詳解修復河道生態(tài)棲息地的設計與施工過程

2022-08-21 10:24:55 0 雙良環(huán)境

　　目標河流流域內水土流失嚴重，使河道內細顆粒沉積物量增大，填充粗顆粒有機物間的天然縫隙，使底棲動物等生物生境喪失。原有水流條件單一，河道內缺乏深潭、淺灘等適于不同生物生存的多樣化生境。針對河流底質粒徑組成單一，生境均一化、低質量等問題，在河道修復過程中，在河道內設置大型拋石、跌水、丁壩、濕地等措施，改變水流，依靠水流的能力塑造近自然的多樣化的生境條件。

　　1.河道內大型拋石

　　在順直的河道內，由于可改造利用的土地受到限制，河道的總體形態(tài)無法恢復為彎曲的近自然狀態(tài)，在這種情況下，設置河道內措施調節(jié)水流對于改善河道內棲息地質量有著直接的作用。河道內設置大型拋石(直徑0.5 m 以上)可直接改變原有河道單一的水流狀態(tài)，依靠水流的自然力量重塑健康河道的沖淤過程，恢復深潭-淺灘結構，為喜好深水環(huán)境的魚類和部分底棲動物種類提供優(yōu)質生境，淺灘區(qū)域為喜好激流的水生昆蟲幼蟲等生物提供良好的生存空間。

　　2.跌水

　　本項目在目標河流修復工程中，在河道內設置多個透水性跌水，具體方法是在河床上打入 1.5 m 長的松木樁，樁頭露出河床表面 20 cm，在木樁兩側堆放 1000px左右的塊石，填以碎石等自然材料構建而成。跌水可以增加原河流的水流活力、提高水流流場的多樣性，在水流經過跌水措施時可以增加水體的氧氣含量，改善水生生物生存環(huán)境質量。

　　3.丁壩

　　丁壩是傳統(tǒng)水利工程中常用的工法措施，但是傳統(tǒng)丁壩多為鋼筋混凝土結構，其主要作用是保護河岸免受急流侵蝕，本研究采用木樁、塊石、活柳枝等自然材料構建多孔隙透水丁壩，既可以保護河岸安全，又可以為生物提供緩流生境和洪水時的避難空間。施工過程是首先在河床近岸處打入長2 m 的松木樁，木樁上端露出水面約 20 cm，木樁直徑 15 cm，垂直于河岸方向排成列，木樁間距 20 cm，向河內延伸 1.2 m，垂直兩列木樁之間間距 60 cm，在兩列木樁內部填充粒徑 20 cm 以上的石塊，石塊厚度與木樁上端齊平，塊石間隙填充砂礫和土壤，扦插長 60 cm、直徑 2 cm 的活柳枝條。

　　功能：調整水流，降低河水流速，有效保護河岸不被侵蝕，增加河流橫向穩(wěn)定性;丁壩間形成的緩流區(qū)、靜水區(qū)以及丁壩壩頭部分形成的急流區(qū)增加河流流場多樣性;營造多樣化的河流棲息地，為水生生物提供棲息、覓食、避難之場所;采用自然材料修建的丁壩與周圍環(huán)境相協(xié)調，可創(chuàng)造出優(yōu)美的河流景觀。

　　4.U 型溢流堰

　　溢流堰可以抬高河道上游水位，增加水流勢能，使水流從上游經過溢流堰向下游流動過程中流速加快，對溢流堰下方河床的沖擊性增強，形成適于魚類生存的深潭結構，被沖刷出的泥沙淤積到深潭下游形成適于植物侵入和生存的淺灘結構。同時，溢流堰使河水形成落差，使水流在下落過程中充分與空氣結合，增加河水的曝氣性，提高水中溶解氧的含量，使河水中的有機污染物得到進一步的氧化分解。水流在下落過程中發(fā)出潺潺的流水聲，增加了河流的水流活力，同時也制造出河流的動態(tài)景觀效果。

　　方法：采用長度為1.8m的松木樁在河床上間隔1250px的兩排木樁，兩側樁頭露出地面約1000px，靠近中央部分的樁露出地面約875px，使兩側的樁頭高于中間，呈U型。在兩排樁之間鋪設無紡布起防滲作用，無紡布內填充細沙，兩側用巨石鎮(zhèn)壓，上面用碎石鋪蓋，使水流從堰頂漫過。

　　功能：平水期，溢流堰可抬高上游水位，增加上游水深，使上游形成較大面積的水域環(huán)境，營造多樣化的河流生境，為水生動物提供棲息和避難所。洪水期，溢流堰可營造出瀑布效果，增加河流曝氣性，同時，使下方形成深潭，下游形成淺灘。采用原木和石塊為材料，使之與周圍環(huán)境相協(xié)調。

　　5.濕地

　　河道內濕地在具備蓄水、維持河道水文連續(xù)性的功能以外，本身還是不同于正常流水河道的特殊生境類型。濕地溢流堰使目標河流在濕地部分流速減緩、水深增加。不同于原河道的砂礫底質，濕地內部底質主要為有機質豐富的淤泥，對喜好淤泥生境的軟體動物和部分收集者水生昆蟲的生存有利，濕地內還生長有挺水植物。濕地的修建使目標河流的生境多樣化，滿足了不同生物類群的喜好，對于豐富目標河流水生生物多樣性有重要作用。

　　觀點

　　河道生態(tài)修復技術僅從植被措施的角度考慮，這些技術還不是真正意義上的生態(tài)修復。要重建一個健康的河道生態(tài)系統(tǒng)，除采取工程和植被措施外，還必須恢復生物的多樣性，重建生物棲息地。因此，在水體生態(tài)安全的基礎上，恢復河道總體生物棲息功能是河流進一步的發(fā)展需要，一條生物共生、魚蝦鳥類豐富的河道是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要義。