3 国外河流的恢复措施
本文介绍国外已经采用的河流恢复措施,由于每条河流都有各自的特点,可将所述的恢复措 施看作“标准模块”,可视河流的具体情况,选择其中一种或几种措施的组合。
3.1 缓冲带
缓冲带是指河道与陆地的交界区域,是最重要的河流恢复措施。缓冲能力表现为使溶解的和 颗粒状营养物沉淀、结晶、非生物吸收,或由缓冲带内的植物和微生物群落消耗或转化。除 了营养物质减少过程之外,缓冲带和它的植被还稳定河岸,并形成一个具有截留和拦蓄来自 农业区泥沙的多样性生态环境,是保护鸟类相对廉价的措施。为此,任何河流恢复方案的首 要任务应保护和建立沿河两岸缓冲带。
3.2 植物
一旦河流两岸留出缓冲带,可以自然地重新生长植物或重新种植,促使植物群落的形成和减 少侵蚀泥沙进入河道,同时利用缓冲带植物减少来自农业区的氮和磷进入河道,达到改善水 质的目的。
3.3 马蹄形湿地
为解决农业点源污染问题,在农业区的排水渠进入河流前建立一个小型湿地,这些湿地称之为马蹄形湿地,是一种减少入河营养物输送量的恢复性措施和处理方法,让农业径流在进入 河流之前流经马蹄形湿地,减缓流速,沉淀和吸收氮和磷,减少其入河量。
3.4 降低边坡
当已经配置了缓冲带时,降低边坡将是最有效的恢复措施。减小河道边坡的效益是多方面的 ,首先降低河岸塌方频率,从而减少直接进入河流的泥沙;其次能够增加河道的宽度,形成 类似于洪泛平原功能的区域,洪峰期间,河流可以漫到洪泛平原,从而消耗洪水能量,减少 水流对河岸的冲刷,同时水面扩大后,降低了流速和输沙能力,从而使泥沙沉积在边坡上, 减小下泄水流的含沙量。
3.5 曲流河谷
当洪泛平原建成后,河道的自然弯曲能力将得到恢复,河流自身的发展有助于这一形成过程 。在河流的弯曲段,水流交替地将凹岸的泥沙“搬运”到凸岸,这种冲刷和沉积过程是河流 的消能方式,弯曲河流的生态环境类型要比直线河流多得多。因此,弯曲河流拥有更复杂的 动物和植物群落,而且水流在河道内滞留的时间越长,营养物的滞留和螺旋位移特性越强, 从而增强水系的自净能力。
3.6 浅滩和深塘
由于较陡的能坡和颗粒较粗的泥沙,河流将自然地形成深浅交替的河段,称之为浅滩和深塘 。由于深塘和浅滩以及弯曲段使河床的剪力和摩擦力的差异减到最小,因此,在那些坡度较 陡和粗颗粒泥沙的河段,应把浅滩与深塘作为恢复河流的措施之一。
3.7 水边湿地/沼泽地森林
许多渠化的农业区河流,沿岸有许多由于季节性积水而难以耕种的地方。这些沼泽地常常是 以前的湿地或沼泽森林,如果能开发它们,将有利于野生生物的保护和增加营养物滞留能力 。
利用这些湿地作为费用低廉的营养物减少系统有可观的效益。在瑞典进行的一些研究,需要 把进入波罗的海的氮负荷减少50%,估计每减少1 kg进入波罗的海的氮,用沿海湿地需要0. 6美元,用补救农业措施需1.9~53.4美元,而减少城市污废水中75%的氮需15.6~31.2美元 。作为一项恢复措施,沿河岸走廊建立湿地和沼泽森林,削减进入河流的营养物,结合恢复 河口处的湿地,可取得较好的削减营养物效果和显著的综合效益。
4 讨论
4.1 河流保护与管理面临的困难
针对我国河流保护与管理的现状,结合国外的实践经验,认为所面临的困难主要有认识不足 、管理体制不顺和科研滞后三个方面。目前,我国的河流保护与管理大多停留在水污染控制 和水利工程的管理,人们对真正意义上的河流保护认识不足,对水土资源的开发利用充满了 急功近利、重眼前和局部利益的思想,忽视了对子孙后代应负的社会责任这一道德问题,同 时对生态系统的复杂性缺乏研究和了解,从而导致对生态环境有效保护方面的浅薄无知、考 虑不周和制止不力,人类已经给脆弱的生态系统造成严重破坏,当今的管理所产生的影响已 经限制了将来的许多选择,这也许是子孙后代最不能宽恕的行为。