课程1:河道生态建设
主讲 单国方
背景:改革开放后,随着城镇化不断深化,工业化发展和人口的激增,出现了人水争地的现象,河道被大量占用,原有蓄滞洪的湿地、池塘、湖泊、小支流等消失,河滩被占河道进一步缩窄。由于城镇化,河道治理被胁迫,一步一步进入了死循环。一方面是生态恶化、热岛效应等加强了降水的强度和频率,而大面积地表硬化和集中排水,改变了地面径流产流,加快了雨洪汇流速度,增加了河道水流能量和不可控性,加剧了对河道冲刷和侵蚀,造成洪涝灾害频发。另一方面,市政排水设施的不完善,大量污水直排河道,各类垃圾源源不断的输入,远远超过了河道自净能力,河道被大量占用也破坏原有生态系统,河道生态进一步恶化。同时,由于城镇化河道治理收到胁迫,使河道在治理理念上以防洪泄洪为目标,对河床进行了约束,强调构筑物的坚固稳定,以工程力学为基础,治理方法平面采用截污取直,顺直布置,陡坡护岸,堤岸越建越高,越高材质越硬化,结构材料均质化,结构断面单一化,路堤结合使河岸带陆域进一步硬化,不仅破坏了河道生物生境,还减弱了河岸带的过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等功用,压缩生动物繁衍栖息空间,严重影响了生物多样性,削弱了河道生态功能,最终造成水体自净能力减退,生态环境恶化。然而,受胁迫的渠化硬化河道看起来整洁有序,但无法获得良好亲水性,单一性结构易造成视觉疲劳,与周边环境景观不协调,由此,河道的防洪排涝、输水灌溉功能减弱,生态景观功能消失殆尽。
一、河道生态建设基本内涵
生态河道是指自然环境尚未遭受破坏,水生态系统动态
平衡,生物群繁衍的河流。
河道生态建设是以生态河道为目标,通过保护措施或修
复手段,恢复或逐步恢复河道水生态平衡的活动。是根据河道的现状和功能,通过规划、设计、施工、保护等建设与管理措施,对天然河流维系水生态平衡,对治理的河道融入生态学原理,对治理完成河道进行必要的生态修复,构建符合流域及地域生态特点的河道水生态系统和河岸生态系统,创造适宜河道内水生生物生存的生态环境,形成物种丰富,结构合理,功能健全的的河道生态系统,从而达到人水相亲、人与自然和谐相处的生态环境,即河道生态文明建设。
二、河道生态建设总目标
适应河道自然性、安全性、生态性、观赏性、亲水性的
要求,恢复或拓展河道行洪、排涝、输水、航运、灌溉、生态景观、人文历史等综合功能,稳定河势,改善水生态环境,实现河道水清流畅、岸绿景美、功能健全、人水和谐的总目标。
通过河道生态建设,实现水系沟通,河流通畅,河水清
澈;实现岸边种树木,河边植草坪(灌木),墙上(防汛墙)攀青藤,水边栽植物,水面养萍草,水里游鱼虾,水下长水草,河底爬螺蚌的水环境;实现岸上能游人、河里能游泳、水上能游船,人水相亲、休闲娱乐、人文景观功能齐全的人水和谐相处人居环境。
三、河道建设的指导思想
水利工程建设要求做到“安全、适用、经济、美观”,
现阶段的水利工程特别是河道建设也是如此,只不过“安全”不仅蕴含防洪安全和工程自身安全,还拓展了生态安全,“适用”不再专指选择合理的工程措施,更追求社会效益和惠民,即兼顾沿河广大群众的需求和利益。
安全——安全+生态——安全+生态+惠民
河道建设必须牢固树立“一个理念、二个意识”,即生
态理念和安全意识、惠民意识。
四、河道建设的基本原则
遵循规划先行 、满足功能、生态保护、和谐安全、因
地制宜的基本原则。
规划先行:河道建设应按照批准的规划实施。
满足功能:河道建设应满足河道承载的主要功能,兼顾
其它功能。
生态保护 :河道建设应遵循生态系统动态平衡的要求,注重保护生物多样性。
和谐安全 :河道建设应尽可能保留天然状态下的河流
形态,实现人水和谐,并留有必要的安全余度。
因地制宜 :河道建设应按照河道主要功能、生态景观
等要求,确定适宜建设方式,节约工程投资,降低管护成本。
五、河道生态建设的总体思路
河道生态建设应根据经济社会发展的需求,树立尊重自
然、顺应自然、保护自然、人与自然和谐相处的生态治河理念,按照保障水安全、改善水环境、修复水生态、营造水景
观、彰显水文化的总体思路,以民生水利、生态水利等现代水利的要求,统筹兼顾、因地制宜、综合治理、建管并重,将生态学理念融入河道治理,沟通水系实现活水畅流,定期进行清淤疏浚,引进并使用新型生态材料或应用植物措施护岸,全面绿化河道两岸,建设亲水便民设施,挖掘并彰显水文化。提升河道综合功能,建设协调的滨水环境,构建良好的水生态系统,适应经济社会可持续发展的要求。
从规划抓起,保留河道自然形态和浅滩深潭,明确河道
的生态需水量和控制,严防河道整治的“三化”现象,严格执法和审批,严禁占用河道水域和向河道排放污水,建立长效管理机制,实施水域保护、河道保洁、堤防养护、绿化维养、河道轮疏的综合管理。
*河道整治中应控制“三化”现象
*河道平面“直线化”:堤线布置应保留河道的天然弯曲
形态,对河道进行截弯取直应十分慎重,必须进行科学论证,并经上级主管部门批准。
*河道断面“单一化”:堤防或护岸断面型式不能单一采
用直立式、斜坡式、复合式,应根据河势、堤岸负载、岸线利用、周边环境协调性等选用多种断面型式组合。
*堤防材料“硬质化”:堤防或护岸材料选用除保证堤防
安全外,应尽量应用当地天然材料、新型生态材料、植物措施等透水透气性的材料,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁育创造条件。
六、河道生态建设的内容
(一) 保留河流固有形态
应严格控制缩窄、填埋、改道、裁弯取直等对天然河势
改变较大的工程措施,确需实施的,应进行充分的技术论证,防止因工程改变河道流态所造成的负面影响。除特别需要外,不得为了土地开发对河道进行填埋或裁弯取直。
河道中浅滩和深潭是水生生物不同生命周期所必需的
生存环境,河道的直线或渠道化常常会破坏这些地带。
从生态学的角度看,弯曲的河流具有更高的生态效益,
可减少水土流失、扩大生境面积、增加生境多样性等。
在河道治理中保留河流固有自然弯曲形态,使河流既有
浅滩,又有深潭,造就水体流动多样性,以有利于生物的多样性。
要严防以整治河道的名义窃取河道水域,河道整治应避
免采取对河道自然形态产生重大影响的工程措施,避免采取占用河道水域、河流改道、裁弯切滩、河道缩窄等,应在规划阶段进行工程必要性和可行性的专题技术论证。对于确需填埋的河道,应进行严格审批,按照“占补平衡”原则,恢复占用的水域面积,对河道功能进行补偿。
(二) 采用多种断面型式
河道堤防或护岸断面型式主要有:复合式、斜坡式、直
立式。
堤防或护岸断面型式的选择:
应结合水文、地形、地貌、地质、河床形态、建筑材料、施工条件、土地利用、交通、环境、工程造价和运行管理等因素。
应满足抗滑稳定、抗倾覆、渗透稳定和防冲挡浪要求。 应兼顾河道水环境改善和水土流失防治,为生物的生存
繁衍创造条件。
护岸断面型式的选择应符合以下要求:
城镇河段的护岸应考虑景观休闲和亲水安全的需要。
乡村河段的护岸应结合水土保持和坡面植物措施。
在设计河道结构断面时,选用多种断面型式,如复式、
斜坡式、仿天然缓坡、直立式等。宜采用多种断面结合,除背水面承载较大河段宜采用直立式重力挡墙外,其他河段应根据实际情况分段各种型式交替布置,即考虑人水亲近需求,又要考虑生动物爬坡登陆下水要求,同时考虑景观协调性的要求。
复合式、斜坡式、直立式堤防或护岸具体要求分别如下: 复合式。复合式主要由上下斜坡、中间马道或平台,下
直、中间马道或平台、上斜等形式组成,复合式堤防或护岸宜结合市政园林建设,采取水土保持和植物措施,满足居民休闲健身需要,实现河道堤防或护岸与周围自然环境和谐。
斜坡式。有条件时应尽量选用斜坡式堤防或护岸,采用
植物措施护坡、生态材料护坡,减少河道两岸不透水或硬化
的面积,减少工程建设对河道自然面貌和生态环境的破坏。应从有利于植物生长、保持水土、利于管护等方面,选择适宜的斜坡坡度,宜缓则缓。
直立式。在受土地使用严重制约的河段,可采用直立式
堤防或护岸。单级直立式堤防或护岸高度宜低于2.5 m,人群活动密集区宜低于1.5 m。并通过垂直绿化和选用透水透气性好的材料等措施,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。宜在直立式堤防或护岸迎水面设置安全阶梯或生物通道。应在直立式堤防或护岸适当位置设置通往亲水平台或河床的台阶或坡道。在人员活动密集区,高度超过1.5 m的直立式挡墙上部宜设置安全护栏或警示设施;高度小于1.5 m 的直立式挡墙上部宜设置绿篱,采用植物隔离。
(三) 堤防或护岸的材料使用
在堤防或护岸材料比选时,遵循岸坡稳定、材质自然、
内外透水及成本经济的原则,在满足防护条件下生态材料优先,在满足生态系统需求的前提天然材料优先。常水位以下采用硬质材料用于防冲刷防护,常水位以上应用植物措施护岸,采用护岸材料应留有空洞,为水生动物及植物生长栖息提供条件,也为河岸带与河床水体的生物交换创造便利,恢复或保留河岸带原有过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等功用。
堤防或护岸材料选用应从生态保护或修复角度考虑,尽
可能采用当地的、多孔性的、透气性的材料,优先考虑植物
护岸,创造有利于植物生长和生物生存繁衍的条件,避免堤岸硬化。
坡式护岸下部的护脚部分的结构形式应根据岸坡情况、水流条件和材料来源,经技术经济比较选定。
人工护坡宜选择具有良好反滤和垫层的柔性结构,避免使用硬质或不透水结构。圬工护岸宜在常水位以下设置人工巢穴。
为防冲设置的圬工护岸,可在圬工表面采取覆土植物防护措施。
平原地区的河段,除有通航要求的河段外,一般宜采用自然土质岸坡加植物防护等生态护岸形式;山丘区河段或流速较大的河段,宜采用耐冲刷、透水性和透气性好的生态护坡形式。
现阶段河岸、堤坡主要防护结构材料和组合形式:
①纯植物措施;②植物复合措施(土工格栅、三维网垫等);③天然材料防护(块石、卵石、松木桩、石笼、柴排等)+植物;④生态袋+植物;⑤生态混凝土+植物;⑥生态砌块+植物;⑦纯天然石材防护(干砌或浆砌块石、卵石);⑧生态砼砌块;⑨混凝土防护。
(四) 实行河道定期清淤
河道淤泥通常是由于水土流失由地面径流携带污染物和污水排入的沉淀及各类垃圾污物倾倒入河淤积而成的,河
道淤积减少了很多过水断面,不仅影响防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项功能的正常发挥,且淤泥含有重金属、有机物等大量有毒物质影响河道水体水质。
应制定河道轮疏方案,通过实施清淤使河道变深、变宽,河水变清,扩大河道行洪断面,提高河道防洪排涝能力和自净能力。
原则每3~5年清淤一次,行洪主河道或骨干河流应适当加大轮疏密度。
因淤积河道存在下列情形之一的,应当及时清淤疏浚: *行洪能力明显减弱且严重影响防洪排涝要求的;
*河道(段)蓄水量减少百分之二十以上的;
*淤积物污染严重,影响水体自净能力或因此黑臭的; *通航河道水深小于最低通航水深要求的;
*其他应当进行清淤疏浚的。
应合理选用清淤方式,能不断水则不断水作业,尽量减少对河道水环境和水生态影响。
(五) 实施河岸带绿化
建设两岸绿色生态长廊,能为水生、陆生、两栖动物,以及微生物创造一个比较适宜的生存环境,打造沿岸景观带,从而达到降低船舶噪音,调节区域气候;通过河岸的绿化,同时也改善了沿岸环境,激发人们自觉保护河道意识,形成沿岸防护林,从而达到保护河道的目的。
在河道治理中须对河岸绿化,采用乔灌草相结合,选择
水土保持性能好、观赏性与经济性兼备的乡土树种,实施河岸带绿化。
河道管理范围的宜林地段,应结合河道堤岸防护营造绿化防护林带。
河道绿化应结合河道岸坡防护措施、水土保持、植物对污染物的降解作用、防护林、护堤林、经济林建设以及区域绿化规划要求等统筹安排,提高绿化的综合效益,减少养护管理成本。
河道内的滩地和近岸水域宜保留或种植有利于净化水体、防止风浪淘刷的低杆植物。
植物配置:
应尽可能采用本土植物,乔灌草结合, 形成复层林冠结构. 乔灌草结合能更好地发挥林冠对降雨的截流作用, 减弱雨水对地面的溅击作用.
常绿树种与落叶树种混交, 植物群落可以形成不同的季相, 避免色彩单调, 提高景观效果.
深根系植物种类和浅根系植物种类结合, 形成立体的地下根系结构, 不仅能更好地防止水土流失, 而且提高了土层营养的利用率.
阴性树种与阳性树种搭配, 河坡和堤顶较宽时, 在四周可采用阳性树种, 林带中间和林下则采用阴性树种, 以减少树木间的竞争.
不同花期的植物种类混交. 不同花期的植物混交, 改善
河道的视觉效果.
总之,在优先考虑防止或控制河岸水土流失的条件下, 充分考虑植物护岸植被带的绿化, 美化的亲水景观效果和提供动物良好栖息地等生态效能.
(六) 修建亲水便民设施
河道建设应同步修建亲水便民设施,为沿岸群众提供一个休闲、文化、娱乐、健身的场所,营造人与自然、人水和谐相处。
河道建设应避免设置高挡墙,建设低护岸;护岸或一级挡墙顶高程应适当控制,应略高于常水位,堤岸护坡坡度也应适当控制,建议采用仿自然缓坡。
根据沿岸群众需求,河道沿线应合理设置亲水平台和便民亲水台阶,常水位变幅小于0.5m 的城市(镇)河段应布置有亲水平台,水位变幅在0.5mm ~2.0m 之间的河段每200m ~400m 应布置有亲水台阶或台阶式亲水平台。河面较宽的,修建亲水平台应与景观平台相结合,位于城市、乡镇、村庄人口集聚区以外的其它河道应考虑便民沿河台阶为主。
城镇或处于人口集聚区域的河道建设宜在两岸适当位置设置亭台楼阁、临水廊道、栈桥廊亭、观景平台、休闲文化广场或文艺娱乐场所,协调空间布局,提升整体景观效果,丰富沿岸广大群众休闲、娱乐、健身提供便利。
城镇或处于人口集聚区域的河道应同步建设亲水慢步
道,位于城市、乡镇、村庄人口集聚区以外的其它河道,应考虑以生产通道为主,结合机耕路建设滨河通道。慢步道应贯穿河道两岸全线,串联休闲、文化小广场、亲水平台、景观平台、亲水台阶、文艺娱乐场所,且上下通达性、生态性和协调性好。
(七) 河道水环境的改善与保护
河道建设中应建立河道长效保洁管理体制和机制。
在满足河道行洪排涝安全的前提下,应结合河道绿化,尽可能保留河道江心洲、边滩上的植物群落,尤其是古树名木、成片林地、特色植物等,保留具有水土保持、水质净化作用的河道植物。
水生植物主要包括沉水、挺水和浮水植物,可通过根系吸收水体中的好氧微生物分解污染物后的产物,帮助污染水域恢复食物链结构,促使水域生态系统逐步实现良性循环,修复河道生态环境,协助防护河岸冲刷,美化河道。
针对平原河网河道,河水流动性差,河道自净能力较低,为净化河道水质,改善河道水环境,提高河道自净能力,除采用清淤、截污等物理措施外,有条件(经济和天然条件)的还可采取如下措施:
*布置浮床(岛)、栽种挺水植物等;
*调整水流增加河道曝气,通过曝气增加水体氧分;
*采用适当的工程措施(引水或河网控制工程)和管理
措施(水系调度),促进河道水体流动;
*利用汛期洪水,实现河道水体的置换。
(八)河道水生态修复与保护
在规划阶段明确河道的生态需水,并提出维持河道生态需水需要采取的相应措施。根据维护生态环境的需要,合理确定水库下游河道的生态需水控制断面。
应保持河流的自然形态,维持河流的纵向连续性、蜿蜒性和横向连通性,尽量保持局部弯道、深潭、浅滩、江心洲、古道、洲滩湿地以及河滨带等自然景观格局多样性特征和生物栖息地功能。
新建河道堤岸应注意留有洞穴,有条件的应设置鱼巢,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。
河道建设平面布置有条件的应依据地形布置回流区和静水区,为生物栖息繁衍创造条件。
新建直立式堤防或护岸迎水面设置仿自然生物通道(坡道),便于陆地野生动物活动的亲水和迁徙,为陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。
河道上的堰坝宜设置鱼道等生物迁徙通道,有条件的地方可对具有生态价值的特定鱼类实施增殖放流措施。
已建硬化立式堤防或护岸应采用藤本植物进行垂直绿化,尽可能恢复河岸带生态系统,美化河道。
(九)河道水文化建设
水文化是指人类创造的与水有关的科学、人文等方面的精神与物质的文化财产。主要由物态水文化、制度(行为)水文化、精神水文化三方面构成,主要表现为水工程文化、水情教育、治水人物故事;沿河特色人文;新创造文化。
水工程文化:古桥、古闸、古堰、古运河、古码头;
水情教育:历史洪水位、历史灾情等;
治水人物故事:历代治水人物事迹;
沿河特色人文:传统文化、民俗、名人传说或佳话等; 新创造文化:指历史印记的主题文化,如吴桥港历史农贸集散地主题、温州民企发祥地主题、计划生育主题等等。
河道水文化建设就是把文化写在河边,把水文化写在岸边;就是把以前的、发生过的人和事写在河流边。
水文化的彰显方式:展示厅馆、雕塑、浮雕、碑刻、地雕、展示廊道、展示墙、保留遗迹、复古建筑或工艺等。
在河道建设中,应增加文化配套设施建设的投入,设置具有区域特色、时代特征的概念景观或水文化展示墙。
利用现代景观水利的理念和现代公共艺术、环境艺术手段建设河道工程,建设水利文化馆、文化廊亭等水文化设施,展示具有地域特色的人文历史、风俗民情。
河道整治规划和设计中,应挖掘沿河文物古迹、人文历史以及地方民风民俗,加强古闸、古堤、古渡、古桥、古堰、古埠头等水文化遗迹保护和修复工作,增加展示传说、人文
历史、地方民俗等的配套设置,丰富现有河道工程的文化环境和艺术美感。
结语:
河道生态建设不等于生态河道,河道生态建设是在河道的建设与管理中,遵循自然、顺应自然、保护自然,尊重人与自然、人水和谐相处,以保护和修复为基本手段,维持河流天然形态、保留生物通道,修建亲水便民设施,绿化河道两岸营造生物繁衍条件和河道景观,我们反对绝对生态、反对伪生态,勿忘水安全,完善长效管理,牢记水安全是根本,长效管理是保障。
课程2:温州水利史上的文化符号
主讲 单国方
一、平水王周凯与最早的塘河
讲述民间治水第一人平水侯王周凯谢绝为官,毅然返乡治水,身先士卒,奋勇当先,修建了史上第一条塘河,最终献身于抗洪抢险第一线的感人事迹。
二、郭璞规划建设温州古城水系
讲述晋代堪舆大家郭璞“相土尝水,象天法地”的规划思想,以北斗七星位置定下城市格局,遵循“道法自然”顺应自然、自然而然的客观规律,通盘考虑了“五水共治”,城内通五行之水,凿二十八井以象列宿规划建设了温州古城水系。
三、韦庸治下的西排第一
讲述唐刺史韦庸率民众治理温州城西水患,采用“高水高排”治水理念,开凿高排水通道(今勤奋河),对会昌湖进行疏浚,修筑河口堤坝,有效的对洪水进行疏导,同时抬高水位,暨保证了农田灌溉用水,且能使城市水系活水畅流,还确保了安全分洪,旱涝无忧。
四、“永嘉水则”的出土与研究发现
讲述了下陡门遗址及的实物“开平闸”出土与研究发现,全面诠释了“永嘉水则”的先进水利技术和功用价值,以及在江浙地区得到广泛推广应用传承发展,用我国“水则”的
发展历史有力证实了“永嘉水则”历史地位和研究价值。
五、陈宝善勒石示禁
讲述了清同治年的陈宝善在市区虞师里一带河道以勒石示禁形式,出台了国内第一部河道长效管理制度“禁约”,采用“水岸同治”方式,详细规定了各种造成水环境污染、影响行洪安全禁止行为和相关人员的职责。通过对“禁约”出台研究分析,我市早在百年前就已走出“重建轻管”束缚,重视水环境、重视长效管理,创新管理体制并走在全国前列。
课程1:河道生态建设
主讲 单国方
背景:改革开放后,随着城镇化不断深化,工业化发展和人口的激增,出现了人水争地的现象,河道被大量占用,原有蓄滞洪的湿地、池塘、湖泊、小支流等消失,河滩被占河道进一步缩窄。由于城镇化,河道治理被胁迫,一步一步进入了死循环。一方面是生态恶化、热岛效应等加强了降水的强度和频率,而大面积地表硬化和集中排水,改变了地面径流产流,加快了雨洪汇流速度,增加了河道水流能量和不可控性,加剧了对河道冲刷和侵蚀,造成洪涝灾害频发。另一方面,市政排水设施的不完善,大量污水直排河道,各类垃圾源源不断的输入,远远超过了河道自净能力,河道被大量占用也破坏原有生态系统,河道生态进一步恶化。同时,由于城镇化河道治理收到胁迫,使河道在治理理念上以防洪泄洪为目标,对河床进行了约束,强调构筑物的坚固稳定,以工程力学为基础,治理方法平面采用截污取直,顺直布置,陡坡护岸,堤岸越建越高,越高材质越硬化,结构材料均质化,结构断面单一化,路堤结合使河岸带陆域进一步硬化,不仅破坏了河道生物生境,还减弱了河岸带的过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等功用,压缩生动物繁衍栖息空间,严重影响了生物多样性,削弱了河道生态功能,最终造成水体自净能力减退,生态环境恶化。然而,受胁迫的渠化硬化河道看起来整洁有序,但无法获得良好亲水性,单一性结构易造成视觉疲劳,与周边环境景观不协调,由此,河道的防洪排涝、输水灌溉功能减弱,生态景观功能消失殆尽。
一、河道生态建设基本内涵
生态河道是指自然环境尚未遭受破坏,水生态系统动态
平衡,生物群繁衍的河流。
河道生态建设是以生态河道为目标,通过保护措施或修
复手段,恢复或逐步恢复河道水生态平衡的活动。是根据河道的现状和功能,通过规划、设计、施工、保护等建设与管理措施,对天然河流维系水生态平衡,对治理的河道融入生态学原理,对治理完成河道进行必要的生态修复,构建符合流域及地域生态特点的河道水生态系统和河岸生态系统,创造适宜河道内水生生物生存的生态环境,形成物种丰富,结构合理,功能健全的的河道生态系统,从而达到人水相亲、人与自然和谐相处的生态环境,即河道生态文明建设。
二、河道生态建设总目标
适应河道自然性、安全性、生态性、观赏性、亲水性的
要求,恢复或拓展河道行洪、排涝、输水、航运、灌溉、生态景观、人文历史等综合功能,稳定河势,改善水生态环境,实现河道水清流畅、岸绿景美、功能健全、人水和谐的总目标。
通过河道生态建设,实现水系沟通,河流通畅,河水清
澈;实现岸边种树木,河边植草坪(灌木),墙上(防汛墙)攀青藤,水边栽植物,水面养萍草,水里游鱼虾,水下长水草,河底爬螺蚌的水环境;实现岸上能游人、河里能游泳、水上能游船,人水相亲、休闲娱乐、人文景观功能齐全的人水和谐相处人居环境。
三、河道建设的指导思想
水利工程建设要求做到“安全、适用、经济、美观”,
现阶段的水利工程特别是河道建设也是如此,只不过“安全”不仅蕴含防洪安全和工程自身安全,还拓展了生态安全,“适用”不再专指选择合理的工程措施,更追求社会效益和惠民,即兼顾沿河广大群众的需求和利益。
安全——安全+生态——安全+生态+惠民
河道建设必须牢固树立“一个理念、二个意识”,即生
态理念和安全意识、惠民意识。
四、河道建设的基本原则
遵循规划先行 、满足功能、生态保护、和谐安全、因
地制宜的基本原则。
规划先行:河道建设应按照批准的规划实施。
满足功能:河道建设应满足河道承载的主要功能,兼顾
其它功能。
生态保护 :河道建设应遵循生态系统动态平衡的要求,注重保护生物多样性。
和谐安全 :河道建设应尽可能保留天然状态下的河流
形态,实现人水和谐,并留有必要的安全余度。
因地制宜 :河道建设应按照河道主要功能、生态景观
等要求,确定适宜建设方式,节约工程投资,降低管护成本。
五、河道生态建设的总体思路
河道生态建设应根据经济社会发展的需求,树立尊重自
然、顺应自然、保护自然、人与自然和谐相处的生态治河理念,按照保障水安全、改善水环境、修复水生态、营造水景
观、彰显水文化的总体思路,以民生水利、生态水利等现代水利的要求,统筹兼顾、因地制宜、综合治理、建管并重,将生态学理念融入河道治理,沟通水系实现活水畅流,定期进行清淤疏浚,引进并使用新型生态材料或应用植物措施护岸,全面绿化河道两岸,建设亲水便民设施,挖掘并彰显水文化。提升河道综合功能,建设协调的滨水环境,构建良好的水生态系统,适应经济社会可持续发展的要求。
从规划抓起,保留河道自然形态和浅滩深潭,明确河道
的生态需水量和控制,严防河道整治的“三化”现象,严格执法和审批,严禁占用河道水域和向河道排放污水,建立长效管理机制,实施水域保护、河道保洁、堤防养护、绿化维养、河道轮疏的综合管理。
*河道整治中应控制“三化”现象
*河道平面“直线化”:堤线布置应保留河道的天然弯曲
形态,对河道进行截弯取直应十分慎重,必须进行科学论证,并经上级主管部门批准。
*河道断面“单一化”:堤防或护岸断面型式不能单一采
用直立式、斜坡式、复合式,应根据河势、堤岸负载、岸线利用、周边环境协调性等选用多种断面型式组合。
*堤防材料“硬质化”:堤防或护岸材料选用除保证堤防
安全外,应尽量应用当地天然材料、新型生态材料、植物措施等透水透气性的材料,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁育创造条件。
六、河道生态建设的内容
(一) 保留河流固有形态
应严格控制缩窄、填埋、改道、裁弯取直等对天然河势
改变较大的工程措施,确需实施的,应进行充分的技术论证,防止因工程改变河道流态所造成的负面影响。除特别需要外,不得为了土地开发对河道进行填埋或裁弯取直。
河道中浅滩和深潭是水生生物不同生命周期所必需的
生存环境,河道的直线或渠道化常常会破坏这些地带。
从生态学的角度看,弯曲的河流具有更高的生态效益,
可减少水土流失、扩大生境面积、增加生境多样性等。
在河道治理中保留河流固有自然弯曲形态,使河流既有
浅滩,又有深潭,造就水体流动多样性,以有利于生物的多样性。
要严防以整治河道的名义窃取河道水域,河道整治应避
免采取对河道自然形态产生重大影响的工程措施,避免采取占用河道水域、河流改道、裁弯切滩、河道缩窄等,应在规划阶段进行工程必要性和可行性的专题技术论证。对于确需填埋的河道,应进行严格审批,按照“占补平衡”原则,恢复占用的水域面积,对河道功能进行补偿。
(二) 采用多种断面型式
河道堤防或护岸断面型式主要有:复合式、斜坡式、直
立式。
堤防或护岸断面型式的选择:
应结合水文、地形、地貌、地质、河床形态、建筑材料、施工条件、土地利用、交通、环境、工程造价和运行管理等因素。
应满足抗滑稳定、抗倾覆、渗透稳定和防冲挡浪要求。 应兼顾河道水环境改善和水土流失防治,为生物的生存
繁衍创造条件。
护岸断面型式的选择应符合以下要求:
城镇河段的护岸应考虑景观休闲和亲水安全的需要。
乡村河段的护岸应结合水土保持和坡面植物措施。
在设计河道结构断面时,选用多种断面型式,如复式、
斜坡式、仿天然缓坡、直立式等。宜采用多种断面结合,除背水面承载较大河段宜采用直立式重力挡墙外,其他河段应根据实际情况分段各种型式交替布置,即考虑人水亲近需求,又要考虑生动物爬坡登陆下水要求,同时考虑景观协调性的要求。
复合式、斜坡式、直立式堤防或护岸具体要求分别如下: 复合式。复合式主要由上下斜坡、中间马道或平台,下
直、中间马道或平台、上斜等形式组成,复合式堤防或护岸宜结合市政园林建设,采取水土保持和植物措施,满足居民休闲健身需要,实现河道堤防或护岸与周围自然环境和谐。
斜坡式。有条件时应尽量选用斜坡式堤防或护岸,采用
植物措施护坡、生态材料护坡,减少河道两岸不透水或硬化
的面积,减少工程建设对河道自然面貌和生态环境的破坏。应从有利于植物生长、保持水土、利于管护等方面,选择适宜的斜坡坡度,宜缓则缓。
直立式。在受土地使用严重制约的河段,可采用直立式
堤防或护岸。单级直立式堤防或护岸高度宜低于2.5 m,人群活动密集区宜低于1.5 m。并通过垂直绿化和选用透水透气性好的材料等措施,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。宜在直立式堤防或护岸迎水面设置安全阶梯或生物通道。应在直立式堤防或护岸适当位置设置通往亲水平台或河床的台阶或坡道。在人员活动密集区,高度超过1.5 m的直立式挡墙上部宜设置安全护栏或警示设施;高度小于1.5 m 的直立式挡墙上部宜设置绿篱,采用植物隔离。
(三) 堤防或护岸的材料使用
在堤防或护岸材料比选时,遵循岸坡稳定、材质自然、
内外透水及成本经济的原则,在满足防护条件下生态材料优先,在满足生态系统需求的前提天然材料优先。常水位以下采用硬质材料用于防冲刷防护,常水位以上应用植物措施护岸,采用护岸材料应留有空洞,为水生动物及植物生长栖息提供条件,也为河岸带与河床水体的生物交换创造便利,恢复或保留河岸带原有过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等功用。
堤防或护岸材料选用应从生态保护或修复角度考虑,尽
可能采用当地的、多孔性的、透气性的材料,优先考虑植物
护岸,创造有利于植物生长和生物生存繁衍的条件,避免堤岸硬化。
坡式护岸下部的护脚部分的结构形式应根据岸坡情况、水流条件和材料来源,经技术经济比较选定。
人工护坡宜选择具有良好反滤和垫层的柔性结构,避免使用硬质或不透水结构。圬工护岸宜在常水位以下设置人工巢穴。
为防冲设置的圬工护岸,可在圬工表面采取覆土植物防护措施。
平原地区的河段,除有通航要求的河段外,一般宜采用自然土质岸坡加植物防护等生态护岸形式;山丘区河段或流速较大的河段,宜采用耐冲刷、透水性和透气性好的生态护坡形式。
现阶段河岸、堤坡主要防护结构材料和组合形式:
①纯植物措施;②植物复合措施(土工格栅、三维网垫等);③天然材料防护(块石、卵石、松木桩、石笼、柴排等)+植物;④生态袋+植物;⑤生态混凝土+植物;⑥生态砌块+植物;⑦纯天然石材防护(干砌或浆砌块石、卵石);⑧生态砼砌块;⑨混凝土防护。
(四) 实行河道定期清淤
河道淤泥通常是由于水土流失由地面径流携带污染物和污水排入的沉淀及各类垃圾污物倾倒入河淤积而成的,河
道淤积减少了很多过水断面,不仅影响防洪、排涝、灌溉、供水、通航等各项功能的正常发挥,且淤泥含有重金属、有机物等大量有毒物质影响河道水体水质。
应制定河道轮疏方案,通过实施清淤使河道变深、变宽,河水变清,扩大河道行洪断面,提高河道防洪排涝能力和自净能力。
原则每3~5年清淤一次,行洪主河道或骨干河流应适当加大轮疏密度。
因淤积河道存在下列情形之一的,应当及时清淤疏浚: *行洪能力明显减弱且严重影响防洪排涝要求的;
*河道(段)蓄水量减少百分之二十以上的;
*淤积物污染严重,影响水体自净能力或因此黑臭的; *通航河道水深小于最低通航水深要求的;
*其他应当进行清淤疏浚的。
应合理选用清淤方式,能不断水则不断水作业,尽量减少对河道水环境和水生态影响。
(五) 实施河岸带绿化
建设两岸绿色生态长廊,能为水生、陆生、两栖动物,以及微生物创造一个比较适宜的生存环境,打造沿岸景观带,从而达到降低船舶噪音,调节区域气候;通过河岸的绿化,同时也改善了沿岸环境,激发人们自觉保护河道意识,形成沿岸防护林,从而达到保护河道的目的。
在河道治理中须对河岸绿化,采用乔灌草相结合,选择
水土保持性能好、观赏性与经济性兼备的乡土树种,实施河岸带绿化。
河道管理范围的宜林地段,应结合河道堤岸防护营造绿化防护林带。
河道绿化应结合河道岸坡防护措施、水土保持、植物对污染物的降解作用、防护林、护堤林、经济林建设以及区域绿化规划要求等统筹安排,提高绿化的综合效益,减少养护管理成本。
河道内的滩地和近岸水域宜保留或种植有利于净化水体、防止风浪淘刷的低杆植物。
植物配置:
应尽可能采用本土植物,乔灌草结合, 形成复层林冠结构. 乔灌草结合能更好地发挥林冠对降雨的截流作用, 减弱雨水对地面的溅击作用.
常绿树种与落叶树种混交, 植物群落可以形成不同的季相, 避免色彩单调, 提高景观效果.
深根系植物种类和浅根系植物种类结合, 形成立体的地下根系结构, 不仅能更好地防止水土流失, 而且提高了土层营养的利用率.
阴性树种与阳性树种搭配, 河坡和堤顶较宽时, 在四周可采用阳性树种, 林带中间和林下则采用阴性树种, 以减少树木间的竞争.
不同花期的植物种类混交. 不同花期的植物混交, 改善
河道的视觉效果.
总之,在优先考虑防止或控制河岸水土流失的条件下, 充分考虑植物护岸植被带的绿化, 美化的亲水景观效果和提供动物良好栖息地等生态效能.
(六) 修建亲水便民设施
河道建设应同步修建亲水便民设施,为沿岸群众提供一个休闲、文化、娱乐、健身的场所,营造人与自然、人水和谐相处。
河道建设应避免设置高挡墙,建设低护岸;护岸或一级挡墙顶高程应适当控制,应略高于常水位,堤岸护坡坡度也应适当控制,建议采用仿自然缓坡。
根据沿岸群众需求,河道沿线应合理设置亲水平台和便民亲水台阶,常水位变幅小于0.5m 的城市(镇)河段应布置有亲水平台,水位变幅在0.5mm ~2.0m 之间的河段每200m ~400m 应布置有亲水台阶或台阶式亲水平台。河面较宽的,修建亲水平台应与景观平台相结合,位于城市、乡镇、村庄人口集聚区以外的其它河道应考虑便民沿河台阶为主。
城镇或处于人口集聚区域的河道建设宜在两岸适当位置设置亭台楼阁、临水廊道、栈桥廊亭、观景平台、休闲文化广场或文艺娱乐场所,协调空间布局,提升整体景观效果,丰富沿岸广大群众休闲、娱乐、健身提供便利。
城镇或处于人口集聚区域的河道应同步建设亲水慢步
道,位于城市、乡镇、村庄人口集聚区以外的其它河道,应考虑以生产通道为主,结合机耕路建设滨河通道。慢步道应贯穿河道两岸全线,串联休闲、文化小广场、亲水平台、景观平台、亲水台阶、文艺娱乐场所,且上下通达性、生态性和协调性好。
(七) 河道水环境的改善与保护
河道建设中应建立河道长效保洁管理体制和机制。
在满足河道行洪排涝安全的前提下,应结合河道绿化,尽可能保留河道江心洲、边滩上的植物群落,尤其是古树名木、成片林地、特色植物等,保留具有水土保持、水质净化作用的河道植物。
水生植物主要包括沉水、挺水和浮水植物,可通过根系吸收水体中的好氧微生物分解污染物后的产物,帮助污染水域恢复食物链结构,促使水域生态系统逐步实现良性循环,修复河道生态环境,协助防护河岸冲刷,美化河道。
针对平原河网河道,河水流动性差,河道自净能力较低,为净化河道水质,改善河道水环境,提高河道自净能力,除采用清淤、截污等物理措施外,有条件(经济和天然条件)的还可采取如下措施:
*布置浮床(岛)、栽种挺水植物等;
*调整水流增加河道曝气,通过曝气增加水体氧分;
*采用适当的工程措施(引水或河网控制工程)和管理
措施(水系调度),促进河道水体流动;
*利用汛期洪水,实现河道水体的置换。
(八)河道水生态修复与保护
在规划阶段明确河道的生态需水,并提出维持河道生态需水需要采取的相应措施。根据维护生态环境的需要,合理确定水库下游河道的生态需水控制断面。
应保持河流的自然形态,维持河流的纵向连续性、蜿蜒性和横向连通性,尽量保持局部弯道、深潭、浅滩、江心洲、古道、洲滩湿地以及河滨带等自然景观格局多样性特征和生物栖息地功能。
新建河道堤岸应注意留有洞穴,有条件的应设置鱼巢,为水生生物、陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。
河道建设平面布置有条件的应依据地形布置回流区和静水区,为生物栖息繁衍创造条件。
新建直立式堤防或护岸迎水面设置仿自然生物通道(坡道),便于陆地野生动物活动的亲水和迁徙,为陆生生物和两栖生物的生存繁衍创造条件。
河道上的堰坝宜设置鱼道等生物迁徙通道,有条件的地方可对具有生态价值的特定鱼类实施增殖放流措施。
已建硬化立式堤防或护岸应采用藤本植物进行垂直绿化,尽可能恢复河岸带生态系统,美化河道。
(九)河道水文化建设
水文化是指人类创造的与水有关的科学、人文等方面的精神与物质的文化财产。主要由物态水文化、制度(行为)水文化、精神水文化三方面构成,主要表现为水工程文化、水情教育、治水人物故事;沿河特色人文;新创造文化。
水工程文化:古桥、古闸、古堰、古运河、古码头;
水情教育:历史洪水位、历史灾情等;
治水人物故事:历代治水人物事迹;
沿河特色人文:传统文化、民俗、名人传说或佳话等; 新创造文化:指历史印记的主题文化,如吴桥港历史农贸集散地主题、温州民企发祥地主题、计划生育主题等等。
河道水文化建设就是把文化写在河边,把水文化写在岸边;就是把以前的、发生过的人和事写在河流边。
水文化的彰显方式:展示厅馆、雕塑、浮雕、碑刻、地雕、展示廊道、展示墙、保留遗迹、复古建筑或工艺等。
在河道建设中,应增加文化配套设施建设的投入,设置具有区域特色、时代特征的概念景观或水文化展示墙。
利用现代景观水利的理念和现代公共艺术、环境艺术手段建设河道工程,建设水利文化馆、文化廊亭等水文化设施,展示具有地域特色的人文历史、风俗民情。
河道整治规划和设计中,应挖掘沿河文物古迹、人文历史以及地方民风民俗,加强古闸、古堤、古渡、古桥、古堰、古埠头等水文化遗迹保护和修复工作,增加展示传说、人文
历史、地方民俗等的配套设置,丰富现有河道工程的文化环境和艺术美感。
结语:
河道生态建设不等于生态河道,河道生态建设是在河道的建设与管理中,遵循自然、顺应自然、保护自然,尊重人与自然、人水和谐相处,以保护和修复为基本手段,维持河流天然形态、保留生物通道,修建亲水便民设施,绿化河道两岸营造生物繁衍条件和河道景观,我们反对绝对生态、反对伪生态,勿忘水安全,完善长效管理,牢记水安全是根本,长效管理是保障。
课程2:温州水利史上的文化符号
主讲 单国方
一、平水王周凯与最早的塘河
讲述民间治水第一人平水侯王周凯谢绝为官,毅然返乡治水,身先士卒,奋勇当先,修建了史上第一条塘河,最终献身于抗洪抢险第一线的感人事迹。
二、郭璞规划建设温州古城水系
讲述晋代堪舆大家郭璞“相土尝水,象天法地”的规划思想,以北斗七星位置定下城市格局,遵循“道法自然”顺应自然、自然而然的客观规律,通盘考虑了“五水共治”,城内通五行之水,凿二十八井以象列宿规划建设了温州古城水系。
三、韦庸治下的西排第一
讲述唐刺史韦庸率民众治理温州城西水患,采用“高水高排”治水理念,开凿高排水通道(今勤奋河),对会昌湖进行疏浚,修筑河口堤坝,有效的对洪水进行疏导,同时抬高水位,暨保证了农田灌溉用水,且能使城市水系活水畅流,还确保了安全分洪,旱涝无忧。
四、“永嘉水则”的出土与研究发现
讲述了下陡门遗址及的实物“开平闸”出土与研究发现,全面诠释了“永嘉水则”的先进水利技术和功用价值,以及在江浙地区得到广泛推广应用传承发展,用我国“水则”的
发展历史有力证实了“永嘉水则”历史地位和研究价值。
五、陈宝善勒石示禁
讲述了清同治年的陈宝善在市区虞师里一带河道以勒石示禁形式,出台了国内第一部河道长效管理制度“禁约”,采用“水岸同治”方式,详细规定了各种造成水环境污染、影响行洪安全禁止行为和相关人员的职责。通过对“禁约”出台研究分析,我市早在百年前就已走出“重建轻管”束缚,重视水环境、重视长效管理,创新管理体制并走在全国前列。