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水生态修复技术在河道治理中的应用与研究摘要：我国经过多年的发展，在经济水平提升的同时，河流生态系统也受到了较为严重的破坏，人类的各种活动对水生态系统的稳定造成了十分严重的干扰，已经开始影响人们的正常生活。
在这样的形势下出现了生态治水的新理念，开始建立水生态修复系统。
水生态修复技术正是基于这种情况下产生的，也是当下进行水生态治理，恢复、保护自然生态环境的一项重要技术。
关键词：水生态修复技术；河道治理；应用；引言城市发展所引发的河流生态环境问题，导致河流功能受损，对城市生态安全的稳定性以及城市居民生活质量造成了影响，制约了城市的未来发展。
解决好城市河流环境问题已成为城市发展过程中的首要任务，也是社会生态文明发展的必然要求。
当前阶段，人们对城市河流的治理目标已经由最初的实现防洪抗涝，提升到改善水质，恢复河流自然生态功能为目标，保障河流在城市发展中功能的完整性，实现生态环境和社会经济的融合可持续发展。
1水生态修复技术具备水生动物、水生植物以及大量的原生动物、微生物才会被称之为完整的水生态修复系统。
水生态修复技术是目前国际上常用的一种治理水体污染的方法，是运用培养微生物和栽培植物的方式对水中的污染物进行转化或转移降解，以此来达到净化水质、改善水生物生存环境的目的。
水生态修复技术运行成本低，治污效果好，可以从根本上治理水体污染，恢复水体状态。
2城市河流现状我国的城市河流多为中小型河流，由于受到城市开发建设等人为活动影响，导致河流的自然结构与生态系统受到严重影响，并引发了一系列生态环境问题。
城市发展过程中，产业发展、人口增加、水资源需求量随之增加，尤其在大中型城市，出现河流常年无水的现象。
用水量的增加也导致污水排放量增加，大量的生活、生产污水被直接排放到河流中，排污量日益增加，超过了河流本身的自净能力，引发水环境污染。
2019年《北京市水资源公报》显示，在全市监测的河道中，符合Ⅱ类标准的占45.1%;符合Ⅲ类标准的占22.5%;符合Ⅳ类标准的占18.0%;符合Ⅴ类标准的占5.4%;劣Ⅴ类占8.9%，水环境问题仍旧突出。
小流域综合治理方案一、小流域综合治理的背景和意义小流域是指水系面积较小、流量较少且水位变化较小的河流流域。
由于小流域面积小、水量有限，往往容易出现环境污染、水土流失、水源衰竭等问题。
为了保护和改善小流域的生态环境，提高水资源利用效率，需要进行小流域综合治理。
小流域综合治理的意义如下：1. 保护生态环境：小流域是生态环境的重要组成部分，进行综合治理可以减少水污染，防止土壤流失，保护植被和野生动物的栖息地，维护生物多样性。
2. 提高水资源利用效率：小流域面积小，水量有限，通过综合治理可以提高水资源的利用效率，确保水资源的可持续利用。
3. 降低自然灾害风险：小流域地势相对较陡，易发生洪水、山洪、泥石流等自然灾害。
通过综合治理，可以减少洪水威胁，减轻自然灾害对人民生命财产的损失。
4. 促进经济发展：小流域是农业生产和农村经济发展的重要基础，通过综合治理可以改善农田水利设施、提高农田灌溉条件，促进农产品产量的提高和农村经济的发展。
二、小流域综合治理的原则小流域综合治理的原则包括生态恢复优先、综合治理、科学规划、社会参与和可持续发展。
具体原则如下：1. 生态恢复优先：生态环境是小流域综合治理的关键，生态恢复应优先考虑。
保护植被，恢复湿地，增加植被覆盖，解决水污染问题。
2. 综合治理：小流域综合治理需要综合考虑水土保持、水资源管理、水污染治理等方面问题。
通过综合治理，解决小流域面临的多种问题。
3. 科学规划：小流域综合治理需要科学规划，包括确定治理目标、制定治理方案和计划、监测和评估等。
规划应充分考虑小流域的生态特点和发展需求。
4. 社会参与：小流域综合治理需要广泛动员社会力量参与，包括政府、企业、居民等，形成多元化治理模式。
通过社会参与，增强治理的可持续发展性。
5. 可持续发展：小流域综合治理应以可持续发展为目标，兼顾经济、社会和环境效益，通过合理利用和保护水资源，实现小流域的可持续发展。
三、小流域综合治理的具体措施小流域综合治理的具体措施包括水土保持、水资源管理和水污染治理三个方面。
中小河流治理存在的问题及措施摘要：为促进生态修复技术在河流生态修复治理过程中的应用，介绍了基于重建河流治理目标，根据技术原理将修复技术划分为物理、化学以及生物修复三大类，并对这三大类修复技术中常用工程措施进行阐述，将河流生态修复理念与技术应用于拾得湖生态修复工程，取得良好的实施效果。
关键词：中小河流；治理技术；工程应用1引言人类早期对自然环境重要性认识不足，环境保护理念不科学，修复技术及措施不合理，人与自然和谐发展意识不强等，最终导致河流周围生态环境的动态平衡及服务功能遭到破坏。
为了维持人类生存环境，开展河流生态环境修复迫在眉睫。
针对小型河流，对水生态修复的原理、策略及其配套设施进行分析，探究水生态修复过程中附属设施在修复过程中的作用，最后将相关研究成果应用于七节河项目，取得良好的水生态修复效果。
本文依托拾得湖生态修复工程，在介绍河流生态修复理念及目标的基础上，将河流生态修复技术分为物理、化学以及生物修复三大类，并详细阐述了这三大类修复技术中常用的工程技术措施，最后将修复措施应用于依托工程，并取得了良好的实施效果。
2中小河流治理理念及目标河流生态系统主要由河流环境与其附近及内部生物群落两大部分共同构成。
其中，河流环境主要包括水资源(数量与质量)、河流所处地域气象、河流形态及其结构等；生物群落主要包括动植物及其寄生微生物。
河流环境决定了其附近及内部生物群落的种类、数量及其生存环境，生物群落反过来又决定了河流环境的生态系统，两者互为依存。
河流生态系统初始是以太阳能为能量交换的内在驱动力，由河流环境、动植物及其寄生微生物之间进行物质转变与能量交换的平衡系统。
在通过植物作为生产者、动物作为消费者以及微生物作为分解者的生物群落与其周边环境相互影响、相互依存的动态过程中，河流生态系统达到一种内在的发展平衡，进而使得河流具有自净化能力。
河流生态修复理念以重建河流原始生态环境的内在平衡为基础，基于动植物及其寄生微生物所进行的物理、化学以及生物作用，借助人类干预的各类生态修复技术，进而达到河流生态环境与人类生存环境之间的二次平衡，最终实现人与自然的和谐相处。
小流域治理实施方案一、背景介绍小流域是指一个相对较小的河流流域，通常面积不超过1000平方千米。
由于小流域相对较小，人类活动对其影响较大，容易引发水土流失、水质污染等环境问题。
因此，为了保护小流域的生态环境和水资源，制定和实施小流域治理方案至关重要。
二、治理目标小流域治理的目标是保护和恢复小流域的生态系统功能，减少水土流失和水质污染，提高水资源利用效率，实现小流域可持续发展。
三、治理措施1. 生态修复生态修复是小流域治理的核心措施之一，旨在修复和改善小流域的生态功能。
具体措施包括:•植被恢复：通过植树造林、草地建设等，增加植被覆盖率，减少水土流失；•湿地保护：修建湿地，增加湿地面积，提高水的滞留和净化能力；•生态廊道建设：建立生态廊道，保护和恢复野生动植物的栖息地；•人工湿地建设：利用人工湿地处理生活污水和农业面源污染。
2. 农田措施农田是小流域的重要组成部分，因此，采取农田措施是小流域治理的重要方面。
具体措施包括:•土地整治：实施水土保持措施，如建设梯田、修建水土保持设施等；•合理利用化肥和农药：减少农药和化肥的使用量，投入生态农业的发展；•推广耕作方式：推广保护性耕作方式，如无翻耕、轮作休耕等，减少土壤侵蚀。
3. 水资源管理水资源是小流域的重要组成部分，合理管理和利用水资源对小流域治理至关重要。
具体措施包括：•建立水资源管理制度：制定小流域的水资源管理规划和政策，建立水权交易市场；•推广节水措施：加强水资源的节约利用，推广水资源的循环利用和再生利用；•加强水环境监测：建立小流域的水环境监测网络，及时监测水质和水量。
4. 环境教育与宣传环境教育和宣传是小流域治理的长期任务，通过宣传教育，提高公众的环境意识和水资源保护意识。
具体措施包括：•组织环境宣传活动：开展小流域的环境宣传活动，提高公众的环境保护意识；•建立环境教育网络：建立小流域的环境教育网络，推广环境保护知识；•加强环境监督和执法：加强对小流域环境问题的监督和执法力度，打击环境违法行为。
2013.12中国水利水生态文明论坛近年，我国对中小河流治理工程非常重视，投入了大量人力物力，也取得了非常好的治理效果，从根本上解决了一些县城、村镇及农田的防洪安全问题，同时也清洁美化了河流环境，有助于河流生态的自然修复。
但是，从遵循生态文明理念角度认识中小河流治理还有很多不足。
本文从工程设计角度着眼作相关探讨。
一、对生态健康河流的认识要做好河流治理工程的设计，设计者首先要对生态健康的河流应该有一个清晰的认识。
20世纪80年代的北美和西欧国家最早提出健康河流概念，这些国家经过二战后工业的复苏和发展期，工业急剧发展，城市规模扩大，随之出现了严重的河流污染和生态环境问题。
为恢复河流水质，强化污水处理，政府投入了巨额资金。
随着人们对于河流本质认识水平的提高，河流管理从以改善水质为重点，拓展到河流生态系统的修复。
这些国家的河流治理方案开始注重河流的生态结构，发挥河流生态系统的整体功能。
河流生态修复建设典型的成功案例是1987年欧洲各国启动的莱茵河行动。
发源于瑞士山区的莱茵河，流经奥地利、德国、法国、荷兰等几个发达工业国家，进入荷兰的三角洲地区后分为几个支流汇入北海。
莱茵河沿岸各国在早期的河流治理过程中，采取了大量的工程措施，如筑坝、河道疏浚，以及裁弯取直、截断小支流等。
这些措施在一段时期内的确给人类带来了发展，但是也带来了许多意想不到的后果，使河流丧失了应有的水文活力，而且洪灾加剧，污染严重，被称为“欧洲下水道”，鱼类几乎绝迹。
1987年莱茵河计划启动后，河流管理开始以尽力维护、恢复河流的自然特性，恢复河流生态为主，逐步拆除因航行、灌溉和防洪在河流上修建的各类工程，如河流两岸的水泥护坡，代之以灌木、草本，对曾被裁弯取直的人工河段，逐步恢复弯曲原貌，在恢复河流生机和活力的同时，也改善了河流的生态服务功能。
现在，莱茵河已经恢复到战前的生物多样性水平，重新焕发了生机。
目前，我国河流湖泊的环境状况与欧美国家相比，大约存在着50年的差距。
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
需求，适度的将生态、文化、景观等多中元素融入工程设计之中，从工程防洪安全、生态系统健康等多方面进行综合系统考虑。
在中小流域治理中加强生态治理措施，完善河流生态系统，延伸河岸带功能，延续河流的健康生命。
县城河道在资金投入和技术力量允许的情况下，可以尝试采用多样化的工程设计方案，生态型的新技术新工艺，对岸、堤、河道、滨水区、湿地、河流综合治理，满足人们对河流功能的多元化需求。
农村河道以保留多样化的河流形态、恢复河流自然风景、保证河流的连续性，减少水工建筑物对于水流形态的扰动，只通过必要的工程措施来起到防洪和引导、恢复河流走向、水流形态的作用。
河道护岸工程应尽可能地利用河床现有天然石料—鹅卵石、漂石，以及开挖的风化闪长岩，保持岸坡自然生态性。
生态护岸设计，应根据不同河流段的地理位置、地势、气候、降水量等不同，针对河道岸坡坡度和冲蚀条件不同，采取不同的模式。
如采用植物护坡，应遵循两个原则：（1）植物措施必须以本地植物为主，尽少引种外来植物，特别注意避免引种会对本地植物和河道造成侵害的外来植物；（2）各树种及植物品种选择考虑易于存活、不需要维护或很少需要维护，以降低工程建成后的运行成本。
河流生态系统修复治理是一个工程与自然生态共同作用，不断演替的动态过程，在中小河流治理应用中没有固定的模式，需要经过长期的探索实践来总结有效的方法和技术手段，因地制宜的进行生态修复治理。
参考文献：
[1]董哲仁. 河流生态修复．《河流生态修复》，2013
[2]Schlueter U.Ueberlegungen zum naturnaben ausbau von wasseerlaeufen[J].Landschaft und Stadt，1971，9（2）：72-83.
作者简介：董琳（1978-），女，河北人，海河水利委员会科技咨询中心，高级工程师，主要从事全国中小河流日常管理工作，及流域水利规划咨询、评估。
