隨著人們對生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量要求不斷提升,在區(qū)域河道生態(tài)環(huán)境治理中逐漸引進了西方的生態(tài)治理思想。但是,與國外相比,國內(nèi)的河道生態(tài)治理依然處于起步發(fā)展階段。故文章將重點以遼寧省海河流域為例,選取部分河段深潭進行分析研究。在全面了解其實際功能的前提下,提出城市河道治理的景觀生態(tài)建構(gòu)模式,以期為該地區(qū)河道生態(tài)環(huán)境治理規(guī)劃提供重要參考。

1深潭的形成演變機理

深潭不僅具有生態(tài)保護功能,還有積極的經(jīng)濟功能和城市河道景觀美化作用。但是,自然深潭的形成過程與人工深潭的形成過程存在一定的差異。從其實際形成機理來看,主要經(jīng)過跌水沖淘以及階梯阻流和河床塌陷及側(cè)向侵蝕、水溶侵蝕幾個不同過程。具體而言,當河流在急速前進過程中,遇到較大落差的河段就會受到自身水流重力以及地心引力影響,從而使急速下流的水,對下游河床造成沖淘作用,從而隨著時間的不斷推移,逐漸形成深潭。另外,還有一類為階梯型深潭,該類深潭一般位于山區(qū),通過水流的沖刷作用,使上部泥沙被攜帶到河道下游。當水流急速下流時,一旦遇到大塊石,受到石塊的阻力作用,泥沙就會在此處沉積[1]。與此同時,回旋的水流不斷沖刷石塊向前移動,從而使河床形成深潭。另外,河床塌陷、流水進駐也會形成深潭。除此之外,河流在移動過程中,遇到急彎,泥沙會橫向移動,從而在凹岸處形成深潭。水溶侵蝕是指某段河床的主要形成物質(zhì)被石灰?guī)r等溶解,經(jīng)過長時間的侵蝕從而形成深潭[2]。

2深潭的具體功能

結(jié)合上述深潭具體形成過程,文章選取遼寧海河部分河段的深潭,對其具體功能進行調(diào)查分析,最終篩選了10個數(shù)據(jù)采樣點的9個不同天然深潭,對其水深以及面積和水底質(zhì)、水底生物等進行調(diào)查研究,得到如表1所示。結(jié)合上述實際情況,文章通過詳細研究發(fā)現(xiàn),深潭具有生態(tài)功能以及經(jīng)濟功能和景觀美化功能等3種主要的功能作用。其中,深潭的生態(tài)功能主要表現(xiàn)在水源涵養(yǎng)方面及生物棲息方面。從上表中可以看出,深潭為水底水生物提供了良好的棲息地,而且深潭的深度越深及面積越大,水底水生物種類就越多,且水底卵石及淤泥和碎石等為不同水生生物提供了不同的生活棲息場所。當夏季深潭的水深深度降低及面積縮減時,水中的水生生物種類多樣性就會大大減少。因此,深潭能夠在冬季和夏季等季節(jié)變換時段,為枯水期的水生生物提供足夠的水源,從而提高生物種群的多樣性;另外,深潭還能夠?qū)恿髦械乃|(zhì)起到凈化作用。通過改善水質(zhì),從而為水生生物提供良好的生活場所。尤其是在深潭形成過程中,當水流從高處向低處降落過程中,天然水體中的氧含量會不斷增多,從而使水中的好氧微生物生命力更加頑強。反過來,在水體中好氧生物的作用下,水質(zhì)就會得到凈化和改善[3]。與深潭的生態(tài)功能不同,其經(jīng)濟功能主要表現(xiàn)在防護方面以及灌溉方面。首先,在山區(qū)河流流動過程中,自然作用下形成的深潭,能夠?qū)拥乐械乃髌鸬揭环N良好的阻力控制作用。因此,確保河道在受到水流的強大沖刷作用下,使河道結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、安全。同時,河道深潭中的淤泥會對巨大的塊石起到一種良好的攔截作用,從而有效避免了下游河道地質(zhì)災害和自然災害發(fā)生。另外,在灌溉方面,深潭能夠?qū)Ρ狈睫r(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到良好的灌溉作用,尤其是對于遼寧省這樣的季節(jié)性河流而言,冬季和夏季河道水流較少。因此,農(nóng)作物生長灌溉缺少水源,而天然形成的深潭一般不會受氣候和季節(jié)性變化影響,水量相對豐富,在農(nóng)作物灌溉方面具有重要的經(jīng)濟作用。遼寧省近年來非常重視城市化過程中的生態(tài)景觀美化,尤其是近郊地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展迅速,通過人工深潭與天然深潭相結(jié)合,形成美麗的景觀,滿足了人們娛樂、休閑的需求,同時水生生物的多樣性,使河道整體生態(tài)景觀價值較高。

3城市河道治理中深潭的綜合效益

人工深潭與天然深潭不僅在形成機理方面存在很大的不同,而且在具體功能作用方面也存在差別。通過調(diào)查了解發(fā)現(xiàn),當前遼寧省部分區(qū)域河道斷面形式單一,而且河道兩岸經(jīng)過人工改造,硬質(zhì)化現(xiàn)象非常嚴重,導致河道中的水生生物種類多樣性大大減少,水質(zhì)也不斷變差。因此,為了滿足人們近年來不斷增長的精神文化需求和經(jīng)濟發(fā)展需求,需要在城市河道中構(gòu)建人工深潭,一方面增加城市河道中生物物種的多樣性,減少人為因素干擾和破壞;另一方面,通過深潭與心潭蜿蜒相結(jié)合的方式,改變城市河道斷面結(jié)構(gòu)形式,使河道深潭成為自然河流的重要組成部分。除此之外,由于深潭具有良好的生態(tài)美化作用,因此通過在城市河道中構(gòu)建人工深潭,能夠美化城市,提高城市河道的生態(tài)景觀價值[4]。

4深潭在城市河道治理中的具體建構(gòu)模式

結(jié)合上述深潭的實際功能,在城市河道中構(gòu)建人工深潭時,首先必須堅持一定的原則,從而采取科學的人工建構(gòu)模式,凸顯人工深潭的經(jīng)濟功能及社會、生態(tài)功能價值。1)要堅持安全性建構(gòu)原則。安全性是人工深潭建構(gòu)的主要原則,同樣也是核心原則。為了保證河道行洪安全及堤防安全,盡量避免在雨季施工建設(shè),在實際構(gòu)建過程中,為了提高深潭的安全性與生態(tài)性,要對其深度及大小和面積以及數(shù)量進行科學分析。通過系統(tǒng)、整體設(shè)計,防止人為施工對該研究區(qū)天然河道造成嚴重破壞和影響。2)堅持深潭結(jié)構(gòu)和形式多樣性原則。深潭的建構(gòu)應(yīng)該結(jié)合天然深潭的形成機理,體現(xiàn)人工深潭的天然性和生態(tài)性,確保深潭結(jié)構(gòu)形式多樣。在具體實施過程中,要使深潭與邊潭心等結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合,凸顯人工深潭的多樣性[5]。3)堅持經(jīng)濟性原則。深潭構(gòu)建過程中,要本著服務(wù)人類以及為人類創(chuàng)造經(jīng)濟價值的原則,在優(yōu)先滿足當?shù)厣鷳B(tài)服務(wù)功能價值的前提下,采取便捷、高效的施工方式,滿足當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的需求。除此之外,在構(gòu)建人工深潭過程中,要體現(xiàn)原始性,本著接近自然以及靠近自然的原則,盡可能減少人為施工對自然環(huán)境和植被以及水生生物的破壞和影響,以便充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力以及水源涵養(yǎng)和維護生物多樣性的能力。在此過程中,必須保證人工深潭與天然深潭在總體景觀方面相協(xié)調(diào)。通過人工改造與自然景觀相結(jié)合,突出深潭的現(xiàn)代藝術(shù)美,為人們休閑、娛樂提供良好的場所[6]。結(jié)合上述構(gòu)建原則,文章將結(jié)合深潭的形成機理和位置分布以及形態(tài)特點等,采用自然構(gòu)建與人工構(gòu)建相結(jié)合的方式,采用跌水-深潭和淺灘-深潭兩種方式構(gòu)建人工深潭。具體構(gòu)建如圖1。如圖1所示,跌水深潭構(gòu)建過程中,文章結(jié)合自然治理原則,通過設(shè)計形成一定的高程落差,然后采用人工作業(yè)方式,分別構(gòu)建擋水石墻和河道開挖,從而為水體中的洄游生物提供休憩場所[7]。這類型的深潭,其主要功能在于有效改善水體中的水質(zhì),通過人為改造方式,不斷拓寬原始河道面積,促進水體中水生生物游動,提高水體中的氧氣含量。在此過程中,可有效分解水體中的污染雜質(zhì),尤其是水體中的CODMn污染物能夠得到有效祛除,大大提高人工深潭的生態(tài)景觀效益及經(jīng)濟效益。在采用淺灘—深潭結(jié)構(gòu)形式構(gòu)建人工深潭時,最核心的問題在于通過科學計算確定深潭與淺灘之間的實際距離[8]文章在構(gòu)建分析過程中,主要采用如下公式進行科學計算,以此確定深潭和淺灘之間的有效距離:采用這種方式構(gòu)建人工深潭,主要作用在于同天然深潭蜿蜒以及曲折的結(jié)構(gòu)形式融為一體,改變原始河道的斷面結(jié)構(gòu)形式,通過人為改造,能夠增加生態(tài)景觀的多樣性。

5結(jié)語

綜上所述,水資源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)資源。但是隨著人們實踐活動越來越頻繁,地下水質(zhì)遭受嚴重污染,河道水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。因此,在此背景下,水資源管理以及河道污染治理成為新時期區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理的重要要求。目前,我國大部分地區(qū)的河道建設(shè)都呈現(xiàn)出形式單一化以及河流護坡硬質(zhì)化及河流走向筆直化的趨勢,導致河道以及河流的自然原始面貌受到嚴重影響。在此過程中,河流與河道的景觀作用及生物進化作用和水源涵養(yǎng)作用逐漸消失。尤其是原始的河流生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴重破壞,因此文章通過對遼寧地區(qū)海河流域深潭形成機理及功能等進行分析,最終提出了深潭在該研究區(qū)城市河道治理中的具體建構(gòu)原則及建構(gòu)模式,以期為當?shù)厣鷳B(tài)河道污染防治和治理提供最基本的手段。

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