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概况
由于每年用在河道整治上的纳税人的钱都相当可观,流域治理修复已经成为德意志联邦政府的重要工作内容。十多年前,德国南部的巴登-符腾堡州启动了“巴登—符腾堡州多瑙河的整体规划”项目,其综合规划目标是恢复州内多瑙河流域受损河流生态系统的结构、功能和生态过程,合理利用水资源,减轻洪涝灾害损失,维护水生态系统健康,修复河流自然生态和自然景观。河流综合整治观念变得日益重要,是德国政府对现有河流修复技术中存在问题的反思。
背景分析
自19世纪以来,为了提高内河航运能力,德国在易北河、多瑙河以及莱茵河等主要河道进行了大规模改造,产生了一系列负面环境影响。天然河流形态被极大改变,蜿蜒曲折成为直线或折线型,河道横断面形状也规则化,许多生物赖以维持生存的自然形态和水生生境消失。河流的自然面积极大压缩,水文过程的可持续性遭到破坏,加之沿河流域的污染排放严重,因而造成河道淤积、自净能力下降、水质污染加剧、生物多样性下降、土地贫瘠化和河流生态系统服务功能下降等问题。失去正常河流功能的河道严重影响了沿河城乡居民的正常生产生活。
存在的问题
由于德国境内多瑙河的河道裁弯取直和渠化,这一段河道存在的问题是河道流程显著缩短,导致近年来河水在竖向上严重侵蚀,河流生态系统平衡破坏,河流水质恶化。河流整治目标设定包括恢复河流和河漫滩的物理及水文动力,河流再次弯曲化,重新确定自然水位和河流河谷的水位波动,以及改善动植物的栖息地条件等。
亮点措施
1.重塑浅滩深潭自然河流结构
从多瑙河所在流域的整体性出发考虑,首先对河道水系的基准情况进行调研。通过详细的水文生态、河流水力学特性、生物多样性调查等,然后进行综合性的指标分析和计算,包括河道形态的确定、稳定性计算、生态需水量确定、河流河谷的水位波动,生态护岸的构建等,使河流的各组成要素接近自然河流的指标。基于这些资料,规划该段河流修复的构想是重塑一段约2.6km长的有凹岸和凸岸、浅滩和深潭、沙滩和沙洲的自然河湾,以涵养水源、降低河水流速、削弱洪水的破坏力,为各种生物提供必要的生存场所。
浅滩跌水区的数字水文地形模型
浅滩跌水区的平面图与剖面图
低流速的浅滩跌水区域与深潭静水区的结合能够满足河流防洪设计,同时也会较好地支持该地域的水域生态系统,尤其是鱼类的洄游。
具有浅滩和深潭交替结构的自然河流状态
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