在内河航道整治工程中,平衡生态保护与工程效益是一个复杂但至关重要的问题,需要从多个方面进行综合考虑。
一、规划阶段
生态评估先行
在工程规划之初,要对整治航道所在的流域生态系统进行全面评估。包括水生生物的种类、数量、分布,以及它们的生活习性和繁殖需求;河岸带植被类型和覆盖范围;河流的水文条件如流量、流速、水位变化等。例如,对于有珍稀鱼类栖息的内河航道,需要确定鱼类的产卵场、索饵场和洄游通道的位置。通过详细的生态调查,为后续工程规划提供生态基线数据。
采用先进的技术手段,如地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,对生态环境进行空间分析。这可以帮助准确识别生态敏感区域,如湿地、河口生态系统等,以便在工程规划中采取特殊的保护措施。
多目标规划理念
确立兼顾生态保护和工程效益的多目标规划理念。工程效益目标包括提高航道等级、增加航道通过能力、改善航行安全等。生态保护目标则涵盖减少对水生生物栖息地的破坏、保护河岸带生态功能、维持河流生态系统的完整性等。
例如,在规划航道尺度时,不仅要考虑满足船舶航行的吃水深度和宽度要求,还要考虑尽量减少对河道自然形态的改变。如果航道拓宽和加深幅度过大,可能会破坏原有的浅滩、深潭等水生生物栖息地。可以通过优化航道设计方案,采用合理的航道断面形状和边坡坡度,在保证船舶安全航行的同时,降低对生态环境的影响。
二、工程设计阶段
生态型工程结构设计
对于航道整治建筑物,如丁坝、顺坝和护岸等,采用生态型设计。传统的硬质护岸结构(如浆砌石、混凝土护坡)虽然具有较好的稳定性,但对生态系统的连通性和生物栖息环境破坏较大。生态型护岸可以采用生态混凝土、石笼、土工织物等材料。
例如,生态混凝土护岸具有孔隙结构,能够为水生植物种子提供附着场所,植物生长后可以改善河岸带的生态景观,为昆虫、鸟类等生物提供栖息地。石笼护岸不仅具有良好的抗冲刷性能,而且其空隙可以让水流自由通过,有利于水生生物的交流。
丁坝和顺坝的设计可以结合鱼道、生态潜坝等设施。鱼道能够帮助鱼类在不同水位和水流条件下顺利洄游,生态潜坝可以调节局部水流速度,为水生生物创造适宜的栖息环境。
水流控制与生态流量保障
内河航道整治工程往往会改变河流的水流条件。在设计中,要通过数值模拟等手段,准确评估工程对水流的影响。合理控制水流速度和水位变化,避免因流速过快或过慢、水位大幅波动而对水生生物造成不利影响。
保障生态流量是关键。生态流量是指维持河流生态系统基本生态功能所需要的最小流量。在航道整治工程中,要通过设置合理的船闸、节制闸等水工建筑物的运行方式,确保下游河道有足够的生态流量。例如,可以制定科学的闸坝调度方案,在枯水期适当增加下泄流量,以满足水生生物的生存需求。
三、施工阶段
施工工艺优化
生态补偿措施实施
施工过程中不可避免地会对生态环境造成一定的破坏,因此需要实施生态补偿措施。可以在航道沿线合适的位置建设人工湿地。人工湿地能够对航道整治过程中产生的污水进行净化处理,去除水中的污染物如悬浮物、营养盐等。同时,人工湿地也为水生生物和鸟类提供了新的栖息地。
进行河岸带植被恢复也是重要的生态补偿措施。在施工结束后,及时种植适合当地环境的草本、灌木和乔木等植被,增强河岸带的生态稳定性,减少水土流失,为生物提供食物和栖息场所。
四、运营阶段
生态监测与管理
综合效益评估与优化
定期对航道整治工程的生态保护效益和工程经济效益进行综合评估。工程经济效益包括船舶运输成本降低、运输量增加、港口经济效益提升等方面。生态保护效益则包括生态系统服务价值的维持和提升,如水质净化、生物栖息地保护等。
根据评估结果,对航道的运营和管理进行优化。例如,如果发现某种生态保护措施效果不佳,可以及时进行调整和改进。同时,也可以探索新的生态友好型运营模式,如在航道沿线发展生态旅游,进一步提高综合效益。