河道整治工程对水生态环境的累积效应及可持续发展研究

1 河道整治工程对水生态环境的累积效应

1.1 物理环境累积效应

1.1.1 河道形态改变

治理工程的实施，常使河床地貌发生较大变化。在宽度上，可以加宽水道，以满足控制洪水和通航的需要；亦可因土地发展等原因而缩小。在深度方面，挖泥可以使河流更深，而回淤或堆积可以让河流变得更浅。这种宽度，宽度，深度的变化不是单独出现的，而且会对周围的地形造成连锁影响。航道的加宽，会造成周围的水土流失，使得岸坡失稳，从而诱发滑坡等地质灾害。挖沟将引起地下水位的变化，从而对周围湿地的生态平衡产生一定的影响，引起湿地的萎缩。

1.1.2 水流特性变化

治理工程对水沙运动的影响是非常复杂的。从流速来看，截弯改直会导致水流路径变短，流速增大；修建堤坝和水闸等设施，可以降低流速。在流量上，水库可能通过调水、蓄水等手段来调控水库的自然径流分布。河流的流动也会随着河流的变化而发生变化，例如，在河流中修建了一条人工水渠，可以将河流引向某一特定的方向。这种流动特征对周围土体的影响是不容忽视的。水流加速将加强水土流失，并将大量表土从地表上带走，造成地力衰退；而速度减慢，将导致沉积物的沉积，并改变土体的结构与性质。径流的变化会引起土壤水分含量的变化，从而引起土壤过度湿润或过度干燥，从而对植物的生长及农业生产产生不利影响。

1.2 化学环境累积效应

1.2.1 水质变化

治理工程实施后，水体的水质将产生多方面的变化。pH 值方面，由于该项目的实施，原本的酸碱平衡将被打破，例如建造水泥大坝，将会导致水质变得更强。在含氧量上，流速的变化将会影响水－气的接触面积，从而对溶氧水平产生一定的影响，因此，当流速减慢时，水体中氧含量将会下降。此外，在建设项目中产生的垃圾、泥沙等，也会使水体中的悬浮物质增多，污染物质增多。在较长时期内，流域水环境质量的变化将会是一个比较复杂的局面。若不采取适当的工程措施，则有可能使水体继续恶化，使水体中的污染物继续累积；通过适当的生态恢复，可以逐步改善水体质量，达到较好的生态恢复效果。

1.2.2 营养盐循环

治理工程的实施，对氮、磷等营养元素的循环有显著的影响。人类活动导致水体流速、流速发生变化，进而影响营养物质的输运与扩散。加速的水流速度会造成营养物质的迅速损失，造成营养元素的缺乏；而减速将导致部分地区的营养物质积聚，从而导致水体富营养化。营养元素的变化对水体生态系统有一系列的影响。水体富营养化可引起水体中藻类的大量滋生，造成水体中溶解氧的耗竭，从而造成水体内的生物缺氧致死，从而破坏了水体的生态平衡。

1.3 生物环境累积效应

治理工程的实施，使水体生态环境发生了翻天覆地的变化。从食物链的角度看，水生态系统的改变将破坏原有的生态平衡，某些物种的衰退或消亡将对其他生态系统产生冲击，造成生态系统的崩溃。在此基础上，将对生态系统中的能量转移与转换效率产生重要的影响。这种变化正威胁着生态系统的稳定。当生态系统结构与功能受损时，其自身调控能力会降低，对气候变化、环境污染等因素的响应更加敏感，甚至有可能造成生态系统的崩解，从而丧失其原有的生态服务功能。

2 河道整治工程可持续发展策略

2.1 规划设计阶段的可持续策略

河流治理工程的可持续发展需要多学科的协作。单个学科的研究很难从整体上把握工程对水生态环境的影响，而多学科的协作则可以将多个学科的优势结合起来，形成更加科学、合理的设计方案。其具体方法是：建立一个由水利、生态、环境等多学科交叉人才组成的跨学科设计队伍。在设计工作中，各个专业人员紧密合作，相互协作，共同研究和解决实际问题。

2.2 施工阶段的可持续策略

2.2.1 生态友好型施工技术

对河流治理工程来说，绿色环保的建造工艺是非常必要的。常用的方法有：利用水生植物来提高水质的生态浮床技术；生态袋护坡是一种既能保护岸坡，又能为植被生长创造环境、加速生态修复的新技术。在运用上述方法时，应结合实际情况，因地制宜地选用并实施。同时，还应采取相应的生态防护措施，包括：合理规划建设工期，避免在鱼类繁殖期大规模建设；为降低建筑污水对河流的污染，应增设沉淀池。

2.2.2 施工期环境监测

施工过程中的环境监测对保证河流的生态环境具有十分重要的意义。对水质、水流和水生生物等进行了监测。通过对水体pH 值、氧含量和污染物浓度的检测，可以评价水库对水体质量的影响程度；流量监控主要关注流量、流量和流向等参数的变化；水环境监控主要是对有机体的物种及数量进行观测。其监测手段可以分为野外取样分析和野外在线监测两种。通过监测成果的运用与反馈，对建设项目实施过程中的各项建设计划进行适时的调整，并进行适当的生态防护，以保证项目建设对生态环境的影响能够在合理的范围之内。

2.3 运营管理阶段的可持续策略

在运行管理中，对水生态环境的累计影响进行动态评价是一项重要工作。评价手段可以通过周期性监测和模式模拟来实现对水体水质、生态系统结构及功能的综合评价。评价频次要视项目性质及生态环境变化而定，通常为半年或一年一次。在此基础上，提出了相应的对策，如优化工程调度方案，强化生态修复措施等。如果评价结果表明，废水处理设备的运行负荷可能会增大；当生态系统处于不平衡状态时，可以向水体中投放合适的水生生物，使其达到正常的生态平衡状态。

结语：

综上所述，河流治理对水体生态环境的影响是多方面的，涉及物理、化学、生物等多个方面。从物质环境上看，由于河床演变及水沙特征的改变，必然会对周围的生态产生一定的影响；在化学环境方面，由于该项目的进行，水体的变化及营养物质的循环也被干扰；在生境中，水体中的生物多样性及其结构和功能也在不断受到挑战。然而，通过在规划设计阶段合理布局，在施工阶段引入环保施工工艺，强化环境监控，在运行过程中对水生态环境的累积效应进行动态评价，并适时进行相应的调控，将对水生态环境的不利影响降到最低。在此基础上，通过持续改进监测评价系统，提升治理效果和针对性，促进河流治理与水生态环境的协调发展。在教学过程中，要注重各环节的相互联系与协调，使之成为一个有机的整体。

参考文献：

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