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河道护岸工程的水生态补偿机制研究
作者:王越、姚晓敏、陈雷、杨佳刚     来源:     类别:     日期: 2014-10-23 10:16:30     浏览次数:2537

 

(湖北省水利水电规划勘测设计院,湖北 武汉 430064)

 

摘要:随着人们环保意识的提高,水生态环境亟待修复和改善。根据水利部相关政策文件的规定,加快推进水生态文明建设,是推动民生水利新发展的重要任务。本文根据河道护岸工程现状和河道生态系统的重要性方面,探讨了河道护岸工程需要进行水生态补偿机制实施的必要性和迫切性,并进行了水生态补偿机制相关层面的研究,进行了制度设计,为进一步推进水生态补偿机制研究提供参考。

关键字:河道;护岸工程;水生态补偿
 

一、前言

水利部《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》指出,水是生命之源、生产之要、生态之基,水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。长期以来,我国经济社会发展付出的水资源、水环境代价过大,导致一些地方出现水资源短缺、水污染严重、水生态退化等问题。加快推进水生态文明建设,从源头上扭转水生态环境恶化趋势,是在更深层次、更广范围、更高水平上推动民生水利新发展的重要任务,是促进人水和谐、推动生态文明建设的重要实践,是实现“四化同步发展”、建设美丽中国的重要基础和支撑,也是各级水行政主管部门的重要职责。水生态文明建设的目标是:最严格水资源管理制度有效落实,“三条红线”和“四项制度”全面建立;节水型社会基本建成,用水总量得到有效控制,用水效率和效益显著提高;科学合理的水资源配置格局基本形成,防洪保安能力、供水保障能力、水资源承载能力显著增强;水资源保护与河湖健康保障体系基本建成,水功能区水质明显改善,城镇供水水源地水质全面达标,生态脆弱河流和地区水生态得到有效修复;水资源管理与保护体制基本理顺,水生态文明理念深入人心。同时,落实最严格水资源管理制度;优化水资源配置;强化节约用水管理;严格水资源保护;推进水生态系统保护与修复;加强水利建设中的生态保护;提高保障和支撑能力;广泛开展宣传教育。建立生态补偿制度,是大力推进生态文明建设的重要举措,水生态补偿机制是国家生态补偿制度的重要组成。建立水生态补偿机制,以水资源可持续利用、水生态体系完整、水生态环境优美为目标,防止水生态破坏。促进水生态良性循环,着力生态水系治理、改善水环境,以水定发展、以水调结构等生态补偿措施。

二、河道护岸工程现状

1、硬质护岸工程

目前河道治理还广泛采用硬质化护岸的方式,即采用浆砌石或者混凝土护岸,这种方式比较传统,也比较可靠,能稳定河势,保护堤岸,尤其是河道较为狭窄的河流,采用浆砌石或者混凝土修建成巨型水槽,此类护岸工程导致河流自我净化能力降低,抑制了微生物及植物净化水体的能力,阻隔了水陆间的水文循环和水陆间生态系统的联系,导致河流沿河向与横向生物群落生境的不连续性,生态系统出现断裂带,降低了河道生态系统岸坡植被、微生物的净化功能。

2、生态护岸工程

随着人们对环保要求的日益提高,人们逐渐认识到河流两侧岸坡存在有许多异质性很强的生态因子,具有净化水质、改善水环境的功能,保护河道岸坡的缓冲功能,保持物种丰富、生产力高的近天然河道岸坡是使河道水体自我净化与水陆循环顺畅的根本途径。目前开展的现场试验工程,研究使用材料以及结构型式的适用性,研究护岸结构能否稳定河势,研究植被的阻水作用及落淤能力,研究水下生物的栖息环境问题,多集中在植被的选择与搭配,护岸材料的选择及开孔特性,较少的关注护岸生态效果与生态修复机理,忽视了河道岸坡生物群落的食物链原理,研究层面比较单一,而生态系统是由多因素综合的集合体,综合能稳定河势的护岸结构和能满足生态修复需求层面的研究比较少,目前的研究缺乏连贯性和综合性。因此,今后应该从保持生物多样性特征出发,研究物质流动、能量流动和信息流动及食物链关系和水环境角度加强对生态与环境效应的研究。

3、其他类型护岸工程

其他类型的护岸包括散抛块石、预制混凝土块、散抛钢筋石笼、铰链混凝土板沉排等措施,此类结构一般能随河床变形而发生变化,具有一定的适应变形能力,只是站在了稳定河势的角度进行河道护岸,较少关注河道生态系统的恢复。人们较多的考虑了护岸结构的整体性与柔性,整体性较好的护岸结构不易被损毁,柔性的护岸结构能适应河床变形,忽视了河道作为水生生态系统和陆地生态系统之间的生态廊道功能,未考虑水陆间的物质、能量循环以及信息交流需要通过河道岸坡来完成交换和适当补充,忽略了河道岸坡的缓冲带作用以及水陆生物群落相互联系的观点。

三、河道生态系统的连续性及生态维系

河道生态系统具有三维特性,顺河流走向的生态渐变区域特性和常水位上、下的水位——高度变化特性。从河道横向上来看,有河槽、滩地、河岸带。由此,河流生态系统可以划分为水生和河岸带生态系统,河岸带生态系统是河流生态系统的重要组成部分,而连续性是河流生态系统的主要特点之一。河流连续性包括纵向连续性和横向连续性,纵向连续性是沿河向方向河道岸坡生态系统连续性,有着渐变特征的区域特性,横向连续性是垂直河流流向的水生生态系统和陆地生态系统之间连续性,位于水生生态系统与陆地生态系统之间存在着河岸带生态系统这一子系统。而切断河流生态连续性的原因有二,一是因为河道的演变以及河道年际水沙变化,造成不同程度的崩岸,形成直立化的河道岸坡,不适宜植被及河道岸坡生物的生存,自然形成了河流生态系统断裂带,包括横向断裂带和纵向断裂带;二是人为硬质化的护岸工程的实施,比如浆砌石、混凝土等材料,阻隔了水生生态系统和陆地生态系统的联系,使得本身脆弱的河岸带生态系统这一子系统不存在,造成人为阻隔生态系统之间的联系,形成了河道人工断裂带,不可避免的对生物多样性、生态平衡和环境保护产生一定的不利影响。这种不利影响是持续的,使得河流原本完整的结构和作为生态廊道的功能不复存在。首先,河流岸坡失去了生机,形成了单一化、硬质化的岸坡;其次,阻隔了水陆间水体的相互补给,造成水体循环的中断;再者,破坏了生物多样性存在的基质,生物多样性降低,微生物数量锐减,河道抵抗外界变化、干扰和保持系统平衡的能力逐步降低。例如三峡工程修建后,水沙过程变化加之河床冲刷,将进一步降低河流的横向连续性、破坏栖息地的异质性,减缓栖息地的自然演替速率;近几年为了控制河势实施了不少护岸工程,仅从河势稳定性方面研究护岸结构的可行性,未从生态学方面来考虑生态系统是多因素综合体这个层面研究护岸结构的生态合理性,因此,三峡工程的修建,对长江下游河道生物多样性产生一定的不利影响。

四、河道护岸工程的水生态补偿机制

目前对护岸的研究多集中在植被的选择与搭配、护岸材料的选择、结构形式的优化等方面,对护岸效果与河道生态修复机理的研究还不多,进一步加强河道岸坡食物链关系与微生物群落研究,加强对其生态与环境效应研究,显得尤为重要。护岸工程满足了防洪安全,但是护岸处于水陆交界地带,具有非常活跃的物质、能量和信息流动,比其他相邻生态系统具有更为明显的生物多样性特征,因此,适当对护岸工程所带来的负面影响进行水生态补偿,亦是无可厚非。

1、对护岸工程产生的不利影响进行水生态补偿
河道护岸工程产生防洪效益,航道护岸工程产生经济效益,护岸工程的实施,是目前为了满足人们的需求而做出的河道建设行为,多少会对生态环境带来影响,难以维持原有的生态平衡,会对河道岸坡的生物群落产生影响,因此,采取剥离部分效益进行生态修复,弥补因河道建设活动产生的不良影响,培育运行稳定的生态系统,以水调结构、以水定发展, 制定适度的水生态补偿制度,对河道建设行为产生的生态影响进行反馈、补偿,亦是无可厚非。营造三维的河道生态系统,尽可能还原原有的生态平衡,修复因建设活动造成的生态系统断裂带,补偿护岸工程产生的不利影响。

2、建立健全监测体系,预防优先,恢复为辅
全国中小河流众多,岸线资源丰富,物种多样,面临的问题也呈现多元化的趋势。利用3S技术.建立河道岸坡数据库.并进行属性编码.在地理信息系统平台下集成.形成岸坡生态影响变化监测系统,对岸坡各项指标进行实时监测.为岸坡生态系统良性运行提供分析和指导。三是利用GIS空间分析功能。对河道岸坡生态环境进行时空分析,建立预测模型和指标模型.通过预定模型实施信息的运转,并逐步修正和完善。

3、加强机理研究,营造适合河道特点的水生态安全的护岸体系
目前进行的河道生态护岸研究只是集中于植被的选择与搭配与护岸材料的选择或者结构型式的优化方面,有的生态护岸只是局限于满足河道绿色的目标,并未从生态学的层面进行深入的生态机理研究,所营造的生态护岸只是一种绿色形式。生态是指一切生物的生存状态,以及它们之间和它与环境之间环环相扣的关系。因此,根据河道的不同特点及地质情况,研究河道崩岸机理、水文循环机理、水环境自我净化机理、生物种群机理及群落分布情况,进行的护岸体系既能满足预定目标,又能尽可能的恢复原有生态平衡结构,营造水生态安全的护岸结构。

4、加强制度研究,确保水生态安全
在制度方



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