河道硬化与生态治理探讨——以贵阳市南明河为例

刘勇刘燕朱元荣高喜明

(1.贵阳学院生物与环境工程学院，贵阳 550005;2.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012)

引言

城市河流是城市环境的重要部分，往往作为城市的标志之一，具有为城市供水、排洪及娱乐等多种作用，对城市的经济发展和生态保护具有十分重要的意义。20世纪80年代后，随着我国城市化不断加剧和人口增长迅速，改造河湖、开发地产及工业废水排放等现象造成城市河流生态破坏和污染严重。目前，我国城市河流均存在不同程度污染，城市河道综合治理已经成为迫在眉睫，关乎城市发展的关键环境问题之一［1］。

城市河道硬化，即将蜿蜒的城市河道直线化或渠道化以及河床、河岸混凝土化处理，是目前我国城市河道常见的水利工程治河方法，这不仅利于城市防洪、泄洪，同时节约了城市土地资源，也利于建成供人们休闲娱乐等的城市河滨廊道风景线。然而从长远角度来说，河道硬化也带来很多负面影响，如阻止河水下渗，破坏地下水库补给，使城市缺水问题更趋严重，隔断了河流陆地和水生生物两大类生态系统之间互相联系，严重毁坏了河流生态链，打破了河流生态动态平衡，大大降低河道自身自净能力及水生生物栖息地消失等一系列生态学问题［2］。同时，硬化河道的两岸缺少天然植物和其他生物景观作为屏障，让有生命的河流功能严重弱化，成为承接各种污染物的固定化“下水道”或“排污容器”，而河床陷入不断要清淤的恶性循环。目前，全国大中城市均存在着城市河流硬化现象。

德国、日本等国家于20世纪80年代末就提出“亲近自然河流”的概念［3］。此后，我国一些学者也从现代城市河流可持续发展角度研究国内外河流修复并形成“生态河道”理念［4］。生态河道即河流是有生命的，恢复河流的自然属性，将河流回归为一个具有多种生物群落的生态系统，实现社会经济与河流自然生态功能相协调统一。

生态河道整治是一个长期系统工程。国内外学者进行了大量研究并有很多成功案例［5－12］。如韩国首尔清溪川曾经污染严重，历史上对河道进行硬化河床、修建砌石护坡、裁弯取直等水利工程不但未阻止其进一步被污染，反而严重破坏了河流自然生态环境导致水质变差，河道生态功能丧失。2003年7月至2005年10月，韩国政府围绕“生态治河”，进行河道水体复原、生态景观设计等一系列生态整治工程，并最终取得良好效果［8］。我国洛阳洛河整治自20世纪70年代起，大致经过土堤阶段、石块护砌阶段、混凝土护岸阶段均未起到良好治河效果，进入21世纪，积极探寻生态治河工程，如2009年建成的洛河生态治理工程，突出自然生态和以人为本设计理念，并取得成功［9］。

本文以目前我国众多城市河流环境污染及其在河流整治中均存在不同程度河道硬化现象为基础，结合国内外一些城市河流整治工程实例，以贵阳市南明河为研究对象，从生态学和城市河流生态可持续发展角度来探讨南明河环境综合整治工程利弊，并从生态河道理念探寻建设城市生态河道应是实现城市生态文明、人与自然和谐相处的更佳出路。

1 南明河概况

1.1 南明河变“难明河”

南明河是贵阳市母亲河，属长江流域，是乌江水系清水河的源头河流，发源于贵州省贵阳市花溪区凯坝乡石庄老线坡，全长118km，其中在贵阳市境内长100km，流经松柏山和花溪两座水库，于下游经花溪区、中曹乡、小河经济开发区，向北穿流于市中心，经团坡桥、水口寺东流而去，具有重要的景观和人文价值。20世纪70年代前南明河曾是贵阳市的直接饮用水源。然而此后贵阳市经济不断发展以及人口快速增长，南明河水质开始恶化(见表1)。90年代，南明河沿岸到处是煤灰垃圾，遍布棚户区，近百个生活污水和工业企业向南明河大量排污，水体严重富营养化，污泥淤积，河床抬高，河道狭窄，防洪能力明显降低，洪涝灾害给城区居民造成严重经济损失，那时南明河近乎成为一条“失去生命的河流”。

表1 南明河不同断面pH值、DO、BO、氨氮的95%CI及分类(2010)

表1 南明河不同断面pH值、DO、BO、氨氮的95%CI及分类(2010)

注：1#为花溪水库大坝，2#为浣沙桥，3#为甲秀楼，4#为贵阳一中原校址，5#为水口寺大桥。

采样断面pH 值BOD205类别1#8.31～8.54 1.54～2.76Ⅴ－劣Ⅴ7.67～9.44 V 1.42～2.08Ⅳ－劣Ⅴ95%CI DO 95%CI(mg/L)类别95%CI(mg/L)类别氨氮95%CI(mg/L)2#7.93～8.08 1.92～2.32Ⅴ－劣Ⅴ7.18～9.20 V 1.20～1.70Ⅳ－Ⅴ3#7.42～7.77 2.41～3.85Ⅲ－Ⅴ6.52～7.73 V 1.19～1.48Ⅲ－Ⅴ4#7.71～8.02 2.70～3.37Ⅲ－Ⅴ6.23～8.82 V 0.96～1.48Ⅳ5#7.84～8.15 2.40～3.59Ⅲ－Ⅴ7.28～8.06 V 0.93～1.67Ⅲ－Ⅴ均值7.82～8.13 2.41～2.96Ⅴ7.48～8.15 V 1.29～1.53 IV－V

1.2 南明河整治工程

为解决长期以来的南明河污染以及城市防洪等问题，贵阳市政府进行了一系列南明河综合整治改造工程。2001年，贵阳市政府制定了关于南明河水环境综合整治的“三年变清南明河”工程，包括对南明河进行截污沟改造、河道清淤、排水大沟出口改造等相关整治工程。至2004年，南明河初次实现“水变清、岸变绿、景变美”目的。2007年5月，按照贵阳市人大常委会要求，南明河启动新一轮整治工程规划，包括雨污分流规划和建筑方案设计等，并注重解决水流量和污水处理能力问题。2012年11月，贵州省政府对南明河再次进行大规模河床淤泥清理工程，涵盖完善废水收集处理系统、河道内源污染控制，河道面源污染控制措施等整治工作。2013年3月，南明河水环境综合整治工程指挥部向媒体发布信息开启南明河翻板坝改造、支流整体治理、防渗衬墙浇筑、上游清淤等涉水工程。

1.3 南明河整治工程利弊

经过多年一系列大规模南明河整治工程短期内取得一定效果，提高了南明河源污染控制和城市防洪、泄洪能力以及节约了土地资源来建设城市河滨商圈。但是南明河整治以水利工程治河为主，也存在着诸多问题：工程量大、耗资巨大、效果并未凸显，且陷入几乎每年都要定期清淤等整治工程的恶性循环。同时，南明河的生态景观造成一定影响，景观丰富性和生物多样性减少，河流生态功能弱化［13］。从城市河流生态保护可持续发展角度看，南明河没有真正获得长期生态效益，从根本上并未解决南明河环境问题。

2 南明河生态治理探讨

2.1 南明河生态治理思路

南明河生态化，是贵阳市实现全国生态文明示范城市建设的重要标志之一。南明河整治工程应该坚持城市河流可持续发展思想，回归生态治污、治河，取得长效生态效益，建设南明河生态河道。应从两方面着手进行考虑：

(1)保持南明河河床内生境生态化

南明河属河流－河道(市区段)－河流型河流，在贵阳市的主要河道河水流速缓慢，加之受城市发展影响已造成水体富营养化而缺氧现象［14］。应避免河床过渡固化，阻隔了河床内生态系统各要素(底泥－生物－水－空气)之间交换与平衡，严重影响了河床内水生生物(包括微生物、无脊椎动物及鱼类等)生态链正常运转。

(2)塑造南明河河岸带生境景观

河岸带是河流水体与陆地的生态缓冲地带，对维持河流生物多样性和生态平衡等具有多重作用［15］。南明河河岸带多固化成为了生活和商业区，植被等覆盖较少，这也是造成南明河污染和洪灾的关键原因，因为植被根系可提高河岸表层强度与稳定性，并对进入水体的污染物过滤、渗透和沉积等过程而减少污染物毒性与污染程度，堤岸固化后使城市污水直接流入河道而缺少河岸植被过滤等作用。塑造南明河河岸带生境景观是实现南明河生态治理的关键。

2.2 南明河生态治理措施

南明河生态治理可从以下方面考虑：

(1)丰富南明河河道形态

根据生态学理论，自然弯曲的河流常可以减少水土流失，扩大生境面积和多样性，具备更高的生态效益［16］。城市河流经过人工改造直线化，僵硬笔直的河槽让其成为城市排污纳垢的“下水管道”。南明河因城市建设和人工改造工程后改变了原有接近自然的流路，其生境多样性遭破坏而变得单一。应按照城市区域功能划分和因河制宜，丰富南明河河滩和弯道，打通断头浜，消灭断头河，清除各类违章围堰、堤坝等档水建筑，拓宽束水段，理顺河网水系等，恢复南明河自然属性和生境多样化［17］。

(2)修复南明河河床断面

城市河流集防洪与生态功能等于一体。城市河流改造往往过多考虑其防洪和泄洪功能，河床多被水泥钢筋混凝土硬化，阻隔了河流底泥与水之间动态交换，大大降低其生态功能，逐渐失去了生命活力［18－19］。南明河市区段两岸多是生活和商业区，河床多固化，这利于城市排洪，却对河床生态造成诸多不利影响，需要对其河床进行生态修复。如在市政工程防护(如金属丝网等)基础上尝试利用发达根系植物或植被网固土造生态堤岸护坡，既固土又绿化造景;另外，效仿山体公路护坡，打造多孔混凝土－表层土－植被型生态护坡，实现抗雨水冲刷的混凝土护坡与生态美化河床相统一。

(3)建立南明河河岸带生态系统

城市发展中，河岸带是最容易遭受破坏的部分，据报道目前我国很多城市河流河岸带植被不复存在或河岸破坏严重，退化明显［20－21］。南明河治理工程一直积极响应贵阳市生态文明示范城市建设号召，最近两三年河岸两侧景观绿化程度不断提高。根据南明河城区段不同河段应具有不同要求，如上游建立湿地公园，如花溪湿地公园和小车河湿地公园以及保护区，源头保护;中下游应严格控制垃圾、污水输入，丰富河岸带生态景观，重视生境生物种群丰富、结构优化配置与河岸湿地公园建设相结合，实现防止受雨水等冲刷造成河岸水土流失与营造自然之美的城市休闲河岸生态走廊。

3 结语

南明河整治要想实现其长远可持续生态效应，须积极融入生态治理理念，且应结合贵阳市湿地公园建设和诸多环保工程，如城市雨－污水分离(雨水排入河道，污水从专门管网进入污水处理厂)、设置翻水坝或曝气池增加河流溶氧量等环保措施。另外，加强贵阳市民保护母亲河的环保意识教育和相关法律政策制度建设也显得十分重要。总之，实现南明河生态化，才能真正意义上符合国家关于贵阳市生态文明示范城市建设目标。

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