广东省河流生态修复对策研究

杜欢欢，邱 静，吉红香

(1. 广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510635；2. 广东省水动力学应用研究重点实验室，广东 广州 510635；3. 河口水利技术国家地方联合工程实验室，广东 广州 510635)

1 研究背景

广东省属于热带、南亚热带季风气候区，水资源丰富，水系发达，江河密布、水网纵横，是著名的岭南水乡。随着经济的迅速发展，不合理的人类活动导致河流生态系统退化加速，水生生物多样性减少，水体生态系统质量和服务功能整体下降。主要表现在以下3个方面：

1) 水生态空间遭受侵占和破坏

一是河道趋向硬质化、直线化，阻断了水陆生态联系。二是城镇化进程快，岸线侵占、河口围垦等高强度人类活动缩减了生态缓冲带，减少了河湖滩地。三是大规模的无序采砂和航槽的疏浚、炸礁等导致河床形态发生变化，部分江心洲受到蚕食，动植物栖息空间遭受破坏。

2) 河流生态流量保障程度不高

一是随着生产、生活用水需求的大幅增加，生态环境用水时常被经济社会用水挤占，水资源开发利用强度高。二是山区河流小水电众多，大多为蓄水发电不放流，导致河道形成减脱水段。三是城市河涌等雨源型河流生态流量主要来生活污水排放，径污比严重偏小，河道的纳污能力严重偏低。

3) 水生生物种群面临威胁

一是过度捕捞、拉网拦鱼等严重影响了鱼类的群体补充。二是河流上水利工程的建设，改变江河的水文环境，阻断了鱼类的洄游通道，洄游性鱼类濒临灭绝。三是水质恶化，对水质要求高的鱼类、两栖动物数量减少，水生物种向单一性、耐污性发展。

2 修复对策

根据广东省河流水系特点，本文将全省河流分为大江大河、中小河流、城市河涌和感潮河道4种类型，其中，大江大河指集雨面积为3 000 km2以上的东江、西江、北江、韩江和鉴江等干流水道；中小河流指集雨面积在50～3 000 km2的河流；城市河涌指主要分布在珠江三角洲城市群中，通过水闸控制与外江隔离的河涌；感潮河道主要指三角洲网河区受潮汐影响的干流水道。本文将从河流生境营造、渔业资源恢复、生态需水保障等方面，对不同类型水系分别提出有针对性的水生态修复措施。

2.1 大江大河

广东省大江大河流域面积大，涉及生态元素众多，其生态重要性突出。大江大河水生态修复的重点为恢复重要水生生物栖息地、增加渔业资源数量及多样性、保障河流生态流量等。

2.1.1两栖动物生境修复

广东省珍稀两栖动物主要包括鼋、大鲵等，这些两栖动物对生存环境的要求高，喜在向阳的大片沙滩产卵，在有充足的鱼虾的浅滩觅食。因此，其修复措施包括：确保保护区水质，定期清理核心区、缓冲区、放流点以及其他重要地方；因地制宜营造浅滩、深潭、软质生态护岸，构造形态异质性河道，以利于鱼虾繁殖，为两栖动物提供食物；加强野外巡护监测工作，加速保护区红线划定，提高保护区的整体保护和管理能力。

2.1.2渔业资源恢复

鱼类资源恢复需从流域整体出发，对天然生境进行调查、划分、评价和分级，对鱼类的“四场一通”因地制宜的采取修复措施，以塑造水流结构多样性和增加微生境复杂度为原则，具体包括底质修复、人工鱼巢构建、增值放流、替代生境研究等[1]。

1) 底质修复

对采砂活动较多或底质破坏较大的地区，尽量恢复与原有底质相类似的河床结构，可通过采砂废弃石块再回填、在河道内安放砾石群、合理分布大小卵石位置、增大底质颗粒间隙等手段，改善受损区域底质类型和组成、提高底质异质性，营造适宜土著鱼类生存和繁衍的栖息地条件。

2) 人工鱼巢

人工鱼巢是指为渔业资源增殖而投放或建造于水下的人工设施。首先，其本身的结构和后重叠的堆放结构造成孔隙和洞穴，成为底栖鱼类栖息和躲避敌害的场所，同时为产卵亲鱼提供产卵和孵化的场所，孵化后的幼鱼也可以获得庇护成长的环境。其次，人工鱼巢投放水域会产生多种流态，上升流、线流、涡流等，造成水体营养盐的混合，促进饵料生物的生长，也为一些鱼类性腺发育及产卵提供了适宜的水文条件。再次，人工鱼巢的表面利于附着生物生长，能形成有效的索饵场。产卵场修复可选择浮动式人工鱼巢，庇护场和索饵场修复可选择鱼礁式人工鱼巢和护岸式人工鱼巢。

3) 增殖放流

人工增殖放流是目前恢复水生生物资源量的重要和有效手段。它是在对鱼、虾、蟹、贝类等水生生物进行人工繁殖、养殖或捕捞天然苗种在人工条件下培育后，再投放到资源量出现衰退的天然水域中以实现数量的增长。增殖放流选择品种时应充分考虑到该物种完成生活史的生境需求，依据生物的生态习性及水域饵料生物资源状况，确定投放种类，以充分利用饵料资源并防止外来物种入侵。

4) 替代生境研究

当流域内特定物种种群数量极低，或其生存环境被自然、人为因素破坏或不复存在，为保护生物多样性，应对该物种采取迁地保护措施。替代生境的选址应综合考虑物种生态学特征和生活习性、生境需求、人类活动情况等，必要时应开展人工适宜生境再造，对于迁入替代生境的物种应持续监测，明确物种生存与繁衍情况。

5) 洄游通道保护与恢复

珠江水系主要鱼类产卵场分布在东、西、北江干流和少数一级支流上。其中东江和北江上建有数十座水利枢纽，大部分未配备鱼道。这些水利枢纽破坏了河道连续性，使得洄游性鱼类很难洄游至产卵场产卵。对于大江大河，应根据实际情况，适当限制闸坝等阻隔鱼类洄游的水利设施建设，对于年久失修、效益不佳以及对鱼类洄游通道阻隔效应显著的小型水库予以拆除，对于对鱼类产生阻隔影响但仍在发挥其它重要作用的工程，应补建过鱼设施。

2.1.3生态流量

大江大河需要通过水资源的合理调配，在汛期雨量充沛时多蓄存，在枯水期来水锐减时通过控制水库、闸坝出流量等措施来调节河道流量过程，改善河道水环境生态，确保河道尤其是枯水期河道生态需水的需求。

2.2 中小河流

广东省共有中小河流1 211条，其在以往的治理时往往忽略了河流自然形态的重要性，蜿蜒曲折的自然河流被改造成平直的人工渠道，自然河道所特有的急流、浅滩、深潭形态消失，生境的异质性降低，生物群落多样性随之降低。因此，对于中小河流而言，其生态修复主要包括：增加河道蜿蜒性和断面多样性、生态化修复护岸和河床、改造或拆除小水电站等。

2.2.1河流自然形态

对于中小河流，应尽可能维护和保持河流的自然形态。禁止河道裁弯取直和渠道化，河道断面形式可在河道规划断面的基础上，根据生态要求和水流特性进行适度调整，增加深槽和浅滩，使河道具有不对称的几何特征，且减少河道两岸的不透水或硬化的面积[2-3]。具体措施包括河道蜿蜒性恢复、深槽和浅滩恢复、透水河床修复和生态护岸等。

1) 蜿蜒性修复

蜿蜒性使得河道拥有主流、支流、河湾、心滩、跌水、深潭等丰富多样的生境，由此形成了丰富的滨水植被，为鱼类、鸟类和两栖动物、昆虫等提供了繁衍栖息的场所，也形成了丰富的景观类型。同时，曲流的形成能够减弱、消耗洪水的冲力，从而保证河床形态的稳定，减弱下游河段的防洪压力。此外，还可增强水体复氧能力，提高水体自净能力。中小河流可采用增加砾石群、丁坝等方式实现局部河道蜿蜒性[4]。

2) 深槽和浅滩恢复

深槽和浅滩的存在能够增加河床的比表面积，有利于加快有机物的氧化作用，促进硝化作用和脱氮作用，增强水体的自净能力。同时有利于形成水体中的不同流速和生境，使附着在河床上的生物数量大大增加，增加水生生物多样性，构建河流健康的食物链，形成河道食物网，丰富河道及周边的生物多样性。此外，还有利于稳定、消能以及降低洪水的灾害性和突发性。浅滩的恢复要选择级配良好、有棱角的砂砾料，以保证砂砾石颗粒相互咬合，增加稳定性。由漂石或卵石组成的河床底质粒径不宜过大，以避免在高速水流作用下失稳，且不利于形成适于鲑鱼等鱼类产卵的栖息地。

3) 透水性河床修复

中小河流除了高山峡谷段由冲刷作用形成的河段，其河床材料是透水性较差的岩石以外，大部分河道的河床材料都是透水的，即由卵石、砾石、沙土、黏土等材料构成的河床。我省部分中小河流治理采用三面封闭的河道，硬质化的河床，切断了地表水与地下水的连通，破坏了微生物、水生植物和湿生植物的生存环境，本来复杂的食物链被破坏，改变生物群落的多样性。中小河流要修复河床，必须停止混凝土衬砌，对硬质化的河床因地制宜的恢复透水性。

4) 生态护岸

生态护岸是以传统的河道整治为基础，融合生物、生态、环境、景观等为一体的综合型河道护岸。其优势在于通过可渗性界面，保证河岸与水体之间的水分交换和调节，使用多孔隙材料或自然材料灵活组合，增大表面糙度，形成水流的多流速变化，并形成许多鱼巢，为水生生物提供栖息、繁衍和避难的场所等。中小河流可根据不同河段的河岸坡度、水文条件、土壤特性及河段周围环境等生态特征，采用自然型护岸或植被与传统工程组合的复合型护岸。在平原流速较小的河段，除有通航要求的河段外，采用自然型护岸、土工材料复合种植基护岸等，在山区流速较大的河段，采用浆砌块石、叠石、生态石笼等护岸，生态护岸的植物选取尽量以本地植物为主，防止外来物种入侵[5-6]。

2.2.2生态流量

我省中小河流上建设有大量的小水电站，据统计，装机50 000 kW以下小型水电站有9 800多宗。小水电站为广东省经济社会发展提供了大量清洁可再生能源，为节能减排等作出了重要贡献。但是，一些早期建设的小水电站特别是引水式电站重发电效益、轻环境保护，导致下游河道减脱水现象频现，生态需水无法保障。对此，应坚持生态优先的原则，科学确定水电站所在河流的生态流量，编制“一站一策”改造方案，明确小水电改造方式、泄放措施、辅助工程措施、监控方式等。

2.3 城市河涌

城市河涌大部分为雨源型河流，多分布在珠江三角洲城区，通常具有旱天径流小，水质较差，河道狭窄，水生物种单一的特点。城市河涌水生态保护与修复主要体现在增加河道的蜿蜒性、生态化改造护岸、实施中水回用及闸坝联合调度等。

2.3.1河流自然形态

1) 蜿蜒性修复

广东省城市河涌渠化现象比较普遍，由于其周边限制因素多、河道本身过流面积较小，当河道无法大规模改造其岸线的时候，可在小空间尺度下通过设置人工砾石群、短丁坝、亲水平台等构筑物，促使河道内水流方向改变，恢复局部水流的蜿蜒特性，这些构筑物还可起到人造跌水的效果，净化水质。例如，亲水台阶可采用多个弧形台阶贯连的方式，使弧形交叉处形成面向河道的突出，这个突出部位也能起到一定的增加河道蜿蜒性的作用。

2) 生态护岸

城市河涌护岸多以直立式为主，多分布在珠三角地区的一些老城区中，这些护岸在改造中面临着河道狭窄、河道两岸建筑密集、拓宽河道有限的问题。针对直立式护岸，可采用在临水侧设置种植槽、悬挂长条形生态植生袋、采用绿化砼挡墙结构和绿化砼贴面等方式改造。例如，绿化砼贴面浆砌石重力式挡墙，其主体为浆砌石结构，在墙的迎水面设一定厚度的绿化砼贴面，贴面选用一定强度和抗压强度的无砂混凝土碎石或卵石，有效孔径满足植物根系生长和小型鱼类隐蔽和栖息，其具有很好的保土、附土、滞土能力，能适应植物生长。

2.3.2生态流量

城市河涌往往是城市的纳污通道，随着经济社会的快速发展，生产、生活用水量不断增加，污水排放量也相应增大。且为了满足防洪、景观的需求，河涌口往往设置水闸，导致河涌内水体流动缓慢，生态流量难以得到保障。因此，可通过推进雨洪资源化利用、积极采取中水回用、优化河涌群闸联合调度等方面保障河流的生态流量。

2.4 感潮河道

感潮河道不仅分布有河流的物种，还分布有海洋的物种，是我省物种多样性最丰富的区域，有丰富的渔业资源。其生态修复主要包括红树林湿地恢复、岸滩修复、鱼类栖息地构建等。

2.4.1红树林湿地恢复

红树林湿地恢复的目标是实现地表基底的稳定性，恢复湿地良好的水状况、植被和土壤，提高生态系统的生产力和自我维持能力，修复生物多样性，恢复湿地景观。其恢复的原则为：环境的可行性、技术的可操作性原则，因地制宜、适地适树的原则，生态优先、可持续发展的原则，最小风险、最大效益的原则，以及美学的原则[7]。

2.4.2岸滩修复

河口滩地是生态环境的重要组成部分，岸滩修复对河口地区生境营造十分重要。泥质海岸的修复可采用种植红树林、盐沼植物等生态手段进行减蚀促淤，提升海岸防护能力。对于海岸侵蚀严重的砂质海岸，补沙引擎是一种常见的措施，将补给泥沙抛填在平均低潮位以下和沙丘线之间，形成人工沙坝和海滩，依靠波浪作用将泥沙向岸滩输移，实现一次补沙长期受益。此外，重建人工沙丘和营造防护林也是岸滩修复的常见手段。

2.4.3鱼类栖息地构建

感潮河道是鱼类繁衍、觅食、躲避、洄游的重要栖息地。人工鱼礁是最常用的鱼类栖息地构建技术，它可以诱集定栖性、洄游性鱼类，增加底层和中上层鱼类资源，形成相对稳定的人工鱼礁渔场。人工鱼礁按照制作材料可分为木质礁、钢质礁、水泥礁、轮胎礁、贝壳礁、树脂礁等。利用“矿物增长”技术可建造新型鱼礁，形成类似于天然珊瑚礁的生长过程，在鱼礁不断增长的同时促进周围生物量的增长，以达到海岸带鱼类种群恢复目的。

3 结语

随着水生态文明思想的深入学习和贯彻，广东省水生态保护与修复日益受到重视。河流生态修复是一个多目标、多措施、多约束条件的系统工程，要以小流域为基本单元，统筹水资源、水环境和水生态三方面的需求，重视流域性、系统性。与此同时，妥善处理好保护与修复的关系，根据不同水系特点由不同学科专家从技术层面把控，有针对性地选择生态修复技术和模式，避免一刀切。