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河流生态修复河流生态修复

生态水利学论文(1班)

时间:2014.6.20

河流生态修复

摘要:河流是陆地表面上经常或间歇有水流动的线形天然水道,河流是人类赖以生存的水环境,河流系统是自然界最重要的生态系统之一。在人类生产活动过程中,特别是现在经济高速发展下,人类在对水需求加剧条件下修建的取水、防洪、发电等工程措施都不同程度地损伤了河流生态系统。随着地球上出现各种极端环境和重大自然灾害的发生,人们意识到与自然和谐共处的重要性,维护河流生态的重要性。

关键词:修复防治整治(求索溪水污染治理)

1 河流治理和修复

河流是人类赖以生存的水环境, 是人类社会生存和发展的摇篮。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。

受损河流修复的核心并不简单地意味着使河流恢复到原始状态而是使河流受损功能恢复到接近期望的理想状态,使河流生态系统恢复健康, 进而在遵循河流自身发展规律的条件下持续地满足人类社会发展的需要。然而, 河流生态修复不能脱离人类和河流关系的发展阶段。在原始纯自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和生态修复等不同阶段, 河流治理与修复的理念和任务有很大不同。原始自然阶段作为人类与河流关系的最初阶段虽未因人类活动受损, 但对于河流历史而言, 这一阶段忠实地记录了河流生态系统追求动态。从而为生态修复研究留下了宝贵的参照体系。

1.1 河流生态恢复工程技术分类:

化学工程法、物理工程方法、生物工程法

一、化学工程法:如加入化学药剂杀藻,加入铁盐促进沉淀,加入石灰脱氮

二、物理工程法:如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等。更专业且系统的说法有“河道控制工程”,包括1、全宽结构;2、河岸侵蚀控制的半宽结构;3、纵向河岸防护;4、河床补给;5、裁弯河流的恢复;6、鱼类保护层;7、投放漂石;8、鱼道设置;9、沙子河砾石分选

三、生物工程法:如生物膜工程(降解污染物)、滨河带植被恢复工程、构建人工湿地与水渠、水生动植物恢复工程、生态清淤工程、生态景观恢复等等

1.2受损河流生态修复原则

( 1) 自然循环原则。自然循环原则是生态修复的基本原则。利用河流生态系统的自我调节能力, 因势利导地采取适当的人为措施,使河流系统朝着自然和健康方向发展, 最大限度地构造人类和河流融洽和谐的环境。自然循环受到众多条件的约束, 如气候、地质地貌、植被条件、河流状况、土地利用、城市规划、人口社会、产业结构、污染特征和管理机制等。全面综合考虑这些因素方可查明河流受损的程度和原因, 并据此明确河流治理修复的阶段和相应措施。

( 2) 功能性需求原则。河流系统健康依赖于河流各项功能的满足。为了科学评估河流主要功能的状况, 需要制定合理的表述各项功能的指标体系, 明确各项指标对应平衡状态的标准, 建立基于功能需求的受损河流修复的目标函数。

( 3) 主功能优先原则。河流系统各项功能在不同阶段和河段的重要程度有所不同。对于一些经济发展迅速、开发过度、污染问题突出的地区, 需要优先恢复其自净功能。对于经济发达但污染问题不突出的地区, 可以优先考虑满足生态功能的需求, 改善河流生态系统结构和功能。当各项功能不能同时满足时, 可以优先考虑河流的主功能, 并依此来确定相应的功能指标。

( 4) 多功能协调原则。河流系统健康所需满足的各项河流功能具有不同的指标要求, 需要在单项功能指标分析的基础上, 按照多功能协调的原则考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。

( 5) 分时段考虑原则。在不同的时间尺度或不同时段, 河流系统会因外部条件改变或各项功能主导作

用的交替变化而具有不同的动态变化特征。从较长的时段来看, 河流系统功能的生态修复不可一蹴而就, 对于受损程度不同、约束条件不同的河流, 应该根据实际情况合理规划治理修复进程, 明确河流当前所处的修复阶段。从每一具体阶段来看, 应明确该阶段的治理修复目标, 采取恰当的修复措施。对于重度污染、人口密集的城市河流, 首要任务是污染控制和水质改善, 其后方宜按照更高的修复目标进行生态修复。

( 6) 分河段细化原则。一条河流的不同河段可能在河道比降、河道断面和平面形态等方面存在很大差异, 而且各项功能在不同河段的指标值以及满足( 受损) 程度也不尽相同。因此, 应该按照分河段细化的原则选择最具优先权的河段入手进行生态修复, 通过局部细化与整体优化的结合达到满意的修复效果。处于不同治理阶段的河流, 有不同的河段优先次序。对于处于生态修复阶段的河流, 有限保护尚处于良好条件的河段, 比关注那些已经受损的河段要有效得多。

( 7) 生物多样性原则。生物多样性是河流生态系统平衡和河流系统健康的基础。因此, 河流生态修复应该遵循生态学中的生物多样性原则, 在防止生物入侵的前提下, 引入本土生物, 构建生境廊道, 保护和增加河流系统生物多样性。

( 8) 景观美化原则。河流生态修复的结果应该带给人们美好的享受。因此, 生态修复应按照景观生态学原理, 增加景观异质性, 保留原河道的自然线形, 运用植物以及其他自然材料构造河流景观

( 9) 综合效益最大化原则。河流生态系统的复杂性决定了最终修复结果和演替方向的不确定性, 从而使得河流生态修复具有周期长、风险大、投资高的特点。因此, 需要从流域系统出发进行整体分析, 将近期利益与远期利益相结合, 通过费用效益分析对现有货币条件下的费用、效益进行比较, 根据河流所处的治理修复阶段提出河流修复的最佳方案, 获得最大的河流修复成效, 实现社会、经济和生态环境效益的最大化。

( 10) 利益相关者有效参与原则。河流生态修复需要考虑大众的接受、认同和支持。因此, 在整个河流修复的过程中都应

贯穿利益相关者有效参与的原则最大限度地反映不同利益相关者的需求, 从而使各方面的利益得以有效协调,使生态修复计划得以顺利实施, 使河流系统得以健康维护。

1.3河流生态修复技术

河流生态修复的目标是恢复河流系统的各项功能, 从而恢复河流系统的健康;而河流系统的健康最终是由各项功能指标来体现的。因此, 各项河流生态修复技术也应该具有针对性, 从修复各项功能指标入手, 修复河流系统健康。河流生态修复的主要技术方法包括缓冲区恢复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复等技术。其中, 生物-生态修复技

术是目前河流生态修复的重要方法。缓冲区是河流与陆地的交界区域, 如河边湿地、河谷或洪泛平原。河流两岸各设置一定宽度的缓冲区是重要的河流生态修复方法。缓冲区修复可起到分蓄和削减洪水的功能。其次, 河流与缓冲区河漫滩之间的水文连通性是影响河流物种多样性的关键因素。此外, 河岸缓冲区还具有其他修复作用, 包括将洪水中污染物沉淀、过滤、净化, 改善水质;截留、过滤暴雨径流, 净化水体;提供野生动植物的生息环境; 保持景观的自然特征;为人类提供良好的生活、休闲空间等。植被恢复是最普遍的河流修复的重要技术方法。植被可以通过影响河流的流动、河岸抗冲刷强度、泥沙沉积、河床稳定性和河道形态而对河流产生很大影响。同时, 合理分布的植被还有助于减轻洪水灾害、净化水体, 提供景观休闲场所和多种生态服务功能。水是河流生态系统中最重要的环境因素, 也是维持河流系统健康的重要因素。不论是规定水库最小下泄流量, 还是引水、废水回用补水等, 都有利于增加河流流量, 提供输沙、自净、供水和生态功能需水量。对于水量不能满足其基本功能的河流, 补水措施尤为重要。生物-生态修复技术主要包括人工曝气复氧、底泥污染控制、生物强化人工河道、自然河道生态塘、生态沟渠、生态修复耦合系统、生态护岸等技术, 是生态修复和构建自然环境和人居环境和谐统一的主要技术。裁弯河流的恢复则可利用弯曲河流消耗河流能量强化河流的自净功能, 同时恢复河流的天然景观, 是实现流域中河流回归自然的重要改造措施。鱼道恢复则是近年来河流

系统生态修复中最受关注的问题之一。西方国家在进行河流修复时普遍注意了鱼类通道的重建。水生生物群落修复技术利用生态学基本原理以及水生生物的基础生物学特性, 以人工和生物调控相结合的方式改善水体生态环境条件, 通过引种移植、保护和生物操纵等技术措施, 系统重建水生生物多样性。河流生态修复技术是与河流各项功能相对应的。通过这些修复技术, 使得各项功能恢复到可以接受的程度, 从而达到恢复河流系统健康的目标。由于生态修复技术是将河流作为一个生态系统进行整体考虑,

因此每一项恢复技术都可能对多项功能修复产生作用。

1.4河流生态修复的步骤

(1) 制定总体目标

(2) 协调分目标

(3)分析目标要素

(4) 确定修复方案。

河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 实现河流和人类的和谐发展。对于特定的河流, 应具体分析河流的主要功能以及它们之间的关系, 明确各要素对诸项河流功能的重要性以及各项功能对河流系统健康的权重。功能分析的主要工作是功能指标的亏值比较和约束条件分析, 明确受损的河流功能要素及其受损程度。约束条件分析重点对气候、地形条件, 河流现状, 污染源状况, 人口规模和结构, 社会经济水平, 利益相关者, 土地利用, 城市规划, 城市相关管理机制等九个方面进行分析, 以便确定河流治理修复的阶段和相应的修复措施。

修复方案的确定需要括四个步骤: 明确修复阶段, 排列优先次序, 制定修复措施, 维护修复成果。在搞清具体河流的受损功能、受损程度和河流所受的约束条件后, 便可首先确定河流修复所处的阶段。然后, 据此根据对各个河段特征和问题的认识、受损程度和修复的难易程度对河段修复次序进行排

列,因地制宜地选择合理、有效的修复方法。受损河流系统修复是一个十分复杂而漫长的过程, 各种措施带的最终效果具有一定的不确定性。为了全面、谨慎地考虑各种可能的负面效果, 避免或减小负面影响, 必须对河流进行适时的监测和评估,以便在必要的时候及时更改修复措施, 调整和完善修复工程。另外, 河流系统非常复杂, 它对各种措施所作出的反应非常慢, 这就需要对河流治理和修复给予长期、持续的监测和评估, 判断河流治理修复的成效, 总结治理修复工程的经验教训。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 但河流的生态修复实际上是一个多目标、多层次、多约束条件的综合问题。在目标层面, 需要通过协调满足河流各项功能获得相对满意的优化结果; 在措施层面, 需要有针对性地找到有利于河流各项功能修复的有效措施。

1.5生物对水环境的检测

生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法,选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。目前研究中,用的较多的水生生物主要是藻类(以硅藻为主)、无脊椎动物和鱼类。如,使用硅藻相关指数ISP和GDI反映水环境的腐生程度、TDI反映水环境的营养程度。尽管关于河流健康评价的方法很多,但从评价原理上,主要可分为两类:一类是预测模型方法(Predictive Models)。这类方法通过把某些研究地点实际的生物组成与在无人为干扰情况下该点能够生长的种进行比较而对河流健康进行评价。另一类方法称为多指标方法(Multimetrics),该方法通过对观测点的一系列生物特征指标与参考点的对应比较并计分,累加得分进行健康评价。它构建了基于河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面、共计22项指标的评价指标体系。这一方法是对河流各方面特征的综合评价,其结果更加全面、客观。植物修复功能性微生物,又称为促植物修复微生物,从广义上讲,是指存在于植物体内、体表或体外,通过自身行为或与修复植物共同作用,能够对植物修复过程产生直接作用或间接促进作用的各种微生物的总称;狭义上讲,目前主要指参与植物修复的植物内生微生物、根际微生物和菌根真菌

三大类群。目前,植物修复功能性微生物主要按其作用方式进行分类。植物内生细菌可以在植物维管柬中降解有毒有机污染物而促进植物对污染物的代谢。

2生态水力学应用:

2.1关于三峡大学求索溪的综合治理

主要问题:求索溪是三峡大学校园内连接莲心湖与文思湖之间的一条校园景观水系。求索溪两岸绿树成荫、百花似锦,远处深林密菁、错落有序地排列着教学建筑群体。求索溪上还建有五座世界著名的不同坝型的水坝和水电站微缩景观,将水电工程知识寓于风光之中,是小规模的世界水电之窗,充分体现了三峡大学突出水电的办学特色。但是由于求索缺乏活水,而且东苑,生命科学楼,沁苑的生活废水都直接排往求索溪,出太阳时,溪水散发出难闻的气味。由于求索溪水体的富营养化,造成水中水生植物疯长,水体发绿,很多鱼都由于缺氧而死亡。求索溪的现状严重影响了学校的整体面貌。现结合实际情况,对求索溪的生态水利治理主要从雨水收集(解决缺少源头活水问题)和污水处理方面进行设计。

2.2各个点代表的含

1.东苑山区的蓄水池,可以把以后收集到的多余雨水储存到这里

2.雨水收集池的闸门口

3.机械学院处的排污口(主要污水汇集区)

4.生命科学楼排污口(主要污水汇集区)

5.沁苑主要排污口(主要污水汇集区)

6.雨水收集区

7.小型污水处理厂的位置(核心)

2.3主要设计方案

首先由于东苑和南苑地势都较高,所以污水或雨水汇集到7点的污水处理厂都不需要提供任何辅助设备。在该处设置小型污水处理厂,是因为这是学校唯一还可以修建筑的地方,且环绕翠屏山,依山而建,周围又有很多树,不会影响学校的整体建筑布局。在污水雨水的收集方面。按照上面各个雨水收集点的位置,他们高程都比这污水处理厂高很多,所以不用借助任何设备都可以把水收集到这里。还有就是它离各个污水雨水收集点都很近,收集也方便。由于各个输水管道都不经过大马路,直接用塑料管子就可以,减小了工程的造价。

逸夫楼前设的雨水收集点可以收集到来着南苑流下来的雨水。生命科学楼前的雨水收集点可以收集到来着G楼和东苑的雨水,该点的雨水收集可以解决每次下雨S楼就面临被淹的问题,还有可以解决云深路雨水集聚太多,影响学生下雨时上课难的问题(每次一过马路,就湿鞋)

关于雨水输送问题:可以在污水处理厂的山上修建一小型的水塔,这样就可以直接把处理及收集到的水输送到东苑的蓄水池。由于每天的排污高峰是在早晚和及食堂工作时间(可以先把污水贮存起来,达到一定量污水厂再运作),所以处理厂一天工作时间也很少,消耗的能力也少

结语纵观人类与河流的共存发展历史,大致经历了原始自然、工程控制、污染治理和生态系统综合修复四个主要阶段。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康。河流生态修复是一个多目标、

多层次、多措施、多约束条件的复杂问题。水污染治理问题任重而道远,作为大学生的我们要多多宣传保护水资源的重要性,多用学到的知识去分析解决生活中遇到的问题,多思考,这样我们才能对该门课程更加了解。

参考文献

[1]中国水利水电科学研究院,《河流生态修复理论研究与工程示范》研究报告,WH2007017,2006 年12 月.

[2]董哲仁,孙东亚等,生态水利工程原理与技术[M], 中国水利水电出版社,2007 年3 月. [3]董哲仁,探索生态水工学[M],中国水利水电出版社,2007 年3 月

[4M]//薛晓源,李惠斌生态文明研究前沿报告上海:华东师范大学出版社,2011:44-45..

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

河道生态治理方案

河道生态治理方案 目录 第一章综合说明 (1) 一、项目概况 (1) 二、项目任务 (1) 三、项目规模 (1) 四、设计依据 (1) 五、设计原则 (2) 第二章技术分析 (2) 一、物理法 (2) 二、化学法 (4) 三、生物-生态修复技术 (4) 四、最终技术方案 (8) 第三章方案设计 (8) 一、设计水量 (8) 二、设计水质特征 (9) 三、治理目标 (9) 四、实施阶段 (9) 五、实施路线 (9) 六、方案设计 (10) 第四章投资运营费用估算及维护 (16) 一、投资估算 (16) 二、运营费用 (17) 三、系统维护 (18)

第一章综合说明 一、项目概况 城市河流是城市景观中一个流动的、与城市居民生活环境紧密联系,且相对开放的复杂生态系统。河流对外源污染具有一定的自我净化恢复能力,然而城市河流由于沿岸居民数量众多,居民的生产生活对城市河流造成巨大影响,致使城市河流生态功能在不断退化和丧失,出现黑臭、蚊虫滋生,不仅丧失了作为城市景观的功能,反而成为城市负担:干扰居民的正常生产生活,影响城市声誉。 根据“回归自然”与“以人为本”的治理思路,在恢复河道原有自然功能的同时满足居民活动需求队河道进行治理规划和设计。 二、项目任务 本项目涉及35000m3河道水体的治理和维护,主要任务对受污染水体进行污染物消减和生态自净功能恢复。去除水体中的氨氮、BOD等污染物,提高水体含氧量和透明度。建立河道稳定生态系统,恢复水体生态链,实现水体自净,维护水体水质。 三、项目规模 本项目设计规模35000立方,河道长约700m,河宽25m,平均水深约1.95m。根据现有水体的污染现状,对水体进行水质治理和生态维护。 四、设计依据 1、《中华人民共和国环境保护法》,1989年12月; 2、《中华人民共和国水污染防治法》,2008年6月; 3、国家环境保护工程技术中心“十一五”专项规划; 4、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002); 5、《环境工程手册》(水污染防治卷);

河道生态环境修复技术

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

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

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

河流生态修复

六河流生态修复 1调研背景概述 1.1背景概述 人类对河流的生态环境修复的认知和实践经历了漫长的过程。发达国家对河流的保护行动始于20世纪30年代,到20世纪的60年代末开始以污染治理为主的水质修复,美国、日本和欧洲各国分别建立了水污染防治法,并采取了产业结构调整、清洁生产、普及下水管道、建设污水处理厂和河道水质净化技术等综合措施,到20世纪80年代初,这些国家的污染问题得到了一定程度的解决。 20世纪70年代,人们在实践中逐步认识到河流是城市生态系统和景观体系的稀缺资源,又是城市的生命之源和活力之源,对传承城市历史文化起着不可须臾的重要作用。自此,欧美和日本等发达国家的城市建设从单纯的道路网络建设开始向水和绿生态网络的建设方向发展。如美国波士顿查理士河(Boston Charles River)、圣安东尼奥市河流步行街建设、英国的伦敦港建设(London Docklands)等。同时,部分城市拆除了河流上面的覆盖道路或建筑物,恢复了河流原有的空间。如德国科隆-杜塞尔多夫(Koln-Dusseldorf)高速公路(Autobahn)的拆除、韩国首尔道路拆除和清溪川河流修复等。进入21世纪以后,不仅是欧美日等发达国家,中国北京、上海等多个亚洲国家的城市也开始了对城市河流景观与生态环境的治理。 河流健康的生态系统对维持人类生活和健康的生存环境所起的重要作用逐步为人类所认知,世界各国都认真反思了人类活动和大量消耗资源型的经济发展模式对河流生态系统带来的破坏甚至灾难。1992年6月5日,在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上签署通过了由联合国环境规划署发起的《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)。河流管理者和科学家开始把目光转向河流生态系统的健康和可持续问题,特别强调保护与修复河流的生物群落多样性,河流保护与修复的目标不仅是达到水质指标,更重要的是以保护与修复河流生态系统的结构和功能为目标,标志着河流生态修复进入了以生物多样性为目标的流域尺度的河流生态系统修复阶段。如2000年欧盟国家(EU各国)制定了《水框架指令》(Water Framework Directive),计划到2015年通过河流生态修复,将所有的相关水域实现“良好的生态状态(good ecological

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

河流湖泊生态保护与修复的政策性原则和措施

河湖生态保护与修复的指导性文件 现在一直在说水生态修复,生态修复的手段摆脱不了植物、动物、微生物,所谓水生态修复,实际上不单单是指工程恢复,种植物、投鱼虾、培养微生物等。 一、江河湖泊生态环境保护专项技术指南 2014年生态环境部出台了江河湖泊生态环境保护专项技术指南系列,其中有一个就是湖泊流域入湖河流河道生态修复技术指南。该指南适用于江河湖泊流域中小型河流河道的生态建设与修复工程,中小河流是指流域面积在200-3000平方公里的河流,从河道治理及生态修复的角度,将河道结构划分为河道基地、河道岸坡和河道缓冲带三部分。

(1)河流生态调查。包括河流水文、水质、河流基底情况,河流生态调查对象包括河岸带植被、大型水生植物、鱼类、大型底栖动物和浮游生物。根据不同的调查对象列举了不同的调查方法。 (2)问题诊断。包括水质、河道形态、基底和岸坡问题,特别是岸坡,它是河流水陆交错带的主要组成部分,要分析岸坡是否发挥了以下功能:1.生物生息环境的功能包括移动路径、生息生育及繁殖空间、避难场所;2.良好的河流景观等。 (3)河流生态修复总体设计要求。要将河流上下游,左右岸整体纳入生态修复范围,整体规划设计。要遵从河流自身的功能和生态定位,保持自然河道现有良好的河岸及河床走向,确保河床的安定性与连续性,不宜恶化现有河流的流势、流态等水流特征。河道水质净化是河道生态修复的前提条件,应在流域实施污染源控制措施与对策的基础上,实施河道的水质净化工程。要避免出现河流横纵断面几何形态规则化,自然河流呈现出的蜿蜒形态,急流、缓流、浅滩相间的格局,规则化会导致河道生境的异质性降低,水域生态系统的结构与功能随之变化,特别是生物群落多样性将随之降低,生态系统走向退化。 (4)岸坡带植被修复总体设计。要考虑种类选择、布置、种植及景观等,应充分考虑工程河段的场所特性,进行因地制宜的布置,植被配置应符合原有的生态结构,充分利

河流生态修复技术现状及展望

河流生态修复技术现状及展望 水利部国际合作与科技司 2005年10月 目前,我国江河、湖泊和水库普遍受到污染,并仍在迅速发展。水污染加剧了水资源短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民的健康,影响到工农业生产和农作物安全。据初步估计,水污染造成的经济损失约为国民生产总值的1.5%~3%。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。水污染防治已成为国民经济可持续发展的关键保障。 随着温饱问题的基本解决,人民对生活质量的要求日益提高,改善生态环境,修复污染水体,恢复优美的自然景观已成为建设小康社会、和谐社会的重要内容,是摆在各级政府部门面前的一项重要任务。 水利部高度重视河流健康生命和河流生态修复问题。汪恕诚部长在2004年全国水利厅局长会议上的工作报告中明确指出,“流域机构要义不容辞地担负起河流生态代言人的重任。要从生态保护和维护河流健康生命的角度来确立工作方针、原则和规划,正确处理好开发与保护的关系,把工作的制高点放在维护河流的健康生命上……”。过去的几年,水利部及省市水利部门在河流生态系统的保护和修复方面进行了很多有益的探索。通过河流源头的水土保持、调水、湿地修复等措施,使一些地区的生态系统得到明显改善。很多科研单位针对一些关键科学技术问题也开展了很多研究工作,在河流水质调查、采用生物措施进行河流污染防治、河流生态系统修复技术措施及示范工程建设等方面均取得了很多有价值的成果。 一、国内外河流生态修复技术现状及发展趋势

河流生态修复是指使用综合方法,使河流恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能。河流生态恢复的任务,一是水文条件的改善,二是河流地貌学特征的改善,目的是改善河流生态系统的结构与功能,标志是生物群落多样性的提高,与水质改善为单一目标相比更具有整体性的特点,其生态效益更高。水文条件的改善包括:通过水资源的合理配置维持最小生态需水量;通过污水处理,控制污水排放以及提倡清洁生产改善河流水质;水库的调度除了满足社会需求外,尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期等。河流地貌学特征的改善包括:尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性;尽可能保持河流纵向和横向形态的多样性;防止河床 材料的硬质化。 (一)国外河流生态修复技术现状 上世纪90年代,水生态与水环境问题已经成为《世界水论坛会议》、《国际大坝会议》、《国际水利学会议》等一系列国际学术会议的核心议题,这些会议有力地促进了水生态与水环境科学在全球的交流与发展。上世纪70年代以来,一些发达国家的科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响,提出了如何进行补偿的问题,在此基础上产生了河流生态修复的理论与工程实践。 目前国外河流生态修复技术有很多种,主要包括:在河流整治中,结合洪水管理,贯彻“给河流以空间”的理念,通过建设分洪道和降低河漫滩高程等措施予以实施;河流连续性的恢复,包括纵向的连通和河道与河漫滩区的横向连通,包括建设低坝并设置鱼道、堤防拆除或后退等;河流蜿蜒性的恢复;河道岸坡生态防护;河流深槽和浅滩序列的重建;洪泛区湿地特征的创建;河流内栖息地加强结构(如遮蔽物、遮荫、导流设施等);亲水设施的建设;河道浚挖泥土的利用;多孔和透水护岸材料和结构的开发和应用及工程施工技术等。此外,结合河流生态修复规划和设计,一些规划设计模型和方法也被提出。在筑坝河流上,针对改善下游河流的生态系统状况,有关水库优化调度方式的研究和示范在一些国家也进行了一些研究,并初步取得一些成果,如河流生态需水量评价技术,洪水过程对鱼类繁殖的影响,自然水文过程模拟等。 同时,国外很多国家利用生态学理论,采用生态技术修复河道内受污染水体,恢复水体自净能力,具有工程造价少,能耗和运行成本低、净化效果显著等特点,积累了很多实践经验。生态方法修复受污染水体主要包括人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、

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状况。同

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,

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

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