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清流观点 | 河岸硬化对生态环境的影响

清流智库 清流智谷
2024-09-05

河道硬化工 程

    与

生态环境影响


清流观点





清流智库



概述:河岸硬化与政策导向


天府之国,成都平原。

都江古堰,天府粮仓。

绿色低碳,公园城市。

古人道法自然,治水兴川,福泽千秋,功彪万代。位于中国西南的特大中心城市——成都市正在努力探索山水人城和谐相融新实践和未来城市的绿色转型发展新路径,早在上个世纪九十年代,成都市就启动了著名的府南河综合整治工程,千年锦江两岸重获新生并一举获得“联合国人居奖”,紧接其后的沙河综合治理工程于2001年启动,成都市率先引进了生态河岸理念,打造沙河生物多样性,为系统修复流域自然岸线和湿地,构建蓝绿交织生态水网,“黑臭河”变“生命河”,并因此荣获“国际舍斯河流奖”等国内外大奖,成为中国千万人口特大城市致力创造人与自然共存共荣环境的典范。

然而近日,陆续有市民发现,目前成都全域内部分河道治理工程重新开始片面追求河岸的硬化覆盖,片面强调河流的防洪功能,未能统筹兼顾河流的资源功能和生态功能,对原有的河岸生态环境、人居环境和安全环境造成潜在影响,甚至有可能改变河流动力,阻碍洪水漫滩,减少水沙交换,反而可能加大人口密集的中心城区洪水威胁,且与从国家到地方的政府政策和相关规划倡导的生态修复理念相违背,比如:

《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕 75 号)规定:加强对城市坑塘、河湖、湿地等水体自然形态的保护和恢复,禁止填湖造地、截弯取直、河道硬化等破坏水生态环境的建设行为。

《四川省“十四五”水安全保障规划》明确提出“要加强水生态保护和水环境治理。坚持保护优先、自然恢复为主,守住自然生态安全边界,强化河湖长制,严格涉水空间管控,加强水源涵养区保护修复,加大重点河湖保护和综合治理力度,维持河湖生态廊道功能,扩大优质水生态产品供给,筑牢长江黄河上游生态屏障,打造高品质生活宜居地。”

《成都市“十四五”水务规划》明确提出,“采取保障生态流量、截污治污、自然修复、河道治理、清淤疏浚、生物调控等措施,实施河湖水域和滨岸带修复与治理,恢复河湖生态系统结构和功能,构建河湖生态廊道。”

针对上述河流治理中未能秉承传统智慧,且与现代生态环境理念不甚契合的现象,清流智库邀请智库专家学者进行讨论,提出建议,在此撷取部分内容,分享给决策者和公众,期待引起对河流治理的思考和改进。




圆桌:河岸硬化与生态环境


地质学家范晓:地表水与地下水是互补的,这是水的自然循环系统的一部分。在自然的河岸带,地表水通过渗透补给沿岸的地下水,有助于沿岸植物的生长、维持沿岸的生态系统,也通过水井渗出的地下水,可以给居民供水。此外,沿岸的降水也可通过渗透,补给河水,这种相互的自然渗透可以在一定程度上使河流得到更均匀的补给和排泄,减少暴雨造成的洪水影响。河岸硬化后,阻断了自然的水循环,导致沿岸地下水位下降,影响沿岸的植物生长以及生态系统,也影响地下水的取水。也因为减少了自然渗流,会加大洪水的危害;


自然的河岸带,存在有利于水生植物生长以及水鸟和其它水生动物栖息的天然湿地,构成了河流生态系统的不可缺少的一部分。河岸硬化以后,会破坏沿岸的天然湿地,破坏水生生物和水鸟的栖息地;


河岸地带为水文敏感地区,特别是在沿岸人口密集,村镇、城市、工厂众多的情况下,在多雨且易于产生径流的环境下,沿岸的污染物容易随径流被带入水体造成水污染。自然河岸由于有土壤、湿地以及植被生长、可以吸收过滤径流,从而具有缓冲保护带的作用,减少或防止河流的水污染。河岸硬化以后,这种缓冲保护作用将不复存在,河流水质更容易受到沿岸污染物的影响;


自然河岸也是河流自然景观的重要组成部分,特别对一些重要的风景河流更是如此。对于川西平原的田园景观、林盘景观以至农耕文化来说,自然河岸也是不可或缺的组成部分,它既提供了宜居的自然环境,也是人们亲水、游憩、休闲的天然优良场所。河岸硬化以后,对这种自然环境和地域文化的自然载体将造成难以弥补的破坏。



生物学家陈庆恒:陆岸(又称为水陆交错带、过渡带、过滤带)被定义为“相邻生态系统间过渡带,它具有由特定时间、空间、尺度、以及相邻生态系统相互作用程度所确定的一系列特征特性”,陆岸是水生生态系统与陆地生态系统之间的界面,也是陆地生态系统和水生态系统的联络纽带,还作为水系与陆域之间的生态屏障存在,生境类型优渥,生物多样性高。

目前,世界上约有20%的陆岸植被已经退化消失,而剩余部分也在迅速衰减中,在成都平原也有类似的状况。陆岸具备稳定比邻生态系统性、拦截和过滤物质流、净化水体、水土保持、保护生物多样等生态系统服务功能,具有廊道、缓冲带、护岸等重要作用,同时,界面、过渡带、缓冲带又是受冲击相易于变化的地带,属于生态学上的“生态环境脆弱带”。陆岸在现代社会当中,如果发展与保护调适得当,会具有很高的生态、社会、经济、旅游、文化、美学等价值。

最早的陆岸除了有良好的植被覆盖体系(典型的植物种类有桤木、慈竹、白甲竹、樟、楠、芭茅、芦苇、……)外,还会兼做一些耕地、居屋之类的生活生产用地,鉴于那个时代自然农法的耕作方式,一是基本不用农药、化肥、农膜,不用除草剂、农用激素,二是使用的种子也是可以传宗接代能够繁殖的土著优良品种,三是精耕细作、轮作养地、培肥地力的耕作制度,因此,这种生产过程都是低碳、有机、循环、安全、健康的,生产的农产品按现在的标准都是优质产品;同时,在这个水陆接壤的地段,茂林修竹良好遮蔽屏障,还起到了缓冲带、过滤带、保护带的重要作用,在水域和大面积农田之间,减缓和降低了农田生产过程对水域的诸多不利影响,在植被带内可以拦截和滞留一些污染物,减少甚至防止污染物进入水域,防止水土流失,在这个过渡带交错带以内,有许多生物种群的生长地和栖息地,可以维持有很高的生物多样性,动植物种类十分丰富,是该区域的生物种质资源宝库。



1、堤岸固化对国家重要农业文化遗产的影响

淡水是生命之源,人类文明基本集中在淡水生态系统当中,在成都的国家重要农业文化遗产当中,有三项核心内容,一是以林盘生态系统为主体的人居聚落系统,二是2000多年传承下来的都江堰无坝引水自流排灌河渠工程系统;三是也是千年传承的水稻田人工湿地工程系统。这三项内容的核心,都是离不开“水”,所以,是水,成就了繁荣富庶的成都平原,成就了川西粮仓。

河堤固化,对成都平原的国家重要农业文化遗产的整体性、完整性,以及遗产价值都会造成影响,降低了遗产的景观价值、美学价值、经济价值、生态价值、文化价值,也破坏了区域、河岸等综合体的和谐度与自然美。因为,除了农田以外,河流是成都平原生存资源、国家财富和该项遗产的极为重要组成部分,任何不当处置都会造成不可逆转的影响,甚至灾难性的损失。河堤固化带来的影响,如果超出了国家对重要农业文化遗产评定标准的要求,则可能面临“摘帽”的尴尬局面。 

 

2、河岸固化对生物多样性的影响

土地资源、土壤资源、生物多样性资源,还有水资源,都是在特殊条件下形成和拥有的,都是不可或缺的生存资源、国家财富。

(1)对土地土壤生命活体的影响

河岸固化使有生命土地土壤变成了无生命覆盖体,作为生命体、活的、动态的土地资源和土壤资源,都是上千年上万年自然演化史的产物,非一朝一夕之功能够形成,一旦丧失,不易逆转。

(2)对河岸植被覆盖率的影响

“铲光头”无生态措施的全封闭水泥覆盖,使植被覆盖率降低,生物量减少,物种数量减少,作为生物类群的生长地和栖息地面积减少,质量降低,也降低了作为林盘配置部分存在的生态屏障密度。

(3)对河岸带生物多样性的影响

河岸固化使活土地活土壤面积减少,使物种数量减少,而内在营养物质的减少除了影响数量以外,最重要的是导致植被质量的降低,导致生物多样性的丰富度和平均密度等指标下降。

该区域生物多样性初步调查编目的结果显示:陆域(该区域河网密度极大,陆域在很大的情况下都处于河岸带、过渡带、过滤带状态)有维管束植物500余种、兽类10余种、鸟类100余种、爬行动物10余种、两栖动物10余种、鱼类30余种、浮游植物50余种、浮游动物20种、底栖动物10余种;不论是物种类群,还是群落结构、生态系统,以及生态系统服务功能,都极具多样性,与相同的自然条件地方比较,这种多样性的丰富度、密度、均匀度都是十分少见的。堤岸固化,会造成多样性的巨大损失。 

 

3、河岸固化对河流生态系统功能的影响

(1)河岸固化会减少河床的摩擦系数

河岸固化除了使岸壁对水流的摩擦系数降低以外,也导致河床整体的摩擦系数减小,从而改变了原来的河流的河川水文学特性,使水流流速加快,这种影响,一是会给生物多样性带来不利影响,浮游生物无法逗留、栖息,从而带来一系列生物链生物学效应,二是流态变化,有可能会影响到取水效果,因为突破了原来设计时的设计参数。

(2)河岸固化会增加水流的掏蚀作用

河岸固化,在成都平原水源地水质好、水清这种情况下,水流流速增加,会使水流对河床底部的掏蚀作用加大,一是导致河床形态的改变,二是导致堤岸下方掏蚀悬空之后,发生堤岸坍塌,成为灾损。

(3)河岸固化使陆岸过滤带功能丧失

陆岸、河岸带、过渡带、过滤带,都是一个东西。堤岸固化,一是使陆岸过滤带功能丧失,不能够起到拦截地表流失的水土,更无法拦截一些重要的污染物类别,使污染无法消除,一般情况下,植被过滤带对地表径流中悬浮物体(SS)、颗粒态氮(PN)、颗粒态磷(pp)、总氮(TP)和总磷(TP)的消减效果都较好。;二是使蕴含的更多的生态系统服务功能,比如增加绿量,美化景观,调节气候,涵养水土等等,不能充分展示和发挥。  



长江首漂队员杨勇:成都平原是龙门山水系冲积而成的平原,都江堰诸河流在富含泥沙的覆盖层上流淌,组成了完整的水沙循环生态系统,不应被人为割裂;

成都打造公园城市,沿河流绿道和景观应与河流自然协调,硬化河岸破坏这种协调,并有安全隐患;

自然河道防洪整治有若干生态技术可以选择,泥沙覆盖层河道护坡水泥硬化并不是最佳方案,是传统工程思维作崇,应该摒弃;



自然教育专家冯睿曦:习总书记指出:“人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在林和草,这个生命共同体是人类生存发展的物质基础。”因水而生,因水而兴的天府之国就是这句话的真实写照,成都平原的一些村庄就是这句话的现实案例。

全民生态文明教育是促进全民参与生态文明建设的重要方式,要让公众充分理解人与自然和谐相处的真正含义,不是说教,不是书本,而是走进健康的生态环境中去体验学习。成都平原都江堰精华灌区的河道,就是开展关于湿地生态教育最好的户外场地。

根据我们之前多次组织公众到这几条河流现场学习的效果看,参与活动的公众(无论大人孩子)都能充分理解河流湿地如何发挥生态价值,并深刻认识到了属于天府之国特有的因河流而产生的传统农耕智慧及独特的川西林盘生产生活方式,大家纷纷表示愿意用实际行动守护河流。足以可见,自然的河道能成为生态文明教育的理想场所。

随着政府层面的生态文明宣传,人们的意识逐渐转变,越来越多人认识到了健康的自然环境的重要性,很多城市家庭对出行要求不再只满足于农家乐吃喝玩乐,而更愿意回到没有过多人为干扰的自然环境中,参加生态文明教育活动也成为越来越多城市家庭的选择。乡村应该利用自己的优势自然环境,开展特色生态文明教育活动,给当地居民带来收益,这也是乡村振兴可以选择的一条路。河道硬化工程,实为搬石头砸自己的脚,不仅破坏自然环境,违背生态文明建设理念,还摧毁本可以用于乡村振兴的优势资源。   



建议:河岸修复与生态技术

目前,国内外研发和应用的河流生态修复技术的选择多种多样,成都市早在2001年就在沙河综合整治工程中应用过相关技术,几位专家提出了河道生态修复的原则:

1、近自然法则或拟自然规则;

2、尽可能恢复河道的自然属性;

3、尽力提高陆岸、河岸带、过渡带、过滤带的生境多样性;

4、尽量使用通透性好的环境友好材料。

并推荐了适用于成都平原的两种方式:

石笼网护堤技术系统

钢筋石笼网也叫加筋格宾网、拦石网带、岸坡防护网笼等,也可以说是从都江堰水利工程所用的竹篾石笼网演化而来的,经过了历史和实践检验,表明完全是成功的。它是用铁丝或者钢筋编织的网箱,具备刚柔相济的特性、良好的应用适应性、抗震性和抗往复动荷载作用性能、基本不存在蠕变问题。它以低碳钢丝钢筋为基本材质,如果采用热浸镀锌及特殊覆塑工艺表面处理,更具很好的耐腐蚀与抗磨损能力。将这些钢丝钢筋利用机械编成网面,再根据用途,制造成不同的产品。钢和石,两种材质都是可以降解还原自然的。

“蜂巢约束”系统

通过植被根系,与坡体结为一整体,可适应坡体自然起伏 ,保持地形原貌,无工程痕迹,与周边景色自然融合,可自然形成排水缝隙和伸缩缝,抗冲蚀、抗水流浪涌冲击,容忍基础掏空和沉降,最大限度保留和恢复河道原有自然功能。

其他

有待专家和公众们的更多建议,欢迎大家留言讨论


清流智库讨论专家简介

 

范晓

地质学家

四川地调局区调队高工

《中国国家地理》撰稿人

出版《太行山之路》《成都平原与龙门山》等专著

 

陈庆恒

生物学家

中国科学院成都生物所研究员

从事生物多样性、植被生态、生态农业等工作

参与岷江山地生态系统恢复与重建

 

杨勇

高级工程师

著名地质,生态专家

职业探险家

1986年长江首漂主力队员

 

冯睿曦

共享自然创始人

环境教育培训导师

青少年营地导师

致力本土环境教育发展和人才培训


图片提供:白云苍狗


- 待续 -


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