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岸线缓冲带在流域治理中的应用

2026-02-27 13:49:34

来源:流域生态前沿

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岸线缓冲带在流域治理中的应用

1、什么是岸线缓冲带

岸线缓冲带,是指沿河流、湖泊、水库、沟渠等各类水体岸线两侧,由植被、土壤、湿地、浅滩等自然要素或人工构建形成的带状过渡区域,作为水体与陆地生态系统之间的关键衔接纽带,是水陆生态交错带的核心组成部分。其范围界定需结合水体类型、流域生态敏感程度及治理目标,通常从水体边缘向陆侧延伸一定宽度,形成连续或分段的生态屏障。它通过物理阻隔、植被截留、土壤吸附、微生物降解等多重作用协同发力,有效实现污染物控制、岸坡稳定防护、水生态系统保护、滨水景观提升等多重功能,是现代流域综合治理、水生态修复工程中不可或缺的核心技术措施之一,在保障流域生态安全、改善水环境质量方面发挥着不可替代的作用。

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2、岸线缓冲带作用机理

岸线缓冲带对入河污染物的削减、岸坡稳定的维护及生态系统的保护,并非单一作用的结果,而是主要依靠物理、化学、生物三重机理协同作用、相互补充,形成完整的污染净化与生态防护体系,具体作用过程如下:

 

1. 物理作用

地表径流(包括农田径流、城市雨水、农村生活污水等)流经缓冲带时,因植被覆盖、地形起伏及土壤孔隙的阻挡,流速显著降低,水中携带的泥沙、悬浮物及附着在其上的污染物会逐渐沉降、拦截,减少直接入河的污染物总量; 

缓冲带内的植被茎秆、枯枝落叶层形成天然的物理屏障,既能阻滞地表径流的流动速度,延长径流在缓冲带内的停留时间,为后续的净化作用提供充足时间,又能拦截部分大颗粒污染物; 

缓冲带土壤的孔隙结构具有良好的过滤作用,可进一步截留、阻挡水中的细小颗粒污染物,减少污染物向水体的渗透与迁移,降低水体污染负荷。 

 

2. 化学作用

缓冲带土壤中的胶体颗粒具有较强的吸附能力,可对水中的氮、磷等营养盐、重金属离子及部分有机污染物进行吸附、络合、沉淀,将污染物固定在土壤中,阻止其进入水体; 

缓冲带内的土壤环境、植被根系活动会改变区域内的氧化还原电位,促进污染物的转化与稳定,例如将可溶解性的氮转化为不可溶性的氮化物,降低其对水体的污染风险,同时减少污染物的迁移扩散。 

 

3. 生物作用

缓冲带内的各类植被(乔灌木、草本、湿生植物等)可通过根系吸收水中的氮、磷等营养盐,将其转化为自身生长所需的养分,通过定期收割植被,可将吸收的污染物从系统中移除,实现污染物的长效削减; 

植被根系周围的根际微生物群落(如硝化细菌、反硝化细菌、降解菌等),可对水中的有机物进行降解、硝化反硝化脱氮,将有害的有机污染物转化为无害的物质(如二氧化碳、水、氮气等),进一步净化水体; 

缓冲带为鸟类、两栖类、水生生物等提供了良好的栖息、觅食、繁殖环境,丰富了区域生物多样性,而生物多样性的提升又能进一步增强水体自净能力,形成生态良性循环。 

 

总体机理:

地表径流(携带污染物)→ 植被阻滞(降低流速、拦截大颗粒)→ 泥沙沉降(去除悬浮物及附着污染物)→ 土壤过滤(截留细小颗粒)→ 微生物降解(转化有害污染物)→ 植物吸收(移除营养盐)→ 洁净水入河,最终实现削减污染、保护生态的核心目标。

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 3、岸线缓冲带分类

3.1 按功能定位分类

1. 生态保护型缓冲带:以水源地保护、生物栖息地修复、自然岸线恢复为核心目标,优先保障生态系统的完整性与稳定性,多用于流域源头区域、生态敏感区(如自然保护区、湿地公园、饮用水源地周边)。此类缓冲带尽量减少人工干预,以自然恢复为主,重点维护水陆生态连通性,保护水生、陆生生物的生存环境。

2. 污染截留型缓冲带:核心功能是削减农田面源污染、村镇生活污水污染、城市地表径流污染,是水环境治理中应用最广泛的类型之一。多布设在农田与水体之间、村镇周边河道、城市滨水区,通过优化植被配置和土壤结构,强化对氮、磷、泥沙及有机物的截留与净化能力。

3. 防洪护岸型缓冲带:以保障河道行洪安全、加固堤防、防止岸坡冲刷坍塌为主要目标,兼顾一定的生态功能。多布设在大江大河干流堤防外侧、城市河道两岸及易发生冲刷的河段,通过植被固土、生态护岸等措施,提升岸坡稳定性,降低洪水对河岸的冲击破坏,同时减少水土流失。

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4. 景观休闲型缓冲带:以提升滨水环境品质、打造亲水休闲空间、改善城市人居环境为核心,兼具生态防护与休闲功能。主要布设在城市内河、滨水公园、绿道周边,在满足污染截留、岸坡稳定的基础上,注重植被的景观性与观赏性,设置亲水步道、休憩设施,为居民提供休闲游憩的场所。

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3.2 按空间层次结构分类

1. 近水滨水带:紧邻水体边缘,是缓冲带的最内侧区域,宽度一般为2-5m,以湿生、水生植物为主(如芦苇、香蒲、菖蒲等)。其核心作用是防浪护岸,减少水体波浪对岸边的冲刷,同时为水生生物提供栖息环境,拦截水体表层的漂浮污染物。

2. 核心净化带:是缓冲带的主体部分,宽度最大(占缓冲带总宽度的60%-80%),以乔灌草复合植被结构为主(如杨树、柳树、灌木及各类草本植物)。该区域是污染物截留、净化的核心区域,通过植被阻滞、土壤吸附、微生物降解等多重作用,实现对地表径流污染物的高效削减,是提升水环境容量的关键区域。

3. 陆侧防护带:位于缓冲带的最外侧,靠近道路、农田、城区等人类活动区域,宽度一般为3-10m。其核心作用是阻隔人类活动(如农业生产、交通扬尘、生活垃圾)对缓冲带核心区域及水体的干扰,稳定边坡、防止水土流失,同时起到绿化隔离的作用,衔接缓冲带与周边陆地环境。

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 3.3 按构建形式分类

1. 自然原生型缓冲带:完全保留或自然恢复水体岸线周边的原生滩地、林草、湿地等自然景观,不设置任何人工硬质工程(如挡墙、砌石等)。此类缓冲带生态功能最完善,生物多样性最高,适用于生态环境良好的流域上游支流、饮用水源地周边及自然保护区内。

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2. 生态工程型缓冲带:结合生态保护与工程稳定需求,采用生态袋、格宾石笼、生态混凝土等柔性护岸材料,搭配各类乡土植被构建而成。此类缓冲带既能够满足岸坡稳定、防冲护岸的工程要求,又能最大限度保留生态功能,兼顾稳定性与生态性,是目前流域综合治理中最主流的构建形式。

3. 人工强化型缓冲带:在常规缓冲带的基础上,结合人工湿地、渗滤系统、前置塘等强化设施,进一步提升污染净化能力。此类缓冲带适用于污染负荷较重、面源污染集中的区域(如农田集中区、村镇聚居区周边河道),通过人工强化措施,实现对污染物的高效截留与降解。

 

4、岸线缓冲带设计规范(详见2026.1.14日《河湖生态缓冲带保护修复技术指南》)

4.1 设计原则

生态优先、自然近自然原则:优先保护原生生态系统,尽量采用自然材料和本土植被,减少人工硬质结构的使用,模拟自然岸线的形态与功能,实现生态系统的自我修复与稳定; 

因地制宜,与流域规划、防洪要求相协调原则:结合流域的水体类型、地形地貌、污染负荷、防洪标准等实际情况,科学设计缓冲带的宽度、结构与植被配置,确保缓冲带建设与流域整体治理规划、防洪工程相衔接,不影响行洪安全; 

水陆统筹、分段分类设计原则:统筹考虑水体与陆地生态系统的关联性,根据不同河段、不同区域的生态敏感程度、污染特点,分段设计缓冲带的类型、宽度与功能,实现精准治理; 

兼顾安全性、净化效果、经济性原则:在保障岸坡稳定、行洪安全(安全性)和污染物截留净化效果(功能性)的基础上,合理选择材料与施工工艺,控制建设与运维成本,实现生态效益、社会效益与经济效益的统一。 

 

4.2 宽度控制(常用参考)

一般河道:单侧10~30m,具体宽度根据河道等级、污染负荷、岸坡稳定性确定,中小河流可采用10-20m,大型河流可采用20-30m; 

湖泊水库:30~50m,湖泊周边缓冲带宽度可根据湖泊面积、水质目标调整,水库周边尤其是饮用水源地水库,可适当加宽; 

饮用水源地:50m以上,核心保护区周边缓冲带宽度不低于50m,严格控制人类活动,强化生态隔离与污染截留; 

城市建成区受限时:不小于5~10m,因城市土地资源紧张,可采用紧凑式生态缓冲带设计,搭配人工强化净化设施,确保基本的污染截留与生态防护功能。 

 

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4.3 植被配置规范

河湖具有季节性水位变动的水文条件,缓冲带的构建重点在于运用耐受季节性水淹的植物物种,建立优良的植物群落结构,形成拟自然植物群落的多层垂直分布格局。

 

植物选择原则:邻水区选择根系发达、固土力强、耐水湿水淹的灌草植被;中间过渡区选择根量多、根系分布广、抗逆性强的乔灌树种和草本植物;近陆区选择生长旺盛、茎叶密实、氮磷营养物质吸收能力强的树种植物。

以本土植物为主,乔、灌、草、湿生植物合理搭配,构建复合植被群落,提高植被的适应性、稳定性及抗病虫害能力,避免引入外来入侵物种,防止破坏本地生态系统; 

近水区域优先选用湿生、水生本土植物(如芦苇、香蒲、菖蒲等),起到防浪护岸、净化水体的作用;核心区域选用深根乔木(如杨树、柳树)固岸,搭配灌木和草本植物,提升污染物截留与净化效果; 

植被配置需考虑季节性,选择常绿与落叶植物搭配,确保缓冲带全年都能发挥防护与净化功能,同时注重植被的层次感,提升生态效益与景观效果,避免单一植被类型导致的生态脆弱性。 

 

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4.4 结构与竖向设计

缓冲带坡度宜平缓,一般控制在1:3~1:5,利于地表径流的入渗与滞留,减少水土流失,同时延长径流在缓冲带内的停留时间,提升净化效果; 

结合海绵城市理念,在缓冲带内设置浅沟、植草沟、洼地等设施,强化径流调控能力,引导地表径流有序流动,进一步截留污染物,缓解雨水冲刷压力; 

近水区域保留天然滩涂、浅滩,避免过度硬化,提高水陆生态连通性,为水生生物提供栖息环境,同时增强水体的自净能力,实现生态系统的良性循环。 

 

4.5 与防洪衔接

缓冲带建设不得缩窄河道行洪断面,不得影响堤防的稳定性与防洪功能,确保洪水能够顺利宣泄,避免因缓冲带建设引发洪水隐患; 

近水区域的护岸结构需满足抗冲刷、抗渗要求,根据河道洪水流量、流速,选择合适的生态护岸材料(如生态袋、格宾石笼等),防止洪水对岸边的冲刷破坏,兼顾防洪安全与生态保护。 

 

5、岸线缓冲带应用案例

案例1:流域综合治理——河流生态缓冲带建设

某平原河网流域,因周边农田面源污染、农村生活污水排放,导致河道水质长期处于Ⅳ类,水体自净能力薄弱,流域生态环境较差。为改善入河水质、恢复河道生态功能,该流域在干流及主要支流两岸建设15~30m岸线缓冲带,实施生态修复工程:

拆除河道原有硬质挡墙,恢复自然缓坡地形,重塑天然岸线形态,提升水陆生态连通性,减少人工干预对河道生态的破坏; 

配置杨树、柳树等本土深根乔木,搭配紫穗槐、荆条等灌木及狗牙根、早熟禾等草本植物,近水区域种植芦苇、香蒲等湿生植物,构建乔灌草湿复合植被群落; 

配套建设植草沟、前置塘等设施,拦截周边农田径流及农村生活污水中的氮、磷、泥沙等污染物,延长径流停留时间,提升净化效果。 

 

效果:

工程实施1年后,入河COD、氨氮、总磷浓度分别削减35%、42%、38%,河道水质稳定达到Ⅲ类标准;河道生态廊道基本恢复,鸟类、水生生物种类明显增加,生物多样性提升,流域生态环境得到显著改善,实现了污染控制与生态修复的双重目标。

 

案例2:饮用水源地——环湖生态缓冲带

某大型水库是周边城市的主要饮用水源地,近年来因周边农业生产、村镇开发,入库面源污染负荷增加,水源地水质面临一定压力。为保障饮用水安全,该水库沿库建设50m以上封闭型生态缓冲带,实施严格的生态保护与污染防控措施:

严格限制缓冲带内的人类开发活动,搬迁缓冲带内的居民点、农田,实行生态隔离,禁止化肥、农药使用,从源头减少污染输入; 

构建林草+人工湿地复合缓冲系统,种植侧柏、油松等常绿乔木,搭配湿地植物,形成多层次、高密度的生态屏障,高效拦截周边农业面源污染及地表径流污染物; 

在缓冲带周边设置生态围栏与水质监测点,定期开展水质监测,实时掌握缓冲带净化效果及入库水质变化,及时调整防护措施。 

 

效果:

缓冲带建成后,入库污染负荷显著降低,其中总氮、总磷入库量分别削减50%以上,水源地水质稳定保持Ⅱ类及以上标准,保障了周边城市居民的饮用水安全,同时改善了水库周边的生态环境,形成了“生态保护+水源保障”的良性格局。

 

案例3:城市河道——滨水缓冲带与海绵城市结合

某城市内河因原有岸线硬化、植被匮乏,导致雨水径流污染严重,河道内涝频发,滨水环境品质较差,影响居民生活。在城市内河改造工程中,将原有硬化岸线全面改造为生态缓冲带+滨水绿道,结合海绵城市建设理念,实现生态、民生与景观的协同提升:

拆除原有混凝土挡墙,采用生态袋、格宾石笼等柔性护岸材料,建设自然缓坡缓冲带,设置雨水花园、植草缓冲带等海绵设施,强化城市雨水径流的收集、滞留与净化; 

通过缓冲带植被及海绵设施,有效削减城市雨水径流中的COD、SS(悬浮物)及溢流污染,同时缓解城市内涝压力,提升雨水资源利用率; 

在缓冲带外侧打造滨水绿道、休憩平台等休闲设施,搭配观赏性乡土植被,打造亲水休闲空间,提升城市滨水环境品质,满足居民休闲游憩需求。 

 

效果:

改造后,城市内河雨水径流污染削减40%以上,内涝发生频次显著降低;河道水环境质量明显提升,滨水景观焕然一新,实现了水环境改善、雨洪调蓄、城市景观提升与民生保障的双赢,为城市内河生态改造提供了可借鉴的范例。

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