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生态廊道在水环境治理中的研究与应用

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：尚伯忠李文娟

[导读] 摘要：生态廊道对于水环境治理、城市绿化环境的提升具有重要意义，通过对赵林截洪渠生态廊道工程的治理前现状、工程难点、解决措施和工程效果进行分析，抓住生态廊道在水环境治理中的应用为突破点，系统分析了生态廊道在水环境治理工程中的措施与设计思路，总结形成系统的河涌治理手段。

        中国电建集团港航建设有限公司天津 300450
        摘要：生态廊道对于水环境治理、城市绿化环境的提升具有重要意义，通过对赵林截洪渠生态廊道工程的治理前现状、工程难点、解决措施和工程效果进行分析，抓住生态廊道在水环境治理中的应用为突破点，系统分析了生态廊道在水环境治理工程中的措施与设计思路，总结形成系统的河涌治理手段。
        关键词：生态廊道；水环境治理；生态修复；景观提升；黑臭河道治理
        1、工程背景与概况
        1.1工程背景
        伴随着城市扩张、社会经济快速发展，人类对自然的开发和改造力度不断增强，与此同时，生态环境的污染问题也面临着严峻的挑战，其中又以河流污染最为普遍、严重。面对生态挑战，党的十九大指出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。”由此可见，水环境治理迫在眉睫。
        本研究依托于谢岗镇赵林截洪渠景观工程，该工程是东莞市石马河流域综合治理项目的子项工程，旨在打造绿色廊道、构建休闲空间、改善水生态环境，建设城市景观样板工程。
        1.2工程概况
        赵林截洪渠源头位于龙牙坡水塘，该排渠为石马河三级支流，流域面积10.36km2，河道形态基本呈直线型，河道宽约5-10m，流向为自南向北。总红线范围16.5万平方米，建设总长度约4.7公里，分为上中下游三个区域。
        赵林截洪渠上游段长约940米，设计内容包括：沿河木栈道、景观桥、景观廊架、地面铺装、绿化、照明等项目，充分利用区域水资源的优势，创建城市中临水开发绿廊，打造截洪渠两岸带状公园，多功能滨河景观。
        赵林截洪渠中游段750米，设计为滨水风光区以河道为依托，丰富植物层次，增加活动亲水场地，实现人与水的互动。主要内容包括亲水码头、石笼生态带、改造种植池、滨河步道等建设内容。下游段650米，设计为自然生态区主要景点包括景观桥，花径，景观湿地，森林漫步道，生态厕所，停车场等。
        下游自然生态区场地中，有两个鱼塘，在不改变土地性质的前期下，将原有的两个鱼塘改造为山体、湿地景观，灌木林地，总面积约3.1万平方米。塑造地形填土总消纳约23万方土方，有效解决了石马河项目水库、河涌清淤和管网工程渣土的消纳问题，对工程项目得以按计划开展做出了极大的贡献。
        2、研究意义
        2.1社会意义
        生态廊道工程是对“绿水青山就是金山银山”理念的践行，是对国家“努力争取2060年前实现碳中和”目标的积极响应。生态廊道对城市的产生、发展和繁荣起到了十分重要的作用，也为城市提供了多种生活场所，形成了以生态修复、科普教育、休闲娱乐为主的滨水经济带，具有重要的社会意义。
        2.2、生态意义
        在城市污染日益严重、自然环境迅速恶化的今天，生态廊道工程可以增加河岸植物的多样性、丰富植物空间层次，既造就了动植物的生态栖息地保证了动植物的生存环境，又通过动植物的生态净化作用改善水道环境，提升水质，对保护生物多样性、保护城市生态平衡具有重要的生态意义。
        2.3人文意义
        向往自然是人类的天性，在快节奏的现代社会中，人们往往被生活所累，少有机会能够亲近自然、仰望星空。生态廊道是城市环境建设和城市景观的重要组成部分，可供城镇居民漫步花间、休闲娱乐，给人们提供一个亲近自然、走向自然、与水互乐的一个平台，也在一定程度上促使人们告别手机放下压力、走向户外，保持身心健康。
        2.4文化意义
        生态廊道以水为纽带，是城市绿化空间、自然空间的延申和和代表，是体现城市文化、城市精神的重要载体，对城市的发展有着密不可分的联系。根据城市风格和文化特色打造别具一格、契合美观的生态廊道是展示城市风采、体现人文特色的重要通道，是提升城市景观形象、加强人文认同感的重要手段。
        3、以赵林截洪渠生态廊道为例进行分析
        3.1河道概况及治理难点
        赵林截洪渠位于赵林村和泰园社区之间，该排渠为石马河三级支流，流域面积10.36km2，干流河道长度4.21km，连接谢岗涌的下游，河道形态基本呈直线型，河道宽约5-10m，流向为自南向北。经过工程前期的现场勘察，发现现状河道存在如下治理难点问题：
        3.1.1河道水质污染严重，呈黑臭状
        经排查发现2.8km的河道流经人口密集的中心商业区、居民区和工业区，约占干流河道长度的三分之二。由于赵林截洪渠流域范围内市政污水管网敷设不完善，雨污合流、生活污水就地散排、工厂偷排漏排等现象比较严重，给河道水质造成了严重的污染，同时也破坏了河道水生动植物的生态系统物质能量循环，大大限制了河流的自身净化和恢复能力。工程实施前对赵林截洪渠实施河道水质污染现状分析：
        1、河道底泥现状：a）淤泥厚度统计，赵林截洪渠底泥厚度在1~1.2m之间，浮泥层厚度主要集中在0.35m-0.5m之间，过渡层主要集中在0.4~0.5m之间，赵林截洪渠从上游到下游底泥累计增厚。b）含水率、pH、恶臭物质：监测点位底泥的平均含水率在28.9%~35.3%之间，平均值为31.37%，含水率由上到下呈下降趋势。监测点位底泥pH值介于6.2~6.8之间，底泥整体呈中性。监测点位中恶臭物质（硫化物）含量介于40.6-1160mg/kg之间，恶臭物质含量极高，说明底泥已经受到剧毒的挥发性硫化物污染。
        2、水质现状：对赵林截洪渠水质数据进行分析发现，渠水中平均含量COD超Ⅴ类水标准3.7倍，氨氮超10.5倍，总磷超11.8倍，总氮超14.6倍，水质各项指标全部严重超标。
        3.1.2现状河道水流不畅
        淤堵、水流不畅问题一直是河道水环境治理的重点和难点，河道淤堵一方面抬高了河床，影响行洪安全，另一方面影响流动导致水体污染严重。赵林截洪渠明渠段较长，约2.8km占干流河道长度三分之二，流经居民区、工业区河段明渠长约2.3km。
        赵林截洪渠沿河两岸房屋、道路和建筑活动较多，由于缺乏相应的监管，各种建筑垃圾、生活垃圾沿河肆意堆放，部分河段垃圾甚至侵入河道导致天然河道发生改变、水流不畅造成部分河段淤堵，发生断流现象。
        流经居民区、工业区的明渠段较长且缺乏相应的治理和管控是导致垃圾遍道、荒草丛生的主要原因，也是河道水流不畅、水体变黑发臭的罪魁祸首，进行河涌综合整治刻不容缓。
        3.1.3河道空间及岸线侵蚀严重
        随着城市的不断发展，城市用地不断扩张，导致城市河流日益萎缩，河畔植被的生存空间也被日益压缩。由于缺乏管理，大量的死亡植物堆积在河道，严重侵占河道，造成河道淤堵，对河道行洪产生不利影响。
        赵林截洪渠为截洪性质的河渠，常年承担泄洪的任务。现有的天然河岸经过多年的水位涨落、水流冲刷，岸线已经严重侵蚀退化，造成沿河植被缺失，河岸失去生态屏障。此外，赵林截洪渠沿线的违章建筑较多，对河道生态改造、水质改善影响较为严重，才外，河道上方的违建占用河道行洪空间，影响行洪安全。
        3.1.4季节性水量变化大
        经过对谢岗镇历年水文资料进行分析发现，谢岗镇多年平均多年平均降雨量在1667mm～1889mm之间，降雨主要集中在每年4～9月份，占全年降雨量的83.8%。从降水量及过程特征分析可以看出，谢岗镇雨旱两季分明，降水差异大，容易出现雨季河道溢流旱季河道断流的现象。
        水位的易涨易落对岸线造成严重的淤积和冲刷，迎水面长时间经受水流冲刷，容易出现坍塌或崩岸等地质灾害，导致沿河景观布局容易产生空间性的变化。此外，季节性的旱涝过尤，极易造成滨水景观部分由于季节性缺水而反复处于浸泡或者干涸状态，对滨水动植物的长期存活有很大的影响。
        3.1.5河道可达性差，缺乏休憩系统。
        城市交通系统的便利性和连通性对生态廊道的建设具有重要意义，当前河流虽流经城市内部，但是在多数情况下是独立于城市系统而存在的，这样的河流景观既无法提供人与自然沟通交流的途径也缺少人与自然融合的平台，无法承担作为城市景观的人文作用。
        赵林截洪渠虽然流经居民区，但是由于沿岸垃圾堆积严重、违章建筑较多，缺乏交通连接性和休闲场地，导致自然河流虽然近在眼前，却无人可靠近无人敢靠近，人河分离现象较为严重。作为自然河流，赵林截洪渠的污染现状导致其无法承担其作为自然河流的功能性，对其进行生态改造是非常有必要的。
        3.2针对措施
        3.2.1控制污染源、强化河流生态功能
        针对河流水质污染严重的问题，根据赵林截洪渠流域范围内排污现状，对赵林截洪渠流域内进行了管网完善工程。其中，源头雨污分流改造工程完成了17个地块，改造面积达到1平方公里；次支管网完善工程完成了1.17km；排口整治工程完成了32个；周边“散乱污”企业共119家督促镇街整改完成。
        针对现状污水排放应当严格把控污水散排、直排入河；加强执法力度，督促企业进行整改，污水必须达标排放；永久封堵入河排污口，解决偷排、乱排屡禁不止的问题。截污控源，从源头上严控污水入河。
        3.2.2加强河道管理、增设拦水围堰
        河道水流不畅会造成水质变差，生物多样性面临严峻的挑战，对河道水流不畅进行分析发现，河道水流不畅主要有三个原因：第一个原因是河道发生淤堵，地形产生变化；第二个原因是河道水源不足，无法流动；第三个原因是河道比降不够，无法形成流动性。
        针对赵林截洪渠河道垃圾淤堵、水流无法畅通的问题，对发生淤堵的河段进行清淤和河道垃圾的清理，同时与镇街加强对河道的日常管理和维护巡查，避免河道发生淤堵。
        另外，根据河道自然地形因地制宜采取工程措施，增强水体流动性。依据河道比降增设拦水围堰，不仅可以积蓄水源提高城市河流的连续性，还可以增强河流的富氧能力、促进生态修复改善水质，同时具有加强水体流动、保持生物活力保证生物多样性的作用。
        3.2.3新建生态驳岸、保护岸坡
        驳岸作为水体与陆地的过度区域，承担着防灾减灾的安全防护功能与水路之间的物质、养分、生态的流动，同时也是城市滨水空间中重要的景观区域，因此在城市水体景观的发展之中有着重要的作用。生态驳岸的建立可以更好的加强水体与周边环境的融合，同时也给鸟类、两栖动物、水生植物等提供滋生的栖息地。
        未经加固和保护的河道岸线会因长期受河水冲刷侵蚀变得松软、崩塌导致河岸安全系数降低。此外，长期的水土流失会导致河床升高、河道淤堵，影响行洪安全。因此，在保障河岸的生态性的同时需要采取工程措施保护河岸免受侵蚀。
        赵林截洪渠作为泄洪渠，原状的自然驳岸经洪水的长期侵蚀已被破坏，现有的河道生态修复和净化能力严重不足。针对这种情况，在沿河两岸施打松木桩，建设自然式木桩驳岸，一方面防止河岸被冲刷，减弱洪水对河岸和廊道景观造成的影响，另一方面蓄水保植，加强河道生态循环和自然净化作用。
        3.2.4丰富植物层次、加强保旱除涝措施
        针对季节性水源不均，雨季易发洪水旱季易生旱灾的问题，综合现场条件采取措施：
        1、区分沿河种植区、湿地种植区、风景林木种植区，分种不同植物来提升景观的空间层次，一方面可以保护河岸免受侵蚀，加强沿岸生物带的抗洪水侵蚀能力，另一方面可以促进生态循环、改善河道水质。
        2、将赵林截洪渠下游段原有的两个坑塘改造为湿地景观，既可涵养水
        源抵消旱季植物缺水的状态，又可净化地表径流改善水质，此外，可以此为生态据点，打造面向公众开放的生态科普教育基地，增强人们保护生态环境的意识。
        3.2.5加强人与自然的沟通
        1、连入城市交通网。赵林截洪渠生态廊道东接金龙路，北连粤海大道，根据其优越的地理位置，因地制宜建设堤顶路、停车场、出入口，合理规划周边道路网络及沿河慢行系统，使城市河流与外部交通有序结合，大大改善了交通便利性和居民游玩的体验感。
        2、增加锻炼平台。建设游步道、滨水长廊、亲水平台，既为居民提供一个健身散步、锻炼身体的平台，也加强了人与自然的沟通和联系，同时在河流沿岸增加游玩休憩空间以及亲水参与性空间等，结合具有城市特色的文化景观，因地制宜城市营造特色景观，提升城市河流景观廊道的景观价值，突出城市特色，满足城市居民的观赏游玩、亲水休憩等功能需求
        4设计思路与治理情况
        4.1设计思路
        赵林截洪渠生态廊道的设计思路是创建城市中临水开放绿廊，打造安全、舒适的景观工程，在保证泄洪防涝安全的基础上提升水质、改善水域生态环境。结合河道现状，因地制宜进行景观改造，打造人水互动、休闲娱乐一体的亲水平台，为周边市民及往来游客建立起完善的生态廊道与城市景观带。
        4.2治理情况
        为量化判断生态廊道工程对水质提升的帮助，在工程建设前后对赵林截洪渠水质取样点进行水质取样分析；根据廊道工程建设前后水质取样数据分析对比：生态廊道建成投入使用后赵林截洪渠水质得到明显提升，生态廊道工程建成后COD平均含量降为29.3mg/L，同比下降32.4%；氨氮平均含量降为1.6mg/L，同比下降34.4%；总磷平均含量降为0.3mg/L，同比下降45.8%；总氮平均含量降为1.6mg/L，同比下降42.2%，所有指标均全部稳定达标。

                     建成前                        建成后
        5、总结
        生态廊道工程的建设是人类沟通自然、对话自然的最好纽带。因此，需要重视城市生态廊道的建设，增强生态保护意识，形成具有良性生态循环系统的景观生态廊道，促进生态文明可持续发展，本研究以赵林截洪渠生态廊道为例，对水环境治理中生态廊道的应用进行深入思考分析，进一步提出生态廊道在水环境治理工程中的作用结论分析：
        （1）水环境治理工程应是水陆一体的的综合性工程，综合使用控源截污、生态廊道的应用等手段统筹治理是有必要且对于改善水质条件、重建生态自净系统是极其重要的。
        （2）根据生态廊道建设前后的水质分析数据对比可看出，生态廊道工程对赵林截洪渠的水质提升和保持有很大的帮助。
        （3）生态廊道工程中应尽量采取生态护岸、多层次空间植物系统、人工湿地系统，构成生态循环小系统，恢复河流的自然形态，完善周边生态修复功能。
        （4）为促进水体的流动性。连续性，应当根据河道比降合理设置拦水坝，防止水体污染变质。
        参考文献：
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        [2]张肖琪.城市河道水环境生态治理研究[J].现代园艺，2017（06）：78-79.
        [3]张丽杰.生态修复技术治理污染的水体.中国新技术新产品，2014（11）.