基于自然理念的水利工程中生态修复研究

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年3月9期   作者:顾峰华
[导读] 水利工程作为重要的民生工程,与人们生活和经济发展存在紧密联系
        顾峰华
        上海汇胜水利工程有限公司  上海   200000
        摘要:水利工程作为重要的民生工程,与人们生活和经济发展存在紧密联系。但在水利工程建设中,存在严重的生态破坏问题。为此,就需要加大水利工程中生态修复的重视力度,转变建设理念,加强生态环境与工程的协同发展。自然理念的提出和应用,可为水利工程生态修复拟建自然环境,从中找出问题所在,加快问题的解决,更好的保护生态环境。
        关键词:自然理念;水利工程;生态修复;

        生态修复是对已经遭到破坏的生态环境进行保护,避免污染问题的加剧,降低灾害发生率。水利工程中生态修复涉及内容较多,且由于工程与生态环境间的紧密连接,在修复过程中需要遵循自然理念的基本要求,从人本思想和持续发展的角度开展规划设计工作,以此保证修复质量,推动水利工程的高效运行。
1生态修复理念的基本概念与发展背景
        德国环境学家塞·菲尔特通过对大量的文献资料调阅分析,经过长期的实验积累,于1938年正式提出河溪近自然整治理论。这也为河流整治中的生态修复理念的沉淀与发展奠定了坚实基础。河流整治中的生态修复理念强调在对河流污染进行综合性治理的基础上,采用一系列人工干预手段,尽可能的使遭受污染的河流生态系统恢复原始生态形态,通过人工环境与自然环境的互动,达到保障生态系统平衡,实现人与自然和谐共生的目的。
        美国环保部门也于1992年正式提出生态修复的基本概念,即使生态系统在处于长期平衡稳定的发展状态下,逐步回归和恢复原始形态。近年来,我国逐步加大对环保工程的重视力度,环境领域专家学者也相继提出关于河川生态修复的论点与策略。其中,极具代表性的就是生态水工学理论。生态水工学理论强调水利工程建设在满足人类生存发展需求与社会经济发展需求的基础上,还要满足生态文明建设需求,合理开发和利用有限的水资源,实现人与自然和谐共生的目标。
        河流生态修复理论的积累与沉淀,对于推进水利生态修复工程具有现实意义。在水利工程实际建设中,如何采取技术实践的方式实现生态修复目标,成为工程建设单位、环境学家及广大社会公众共同关注的问题。我们有必要从辩证角度与实践角度出发,提出科学合理的生态修复技术理念与实践方法。一方面,协调解决生态修复工程中遇到的各类问题,另一方面,对生态修复工程落实成果加以客观评估。本文笔者结合以往积累的实践经验,针对水利工程建设中的生态修复提出如下三方面意见。
1.1减轻对自然河流的危害程度
        针对自然河流的生态修复,首先,预判自然河流可能产生的自然危害,对自然危害程度实行客观评估,为动植物提供良好的栖息地,丰富生物物种。大自然为人类提供了生存发展所必须的物质资源,而人类活动也要杜绝以牺牲自然环境为代价来进行发展。换言之,人与自然的相互尊重是实现人与自然和谐共生的必要前提。尽管生态系统具有一定的自主调节与修复能力,可一旦生态系统遭到破坏,就会产生连锁反应。例如,1998年嫩江地区发生特大洪水,尽管在军民联合抗洪救灾的努力下未造成严重的财产损失和人员伤亡,但是淹死的牲畜横尸田野,当地的生态环境治理与修复面对严峻考验。由此可见,当发生自然灾害时,单纯依靠生态系统的自主修复能力是无法满足社会经济发展需求的。
1.2客观认知模拟自然与恢复自然的差异
        如今,大多数生态修复工程只是单纯的模仿自燃,并非是恢复自然的原始形态。生态系统往往会随着时间的推移而发生动态演变,任何生态系统都不可能一成不变。由此,“未受到干扰的自然状态”也成为一个超现实化、模糊化、理想化的定义。
        此外,当自然河流遭受破坏,或者地表植被遭到毁坏,完全恢复到原始形态是难以实现的。在现代化城市建设进程中,大多数的滨水建筑物处于河流自然稳定边坡范围内。若想恢复河流自然边坡的原始面貌,就必须拆除这些已经修建完成的滨水建筑物,而这也会造成严重的经济损失,不具备可行性。纵观国内环保工程建设现状,大多数河流生态修复工程会参照成功案例,对水生态环境进行主动或被动的仿造;或者是根据当地的地理环境特征、经济发展水平及人文风情面貌,对某种文化氛围加以仿拟。例如,北京清扬河工程系2008北京奥运会的配套工程,合理引用了吉林省水利科学研究院所提供的可长草绿化混凝土技术,对河岸边坡进行修复与治理。该工程增强了河岸边坡的安全稳定性,维护了河岸生态系统平衡,极大地改善了城市内部空间的生态环境,为和谐文明城市的构建奠定了坚实的基础。
1.3生态学与水利工程学的相互结合
        伴随可持续发展理念的深化落实,促进生态学与水利工程学的有机结合逐步成为主流发展趋势,而生态修复也就是生态学与水利工程学的重要整合成果。与此同时,生态修复也直接反应出生态学与水利工程学并非是相互对立的,而是存在深度融合的可能性的。生态学是一门对人类生命系统、物理系统与生物循环系统之间的协调平衡关系展开系统研究的专业学科。如果从生态学角度来说,水利工程也属于生态工程。近年来,我国极端天气越来越频繁,部分地区持续少雨干旱,部分地区持续强降雨,发生洪涝灾害。在这样的环境背景下,水利生态修复工程的重要性进一步凸显。尽管社会经济发展不能以牺牲生态环境为代价,但是盲目注重生态效果而忽略经济建设也是不可取的。
        例如,1998年长江、嫩江特大洪水、2006年“云娜”台风,足以证明缺少硬质防护工程设施,这不仅会造成财产损失和人员伤亡,还会严重破坏当地的生态环境系统。而合理运用绿化混凝土技术,则可以扩大硬化路面覆盖范围,提升堤坝工程的稳固性,保障生态系统平衡,有效预防自然灾害。
2自然理念的基本内容
2.1以人为本的思想理念
        基于自然理念的水利生态系统修复工程,要始终强调以人为本的思想理念,既不能完全以社会经济发展需求为转移,又不能忽略人类生存发展的客观需求。水利生态系统修复工程应维系河流生态系统的平衡发展,实现人与自然和谐共生的目的,推动经济建设与生态文明建设的协同进步。
        自然理念下的生态修复虽然要求以人为本的原则,但这并不表示完全忽视环境的保护。

坚持以人为本是希望在保障人们正常生活和需求的基础上,对水利工程实行科学规划和处理,减少资源、能源损耗,保护周边水环境系统,减轻水利工程建设对水环境的污染和破坏,进而增大工程经济效益,实现可持续发展目标。
2.2自然环境有益效果的仿拟
        在水利工程建设中,河流整治、水土流失等问题处理效果的评判指标不再单纯参考生态环境恢复情况,而是确定自然环境有益效果的仿拟是否与原始生态环境相一致,通过这一指标可准确判断治理水平,掌握周边环境的具体情况。在水利工程生态修复中,若想完全恢复原始生态系统是不现实的,但借助自然理念的对照分析,自然环境的模拟,恢复生态功能,完善生态体系还是可以达成的,有助于水利工程的可持续发展。
2.3自然环境有益功能的仿拟
        虽然人们对自然界的认知有所提高,但自然界是一个变化的结构体系,仍存在较多未知部分。如果单纯的依靠现有认知思想,在工作开展中就会存在较大的阻碍和制约。鉴于此,在水利工程生态修复上,就需要根据现今技术和手段,加深对自然环境的掌握,加大探索力度,并对自然环境有益功能实行仿拟,调整修复方案,以保证水利工程的正常运转。
3自然理念下生态修复工程的基本要求
3.1安全性
        水利工程生态修复工作的开展需要先制定规范化、标准化的修复方案,在自然理念的指导下优化方案内容,指导修复工作的顺利进行。对于修复方案中与水利工程存在偏差的区域,要注重修正和改造,以更好的推动工作开展,降低问题发生率。另外,在修复过程中还需加强安全管控,避免外来物种对生态系统造成破坏,加快修复进程,保护生态环境。
3.2整体性
        水利工程生态修复中,要加强生态系统整体性的分析和探讨,对生态系统构成要素加以明确,这样才能在修复方案编制中,减轻不良技术和手段带来的影响,保证修复后生态环境的稳定性,提高生态环境系统的自我调节能力。在生态修复中,还应加强细节处理,密切各结构间的联系,改善修复效果。
3.3植被保护
        水利工程建设会因为一些技术措施的应用,对周边植被带来严重破坏。所以在后期的生态修复中,还要对这些植被予以修复和保护,对已经破损的植被实行重新栽植或移植,根据区域地质环境特征,落实有效的保护措施,控制植被数量。为保证生态系统的稳定性,在水利工程施工中还要尽可能减少对生态植被的破坏,将施工区域控制在合理范围内,提高施工场地的利用率。
3.4因地制宜
        区域不同、地质环境不同,生态修复遵循的原则也会存在差异性。结合我国水利工程生态修复工程的具体情况来看,在修复工作中应坚持因地制宜的基本原则,参照区域自然环境特征,完善修复方案,选择合适的修复技术,且做好外界不稳定因素的把控,提高生态系统修复质量,以保障区域生态平衡。同时,还要将以人为本的自然理念融入其中,做到综合分析和考量,提高修复质量。
4自然理念下水利工程生态修复技术的应用
        以某地区土石区水利工程生态修复工程为例,该工程所在区域需要治理的河道约4.5千米长,占地面积28.49平方千米,涉及到的开挖和填方量分别在55.67万立方米和13.51万立方米。
4.1新型修复技术的应用
        水利工程建设中,边坡裸露是常见现象,也是最容易产生生态环境破坏的内容。边坡裸露说明该区域土质结构遭到破坏,植被无法正常生长,增加了水土流失的出现几率,很容易引发坍塌或滑坡等灾害问题,对周边河流造成污染。因此,在生态修复中,要根据边坡具体情况,采用有效措施和方式,降低危险系数。随着科学技术的发展,现阶段常使用的一些新型修复技术有喷混植生、植生槽等,这些技术在实际应用中取得了非常不错的效果。
4.2土壤改良及植被栽植
        水利工程建设中经常会存在土壤养分快速流失的现象,抑制植被生长。鉴于此,在生态修复工作中,就需综合考量土壤养分流失原因,有针对性的进行养分补给,尽可能恢复土壤的原有性能,促进植被健康生长。在植物栽培时,要对植物的种类搭配加以合理选择。例如,乔木和灌木能够搭配种植,在土壤肥沃处种植乔木,土壤贫瘠处种植灌木,这能够起到良好的绿化效果。植物种植后的前期阶段,还应加强对植物的管理,注重病虫害的防治与控制,确保生态系统修复工作发挥出实际效用。部分治理区域可能会出现土壤质量有限的情况,这时可采取外界调土的方式,恢复区域土壤养分,对土壤性能实施改良处理,以期为植被生长提供良好环境,保证生态系统的稳定性。
4.3自然退化的修复
        自然退化会加剧水土流失,进而对区域生态系统及环境造成严重破坏,增加了自然灾害的出现率,不仅会阻碍水利工程的运行,还会破坏区域生活生产环境,带来较大损失。针对自然退化问题,在生态修复中可采用以下方式:对于一些盐碱地水土流失严重的地区,可以采用稻草植被覆盖的方式加以处理,或者也可采取在周边区域围栏封育的方式来减少植被的损失率。与此同时,相关部门还可以根据实际情况修建一些具有保护作用的水利工程项目,以此加强区域水土流失的治理。
4.4稀缺植被修复
        植被稀缺说明该区域林木资源或森林资源锐减,这不仅会破坏生物生长环境,还会增加水土流失、自然灾害侵袭率。鉴于此,在生态修复中,首先要落实退耕还林要求,增加区域绿色覆盖面积,加大植物栽植率,逐步恢复区域森林环境。制定相关政策控制乱砍滥伐现象,扩大森林面积;其次,加大宣传力度,树立正确的环境保护意识,明确植被对区域发展的重要性,主动参与到植被保护中来;最后做好农业用地管理,减少农药化肥使用量,避免有害物质流入附近河流,产生污染问题。
4.5经济林生态修复
        经济林生态修复的开展要求与区域经济发展情况相适应,做到综合考量,制定完善的修复方案,提高区域林木覆盖面积。经济林生态修复属于一种新型修复技术,符合我国循环经济发展需求。虽然在我国发展时间较短,但整体技术体系与模式相对较为完善,对于水利工程建设区域的生态环境保护有着促进作用,为水利行业发展作出了突出贡献。
5结束语
        总之,自然理念下的水利工程生态修复工作,需要从人本思想、自然生态环境、制度体系等多方面进行分析和考量,并根据区域的具体情况及现有的规范要求,选择合适的修复技术和手段,恢复生态系统结构,营造良好的自然环境空间,以此推动水利工程的正常运转,保护区域自然环境,提高工程的生态效益。
参考文献:
[1]彭炎青.自然理念下谈水利工程中生态修复[J].建材与装饰,2019(24)
[2]次旦多杰.论生态修复技术在水利工程水土保持中的有效应用[J].水电科技,2020,003(002)
[3]张培君,张家富,赵金波.生态修复技术在水利工程水土保持中的有效运用[J].科学技术创新,2019(16)
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