資源描述:
《基于河道水流水力特性的生態(tài)護(hù)坡探究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、http://www.paper.edu.cn基于河道水流水力特性的生態(tài)護(hù)坡探究朱紅鈞,趙振興(河海大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,南京210098)Email:ticky863@126.com摘要:闡述生態(tài)護(hù)坡的含義,以及單一從護(hù)坡角度考慮的河道整治工程帶來的負(fù)面影響。提出生態(tài)護(hù)坡的重要性,分析其建設(shè)形成對水體水流特性的影響,并從河道水流水力特性的角度對河流生態(tài)護(hù)坡的模式和植被選取進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:生態(tài)護(hù)坡;水力特性;植被1生態(tài)護(hù)坡的含義天然河流的整治改造給人類帶來了巨大的利益,與此同時(shí),河流的生態(tài)環(huán)境也不可避免地遭受了難以估計(jì)的破壞。建立生態(tài)型護(hù)坡有利于受損河流的生態(tài)修復(fù),然而這是一門多
2、學(xué)科多領(lǐng)域交叉的繁瑣工程,它涉及到生態(tài)環(huán)境、水文水利、河流動(dòng)力、泥沙、植被、河道演變及治河工程等諸多領(lǐng)域。那么,何謂生態(tài)護(hù)坡,“生態(tài)”即滿足生態(tài)平衡的要求,建立良性循環(huán)的河坡生態(tài)系統(tǒng);“護(hù)”即是符合原本應(yīng)有的防洪抗沖的要求,達(dá)到護(hù)坡的基本作用;那么,生態(tài)護(hù)坡應(yīng)是在滿足河道防護(hù)的基礎(chǔ)上建立的河道生態(tài)平衡系統(tǒng),而“護(hù)”與“生態(tài)”兩者缺一不可,既要保證人們社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全,又要維持人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。2河道護(hù)坡工程的負(fù)面影響在人們大力提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)的當(dāng)今,對任何一種資源和環(huán)境的開發(fā),都必需以生態(tài)環(huán)境學(xué)規(guī)律考慮其可持續(xù)發(fā)展性。對于目前單一從護(hù)坡角度考慮的河道護(hù)坡工程,其不可持續(xù)性和生態(tài)破壞
3、性讓人頭疼不已。所帶來的負(fù)面影響也很難估計(jì),主要有以下幾點(diǎn):①生物多樣性嚴(yán)重受損。河流護(hù)坡工程引起了河道流量和流速的變化。水流行進(jìn)過程的變化等,從而造成許多生物棲息環(huán)境的改變甚至消失;②河床硬化覆蓋阻斷了城市地下水補(bǔ)給。封閉式的護(hù)坡結(jié)構(gòu)完全隔斷了地下水與土壤的聯(lián)系,以致阻滯了地下水補(bǔ)給;③洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和強(qiáng)度明顯增加。河道的裁彎取直、束窄加深和硬化覆蓋使河床不透水面積增加,導(dǎo)致河流泄洪功能減弱;④沿岸景色的破壞。人工護(hù)坡改變了原先的自然環(huán)境,其混凝土或砌體結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境很不協(xié)調(diào),且大大降低了親水性,使人們失去了原先娛樂、休閑的好去處??梢?,生態(tài)型河道護(hù)坡的建設(shè)已刻不容緩,人們都希望
4、回到那河水清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然河流時(shí)代。3河流生態(tài)護(hù)坡的必要性-1-http://www.paper.edu.cn建立生態(tài)型護(hù)坡在很大程度上是人們對自然的重新認(rèn)識(shí)和改造,它攜其固有的優(yōu)勢悄然而至,也是社會(huì)發(fā)展的必然要求。首先,從防洪角度來看,護(hù)坡工程對河道裁彎取直,筆直渠化后的人工河道雖然滿足了航運(yùn)方面的要求,卻為防洪埋下很大的隱患。以水力特性的觀點(diǎn)來看,原本自然蜿蜒的河道形態(tài)減低了河水流速,且將河道流速分層,有利于不同生物對其特定生長環(huán)境的需求。蜿蜒的河道還能蓄洪涵水和削弱洪水來臨時(shí)的破壞程度。同時(shí),護(hù)坡工程不可避免地破壞了原先河岸的植被,并且將水體和外界環(huán)境用水泥和鋼
5、筋混凝土隔離,只會(huì)導(dǎo)致洪災(zāi)總體風(fēng)險(xiǎn)的不斷增大。相比之下,自然河岸可通過水體滲透和岸邊植被林的儲(chǔ)水起到調(diào)蓄洪水的輔助作用。其次,從生態(tài)環(huán)境角度來看,護(hù)坡工程改變了河道的天然形態(tài),整平了河岸灘地,直接[1]影響了水體流動(dòng)的多樣性,河床的多孔質(zhì)也不復(fù)存在,灘地的自然裸地很大幅度減少了,河岸生態(tài)功能退化,原先水生生物賴以生存的環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞,水生生物的多樣性受到[2]了沖擊。天然河道是有自凈能力的,通過水流運(yùn)動(dòng)對污染物質(zhì)的沉積和輸移以及水-土-植物-生物之間形成的物質(zhì)和能量循環(huán)體系對污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,水體能夠達(dá)到一定程度的自凈化功能。然而,護(hù)坡的出現(xiàn)破壞了河流的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),割裂了水體與周圍
6、環(huán)境的物質(zhì)和能量交換,造成了河流自凈功能的喪失。最后,從景觀角度來看,砌體和鋼筋混凝土護(hù)坡降低了河道的自然化及兩岸的親水性。[3]現(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)在滿足防洪要求的基礎(chǔ)上,盡可能保持河流的自然狀態(tài),營造優(yōu)美的水邊環(huán)境,提供豐富自然的親水空間。綜上所述,建立生態(tài)護(hù)坡不僅是人類對前期不合理的河道工程的補(bǔ)救措施,也是今后繼續(xù)利用河流資源以及人類與環(huán)境和諧共存的有力保障和借鑒模式。4生態(tài)護(hù)坡的水力特性影響護(hù)坡改變了河流的自然形態(tài),生態(tài)護(hù)坡也難免在一定程度上對其有所改變,不過我們追求的是向有利的方向改變,這就要考慮其對水流水力特性的影響。只有對河流水力特性和水體結(jié)構(gòu)的及時(shí)掌握,才能較好地指導(dǎo)生態(tài)
7、護(hù)坡工程向有利于環(huán)境和人類生存的方向發(fā)展。原先的護(hù)坡工程大都以河床為基礎(chǔ)在其上砌筑堅(jiān)固材質(zhì)的擋墻護(hù)坡,縮減了天然河流的過水?dāng)嗝?,拉直了彎曲河道的自然形態(tài),增大了水流流速,反而造成河道水位的抬高,增加了洪災(zāi)的發(fā)生可能。河流本身所具有的泄洪功能遭到了破壞后,只會(huì)加劇洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率和強(qiáng)度。在滿足安全行洪的條件下,河道宜寬則寬,宜彎則彎,避免很長距離一條直線,也應(yīng)避免河口同寬,河底同深。生態(tài)護(hù)坡在滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)構(gòu)筑能透水透氣、生長植