美国基西米河: 重建自然河道恢复自然水文

记者 靳亮亮 编
2016-07-05 18:46
摘要

在工程的预备阶段,于1984至1989年开展了科研工作,重点是研究回填人工运河的稳定性以及对于满足地方水资源的需求问题,采用一维及二维数学模型分析和模型试验相结合的研究方法。

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基西米河位于美国佛罗里达州中南部,经由基西米湖向南流入奥基乔比湖,以基西米湖出口为界分为上游和下游。

基西米河位于美国佛罗里达州中南部,经由基西米湖向南流入奥基乔比湖,以基西米湖出口为界分为上游和下游。出于防洪的需要,基西米河在1962年—1971年期间逐渐被渠化为一条长90公里、深9米、宽仅100米的几段近似直线的人工河道组成的运河,河长缩短了38%,河道的过流能力得到提高,可以防御5年一遇洪水。此外,为了航运的需要沿河修建了6级拦河坝,除最上游一级直接控制基西米湖的出流外,沿河形成5级河道型水库。

然而,渠化后的河道及其两岸的生态环境遭到严重破坏,引起了社会的普遍关注。自1976年开始对于重建河道生物栖息地进行了规划和评估,经过7年的研究工作,提出了基西米河渠道化河道的恢复工程规划报告,并经佛罗里达州议会作为法案审查批准。规划提出的工程任务是重建自然河道和恢复自然水文过程,将恢复包括宽叶林沼泽地、草地和湿地等多种生物栖息地,最终目的是恢复洪泛平原的整个生态系统。为进行工程准备,1983年州政府征购了河流洪泛平原的大部分私人土地。在工程的预备阶段,于1984至1989年开展了科研工作,重点是研究回填人工运河的稳定性以及对于满足地方水资源的需求问题,采用一维及二维数学模型分析和模型试验相结合的研究方法。

河流恢复主要工程项目包括:

(1)试验工程。1984~1989年开展的试验工程为一条长19.5公里渠道化运河。重点工程是在人工运河中建设一座钢板桩堰,将运河拦腰截断,迫使水流重新流入原自然河道,同时还评估恢复工程对于生物资源的影响。

(2)第一期工程。从1998年开始第一期主体工程,包括连续回填c-38号运河共38公里。重建类似于历史的水文条件,扩大蓄滞洪区,减轻洪水灾害。在运河回填后,开挖了新的河道以重新联结原有自然河道。这些新开挖的河道完全复制原有河道的形态,包括长度、断面面积、断面形状、纵坡降、河湾数目、河湾半径、自然坡度控制以及河岸形状。建设中又加强了干流与洪泛区的联通性,为鱼类和野生动物提供了丰富的栖息地。这些措施已引起河道洪泛区栖息地物理、化学和生物的重大变化,改善了鱼类生存条件。重建宽叶林沼泽栖息地,使涉水禽和水鸟可以充分利用洪泛区湿地。

(3)第二期工程。在21世纪前10年进行更大规模的生态工程,重新开挖14.4公里的河道和恢复300多种野生生物的栖息地。恢复洪泛区和沼泽地,为奥基乔比湖和下游河口及沼泽地生态系统提供优良水质。

(4)河流走廊生态恢复监测与评估。近年来的监测结果表明,原有自然河道中过度繁殖的植物得到控制,新沙洲有所发展,创造了多样的栖息地。许多已经匿迹的鸟类又重新返回基西米河。科学家已证实该地区鸟类数量增长了三倍,水质得到了明显改善。

编辑 刘波

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