生态优先理念,不断推动修复技术进步与政策机制完善,构建人水和谐共生的城市水生态系统。
参考文献
[1] 王建华, 江东, 顾宗濂, 等. 城市水生态系统建设与管理[M]. 北京: 科学出版社, 2018.
[2] 李俊奇, 车伍, 刘燕, 等. 城市雨水利用技术与管理[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018.