河道低碳管理模式实践路径

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：生态需水量是指在一定生态环境标准下，为了维持和改善河流系统正常的生态结构与基本的生态环境功能不受破坏，河流所必须保障的最小流量。河流生态需水量涉及生态环境及各类水生生物对水量的需求，包括河道与湿地生态需水量、植被生态需水量、维持景观与娱乐需水量等。

传统河道管理是一种分散式管理模式，各个管理模块相对孤立，缺乏一个有效的、统一的管理体系。本文提出的河道低碳管理模式，采取分布式管理的方式，将各个管理模块有效统一，从系统角度全面考虑河道管理的各个模块，实现河道管理的低碳化、可持续。

1.2.1 分布式安全管理

传统的河道安全管理主要为水利工程方面的安全管理，包括防洪、排涝等，河道低碳管理模式中的分布式安全管理除考虑传统安全管理中水利工程的安全管理外，还兼顾了河道水质和河道生境两个方面。

（1）水利工程的分布式安全管理。水利工程分布式安全管理主要考虑堤防和水利设施的安全管理。堤防的安全管理的重点是确保堤防以及河道管理设施的正常运行，具体包括堤防坡面防护、环境维护、流量监测等。在堤防的日常维护管理过程中，采取定期巡逻的方式进行。河道巡逻员采用信息化的GIS 移动数据终端管理，实时记录巡逻时河道堤防坡面、环境状况、河道流量等相关信息，并上传至分布式安全管理数据平台。

水利设施的安全管理的重点是对河道流域的水利建筑物及相关机械设施，包括坝体、涵闸、引排水泵站以及其他附属设施等的管理，确保设施的运行可靠性。一般采取定期运转检查的方式，对河道水利设施运行情况进行定期检查，记录设施现有运行状况，并上传至分布式安全管理数据平台。

（2）河道水质的分布式安全管理。河道水质的分布式安全管理主要通过在流域范围内布设分布式监控点，尤其是污水排口、居民生活区、河流交汇点等区域。通过现代信息化手段，重点监控河道流域范围内河水的浊度、总氮、氨氮、总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数等水质指标，并将各监控的水质信息上传至分布式安全管理数据平台。

基于分布式安全管理数据平台，采取后台监控河道水质的方式，对河道水质进行远程管控。若某个河段出现水质恶化，一方面可基于分布式安全管理数据平台分析水质恶化的原因；另一方面可以根据周边河段或者流域的水质监控结果，采取不同的应对措施。分布式安全管理系统既可以有效管控河道水质，又可以降低管控的成本，实现管控的低碳化。

（3）河道生境的分布式安全管理。长期以来，由于一直强调河道行洪功能，导致大多河道形状单一、走向顺直、护岸结构硬化，或者简单地运用浆砌石或水泥预制板护岸。上述护岸措施在保持岸坡稳定、防止水土流失以及防洪排涝等方面起到一定作用，但是对沿岸生态环境会造成一定的负面影响。一方面，光洁的硬性护坡不利于植物生长，导致水-土-生物之间的物质能量循环系统被隔断，进而影响水体自净能力；另一方面，会影响地下水补充通道，可能导致地下水水位下降。

河道生境指标主要是指河道自然性指标，包括河道渠化、弯曲程度以及护岸形式等。在河道生境分布式安全管理系统下，从设计、施工、后续管理三个层面提倡采用自然材料，比如木桩、抛石、沉石等进行护坡护岸，并保留河道的自然线性，维持河道的自然形态，不仅有利于维护河道的生态环境，提高生物群落的多样性和稳定性，还可以削弱洪峰，对下游沿线起到有效的保护作用。(www.chuimin.cn)

1.2.2 分布式生态管理

河道低碳管理模式下，分布式生态管理系统主要考虑三方面的生态因子：生态需水量、水生生物、景观。

生态需水量是指在一定生态环境标准下，为了维持和改善河流系统正常的生态结构与基本的生态环境功能不受破坏，河流所必须保障的最小流量。河流生态需水量涉及生态环境及各类水生生物对水量的需求，包括河道与湿地生态需水量、植被生态需水量、维持景观与娱乐需水量等。分布式生态管理以现代信息化监控为手段，以流域为单元，通过实时监控管理的方式，调控流域范围内各个河道的水量，不仅可以保障流域内各河道的生态需水量，同时也确保了流域范围内河道水量的相对稳定性。

水生生物是反映河道生态性质的重要指标，在生态系统中占主导地位。水生生物主要包括水生植物、水生动物和微生物。水生植物是河道生态系统中的生产者，包括沉水植物、挺水植物等。水生动物种群与数量的多少在一定程度上反映了河道生态环境的好坏。水生动物群落由浮游动物、底栖动物和鱼类组成。微生物包括细菌、真菌、藻类、原生微生物等，水中微生物是反映水环境质量好坏的重要指标之一。分布式生态管理利用现代信息化手段实时掌握河道水生生物状况，一旦发生异常，可及时通知河道相关管理人员采取应急措施，从而将异常情况控制在萌芽阶段，避免河道出现大规模水环境恶化，有效保障河道生态环境。

分布式生态管理模式下，河道景观以因地制宜为原则，主要从以下三方面实施：构建亲水型河道、构建生态型河道、合理配置岸边植被及水生植被。构建亲水型河道可有效促进人水和谐发展。构建亲水型河道需针对不同河段构建不同的景观节点，从而扩大河道的亲水空间。同时，需加强对亲水景观基础设施的建设，以满足人们对水景观的欣赏需求。但是，在进行亲水景观基础设施建设时，需在其自身功能有效发挥的基础上，兼顾其外形构造与周边环境的协调，使得河道不仅发挥其基本功能，还具备生态功能。构建生态型河道需兼顾防洪排水和生态功能。以河道常水位为分界线，常水位以上的采用草皮、生态袋、生态砖等方式进行护堤；常水位以下则采用挡墙等方式进行巩固。同时，以因地制宜为原则，在河道周围种植适宜本地生长的草类，既可以美化河道，又能起到防冲的作用。最后，合理配置岸边植被和水生植被，不仅可以增强河道的生态功能，还可以过滤地表径流、涵养水源、降低水污染。分布式生态管理系统下，景观系统由三个层面景观体系构成：河段景观、河道景观和流域景观。若干个河段景观组成河道景观，若干个河道景观组成流域景观。各层面的景观生态系统既可以自成体系，又可以组合形成整体，充分发挥河道的景观性和生态性。

1.2.3 分布式智慧管理

分布式智慧管理以分布式安全管理和分布式生态管理为基础，运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术等组成一个综合性的在线自动监控系统，实现河道水样的自动采集和预处理，做到实时、连续监测和远程监控，达到及时掌握河道安全状况和生态状况；在实时监控的条件下，利用流域联动、网格化的智慧手段，以就地、就近为原则，启动相应的应对措施，实现智慧管理、联网运行、联合调度，不仅显著提高管理效率，还可以有效保障城市河道的安全性、生态性。

河道低碳管理模式实践路径

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