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国内外河流生态修复研究进展_王文君

国内外河流生态修复研究进展_王文君
国内外河流生态修复研究进展_王文君

第33卷第4期2012年7月水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol.33,No.4Jul.2012

收稿日期:2012-03-05

作者简介:王文君,1980年生,女,助理研究员,主要从事水生态

保护与修复工作。E-

mail :櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻

wangwj@mail.ihe.ac.cn 综述

国内外河流生态修复研究进展

王文君,黄道明

(水利部中国科学院水工程生态研究所,水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室,武汉430079)

Research Progress of River Restoration Research at Home and Abroad

WANG Wen-jun ,HUANG Dao-ming

(Key Laboratory of Ecological Impacts of Hydraulic-Projects and Restoration of Aquatic Ecosystem of

Ministry of Water Resources ,Institute of Hydroecology ,Ministry of Water Resources and

Chinese Academy of Sciences.Wuhan 430079,P.R.China )

摘要:随着社会的高速发展,人类活动对河流生态系统造成的不利影响逐渐显现,河流生态修复的理念应运而生。介绍国外河流生态修复理念和工程技术的发展历程,

20世纪30年代-20世纪50年代是以污水处理和河流水质保护为主的生态修复理论雏形阶段,20世纪50年代-20世纪80年代是以“近自然河道治理工程学”为主要理论基础的生态修复理论形成阶段,

20世纪80年代后河流生态修复的重点拓展为河流生态系统恢复,相关修复实践全面展开。阐述我国河流生态修复的现状及实践,自20世纪90年代我国开始河流生态修复技术的探索,目前在水质净化、

生态河堤建设、生态景观设计和新材料应用等科研领域取得了大量成果。提出应该从河流特点、生态学过程、河流流域等方面综合考虑,开展河流生态修复研究。关键词:河流;生态修复;研究进展中图分类号:X171.4

文献标志码:A

文章编号:1674-3075(2012)04-0142-05

河流系统包括河流干支流、河漫滩、有水力联系

的湖泊以及河岸带微生境等,

具有洪水调控、污染净化、气候调节、环境美化等多种功能,同时也是一个

物种丰富、

生产力较高的系统。多年来,人类活动如拦河筑坝、河道裁弯取直、河滩开发、围湖造田、防洪

建堤等,破坏了河流系统的自然形态和水生生境的复杂度,使得生态水文过程的可持续性遭到破坏,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。针对以上问题,国内外大规模开展河流生态修复技术的研究与实践,以恢复受损河流生态系统的结构、功能和生态过程,维护水生态系统健康,

实现人水和谐共存。1

国外河流生态修复研究进展

1.1

河流生态修复理论的雏形阶段

20世纪30年代—20世纪50年代为河流生态

修复理论的雏形阶段。

早期的水利工程主要以“治水”和“用水”为目标,防治水患灾害和满足航运、灌溉,是对河流掠夺式的开发,大量使用混凝土、石块等硬质材料,造成

河道渠化。这样的河流开发利用完全不顾河流生态系统的健康,打破了河流生态系统的平衡,造成河流水质恶化。面对日益严重的水质恶化现象,20世纪30年代起,很多西方国家对传统水利工程导致自然环境被破坏的做法进行了反思,开始有意识着手对遭受破坏的河流自然环境进行修复(廖先荣等,2009)。1938年德国Seifert 首先提出“近自然河溪治理”的概念,标志着河流生态修复研究的开端。“近自然河溪治理”是指能够在完成传统河道治理

任务的基础上达到近自然、

经济并保持景观美的一种治理方案(高甲荣等,1999)。但至此,西方国家对河流治理的重点主要是放在污水处理和河流水质

保护上。1.2

河流生态修复理论的形成阶段

20世纪50年代—20世纪80年代为河流生态修复理论的形成阶段。

随着污染控制措施的有效实施,河流的水质明

DOI:10.15928/j.1674-3075.2012.04.020

显改善,但河流的生物多样性、生物栖息环境的状况依然不佳,人们已经认识到混凝土护岸是导致河流生态系统恶化的重要原因,于是开始将生态学原理应用于土木工程。据此,20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程学”,提出要在工程设计理念中吸收生态学的原理和知识,改变传统的工程设计理念和技术方法,使河流的整治要符合植物化和生命化的原理(Laub et al,2009)。在整治目标上,强调河流自然的健康状态;在整治方法上,强调人为控制和河流的自我恢复相结合(姜正实等,2008)。“近自然河道治理工程学”成为河流生态修复技术的主要理论基础。

1962年美国生态学家H.T.Odum等提出将自我设计的生态学概念用于工程中,首次提出生态工程的概念(汪秀丽,2010),并将生态工程定义为“人运用少量辅助能而对那种以自然能为主的系统进行的环境控制”(Mitsch,1989;1996;1998)。1983年Odum又将生态工程修订为“设计和实施经济与自然的工艺技术”。

与此同时,修复受损河流生态系统的实践研究也在欧洲国家相继展开。1965年德国的Ernst Bitt-mann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸试验(Gray et al,1992),可以看作是最早的河流生态修复实践(陈兴茹,2011)。

20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局又将德国的生态护岸法丰富发展为“多自然型河道生态修复技术”(U.S.EPA,1998),将已建的混凝土护岸拆除,改修成柳树和自然石护岸,给鱼类等提供生存空间,把直线型河道改修为具有深渊和浅滩的蛇形弯曲的自然河道,让河流保持自然状态(颜兵文,2005)。之后,此方法在欧美及日本推广开来。

1.3河流生态修复实践全面展开阶段

20世纪80年代至今为河流生态修复实践全面展开的阶段。

随着生态工程在河流治理中的实践,河流保护的重点拓展到了河流生态系统的恢复,德国、瑞士于20世纪80年代提出了“河流再自然化”的概念,将河流修复到接近自然的程度。英国在修复河流时也强调“近自然化”,优先考虑河流生态功能的恢复(胡静波,2009)。荷兰则强调河流生态修复与防洪的结合,提出了“给河流以空间”的理念(王薇和李传奇,2003)。

美国的Mitsch和Jorgensn于1989年正式探讨了Odum等1962年提出的生态工程的概念,在此基础上诞生了“生态工程”这一理论(Mitsch,1989;1996;1998)。之后,又不断论证了将生态学原理运用于土木工程中的理论问题,奠定了河道生态修复技术的理论基础(杜良平,2007)。20世纪90年代以来,美国将兼顾生物生存的河道生态恢复作为水资源开发管理工作必须考虑的项目(杨海军等,2004)。

日本虽然于1986年才开始学习欧洲的河道治理经验(蔡晔,2007),但“多自然型河道生态修复技术”在日本被迅速发展起来。日本在学术上称之为“应用生态工学”,在行政上,建设省河川局将其称为“多自然型河川工法”或“近自然河川工法”(邓红兵等,2001)。日本的堤坝不再用水泥板修造,而是提倡凡有条件的河段应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料来修建河堤,并将其命名为“生态河堤”。仅在1991年,日本就有600多处试验工程进行多自然型河流治理法,日本建设省推进的第九次治水五年计划中,对5700km河流采用多自然型河流治理法,其中2300km为植物堤岸、1400km为石头及木材护底的自然河堤,不得已使用混凝土的2000km堤岸也按生态型护堤法进行了覆土改造(罗新正等,2001;赵润红等,2008;廖先荣等,2009;刘晓涛,2001)。

同时,西方国家也大范围开展了河道生态整治工程的实践。德国、美国、日本、法国、瑞士、奥地利、荷兰等国家纷纷大规模拆除了以前人工在河床上铺设的硬质材料(陈风琴等,2010),代之以可以生长灌草的土质边坡,逐步恢复河道及河岸的自然状态(陶理志,2007)。如美国著名的洛杉矶河已拆除了混凝土河道;德国在全国范围内开始治理被混凝土渠道化了的河道;瑞士在河流保护的法规中明文规定,优先使用生物材料治理河道;法国要求城市河道建设时,地面不透水面积不超过3.3%(夏振尧等,2005)。使用石质和水泥材料来铺设硬化河底、建造陡峭河岸、砍掉河岸边的树木、清理沿岸野生植物的河道治理方法,已被各国普遍否定,目前,河流生态修复已经成为国际大趋势(郝晓磊,2008)。

在过去的十几年里,拆除废旧坝(堰)、恢复生态的工作也空前展开。如美国在其国土内的大小河流上总共修建了75000多座挡水建筑物,到目前为止已有约500座坝(堰)被拆除(高凌,1993)。

随着河流生态修复技术方法的日渐成熟,发达国家于20世纪90年代尝试开展流域尺度下的河流

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2012年第4期王文君等,国内外河流生态修复研究进展

生态修复工程。例如,美国已经开始对基西米河、密西西比河、伊利诺伊河、凯斯密河和密苏里河流域进行了整体生态修复,并规划了未来20a长达60万km的河流修复计划(吴智洋等,2010);丹麦的斯凯恩河上正在进行着最大规模的河道复原工程,包括恢复河流和河漫滩的物理及水文动力,包括河流再次弯曲化,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(高凌,1993)。

2我国河流生态修复研究进展

2.1我国河流生态修复研究现状

近年来,我国生态学和水利学的学者已经深刻认识到水利工程对生态环境的影响,开始从不同角度积极阐明开展河流生态修复研究的重要性,探索修复受损河流生态系统的技术手段(杨芸,1999;邓红兵等,2001;张建春等,2003;董哲仁,2003a;2003b;汪恕诚,2003)。

我国对河流生态修复技术的认知起始于20世纪90年代,其中比较有代表性的是刘树坤1999年提出的“大水利”的理论框架(陈兴茹,2011),认为河流的开发应强调流域的综合整治与管理,同时注重发挥水的资源功能、环境功能和生态功能,流域的开发目标是提高流域自身的舒适度和富裕度,流域的开发与管理应以可持续发展为指导原则。并在其系列访日报告中(刘树坤,2002a;2002b;2002c;2002d;2002e;2002f;2003a;2003b;2003c)详细介绍了日本在河流开发与管理方面的理念和对策,对开展河流的防洪、水资源开发与保护、景观与生态修复、水文化等综合整治的技术措施进行了探讨,同时详细阐述了生态修复的思路、步骤、方法和措施等,为之后我国开展河流生态修复研究奠定了基础。

董哲仁于2003年提出了“生态水工学”的概念,分析了仅以水工学为基础的治水工程的弊病,对河流生态系统带来不利影响,提出在传统水利工程的设计中应结合生态学原理,充分考虑野生动植物的生存需求,保证河流生态系统的健康,建设人水和谐的水利工程(董哲仁,2003a)。2007年3月,董哲仁出版了《生态水利工程原理与技术》一书,为我国河流生态修复科研与工程开展提供了重要的理论基础。同时,唐涛等(2002)介绍了河流生态系统健康评价的国内外应用及发展趋势,概述了以水生生物指标为主的河流生态系统健康评价方法;郑天柱等(2002)介绍了受污染水体的生态修复技术,针对新沂河的污水治理实例,分析其修复效果,认为河流流量、含氧量、生物多样性是河流生态修复的关键因素;高甲荣等(2002)在分析传统治理概念的基础上,提出了河溪的自然治理原则,并探讨其应用的基本模式。王薇和李传奇(2003)从河流廊道的空间结构和生态功能的分析出发,提出了河流生态修复的概念和技术,详细介绍了美国、欧洲和日本的河流生态修复研究进展;王沛芳等(2003)探讨了国内外城市水生态系统建设的弊病,提出了水安全、水环境、水景观、水文化和水经济“五位一体”的城市水生态系统建设模式。杨海军等(2004)分析了水利工程对河流生态系统带来的压力,详细介绍了河流生态修复研究的内容和方法,认为应开展以恢复动植物栖息环境为目标的河岸生态修复技术研究;夏继红和严忠民(2004)重点介绍了植物型生态护岸技术的国内外研究现状,指出该技术存在时间、位置、物种选择方面的限制,同时需要较高水平的技术工人及完善的维护保养。赵彦伟和杨志峰(2005)研究了河流生态系统健康的概念、评价方法和发展方向,提出河流健康评价应关注其指标体系的构建、评价标准的判别和流域尺度的研究;达良俊和颜京松(2005)针对城市人工水景观建设中缺乏整体性,人工硬化模式严重的弊端,首次在我国提出进行近自然型人工水景观建设的理论与概念。陈庆伟等(2007)分析了大坝对河流生态系统造成的胁迫,介绍了水库生态调度技术措施。

2.2我国河流生态修复技术的应用

我国对河流生态修复的研究虽仅有二三十年的时间,但目前已经引起社会各界的高度关注,国内正在兴起河流生态修复的研究和应用推广的热潮,并在水质净化、生态河堤建设、生态景观设计和新材料的应用等研究领域取得了大量成果(李兴德等,2011)。

天津市南排河分段综合整治工程,福州市白马支河综合整治工程,秦皇岛市抚宁县洋河水库“复合人工湿地修复水库污染水体”示范工程(王蓉,2007),引江济太和淮河闸坝防污工程,上海市苏州河控制排污工程等,都明显改善了水体水质,减轻了水污染损失。

不少城市河道对生态河堤的构建,也都取得了良好的生态和社会效应。比较成功的实例有浙江台州市黄岩永宁江公园右岸的河流生态环境恢复和重建工程,江苏镇江市运粮河生态堤岸示范工程(夏振尧等,2005),成都市府南河活水公园的人工湿地

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工程,太原市汾河生态河堤整治工程,中山市岐江公园亲水生态护岸工程等。

目前,河流生态修复的试点工程已在全国展开。从2005到2008年,水利部先后确定了江苏无锡市、湖北省武汉市、广西桂林市、山东莱州市、浙江丽水市、辽宁新宾县、湖南凤凰县、吉林松原市、河北省邢台市、陕西西安市等10个城市作为全国水生态系统保护和修复试点。通过试点,探索和总结水生态系统保护与修复的工作经验,为全国水生态系统保护与修复工作的全面开展提供技术、管理、制度建设、体制建设和资金渠道拓展等方面的经验。

3对我国河流生态修复的建议

3.1顺应河流保护的阶段性

河流的生态修复应顺应河流保护的阶段性,“先治污,后生态”。对于重污染的河流应首先从根源截断污染物的排入,若过分强调采用生物—生态修复技术,一味的推崇生态措施,无疑会使得修复的效果事倍功半、不尽人意。

3.2充分认识河流生态修复的复杂性

要充分认识到河流生态修复的复杂性源于其背后生态学过程的复杂性。河流生态修复效果的评价指标是生物多样性的提高,而目前我国对河流生态修复的研究主要关注于生态工程技术的研究,在生物特别是水生生物对河流生境变化以及河流循环过程的响应机制等生态学过程方面的研究还很缺乏。应加强河流生态学的研究,同时注重水文学、水力学、景观学等多学科的融合。

3.3为河流量身定制修复方案

我国对河流生态修复的研究现在还处于对国外技术吸收、消化与适应性转化阶段,在学习外国先进经验的基础上应结合我国人多地少的国情,因地制宜,研究适用于我国的河流生态修复技术。

依据各条河流的自身生态特点,量身定制修复方案。对于河流形态完整性受损的河流,应立足于河流结构和功能的修复,若偏重于园林景观和水质修复效果的建设,只能修复河流表面的问题,并不能真正的达到河流生态修复的目的。

3.4从流域层面综合考虑

河流作为纵向、横向、垂向和时间上“四维”连续的生态体系,应加强对其流域层面上的生态修复研究,并注重相关技术标准和规范的编制工作。参考文献

蔡晔.2007.平原地区城市内河河道结构与水质恢复关系的实验研究[D].苏州:苏州大学.

陈风琴,耿福源,赵莹,等.2010.城市河流生态系统修复[J].中国人口·资源与环境,20(3):365-367.

陈庆伟,刘兰芬,孟凡光,等.2007.筑坝的河流生态效应及生态调度措施[J].水利发展研究,7(6):15-17,36.

陈兴茹.2011.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志,32(5):122-128.

达良俊,颜京松.2005.城市近自然型水系恢复与人工水景建设探讨[J].现代城市研究,(1):7-15.

邓红兵,王青春,王庆礼,等.2001.河岸植被缓冲带与河岸带管理[J].应用生态学报,12(6):951-954.

董哲仁.2003a.生态水工学的理论框架[J].水利学报,(1):1-3.

董哲仁.2003b.生态水工学———人与自然和谐的工程学[J].水利水电技术,34(7):80-85.

杜良平.2007.生态河道构建体系及其应用研究[D].杭州:浙江大学.

高甲荣,肖斌,牛健植.2002.河溪近自然治理的基本模式与应用界限[J].水土保持学报,16:84-87.

高甲荣.1999.近自然治理———以景观生态学为基础的荒溪治理工程[J].北京林业大学学报,21(1):80-85.

高凌.1993.工程稳定问题的干扰能量法[D].南京:河海大学.

赫晓磊.2008.山丘区生态河道设计方法研究[D].扬州:扬州大学.

胡静波.2009.城市河道生态修复方法初探[J].南水北调与水利科技,7(2):128-131.

姜正实,麻俊仁.2008.河流生态修复技术研究进展[J].吉林水利,(319):19-21.

李兴德,颜宏亮,马静,等.2011.污染河流生态修复研究进展[J].水利科技与经济,17(8):4-6.

廖先荣,王翠文,蒋文琼.2009.城市河流生态修复研究综述[J].天津科技,(6):31-32.

刘树坤.2002a.刘树坤访日报告:自然环境的保护和修复(一)[J].海河水利,(1):58-60.

刘树坤.2002b.刘树坤访日报告:自然环境的保护和修复(二)[J].海河水利,(2):58-60,64.

刘树坤.2002c.刘树坤访日报告:湿地生态系统的修复(三)[J].海河水利,(3):61-63,69.

刘树坤.2002d.刘树坤访日报告:湿地生态系统的修复(四)[J].海河水利,(4):61-64,67.

刘树坤.2002e.刘树坤访日报告:河流整治与生态修复(五)[J].海河水利,(5):64-66.

刘树坤.2002f.刘树坤访日报告:大坝建设中的生态修复(六)[J].海河水利,(6):62-65.

541

2012年第4期王文君等,国内外河流生态修复研究进展

刘树坤.2003a.刘树坤访日报告:水力发电站建设中的生态修复(七)[J].海河水利,(1):63-66.

刘树坤.2003b.刘树坤访日报告:自然共生型流域圈与都市的再生(八)[J].海河水利,(2):62-64.

刘树坤.2003c.刘树坤访日报告:日本城市河道的景观建设和管理(九)[J].海河水利,(3):68-69.

刘晓涛.2001.城市河流治理若干问题的探讨[J].规划师,17(6):66-69.

罗新正,孙广友.2001.河堤环境效应略论[J].环境科学研究,14(2):11-13.

唐涛,蔡庆华,刘建康.2002.河流生态系统健康及其评价[J].应用生态学报,13(9):1191-1194.

陶理志.2007.生态护坡在城市防洪堤的应用[J].人民长江,(3):80-82.

汪恕诚.2003.资源水利———人与自然和谐相处[M].北京:中国水利水电出版社.

汪秀丽.2010.浅议河流生态修复[J].水利电力科技,36(1):6-16.

王沛芳,王超,冯骞,等.2003.城市水生态系统建设模式研究进展[J].河海大学学报:自然科学版,31(5):485-

489.

王蓉.2007.人工湿地在河涌生态修复中的发展应用[J].重庆科技学院学报:自然科学版,9(3):122-124.

王薇,李传奇.2003.河流廊道与生态修复[J].水利水电技术,34(9):56-58.

吴智洋,韩冰,朱悦.2010.河流生态修复研究进展[J].河北农业科学,14(6):69-71.

夏继红,严忠民.2004.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持,(3):20-21.

夏振尧,许文年,戴方喜,等.2005.城市内河滨水堤岸生态修复技术探讨[J].中国水土保持,(10):30-31,38.颜兵文.2005.长株潭湘江河岸带景观生态规划研究[D].长沙:中南林学院.

杨海军,内田泰三,盛连喜,等.2004.受损河岸生态系统修复研究进展[J].东北师大学报,36(1):95-100.

杨芸.1999.论多自然型河流治理法对河流生态环境的影响[J].四川环境,18(1):19-24.

张建春,彭补拙.2003.河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建[J].生态学报,23(1):56-63.

赵润红,师卫华,赵辉,等.2008.城市护岸的发展历程和趋势[J].现代园艺,(9):46-47.

赵彦伟,杨志峰.2005.河流健康:概念、评价方法与方向[J].地理科学,25(1):119-124.

郑天柱,周建仁.2002.污染河道的生态恢复机理研究[J].环境科学,23(12):115-117.

Gray D H,Sotir R B.1992.Biotechnic stabiizatiton of highway cut slope[J].Journal of Geotechnical Engineering,118(9):1395-1409.

Laub B G,Palmer M A.2009.Restoration Ecology of Rivers [J].Encyclopedia of Inland Waters,(1):332-341.Mitsch W J.1989.Ecological engineering:an introduction to ecotechnology[M].New York:Wiley.

Mitsch W J.1996.Ecological engineering:a new paradigm for engineers and ecologists[M].Washington D C:National A-cademy Press.

Mitsch W J.1998.Ecological engineering:the7-year itch[J].Ecological Engineering,10:119-130.U.S.EPA.1998.Stream-corridor-restoration-principles,processes and practices[S].

(责任编辑杨春艳)

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河道生态修复基础

河道生态修复基础知识 一、概况 河道生态修复是指在生态学原理基础上,使用综合方法,改善水文条件和河道地貌学特征,修复受损伤的水生态系统的生物群体及结构,重建健康的水生生态系统,修复和强化水体生态系统的主要功能,并能使生态系统实现整体协调,自我维持、自我演替的良性循环。 城市河道生态修复是根据自然生态系统多样性的要求,恢复河道自然属性,改变因城市化和传统水利工程所造成的河道的非自然面貌,消除因此带来的生态胁迫,为河道内及滨河的生物重新构建栖息场所,使得生态系统恢复到接近自然的状态,从而恢复城市河道各种功能,保持河道健康。 二、世界河流生态修复进展

世界上许多国家都在进行河道重返自然的生态修复。从上世纪70 年代起开始,发达国家针对人类活动干扰对河道生态系统的负面影响,开发了河道生态修复的理论和技术。并在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河道生态建设的内容,或颁布了专门的河道生态工程设计导则。 目前,国外河道生态修复技术包括以下:根据“给河道以空间”的洪水管理理念,建设分洪道、降低河漫滩高程;恢复河道连续性和蜿蜒性;河道岸坡生态防护;重建深槽和浅滩序列;恢复洪泛区湿地;创建河道内生物栖息地结构;建设亲水设施;应用多孔和透水护岸材料和结构等。同时,利用生态学理论,采用生态技术修复受污染河水,恢复水体自净能力,如:人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、植物——土壤处理系统、水生植物处理系统、生物操纵技术等 1)德国的近自然河道治理工程 德国的Selferr 首先提出近自然河溪治理的概念。它是指能够在完成传统河道治理任务的基础上,接近自然、经济并保持景观美的一种治理方案1。20 世纪50 年代,德国创立了“近自然河道治理工程”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。70 年代中期,德国进行了称之为“重新自然化”关于自然的保护与创造的尝试,开始在全国范围内开始拆除了被砼渠道化了的河道,将河道恢复到接近自然的

河道治理及生态修复的研究

河道治理及生态修复的研究 摘要:虽然河道生态治理在我国的很多城市已经初具规模,但实际的治理效果 并不是很理想,导致这一现象的原因是因为在开展河道治理工作之前,相关工作 人员对影响河道生态系统的因素并不了解,河道治理模式缺乏科学性、系统性。 鉴于此,就河道治理存在的问题及生态治理建议展开了探讨,以期为相关工作起 到参考作用。 关键词:河道治理;生态修复;措施 引言 作为城市生态系统重要组成部分的河道,因其污染问题的严重性而日益受到 人们的关注,河道污染导致水质变坏,不仅会降低农作物的产量和质量、影响到 渔业生产的产量和质量、制约到工业的发展,更加会危害到人体的健康,加速生 态环境的退化和破坏,也会造成经济上的损失。因此,河道污染治理势在必行。 1河道治理的意义 城市化进程的不断加快加速了我国的水质污染,城市中的河道过水面积正在 逐渐减小。在处理河道的污水时,通常情况下是使用人工渠化、裁弯取直等传统 方式,从而使得河道的生态环境几乎失去了基本的功能,河道生态破坏现象严重。通过总结近年来国内外河道治理的方法经验发现,在河道修复工作中,仅仅恢复 河道的基本生态功能仍然无法实现河道治理的目标,还需要恢复水体的自净能力,从而实现改善环境、净化水体以及美化景观的目的。作为承载城市文化底蕴以及 城市发展的关键点,城市河道的治理工作需要考虑到社会、环境、人文以及生态 等方面的因素,从而建立新型的河道生态模式,这就要求河道生态不仅要发挥出 抗洪、排涝的机泵功能,同时还应顺应自然界的规律变化,恢复河道的环境生态 特征,确保生态环境的稳定发展。 2河道治理以及生态修复工作的主要原则 2.1生态治理的原则 目前,人们的一些不良生产和生活习惯对生态环境造成了极大的危害,进而 威胁着河流及其周边地区的整个生态系统。因此,在治理河道工程时,不能破坏 原有的生态系统,导致生态系统的进一步恶化。相反,我们应该创造一种生态手段,如河岸景观和选择树木或灌木,以改善河流生态环境,以有效地保持原有的 生态系统的河流。 2.2区域规划的原则 治理好河流,必须考虑城市发展和生态环境的方方面面。我们不应过分考虑 某一方面。毕竟,我们必须为人民服务,以便本末倒置。如果有冲突,我们应该 从两个方面进行权衡,以避免生态环境的进一步恶化。河流管理是城市总体规划 的一部分。为城市的发展提供更高的生活质量是必要的。 2.3远近结合的原则 河流治理工程不是一天就可以完成的,而是一个漫长而复杂的过程。所以对 于河流管理,不要急功近利,而是要长期坚持治理距离相结合的原则。具体而言,有关部门应根据渠道的实际情况,制定了详细的治疗计划应该包括短期、中期和 长期目标的治理计划,以及具体的管理措施和程序的每一个阶段,逐步推进,从 而实现长期健康发展,河流生态系统。 3河道治理及生态修复的措施 3.1修复河床断面

河道生态修复专题报告

河道生态修复专题报告 1、砂坑治理 沙坑的成因分析 导致沙坑形成的原因有人为和自然两种因素,人为的挖沙取石是沙坑形成的主要原因,不合理的开采利用,破坏地表植被,直接导致沙坑形成。同时风蚀、水蚀也加剧了沙坑的形成。 沙坑的特点分析:一般分布较广、且多数比较零散。 沙坑的危害 (1)破坏土地、影响地表景观。 砂石的开采是以剥离挖损土地为主,显着改变了地表景观,一般沙坑开采前是有植被覆盖的河滩地,甚至是农田。开采后地貌和植被遭到破坏,由于沙石的挖去,地面形成巨大的沙坑,且周围堆置着大量的废石与垃圾,严重破坏地表自然景观,形成一个与周围环境完全不同甚至极不协调的外观。随着人类社会的发展与进度,景观的破坏越来越多的引起当地居民的强烈反应。 (2)形成大量沙尘源,容易就地起砂。 沙坑多分布在生态环境原本就很脆弱的河道两侧及荒滩地。由挖沙取石,破坏了植被和表层土壤,形成大面积的荒沙地。到了冬春季节,风起沙扬。 (3)造成大量的水土流失。 人工采石挖沙,形成沙坑,造成周边地段地下水下降,加上人工对地面的扰动,使土壤的抗侵蚀性降低,到了雨季,加剧水土流失,并容易引起塌方等自然地质灾害。 总之,由于砂石的开采,沙坑的形成,破坏了生态环境,污染了大气环境,严重影响了社会经济的发展和人名的生活水平。 沙坑治理的具体措施 (1)大沙坑治理采取小坡平整的措施 1)平整最小边坡1:5。根据植被生长需要及稳固沙土要求,植被自然生长所需坡度不宜陡于1:5。 2)尽量保证堤脚护堤滩地宽度不小于30m。 3)基本保证每一个横断面内,挖填土方内部平衡,且就近平衡。 (2)有常流水的河道,采取引种水草、封河育草的措施,恢复河道的湿地景观。 (3)干旱河道采取撒播草籽的措施,提高河道内的植被盖度,减少水土流失,避免扬沙。 2、土壤改良 针对不同土壤质地类型,提出相应的土壤改良措施模式: (1)河道基质为砾石类占主体的地段:首先将河道局部小地形地貌平整处理,然后覆盖一层3-5cm层厚的生土,并碾压2-3次,压实,形成一个隔水层。其次将河道内的沙土按照1:1的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为:黄壤土60%,有机质(泥炭和农家肥总计15-20%)+植物纤维(粉碎的农作物秸秆20%-25%)。增加适当的土壤改良剂及保水剂,配好的客土覆盖20cm厚度。 (2)沙质土类为主体的地段:河道平整处理,然后覆盖一层3-5cm层厚的生土,并碾压2-3次,压实,形成一个隔水层。将河道内的沙土按照4:3的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为:黄壤土60%,有机质(泥炭和

基于河流生态系统修复理念的中小河流治理应用

基于河流生态系统修复理念的中小河流治理应用 发表时间:2019-03-14T16:13:54.017Z 来源:《建筑模拟》2018年第34期作者:董琳朱晓春景文洲 [导读] 本文系统回顾了“生态治河”理念的演变历程,总结了目前生态治理中存在的一些误区,针对中小河流治理中河流生态系统恢复理念的应用提出了具体措施建议。 董琳朱晓春景文洲 海河水利委员会科技咨询中心天津 300170 摘要:中小河流是我国众多河流水系的重要组成部分,河流与其周边河岸带等环境载体一同构成了现今丰富多样、生动立体的生态系统。中小河流治理既是当前我国生态文明建设的主要任务之一,也是进一步提升防洪减灾能力的重要保障。本文系统回顾了“生态治河”理念的演变历程,总结了目前生态治理中存在的一些误区,针对中小河流治理中河流生态系统恢复理念的应用提出了具体措施建议。研究成果与结论可作为工程设计、河流管理等工作提供参考依据。 关键字:中小河道;河流生态系统;自然恢复;治理 Abstract:As an important part of China’s River System,Middle and Small Creeks,as well as surrounding reparation zone,constitute a diversified,vibrant and tridimensional Ecosystem. To efficiently harness Middle and Small Rivers is not only one of the mains tasks in current Ecological Civilization Construction,but a great improvement to China’s Flood Control and Disaster Reduction. A systematic review of evolution process is conducted in this paper to summarize and analyze the problems in present Middle and Small Creeks Harness. Some concrete measures are propounded,aiming at the application of Ecosystem Restoration Concept,to promote the Middle and Small Rivers construction. Results and conclusions can be referred by Engineering design or River Management. Key words:Middle and Small Creeks,Rover Ecosystem,Natural restoration,Harness 1 传统治理模式及变化趋势 中小河流是数量众多的河流水系的重要组成部分,是大江大河综合治理中关键的“最后一公里”,开展河道整治是恢复提高河道基本功能的根本措施,是提高水资源承载能力,改善生态环境的有效途径,支撑着人们日常生活和经济发展。 在中小河流治理之初,受传统的大江大河治理模式影响,以提高河道的防洪标准,恢复防洪功能,保障河流周边城镇、基础设施、基本农田防洪安全为目的。主要措施为清淤、复堤、新建堤防、护岸等措施。在河道治理中,采用裁弯取直、束河筑堤、清淤清障等方式增大过流断面,畅通河道、宣泄洪水,硬质护岸可以有效保护堤防不受水流冲刷的影响,防止河流溃决。经过一段时间的治理,中小河流在防洪排涝方面,取得了一定成效。 在传统的治理中,主要采用浆砌石、钢筋混凝土等硬质建筑材料,护岸基本型式为直立式和陡坡式,这种工程结构抗冲刷侵蚀和整体性较好,但堤岸过度硬化,封闭隔绝土壤与水体之间的物质交换,使得土壤、植物、生物之间失去有机联系,严重破坏岸坡周边的生态系统。经过裁弯取直的河道,较之自然蜿蜒曲折的河道,其水流流态更为均匀、汇流和下泄流速更快,不仅增加了上一级支流的防洪负担,也使得原来河流中生长的鱼类、植物失去适宜的水温、流速等生存环境。这些问题导致水生动植物数量急剧减少,河流生态功能退化。伴随人们对生态环境的认识和要求不断提高,传统治河方法的弊端已逐步为大家所认识,我国在近年来实施的中小河流治理中也突出生态治河理念,农村河道以保护农田为主兼顾恢复生态、美化环境,县城河道以县城防洪为主,兼顾亲水需求,营造水景观,尽量保持河流蜿蜒曲折的自然形态,恢复河流生态多样性。 2 河流生态系统修复 河流生态修复是指利用生态系统原理,采取各种方法修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构,重建健康的水生生态系统,修复和强化水体生态系统的主要功能,并能使生态系统实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环。 1962年,“生态工程”这一概念被首次提出,而后专家学者提出了对于生态治理的不同理解,Schlueter认为近自然治理首先要满足人类对河流的利用要求,同时维护河流的生态多样性,Bidner认为河道治理首要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况,以权衡河道整治与生态系统负面影响之间的尺度。Hohmann则强调生态多样性在生态治理中的重要作用,从维护河流生态平衡的角度出发,认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流产生的压力,维持河流环境多样性,注重工程治理与自然景观的和谐性。 对于如何将生态系统修复理念应用于中小河流治理,有人主张河流生态治理应该更多的依靠自然界的力量,靠自然演替过程实现生态恢复目标;一些人认为,对于生态工程的把握,应在权衡满足经济社会需求与满足生态健康关系上,采取二者并重的立场。 3 中小河流的生态恢复治理理念 尽管许多发达国家在河流治理方面积累了许多经验,但其理论和方法尚处于发展阶段,由于我国自然条件和经济发展阶段的不同,不能直接套用发达国家的生态治理模式,必须结合我国国情进行河流生态治理。 董哲仁提出河流生态恢复应在充分发挥生态系统自我修复功能的基础上,采取工程和非工程措施,促进河流生态系统恢复到较为自然的状态,改善其生态完整性和可持续性的一种生态保护行动。 中小河流以县、乡河流为主,河流沿岸多为集中居住地区或基本农田,两岸滩地宽度较小,加之投资规模受限,不适宜采用大江大河与城市规划相结合的综合生态治理模式,治理应从河流水系自身的自然规律出发,在提升防洪减灾能力的基础上,立足当地自然条件和防洪需求,统筹协调流域防洪安全、生态环境保护、水资源可持续利用三者之间的关系。河流生态修复的主要任务是通过极简单的建筑材料与自然修复手段,在没有人类活动干预,或者干预较少的情况下,通过水流、植物、动物、土壤等河流生态系统中各个环节的共同作用,恢复河流自然原始状态,在一定的时间作用下,达到自然的平衡状态,恢复自我组织、自我修复能力,实现持续河流健康状态。 4 生态恢复在河道治理中的运用 从治理目标来看,河道生态恢复需要根据环境变化、经济状况及河流特征等因素确定,将河道整治目标定位于河流生态系统健康的保护和恢复,对河流水文、水质、河流生物、河流形态、河岸带状况进行综合评估、统筹考虑,从而确定科学、合理、经济可行的河道整治目标。 从治理措施来看,为了有效恢复和维持河流生态系统,中小河流治理必须转变单一追求工程安全的传统水利工程设计思想,根据治理

河流生态修复技术

河流生态修复技术 令狐采学 摘要:在河流生态系统普遍遭受严重破坏的今天,河流生态修复成为研究的热点。本文在广泛查阅国内外河流生态修复资料的基础上,阐发人类活动在传统水利工程、污染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统的胁迫作用。本文对河流系统及河流生态修复进行了探讨,对不合的河流生态修复技术进行了归类阐发。简要介绍了水域生态修复技术:水生生物群落恢复技术、生态浮岛技术、曝气增氧技术、微生物修复技术;河流水陆交错带植被修复技术;生态护岸技术等。 关键词:河流;生态修复;生态修复技术 The River Ecological Restoration Technology Abstract:The ecological restoration of river ecosystem has become a research hotspot because the river ecosystems were generally severely damaged.On the basis ofbroad access to the information of the domestic and international ecological restoration, the stress of the river ecosystem which was forced by human activities in the traditional water conservancy project, pollutant emissions, excessive diversion of water project and fishing activities also was analyzed. Investigate of the river systems and river ecological restoration. The adaptability of different river ecologicalrestoration technologies were classifiedand analyzed. Waters of ecological restoration technology is

六大生态修复技术汇总2018.8.30

六大生态修复技术汇总 水环境生态修复六大技术汇总 1人工增氧技术 1)概念:通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。 2)优缺点:为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2复合生态滤床技术 1)概念:复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等 共同组成。 2)优缺点:建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。 3生物膜净化技术 1)概念:生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。 2)优缺点:抗污水和

化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。 4水生植物修复技术 1)概念:通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。 2)优缺点:建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。 5底泥生物氧化技术 城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。

河道整治及生态修复监理细则

淮安市白马河上游九条河道整治及生态修复工程 监 理 细 则 监理单位:江苏省工程勘测研究院有限责任公司洪泽县白马湖生态保护项目监理部 日期:2016年11月22日

施工监理实施细则 说明: 1.本细则依据工程承建合同文件、设计文件以及《水利水电工程施工监理规范》SL288-2014、《水利工程建设标准强制性条文2016版》等有关工程规范编制。 2.编制单位:江苏省工程勘测研究院有限责任公司洪泽县白马湖生态保护项目监理部 批准人: 编制人: 洪泽县白马湖生态保护项目监理部 日期:2016年11月22日

施工监理实施细则 1、总则 1.1本细则依据工程承建合同文件及有关工程规程规范和技术标准编制。 1.2 本细则适用于水利水电工程建筑材料的质量监理。 2、承包人的责任 2.1承包人应向监理提交建筑材料的采购合同、出厂质量证明、出厂合格证和出厂试验报告。 2.2承包人必须按合同的有关规定建立检测试验室或委托有资质的检测单位,对施工中采用的建筑材料进行自检取样试验,并按规定将试验报告报送监理审查和核备。 2.3监理可按监理合同规定或项目法人要求对建筑材料进行抽检试验,承包人应为监理的抽检试验提供方便。 2.4承包人计划使用代用材料时,应报送监理审批。 2.5承包人应对提供使用的所有材料负全部责任。一旦发现使用不合格的材料,应按监理指示予以更换并将不合格的材料运离工地,并承担由此造成的一切损失和合同责任。 2.6承包人未按规定进行建筑材料的质量检验而造成施工进度延误的,由承包人承担合同责任。 3、申报签证程序

3.1建筑材料进场前,承包人应按合同有关条款规定,将拟选择的有生产许可证的厂家,采购或使用计划,一并报监理审查批准后方可实施。 3.2在建筑材料进场前,承包人应按规定,进行检测试验,并向监理报送《进场材料报验单》。 3.3上述报送文件连同签审意见单均一式四份,经承包人项目经理签署并加盖公章后报送监理部,监理部在检查合格后予以签证确认,承包人方可使建筑材料进场。 3.4 如果承包人未能按期向监理部报送上述文件时,由此造成施工工期延误和其他损失,均由承包人承担合同责任。 4. 质量检验程序 4.1钢筋与型材 4.1.1钢筋与型材,生产厂家应有生产资质和生产许可证,每批应有出厂日期、生产合格证及产品质量检验报告。 4.1.2钢筋使用前,按同品种、同等级、同炉号、同厂家生产每60t一批(不足60t的按一批)验收,每批至少取样一组,做抗拉及冷弯试验。 4.1.3钢号不明的钢材,经试验合格后方可使用,但不能在承重结构的重要部位上使用。对钢号不明的钢材进行试验,其抽样组数不得少于6组。 4.1.4钢筋的焊接方法应符合有关规程规范,对使用的不同品种、钢号、直径的钢筋之间焊接均需至少进行一组焊接强度试验。

河流生态修复理论技术及其应用

河流生态修复理论技术及其应用 提要:本文提出了河流生态修复整体模型,系统阐述了水利工程对河流生态系统胁迫及其机理,对传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思,总结了河流生态修复规划原则与评估方法及河流廊道生态修复技术,对典型示范工程进行了简单介绍。 关键词:胁迫,生态修复,模型,示范工程 T HEORIES AND PRACTICES OF RIVER RESTORATION Dong Zheren, Sun Dongya, Peng Jing ABSTRACT:The holistic model of river ecosystem structure and function is proposed. Stresses of hydraulic engineering on river ecosystems are analyzed comprehensively. Countermeasures and technologies are brought forward for ecological compensations and rehabilitations, which overcome some shortcomings of traditional methodologies in hydraulic project planning, design and management. One demonstration project on river restoration is briefly introduced. Keywords: Stress, river restoration, holistic model, demonstration project 1、前言 水利工程在防洪、灌溉、供水、发电、航运和旅游等诸多方面对于保障社会安全、促进经济可持续发展发挥着巨大的作用,这是举世公认的事实。但是另一方面,水坝和堤防建设、河道整治工程和跨流域调水工程等各类水利工程对于河流、湖泊生态系统也造成了胁迫效应。水利工程的负面影响主要表现为改变了自然水文规律和引起地貌特征变化,从而不同程度地改变了生境条件,导致淡水生态系统结构和功能的变化。 水利工程的生态影响问题引起了社会各界的广泛关注,也逐渐变成了水利水电建设发展的瓶颈问题。如何正确对待和处理水利工程的生态影响问题,需要坚持可持续发展的原则,用辩证的观点进行分析。在工程技术层面上,纵观传统意义上水利工程的建设和管理目标,都是以建设和运行工程设施为手段,通过改造和控制河流,实现预期的经济效益和社会目标。 传统意义上的水利工程尽管满足了社会经济需求,但是在不同程度上忽视了淡水生态系统的健康需求,因此对生态系统构成了胁迫效应。面对这个复杂问题,应坚持全面权衡利弊,力争趋利避害的辩证思维方法,探索通过工程措施、生物措施和管理措施,尽量避免、缓解或补偿水利工程对于河流生态系统的负面影响,达到社会经济效益与生态保护二者兼顾的目标。 本文系统阐述了水利工程的生态影响现象,分析了胁迫效应的机理,对于传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思,总结了河流生态修复规划原则与评估方法和河流廊道生态修复技术,对典型示范工程进行了介绍。 2、水利工程对河流生态系统胁迫和机理分析 自然力和人类活动对于淡水生态系统构成双重胁迫。各类水利工程对淡水生态系统的胁迫是大规模人

谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究

谈水生态修复技术在河道治理中的应用研究 发表时间:2019-07-26T15:00:00.287Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:肖孟富 [导读] 摘要:人均水资源的逐渐减少,是不合理的人类活动造成的,破坏了水生态的平衡,导致水体污染严重,水环境日益恶化。 广州市水电建设工程有限公司 510600 摘要:人均水资源的逐渐减少,是不合理的人类活动造成的,破坏了水生态的平衡,导致水体污染严重,水环境日益恶化。本文从水生态修复概念入手,介绍了水生物基础修复技术,然后分析了水生态修复技术在河道治理中的应用要点,希望可以给相关人士提供一定的参考。 关键词:水生态修复技术;河道治理;应用;研究 近年来,我国水利工程获得了快速的发展和壮大,但是对河道的生态环境和生态景观造成了很多负面影响,导致水体出现恶臭及水体富营养化引发蓝藻水华泛滥等现象。水生态修复技术的应用,能够较好地处理这些问题,而且不需要耗费能源,建设成本和运行成本低,因此该项技术已经成为河道整治的新措施。 1.水生态修复概念 完整的水生态系统需要具备水生植物群落以及水生动物,同时,还要有数目巨大的微生物以及原生动物等。而水生态修复技术这是运用栽培植物和培养微生物的方法来进行转化水中的污染物,或者进行转移降解等方法,来改善水生物的生存环境,以此来达到净化水质的目的。这种技术在目前也是国际上常用的用于治理水体污染的其中一个方法,水生态修复技术不仅具有治污效果好造价低,而且运行成本也低的优点。根据大量实践和研究表明,对河道水体的治理,就一定要从污染源开始进行控制,与此同时,将水生态修复技术与之相结合,从而达到根本上进行治理,恢复水体生态。 2.水生态修复技术的内容 水生态修复系统是在河流生态系统遭到了严重破坏的当今,生态治水新理念的提倡而应运而生。水生态修复技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护,是目前治理河道水生态的关键技术。生物在一定的自然环境下生存和发展的状态称为生态系统,完整的水生态系统包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物,以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术的具体内容是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化和降解,净化水质,改善、修复水生物生存环境。作为目前来讲国际上常用的水体污染治理办法之一,水生态修复技术具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。实践生活表明,对河流水环境的治理,必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法,实施“截污治污、恢复生态”。 3.水生态修复主要技术类型 3.1生物处理技术 水生态修复技术中生物处理技术主要有厌氧处理、好氧处理以及厌氧-好痒组合处理三种。其运用人工培养的适用于分解污染物的一些微生物。运用控制这些微生物的品种、数量以及生长环境等,并结合人工曝气等措施,来加快并稳定诸如COD、氨氮以及有机氮等污染物的处理。生物处理技术依照河道水体的流域面积、水流以及污染程度等因素予以具体制定,现在主要为原位生物修复技术,运用于污染较为严重河道的水质净化。 3.2修建生态岸坡 水生态修复技术最终的目的是为了对受到污染的水体生物环境进行合理的修复,重新建立完整的水生态系统生物平衡体系,使其可以按照自然发展规律完成生态食物链的重建。随着人们环境保护意识的不断提高,人们自身的环保理念也随之改变。人们的环境保护理念已经逐步的由传统的防洪、排涝向安全、生态的水环境观念转变。生态型岸坡的修建,不仅改变了传统河坡直立的结构形式,同时随着岸边植物种植数量的不断增加,利用植物发达的根系实现土壤固结的目的,不仅有助于岸坡稳定性的全面提升,降低了岸坡被雨水冲刷现象发生的几率,而且岸边种植的大量的植物,也发挥出其在水生物保护方面的作用,为水生物营造了良好的栖息城所,加快了水体生态系统恢复的速率。 3.3生物修复 生物修复技术主要是指运用水生动植物、微生物等转化、分解、吸收水中污染物,从而达到水生态修复、水环境优化的效果。生态修复技术不仅能是单一动植物与微生物的修复,还可为不同动植物与微生物一同构成的水生态系统来开展水生态修复。在河道生态修复中动植物与微生物扮演着不同的角色,但是其都在水体净化中发挥着非常重要的作用。 3.4人工湿地处理技术 人工湿地具有调节区域气候的重要作用,通过物理、化学、生物三重作用实现水体净化工作。人工湿地的修建可以维持系统内的生物多样性,调节地表径流,通过重建较为完整的水生态系统对污染水体进行净化。人工湿地不仅能够美化当地环境、构造景观,更能调节气温及空气湿度,对局部气候有效进行调节。 4.生态修复技术在河道治理中的应用要点 4.1合理配置植物种类 将植物的种类进行有效合理的配置,选择适合该河道的植物种类对生态修复技术在河道治理中有着十分重要的作用。不同的植物对土质的适应性和选择性不同,这就要求在选择植物护岸时,就必须按照河道不同的水位来进行,并结合当地的具体情况来开展。 4.2建设多样性河流 通过恢复河流横、纵向连通来实现建设河流的多样性,河流形态多样可以有效减少岸坡和河床材料硬质化。进行河流横向的连通,是为了恢复和维持河流蜿蜒、曲折、多变的形态;进行纵向的连续性,即将河流建设成有护坡地基主河槽的复合断面状态。如果是在用护岸的地段,就需要采用透水岸坡防护结构,与此同时,科学的运用植物护坡和天然材料,像木桩、水葱、芦荟、柳树和乱石等,以此避免河流护岸硬质化。 4.3布置人工湿地 人工湿地是比较常见的人造景观,有些湿地是在现有河道形态基础上进行开凿和布置人工湿地;也有部分人工湿地经由人工开凿,完全由人工来重现湿地景观。人工湿地作为水生态净化系统的一种表现形式,对于恢复河道的水生动植物系统发挥了重大的作用。因此,通

浅议河流生态系统修复的理念和措施

浅议河流生态系统的修复 摘要:在经济飞速发展的今天,人类活动对河流产生了巨大的影响。人们渐渐的意识到这个严重问题,但是在河道治理工程中,传统的方法对生态破坏较大。采用生态修复的方法能恢复已受破坏的河流生态环境。通过分析受损河流生态系统在生态修复方面的研究现状及存在的问题和国内外河流生态修复的现金理念和技术。提出了河流生态修复的目标和措施。 关键词:河流生态系统传统治理生态修复目标技术措施植物措施 引言 随着社会经济的发展进步,人对河流的过度开发利用而不加以保护。传统的河流治理工程往往局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能而很少考虑河流的生态、景观、休闲、娱乐等其他功能。河流治理中大量的采用混凝土等硬质材料使自然水体形态渠道化或水池化,水岸混凝土化,破坏了河流生态系统,使得河流无法自净;隔断了水体与陆地之间的联系,使得水质恶化,水生生物锐减,河流生态系统退化。然而随着社会的进步、经济的发展,人们对生态环境的要求越来越趋向于天然,提倡和谐发展、简历生态型社会等并加强水资源保护,改善河流环境,修复和构建生态型河流已是势在必行了。河流石水陆交错带,在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。健康的河流生态系统能使物质通过其界面区的速度和形式保持适当,从而使陆地加强了“水土保持”,水体防止了“富营养化”的出现。不合理的土地利用方式和高强度的开发,会导致河流生态系统受到严重破坏,在城镇化程度较高的地区表现尤为突出。 河流生态修复的目标正是为了重建受到破坏的河岸生态系统,恢复水文、地质、生物多样性等生态功能。目前国内对河流生态修复的研究大多集中在护坡上,而往往忽视了对河流功能恢复,对其河流生态治理整体上认识不足。本文研究了国内外河流生态修复的先进理念和技术,探讨河流生态功能修复的目标和措施。 一、传统河流治理存在的问题: 河流是人类生存和发展必不可少的要素,是水环境的重要载体,也是自然环境的重要组成部分。人类为了生存和发展,不断的和河流争夺空间和资源,特别是经济的发展更加重了对河流的索取,然而传统的河流治理技术中,特别是对城市河流,为了争夺有限的土地和控制河势、确保河流的防洪安全,人们着力于运用石块、混凝土等硬质材料的结构设计。片面强调防洪、排涝或兴利输水,不考虑对水生态、水环境的影响,牺牲了河流可持续发展的空间,损伤了河流的健康,破坏了生态系统,污染了水环境,缩短了河流的生命,退化了河流应有的功能。而且在各种的设计规范,未明确提出河流的生态治理的要求,致使不少地方的河流,被人为渠化及对河岸的强行硬化,产生了诸多的影响,主要有: 与河流争夺空间,导致生态系统的破坏 城市经济的发展和人口的增加,城市河流水面不断的被人为侵占或缩窄,导致城市水面积急剧减少,天然调蓄功能严重萎缩,家中了内涝发生的几率。在城市建设中,为了多争一块土地,许多城市盲目填河,将河流排水改为管道排水,将软排水改为硬排水,城市排水管网与城市河流不配套,排水系统不协调。防汛排水时,市区内河水满为患,泵站被迫停机的事时有发生,致使城市排水的矛盾十分突出。 河道两岸水渠化、硬化,导致城市景观河水环境的破坏 国内河流治理片面追求统一化、直线化、河槽渠化,河岸硬化,边界整齐,走向笔直,河流两岸被强行硬化覆盖,只考虑河流的防洪功能,而淡化了河流的资源功能和生态功能,破坏了自然河流的生态链,破坏了生态环境。河岸衬砌硬化之后,原始河岸面目全非,土体与水体的关系相割裂,隔断了河流水域中的生物、微生物与陆域的接触,并引起其自然生存环境

河流生态修复技术

河流生态修复技术 摘要:在河流生态系统普遍遭受严重窃:坏得今天,河流生态修复成为研究得热点。本文在广泛查阅国内外河流生态修复资料得基础上,分析人类活动在传统水利工程、污 染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统得胁迫作用。本文对河流系统及 河流生态修复进行了探讨,对不同得河流生态修复技术进行了归类分析。简要介绍了水 域生态修复技术:水生生物群落恢复技术、生态浮岛技术、曝气增氧技术、微生物修复 技术;河流水陆交错带植被修复技术;生态护岸技术等。 关键词:河流;生态修复;生态修复技术 The River Ecological Restoration Technology Abstract: The ecological restoration of river ecosystem has bee a research hotspot because the river ecosystems were generally severely damaged、On the basis of broad access to the information of die domestic and international ecological restoration, the stress of the river ecosystem which was forced by human activities in the traditional water conservancy project, pollutant emissions, excessive diversion of water project and fishing activities also was analyzed、Investigate of the river systems and river ecological restoration^ The adaptability of different river ecological restoration technologies were classified and analyzedWaters of ecological restoration technology is made, such as aquatic munity recovery techniques, ecological floating bed technology, aeration technology, microbial remediation; Rivers crisscross ecological restoration technology of water bank, such as vegetation restoration technology; ecological revetment technology etc> Keywords:river;ecological restoration;ecological restoration technologies 引言 水环境污染与水资源短缺就是当今全球淡水资源面临得两大危机。河流就是我国水环境得重要组成部分,就是人们生活生产得水资源基础,在社会发展中发挥着巨大得作用,水环境质量得好坏直接制约地区乃至全国整个国家经济得持续发展⑴。近年来,随 着我国人口得增加与社会经济得快速发展,一方面,城市污水处理设施得建设严重滞后于工业化与城镇化得进程,导致大量未经处理得工业废水与生活污水排入自然水体;列一方面,农业生产中过量施用农药化肥,导致更为广泛得非点源污染不断汇人自然水体;此 外,为了过度追求经济利益,自然河流不断被人为渠道化、直线化以及硬质化,导致自 然河流得自净能力与纳污能力减弱。以上一系列得人为活动均导致了水体环境得严重污

河道生态修复技术

生态河道修复工程 河道是包括土地、动植物、水体的复杂生态系统。具有调节径流、调蓄水量、去除水中有毒有害物质,提供水生、陆生动物栖息地的功能,植被特征明显不同于两侧土地,有较高水平的物种多样性,种群密度和物生产率。 我国目前河道修复工程多考虑河道的水利条件,常见的河道整治工程如下:1、加高河堤;2、采用钢筋混凝土和块石结构;3、河道人工化、渠道化;4、清淤。采用以上方法将极大的影响河道生态功能,造成河道生境单一,水生植物缺乏,周边生态食物链断裂,生物多样性减少,河道净化能力较差等后果。 河道生态修复以生态手段,使河道生态系统恢复到被破坏前的近似状态,且能够自我维持动态平衡的复杂过程。生态修复需要对生态系统结构和功能,包括水质净化物理过程、化学过程、生物特征有充分的认识。工程设计主要包括河流生态修复设计,河床生态修复设计,河岸生态修复设计和河岸带生态修复设计。 一、河流生态修复设计技术 河流生态修复主要任务是将人工河道形态修复成近自然的河道形态。自然河流有如下四中类型:1、顺直微弯型:总体顺直并略有弯曲,深槽、浅滩交错分布其中;2、弯曲型:具有外形曲折、蜿蜒蠕动的动态特性,分布范围广,任意两相邻浅滩的间距约为河宽的5~7倍;3、分汊型:又称江心洲型河道,具有一个或几个江心洲,河身呈莲藕状,具有两股以上的汊道,汊道交替消长;4、游荡型:河身顺直宽浅,沙滩众多,汊道交织,河床变形迅速,主槽摆动不定,水流散乱。河流生态修复中,主要应针对河流形态,将沟渠化的河流形态改造成近自然的河流形态。 1.河流断面设计 河道断面应设计有深潭和浅滩,断面上植物设计应注意层次,设计时应注意乔木、灌木和水生植物布置的位置和宽度,理想的河道断面图如图1所示。 图1 河道剖面理想断面设计 对于硬质化现象严重的河道断面,应以河道修复理想剖面为基础,加以改造。硬质化河道生态修复剖面如图2所示。 图2 硬质化河道生态修复剖面 2.浅滩和深潭河流结构设计 深潭和浅滩是自然河道中常见的较复杂的生境,为浮游生物,鱼类等提供复杂的生活环境,躲避天敌,有利于河道生物多样性的丰富,对于河流生态修复有着重要意义。针对人工河道,应在沿河流方向剖面,塑造地形,形成近自然的深潭和浅滩,深浅变化明显。沿河流方向生态修复剖面如图3所示。

退化河流生态系统修复概述

退化河流生态系统修复概述 集美大学水产学院海洋渔业科学与技术0712班 左薇薇2007250036 近几十年来.随着人口的增加和工农业生产的发展,河流生态系统退化问题愈来愈严重。从一首民谣:“50年代淘米洗菜,60年代洗衣灌溉.70年代水质变坏,80年代鱼虾绝代,90年代身心受害。”我们可以了解我国大部分河流生态系统退化的大致过程。2000年,我国11.4万km河流水质评价统计结果显示.符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的58.7%,10年过去了,这一数字仍在大幅度下降。 说到这里大家就有疑问,什么是生态系统?什么是退化生态系统?我一一个大家做出解释。 在大气科学和应用气象学中生态系统是指生物群落及其地理环境相互作用的自然系统,由无机环境生物的生产者(绿色植物)、消费者(草食动物和肉食动物)以及分解者(腐生微生物)4部分组成。 在地理学和生物地理学中生态系统是指由生物群落和与之相互作用的自然环境以及其中的能量流过程构成的系统。 在昆虫和昆虫生态学中生态系统是指在一定空间范围内,所有生物因子和非生物因子,通过能量流动和物质循环过程形成彼此关联、相互作用的统一整体。 在生态学和生态系统生态学中生态系统是指在一定空间范围内,植物、动物、真菌、微生物群落与其非生命环境,通过能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的动态复合体。 我们主要采用第四个定义来解释生态系统。

退化生态系统是指在自然因素、人为因素干扰下,导致生态要素和生态系统整体发生不利于生物和人类生存的量变和质变。 退化河流生态系统的退化,导致河流廊道水生和陆生动植物物种数量減少,生态系统功能下降,湖泊和湿地面积萎缩,华北等地区地下水位元持续下降等。 河流生态系统的退化现状目前由以下几个方面组成: 一是江河、湖泊和水库的污染問題,这对生态系统的健康和可持续性造成了重大威协; 二是北方干旱或半干旱地区,水资源的供需矛盾日趋尖锐,由于超量用水造成河流干涸和断流,引起河流生态系统退化。 三是除了化学药品和生活垃圾工业垃圾随意排放到河流当中,人类为了自身的安全与发展,对于河流的进行了大量的人工改造。特别是近一百多年来利用现代工程技术手段,对河流进行了大规模开发利用,兴建了大量工程设施,改变了河流的地貌学特征。河流一百年的人工变化超过了数万年的自然演进。有学者估计,至今,全世界有大约60%的河流经过了人工改造,包括筑坝、筑堤、自然河道渠道化、裁弯取直等(Brookes,2001)。据统计,全世界坝高超过15米或库容超过300万立方米的大坝有45000座。其中大约40000座大坝是在1950年以后建设的。坝高超过150米或库容超过250亿立方米的大坝有305座。(ICOLD,2000)。建坝最多的国家依次为中国、美国、前苏联、日本和印度。 一方面,这些工程为人类带来了巨大的经济和社会利益,另一方面却极大改变了河流自然演进的方向。人们始料未及的是对于河流大规模的改造,造成了对于河流生态系统的胁迫,导致河流生态系统的不同程度的退化。这种退化也降低了河流生态系统的服务功能,本来大自然对于人类的恩赐因此而减少,这样反过来又损害了人类自身的利益。 人类也逐渐意识到河流生态系统对自身的副作用是异常巨大的,也开始寻求方法进行生态系统恢复。随着人们逐渐认识到维系河流健康生态系统的重要性,

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