城市水生态系统建设与生态修复理论技术及应用

城市水生态系统建设与生态修复理论技术及应用

城市水生态系统建设与生态修复理论技术及应用

1、成果概况

城市是国家社会经济发展的中心，水是城市的血液，构建和谐的城市水生态系统是当今城市水利发展的总体目标。在国家攻关项目、自然科学基金、水利部和省水利厅科技项目及部分城市水利局规划项目的支撑下，开展了“城市水生态系统建设与生态修复理论技术及应用”研究。

构建了城市水生态系统建设的框架体系，提出了“水安全、水环境、水景观、水文化、水经济”五位一体的城市水生态系统建设模式，确立以水安全为龙头的保障系统，并直接地应用于城市规划和建设之中。系统集成了城市水质改善的治理技术，建立了河湖动态水文情势下纳污能力和盲信息条件下水环境容量计算模型，研发了水源地水质保护和净化的多项专利技术。初步探明了河流动水条件下沉水、浮水和挺水植物对污染物的截留和净化效果，揭示了污染物在植物生长条件下的衰减规律，并据此研发了生态型河道构建和修复以及生态流速和水位控制的多项新技术。探明了水面对局地气候的影响规律，提出了城市适宜水面面积的概念和水面占用补偿及恢复机制，在对全国286 个城市调查分析和综合评判基础上，给出了全国城市适宜水面面积比例等值线分布图。

2、水平特色

经专家组评审认为：本成果总体上达到国际先进水平，其中五位一体的建设模式、水面面积与人居舒适度定量关系成果为国际领先。

相比国内外同类研究，本成果具有以下特色：

①国内外针对城市水安全、水环境、水景观、水文化和水经济单方面或二、三个方面研究较多，尚未见到五位一体的综合建设模式和综合体系。

②传统意义上的水安全主要是指防洪排涝安全问题，而本成果根据社会发展和生态环境要求，拓展了城市水安全的内涵，将供水、生态需水和水质安全保障纳入到水安全之中，真正体现人与生态对水的安全保障要求。

③植物对污染物的截留和净化效果研究十分广泛，但主要是针对湖泊水域条件进行的，不能反映河流

动水条件下的净污规律；本项目通过室内大型动水水槽和野外现场观测研究，得到动水条件下的净污规律。

④国内外对生态型河道研究很多，有成套的技术和系统的理论，近年来我国的研究也十分广泛，建设了许多示范工程，取得了良好效果。本项目研究是在广泛调查国内研究状况的基础上，研发了符合城市特点和要求的生态型河道构建技术。

⑤水面对局地气候影响主要是气象专家研究较多，但水面对人居环境的定量影响规律未见到相关报道。本项目通过大量现场观测和人群调查，初步探明了水面与人居舒适度的响应关系。城市适宜水面面积比例研究国内外未见相关报道。

3、社会经济效益

成果的建设模式、理论体系和应用技术已被水利部水资源司、江苏水利厅、河南水利厅、福建水利厅及流域水资源保护局推广应用。成果被直接应用于城市水生态系统（水环境）规划和管理之中。

成果确立以水安全为龙头的建设理念，明确了水利行业在城市水生态（环境）建设和管理中的主导地位。成果的实施有利于解决城市水生态（环境）建设中行业条块分割现象，实现水务工作统一管理的科学体系。生态水利的建设理念给水利行业带来了全新的变革，达到既防灾兴利，又保护和改善生态环境的目的。

按照世界银行和我国环境经济方面的估算方法进行估算，本成果应用后已取得显著的经济效益。成果在行业中得到了广泛应用，取得了重大的社会及环境效益。水安全有利于人们安居乐业；水环境、水景观和水文化建设，有利于提升城市品位，构建人水相亲的和谐社会。

4、社会评价与获奖

“城市水生态系统建设与生态修复理论技术及应用”获2005年国家科技进步二等奖；“城市水生态系统建设模式与生态修复技术研究”获2004年江苏省科技进步一等奖；“城市水环境综合治理及生态建设实践”获2005年江苏省科技进步二等奖。成果促进了城市水利学、规划学、环境学与景观生态学的交叉发展，拓展新的科技生长点，对科技发展有重大意义。

第二节水生态环境保护与修复规划

第十章专项规划 第二节水生态环境保护与修复规划 摘要：本文通过对一些有关水生态环境保护和修复方面论文的阅读，理解，整理出水生态环境保护修复的目的、原则、内容和方法等。以及如何合理的制定完整的水生态环境修复规划。并简单列出修复水生态环境的规划措施及水源净化方法。 关键词：水生态环境河流环境保护修复规划治理 一、水生态环境保护与修复规划概述： 生态环境保护是关系到我国社会经济持续健康发展的战略问题，而水资源是生态环境系统中最重要、最活跃的因子，可以说，水资源数量的多少和质量的优劣直接影响到生态环境系统的质量。然而随着经济社会的高速发展和人口的快速增长,水生态环境承受越来越大的压力。一些地方出现河道断流、湿地消失、江河湖泊水污染和富营养化、大面积的水体被覆盖, 河道被硬化、渠化, 人工与自然的比例不协调, 河流原有生态系统被破坏, 河流自净能力丧失等问题,导致城市居民生活环境质量下降，制约了区域经济社会的可持续发展。开展水生态环境的保护与修复, 维护江河湖泊的健康生命, 实现人与自然和谐相处, 已得到全世界的广泛关注。世界上许多国家对破坏河流自然环境状态的河流整治工程进行了反思, 并逐步对已改造的河流进行了回归自然状态的再改造。 水生态环境保护与修复的基本内容有两项, 即保护水生态环境和修复水生态系统。保护和修复同步进行, 保护推动修复, 修复促进保护。其一, 保护水生态环境就是对水体及涉水部分进行保护, 包括保护水量水质, 防治水污染, 使其质量不再下降。同时保护水系和河流的自然形态, 保护水中生物及其多样性, 保护水生物群落结构, 保护本地历史物种、特有物种、珍稀濒危物种, 保护生物栖息地。此外, 还要注意保护水文化。其二, 对已经退化或受到损害的水生态环境采取工程技术措施进行修复, 遏制退化趋势, 使其转向良性循环。水生态环境保护和修复的工程技术措施应是综合性的, 可利用现有的或建设湿地保护区、水土保持、水污染防治(控制点源和非点源等) 、清除内污染源(受污染的淤泥二次释放, 还有藻类和其他水生物残体等) 、相机以水工程科学调度调水释污、河道整治、水系调整、建设江河湖泊生态护坡护岸工程、滨水生态隔离带工程(包括滨水景观绿化带) 、河道曝气、前置库等各项工程技术措施, 进行合理选配。目的是要起到削减污染物产生量和进入水体量、提高水体自净能力的作用, 增加水环境容量,改善水质, 使水生态环境进入良性循环。同时要有相应的保障措施配套, 确保工程技术措施的全面实施, 发挥其最大的水生态环境保护与修复效果。【1】 1、水生态环境保护与修复的原则。 水利部《关于水生态系统保护与修复的若干意见》提出的基本原则包括: 遵循自然规律原则、经济社会现实可行原则、保护与修复长期性原则、保持水生态环境的完整性和多样性原则【2】。 (1) 遵循自然规律是水生态环境保护与修复的关键。健康江河湖泊应该是生态功能与开发利用功能和谐统一的, 既有良好的生态, 又能够合理利用, 造福人民。维护江河湖泊的健康, 既要维持其良好的生态环境, 又要可持续开发利用其使用功能, 为区域经济发展提供可靠支撑。生态环境的各种要素相互依存、互相作用、相互制约、互为因果。要树立与江河湖泊和谐共处观念, 处理好人与环境的关系, 特别是人与水的关系。国内一些湖泊的治理经验表明, 要慎重采取换水和清淤的措施来改善水生态环境, 否则, 都极有可能带来意想不到的严重后果, 要深化对江河湖泊的自然生态规律的研究, 充分利用自然生态系统的自我修复

生态修复理论与技术

污染土壤生态修复研究 摘要：系统介绍了国内外污染土壤生态修复研究的一些成果，并就污染土壤生态修复技术特点和重金属污染土壤、有机物污染土壤的生态修复研究现状进 行了讨论，最后指出了污染土壤生态修复研究的前景。 关键词：污染土壤；重金属污染；有机污染；生态修复 土壤作为环境系统的核心介质，是沟通大气和水体的枢纽，也是生物体和人类社会的基本载体。大气和水体的污染，最终反映并集中于土壤的污染。只要土壤污染得不到有效解决，大气和水体的污染永远也解决不了。 在我国，土壤污染已成为继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染后倍受社会广泛关注的污染问题之一。近年来，土壤污染的生态修复技术研究在国内外已成为十分活跃的研究热点。在污染土壤的修复技术研究中，与传统的物理修复和化学修复相比，生态修复所具有的高效、无二次污染与操作简便等特点，使其成为最具生命力的污染土壤修复技术之一。[1] 1污染土壤生态修复基本原理 生态修复(ecological remediation)是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复（包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复）为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。也就是说，生态修复是根据生态学原理，利用特异生物（如修复植物或专性降解微生物等）对环境污染物的代谢过程，并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化，使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术。[2] 目前，尽管污染土壤的物理修复、化学修复以及工程修复技术已取得一定进展并出现了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏污染土壤的理化性质，甚至会造成对环境的二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤基本上难以应用。重金属等无机污染的植物修复和有机污染的生物修复虽克服了这些缺点，但由于这些技术本身所固有的一些应用条件的限制，在修复实践中也难以推广，大多只是处于试验阶段甚或是基础研究阶段。在这种情况下，利用生态系统的自我修复能力，从生态学原理的高度解决污染环境特别是污染土壤的修复问题，对于实现人与自然的和谐发展具有重要意义。 与传统的物理和化学修复技术相比，污染土壤生态修复技术具有以下优点:土壤的物理、化学和生物学特性基本保持不变，一般不破坏植物生长所需要的土壤环境；在一定的条件下可以实现有机污染物的矿化；处理形式多样，可根据条件分别采用原位和异位修复方式；处理成本通常低于物理和化学方法；应用范围广泛，可处理不同类型、不同程度的污染土壤[3]。由此可见，土壤生态修复技术在污染土壤修复技术研究中具有广阔的发展前景。 污染土壤生态修复的最基本的修复方式是以植物修复为主体的植物修复-化学强化或生物化学强化、植物修复-物理化学强化、植物修复-酶学强化或它们之间的联合修复和以微生物修复为主体的微生物修复-化学强化或生物化学强化、

水生态系统保护与修复的工作计划

水生态系统保护与修复的工作计划 水生态系统保护和修复工作是一项长期而艰巨的任务，2015年是实施水生态保护和修复工作的关键之年，也是水利改革发展不断深入、传统水利向现代水利和可持续发展水利加快转变的关键时期，我们将坚定不移地贯彻上级部署，科学谋划，积极推进，确保取得阶段性效果。 一、工作思路 贯彻落实科学发展观，遵循可持续发展理念，通过水资源的科学控制最大限度地减少地下水资源的开采，通过水资源的合理配置有效遏止局部水生态系统失衡趋势，通过水资源的节约保护创建水生态系统规范管理体系，打造“碧水蓝天、魅力”，优化发展环境，切实改善民生，促进经济社会的可持续发展。 二、工作重点 （一）有效控制地下水开采，实现水资源的可持续利用 按照“优先使用再生水，充分利用地表水，有效保护地下水”的原则，按区域、分步骤，科学关闭自备井，在2012年已关闭10眼的基础上，今年再关闭8眼自备井，实现全部关闭。并对全县地热井规范管理，切实控制地下水开采，实现水资源的可持续利用。 （二）合理利用地上水，发挥水资源的最大效益 突出抓好四项工程建设： 1、地表水厂及管网体系建设工程。充分利用南水北调工程的有利时机，投资9644万元建设一座日供水能力为2万立方日的地表水厂及配套管

网，该工程已完成初步设计，正在进行立项等前期准备工作，预计今年5月份可以开工建设，2014年底投入使用，实现水资源的最优配置，减少地下水的开采，切实增强公共供水能力。 2、环城水系引黄供水工程。投资1500余万元，新建扬水站2座，节制闸10座，主体工程已基本完工，2015年可投入使用。年引黄河水800余万立方米，可有效补充地下水，减少地下水的农田灌溉。 3、渠道治理工程。自2015年开始，利用2-3年时间，投资1800万元对西清临干渠等主干渠进行治理，提高渠道利用系数。 4、尖冢灌区改造工程。尖冢灌区是卫运河流域最大的灌区，灌区面积45万亩，由于建设时间早，设备老化，计划投资1600万元，进行设备维修改造和闸涵建设，工程实施后灌区内渠系水利用系数提高到0.55，进一步扩大和改善灌溉面积，节约地下淡水资源。 （三）发展节水型农业，创造水利工程的整体效益 从水生态承载力出发，积极调整产业机构，大力发展循环经济、绿色经济，以良好的生态环境，谋求更持续的经济发展。2015-2015年每年投资2000万元实施现代农业粮食产业项目，2015年实施老官寨镇21个村的节水改造，铺设地下管道347.9千米，利用现有的机井发展管灌面积3.78万亩，有效地减少地下水开采。 （四）建设生态环境工程，创建美丽和谐 2015年，我县利用引黄工程在县城新区建设的北湖、玉河两处大型的水生态公园将开始蓄水开放，切实改善县城生态环境；同时建设的“环城水系”工程，可使县城东西南北四条渠道24公里常年蓄水100万方，环城水

清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践培训资料

清华大学：城市水环境整治水体修复技术的发展与实践 清华大学环境学院刘翔 我国城市河流有90%左右受到污染，出现水体滞流、多处于厌氧状态、复氧能力差、淤积严重、透明度低、甚至发生黑臭等现象。由于城市水体污染负荷远远超过城市有限受纳水 —N等污染物严重超标，水生生态系统结构体的环境容量和自净能力，导致河水中COD、NH 3 破坏，生物多样性锐减，城市水体的生态功能和使用功能日益衰退，水体修复和水生态功能恢复的难度明显加大，城市河流水环境生态系统处于失衡状态。同时，城市污水中氮磷污染物未经有效去除，又成为城市水体发生富营养化的重要诱因，造成水体生态功能的衰退甚至丧失，水生生态环境的破坏已经成为城市生态文明建设的主要障碍。“有水皆污”、“河道黑臭”已经成为许多城市面临亟待解决的环境顽疾。城市水环境综合整治和水体修复技术是破解上述难题的有效方法，国家重大水专项城市主题在“十一五”期间重点针对城市水体修复技术开展了研究集成和示范应用，突破了44项关键技术，建立了25项示范工程，取得了良好的效果，为我国水体修复积累了技术集成方案和工程实践经验。 1城市水体修复的科学原理与技术思路 城市水体修复技术是指根据生态学和环境学的原理，综合运用水生生物和微生物的方法，使污染水体得到改善或恢复所采用的技术。其特点是充分发挥现有水环境工程的作用，综合利用流域内的湿地、滩涂、水塘、堤坡及水生生物等自然资源及人工合成材料，对城市水域自恢复能力和自净能力进行强化恢复或提升。 生态修复是相对于生态破坏而言的，生态破坏就是生态系统结构和功能的破坏，因而生态修复就是恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调的关系，就是重建受损生态系统的功能以及相关的物理、化学和生物特性。其本质是恢复系统的必要功能并使系统达到自我维持的状态。修复的目的就是要再现一个自然的、能自我调节的生态系统，使它与它所在的生态景观形成一个完整的统一体。但要将一个受损的生态系统的结构与功能恢复到受损前的水平是一项艰巨、困难和漫长的工作。从一定意义上讲，修复又可定义为使受损的生态系统的结构与功能最大限度地接近受损前的水平。就是针对具体受损的生态系统，找出目前环境条件的限制性因素，根据生态工程学原理，对该系统实施种群组建或重建，恢复其原有的生物多样性，使其达到具备自我维持与自我调节的能力。因此，要从生态、社会需求出发，实现

湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定

湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定 1 湿地生态恢复的原则 1.1 地域性原则 我国湿地分布广，涵盖了从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原山区各种类型的湿地。因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素，制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径。 1.2 生态学原则 生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。 1.3 最小风险和最大效益原则 国内外的实践证明，退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复具有一定的风险性。这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证，将风险降到最低程度，同时，还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时，还应考虑经济和社会效益，以实现生态、经济、社会效益相统一。 2 湿地生态恢复的目标 湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能，最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统，其侧重点和要求也会有所不同。总体而言，湿地生态恢复的基本目标和要求如下： (1)实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。

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

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

水生态系统保护和修复技术的分析

水生态系统保护和修复技术的分析 发表时间：2019-04-30T11:33:28.170Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：张宏伟 [导读] 应该与区域实际情况相结合，综合考虑各方面的因素来对保护与修复工作进行切实有效的开展，从而使经济社会的可持续发展得以保证。 贵州省黔南州平塘县水务局贵州平塘 558300 摘要：农村饮水安全工程是指向县（市）以下（不含县城城区）的乡镇、村庄、学校、农场、林场等居民区及分散住户供水的工程。主要满足农村居民日常生活用水需要；又称农村供水工程或村镇供水工程，包括集中式供水工程和分散式供水工程两类。农村饮水安全是指农村居民能及时取得足量够用的生活饮用水，且长期饮用不影响人身健康。农村饮水安全是决战脱贫攻坚，决胜同步小康的基本前提和重要基础，是实现农村人口特别是贫困人口“饮水不愁”目标的重要标志。 关键词：脱贫武汉中科瑞华生态科技股份有限公司湖北武汉 430000 摘要：随着我国经济发展水平的不断提升，工农业生产的发展使得我国的环境污染问题日渐严重，所以，国家相关部门对于环境问题的重视程度越来越高。现阶段，在我国，水生态系统的保护与修复工作尚处在初步发展的阶段，所以，必须要坚持正确的保护与修复方向，对科学合理的措施进行采用，实现水生态系统的保护。在本文中，我们主要基于水生态系统保护与修复的方向，对其具体的技术措施进行了研究与探讨，仅供参考。 关键词：水生态系统；保护；修复技术 引言 在人们生产生活中，水资源是十分重要的一个战略性的资源，具有重要的基础性、公益性和不可替代性。如今，我国的水资源开发利用持续提升，污染物的排放量不断增加，生态水被社会用水挤占的现象越来越多，因此，水生态系统开始逐渐面临着严峻挑战。与此同时，伴随着大众环保意识的提升，生态保护以及宜居环境的需求开始逐渐引发社会各界的关注。生态文明建设是我国可持续发展战略中的一项重要举措，在整个生态系统中，水生态系统是十分重要的组成部分之一，就目前而言，我国的水生态文明正在初步形成，了解我国水生态系统正在面临的现状和问题，并对其保护与修复的技术措施进行研究与探讨是十分必要的。 1.水生态系统保护与修复的方向 我国水生态系统保护与修复的方向主要以水环境恶化、水生态脆弱、水资源紧缺等为主，将实现江河湖泊水系完整、文化传承、生态多样、水质良好为目标，在水生态保护和修复的时候需要综合考虑到城市、区域、流域、国家等多个方面，并逐渐构建保障有力、管理完善、功能完备、空间均衡的水生态系统安全格局。通过合理调配水资源，就能够在重点的水工程有效应用，从而使基本的生态环境需水得以切实满足。如此一来，能够在很大程度上使水域生态环境恶化的趋势得以遏制，实施河湖连通、水资源配置、跨流域调水、节水治污等生态修复工程，改善水体的流动性，进一步增强和恢复水体的自我调节功能。在初步修复已经受损的水生态后，对生态、生产以及生活用水进行合理调配，建立健全的用水保障制度，确保能够能够发挥出正常的生态功能。逐渐将传统的水利工程、注重水质改善、行政推动水生态系统保护工作、局部水生态治理转变成生态友好型水利工程、注重水生态系统治理修复、理念和标准制约，以此实现水生态系统的保护与修复工作水平的提升。 2.水生态保护与修复的主要措施 2.1完善水生态文明体系，实施水生态的红线管理 快速建立完整的水生态文明体系，规划、引导及约束利用、开发水生态和谁资源的各种行为；控制建设项目占领自然岸线，城市规划要保留一定面积的水域；结合我国的功能区划和生态区划，了解水生态的空间分区，划出湖泊、河流的保护管理范围，以及划出生态环境的脆弱区域；限制用水量，逐步开始恢复被占领河流的生态环境用水及过度开发的地下水。 2.2加强流域协调管理，实施山水湖田的综合治理 为了能够实现水生态及水量和水质能够规划统一，需要对科学合理的水生态保护与修复的方案进行制定，并对流域内水资源的保护工作进行加强。促进流域的综合治理，改善污染防治和水资源保护的协调机制，实施国家重要的湖泊江河划分，创建防污治污的体制。完善健全水生态的补偿机制，调节经济利益和生态环环境保护之间的关系。实施水体治理，创新江河湖泊额管理模式。 2.3建设友好生态水工程体制，发挥水工程的生态保护和修复作用 为了让水工程的规划设计更加标准规范，要协调生态保护和建设水工程之间的关系，加强水工程的建设实施、操作调度、规划设计等多个环节的生态保护。提倡小影响、仿大自然的水利工程建设，河流工程的布局应该保持天然性，保持浅滩、河湾、湿地等多种栖息地。闸坝和水库的生态运行将满足河流的生态用水量。为了建设农村的沟渠河塘治理，可以采用河渠连接、清淤疏浚等策略来实现生态河塘，打造一个河岸清澈秀丽的美丽乡村。 2.4建立生态水网的体系，实现河道湖水系统的连通性 实施河道湖水连通是提升水利工程保障能力、优化水资源、推进水生态建设文明的一项有效策略。坚持天然连通性和人工连通互相结合，依托天然河湖水系统以及大中型的蓄水工程，重点建设流域生态水网系统，加快河道湖泊的连通建设，增强河流与湖泊的连通性，提高河流和湖泊水环境的容量，复原其河流湖泊的生态系统。东部地区要尽量加快骨干建设，保持河网通畅，领先建立现代水网系统。东北地区要加快连接工程建设，同时要重视开源节流，加快湖泊和湿地水源的扩增。中部地区要积极开展清淤疏浚，建立人工通道，加强江河湖泊的连通性。在西部地区应科学论证和合理建设水源工程以及水系统的连接。 在对水生态文明城市进行建设的基础之上，对人与水环境和谐共处的生态保护模式进行建立，促进水生态文明城市建设，构建水清、河畅、景美的人类生活用水和谐生活空间，以此为引导探索水生态文明建设，促进流域和区域水生态的提高及完善。加快海绵城市的建设，运用“渗、蓄、排、用、净”等策略，根据当地条件，合理安排水的滞流、收集和利用等。增加凹形绿地、草种沟、人工湿地、透水性路面及砂石地面和天然地基，以及城市的可渗透空间，如停车场和广场，确保充足的空间用于洪水蓄滞。

东江源区水生态系统保护与修复规划

前言 ............................ 错误！未定义书签。 1 概况............................ 错误！未定义书签。 1.1自然地理.......................... 错误！未定义书签。 1.1.1地理位置 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.2地形地貌 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.3水文气象 ...................... 错误！未定义书签。 1.1.4土壤........................... 错误！未定义书签。 1.1.5植被........................... 错误！未定义书签。 1.1.6矿产资源 ...................... 错误！未定义书签。 1.2社会经济.......................... 错误！未定义书签。 1.2.1现状........................... 错误！未定义书签。 1.2.2发展规划 ...................... 错误！未定义书签。 1.3水资源及开发利用状况............. 错误！未定义书签。 1.3.1水资源......................... 错误！未定义书签。 1.3.2 开发利用状况 ................. 错误！未定义书签。 1.3.3水功能区划.................... 错误！未定义书签。 1.4水生态系统概况.................. 错误！未定义书签。 1.5生态环境......................... 错误！未定义书签。2水生态系统调查评价................. 错误！未定义书签。 2.1水资源............................ 错误！未定义书签。 2.2河道生态需水量 ................... 错误！未定义书签。 2.3水质.............................. 错误！未定义书签。

水生态修复技术体系

1.滨水景观带构建 1.1滨水景观带构建 滨水景观带主要借用驳岸结合水质、气候条件布置挺水、浮叶植物。挺水、浮叶植物的生长在一定程度上能降低上层水体中的氨氮、TN、TP等含量，同时由于水生植物的生长对藻类克制作用，会使水体中的藻类的数量降低，从而可以提高水体的透明度，改善水质，另外，滨水植物可以美化岸线，吸附空中粉尘和拦截岸边暴雨冲刷，减少入湖污染物质。 大部分水生植物夏季生长，冬季观赏效果普遍较差，故在挺水植物配置时选用一定比例的常绿和半常绿品种。保证岸边景观疏密相间的效果，切忌挺水植物满岸种植。 （1）挺水植物搭配 结合整体景观效果，可在景观要求较高的区域布置景观效果较好的挺水植物。挺水植物具有很好的造景功能，而且沿岸带的挺水植物对暴雨冲刷还具有拦截作用，阻截外源污染。本项目主要选择适宜当地生长的海寿、水生美人蕉、黄菖蒲、常绿水生鸢尾、旱伞草等挺水植物，力求形成具有层次感，色彩丰富的景观效果。 表3-5 挺水植物特性表

表3-6 挺水植物工程量

图3-11 挺水植物运用实景图 （2）浮叶植物搭配 从水的通透性和流动性考虑，在景观效果要求较高的水域，或在人类活动频繁的区域，构建适量的睡莲观赏区，配植不同花色的睡莲，这样即可挡住被风吹进来的垃圾，又具观赏性，还可点缀沉水植物，净化水质的同时营造出水生草皮的景观效果。 本方案在一些平台处或景观焦点处布置睡莲（多色）。采用自然布置方式，既能净化水质又能提高景观效果。浮叶植物种植面积为279m2。

图3-12 浮叶植物应用实景图 2浮叶植物净化系统构建 2.1浮叶植物净化系统构建 浮叶植物体根、茎生于泥水中，有浮叶（水上叶）和沉水叶（水下叶）之分。水上叶具长柄浮于水面，贴着水面的部分叫背面，正对着太阳的部分叫腹面，背面常长有气囊，叶的腹面具有气孔。水下叶细裂丝状或薄膜状。茎常弯曲于水中，长可达1-2m。主要分布在水深1-3m的区域内。 本项目滨水景观较单调，结合整体驳岸放坡形式及视觉效果，滨水带设计以观赏价值较高的浮叶植物睡莲为主（观花期较长），以盆栽形式种植，呈点缀状分布，提升整体景观效果。

水资源保护与水生态修复规划

水资源保护与水生态修复规划 # 水资源保护规划 水资源保护规划范围为网湖湖区。网湖湖区由富水下游大片低洼湖泊群组成，是阳新县境内最大的湖泊，主要包含网湖（主湖）、良荐上湖、赛桥南湖、下司湖、下木桥湖、赛桥湖、新湖、后背屋湖、门前屋湖、碧山湖、桥东上湖、伍家湖等##个子湖、以及莲花湖群#个子湖。网湖流域多年平均降雨量####mm，多年平均径流深###mm，属长江中游下段南岸一级水功能区——网湖保留区，目标水质为Ⅲ类。良荐河发源于阳新县黄土塘，自西北向东南流过潘桥镇，经过良荐上湖、赛桥南湖、下司湖后进入网湖，良荐河总集雨面积###.#km#；良荐河虽不在本次规划湖区范围内，但由于其河水最终流入网湖，对网湖进行水资源保护，就必然离不开对其主要入湖河流的水资源保护，因此良荐河流域纳入本次水资源保护范围内。竹林河、芦家坝河同理一并纳入本次水资源保护范围内。 网湖湖区地貌上属于泥沙沉积形成的内陆湖泊，南面为石灰质构造的低山，并沿湖岸分布，北面为砂页岩、砾岩、第四十纪红土，由山地侵蚀堆积形成的丘陵岗地，按长条形土岗和宽窄不等的沟坳相间排列，形成南北高、东西低的峡状湖区。 #.#水资源保护现状

（#）网湖湖区围垦情况 网湖是阳新县境内最大的湖泊，解放初期，当水位为##.#m 时，湖泊总面积为##.#km#，湖泊容积为#.##亿m#。上世纪##年代后在围垦良荐湖、赛桥湖（上片）的基础上，对大网湖（包括子湖）进行了围垦，从明港口至祝家庄修筑围堤。将良荐湖、赛桥南湖、下司湖等子湖与大网湖分开。到##年代末期，网湖水位为##m时，仅有湖泊面积##.#km#，湖泊容积为#.##亿m#。网湖湖区的围垦总面积为##.#km#，其中包含半壁山农场。围垦的面积中农田占##.#%、围养水面占##.#%、精养鱼池占#%、其他占##%。 （#）水环境质量现状 随着经济社会的发展和人口的不断增加，工业废水和生活污水排放量逐年增加，网湖湖区的水污染问题已经十分突出，水生态环境有恶化趋势，特别是城区莲花湖，水质为劣Ⅴ类。 ####年#月##日，阳新县水利局委托阳新县环境监测站对网湖、莲花湖、石灰赛湖、大泉湖、马蹄湖水质进行抽样监测，具体指标见表#-#。根据《地表水环境质量标准》（GB####-####），地表水分类指标限值见表#-#。网湖、马蹄湖水质均达到国家Ⅲ类地表水;石灰赛湖总磷达到#.### mg/l，实际达到国家地表水Ⅳ类标准；大泉湖总磷达到#.### mg/l，大泉湖实际达到国家地表水Ⅴ类标准;莲花湖中心总磷达到#.###mg/l，超出V类水标准

水生态修复的12个方法

水生态修复的12条方法 水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作，既要因地制宜，又要符合科学，更要讲究实效。按照水生态系统的理论，结合上海河道、湖泊过去情况的分析，根据现在的实际状况和上海地区的实践经验，对修复水生态系统，创造水边和水中生物多样性环境，提出12条操作性措施。 两岸造树林河岸上应尽可能留出空间，种植树冠较大的树木，逐步形成林带，地面则栽上草坪，贴岸的树冠还可以伸向河道上空。其作用之一，可以增强生态功能，大树扎在土壤时深而密的根须与草坪形成一个土壤生物体系。其作用之二，可以发挥景观作用，岸边的林带草坪，与河道组合，可以有效地改善这一地区的温度、湿度与舒适度，形成一道独特的风景线。 河坡植草坪（或灌木）传统的做法往往忽视生态，把河坡搞成直立式，或用块石和水泥板覆盖河坡并勾缝，其实，在不知不觉中已经破坏了生物的生长环境。从修复水生态系统出发，有条件的河坡都应植上草坪或灌木。护坡上的草坪和灌木所起的作用很大：一是草坪和灌木与土壤形成的土壤生物体系，同样可以像两岸的树林与草坪一样，起到减少有机物对河道、湖泊的冲击和营养化程度的作用，有些灌木的根须还能够直接伸到水体中吸收水中的营养成分；二是河坡是水域向陆域的自然过渡带，草坪和灌木与土壤的结合，改善了温度、湿度，提供了食物；三是在稳定边坡，防止水土流失的同时，改变了护坡硬、直、光的形象，给人们以绿色、柔和、多彩的享受。 墙上攀绿藤城市化地区的部分河道，由于整个地区水面积的严重不足，为了确保水安全，提高河道汛期的蓄水量，不得已加高加固了防汛墙。弥补的办法是，在墙的陆域一侧种植绿色的爬藤植物，从下爬到上，到了顶以后从上爬到下，一直到水面；有条件的地区，在防汛墙的两面墙上，可依墙分层而建一些条式和点式的花坛，种上灌木或花草；硬质结构的直立或斜坡式护坡，宜种植一些垂枝灌木。 水边栽植物水边是水生态系统里一个非常重要的组成部分，要尽可能构建挺水植物多样性的环境。在种植方法上，一般可以直接栽在河边的滩地上、斜坡上，也可栽在盆、缸及竹木框之类的容器做成的定床上；直立式防汛墙的下面，在不影响河道断面的基础上，利用河底淤泥在墙边构筑一定宽度，并有斜坡的湿地带，创造挺水植物生长的条件。 水流多样化新的河道治理理念，要求在基本满足行洪需求的基础上，宜宽宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅则浅，形成河道的多形态，水流的多样性。其作用有两条：一是水流的多样性，能够满足不同生物在不同阶段对水流的需要；二是河道的多形态、水流的多样性本身是水系景观的一个重要组成部分。 水中建湿地河流、湖泊中的湿地，是修复水生态系统的一项重要手段，也可以称土壤生物工程，国内外有些中、小城市甚至用来处理城市的生活污水。河道与湖泊的治理中，在基本不影响行洪和槽蓄功能的前提下，应尽可能保留和建设一些湿地，一切都要因地制宜。另外，湿地也是水景观中不可多得的重要一笔，它充满了野趣、野味和自然气息，是人们回归自然的一种象征。

黄河流域水生态环境的修复与保护论

据，分析内蒙古段水资源现状:磴口(二)站多年平均径流量为263．2亿m3，1962～1981年平均径流量为304．5亿m3，1990～1999年，平均径流量为221．1亿m3，2000～2014年，平均径流量为216．5亿m3;磴口(二)站多年平均含沙量为3．34m3/kg，1990～1999年，平均含沙量为4．34m3/kg，2000～2014年，平均含沙量为2．36m3/kg，入库水量、沙量呈减少趋势，尤其是2014年上游海渤湾枢纽工程的投入运行，含沙量锐减，2014年磴口(二)站年平均含沙量为 0．337m3/kg。 2黄河流域内蒙古段生态环境现状 黄河流域内蒙古段位于黄河上游冲积平原段，地处西北干旱寒冷地区，该河段所经区域大部分为荒漠和半荒漠，水土流失严重，生态环境脆弱，其间基本无支流汇入，对黄河水资源依赖性较强，入境水资源量的变化直接影响该区域的经济发展、生态环境、社会进步。黄河主流摆动不定，形成大面积河滩区，属于平原弯曲型河道，在汛期和凌期不同程度地存在着洪水和冰凌灾害。该河段内有以“万里黄河第一闸”著称的三盛公水利枢纽工

程，历年来为河套灌区、鄂尔多斯灌区及地方经济发展提供了有利的水资源条件，在灌溉、防洪、发电及工业供水等方面发挥了巨大的社会、生态、和经济效益。上游河段水资源开发利用程度较高，有刘家峡、青铜峡及海渤湾水利枢纽，而该区域几乎没有地表径流，也无支流汇入，因此，入境黄河水成为该地区经济、生态、文化的重要保障。随着黄河流域工农业用水的逐年增加，近年来，各水文监测断面的年径流量普遍呈现出衰减的趋势，因此，水生态环境的修复与保护关系到沿黄两岸人民的人健康生活和安居乐业，是该地区生存与发展的命脉。 3水生态环境的修复 3．1工程措施与生物措施相结合，改善沿河生态环境 工程措施与生物措施相结合就是:通过发挥工程功能、协调人与水之间关系，洪水时消减水量、缺水时补充水量，大沙时排沙、小沙时蓄水;通过生物措施提高水体自净能力及水生物涵养能力，达到水生态系统的平衡，实现水生态环境的良性循环。即在水量控制的基础上进行水质优化，工程措施与生物措施二者相辅相成，以提高水资源和水环境的承载力，以点带面，改善全流域水生态环境。 3．2加大力度治理水环境污染，为水生态修复提供条件 该区域内，存在的污染源主要是生活污水、灌溉退水中的残留物及工业废水。因此，应对灌溉退水、工业废水及生活污水进行转移转化及降解，防治水污染。除此之外，该区域内水土流失严重，应大力开展种草植树，采取坡面种草、沙漠区植树等绿化措施，进行封沙固土，增加植被覆盖率，阻止风沙对地面的侵

水生态环境保护与修复

浙江水利水电学院 课题名称：水生态保护与修复 作者：薛子学号：2016b18022学院：水利与环境工程 专业：水利水电工程 老师：白福青 2017年 1 月 5日

河道景观设计的基本方法 城市河流往往是孕育城市文明的摇篮，城市河流最初的形式是城市边上自然的过境河。后来由于防御、运输、用水、防洪等需要，逐渐出现了护城河(壕)、运河、引水河渠和排洪河道等城市河流。到了近代，城市的快速发展导致城市河流出现了诸多问题：城市硬化面积的高速扩张使得城市河道排洪压力越来越大，而城市有限的土地又让河道面积越来越小，工业污水和生活污水的大量排入加剧了城市河道的污染。设计逐渐从以水利治水为主转向景观绿化、水利建设、防污治污等全方面的综合治理。 目前河道景观设计中的局限性特征 1自然景物：如水面的波纹、岸旁的芦苇、河岸上的树木、浮动的渔舟、闲适的小鸟、和煦的阳光等，有树、草、鱼、鸟及水、土、石等自然景物的河流景观，只有这样我们才可以称之为河道景观，而怎样保护它们，确保后人能够合理的应用，是当今设计师需要认真分析的问题。 2人造景物：目前我国大多数的河流景观设计往往侧重于构成景观的“硬质景观”(如堤防、护岸、沿河的建筑、桥梁等景观构筑)，而忽视了绿地林荫一类的“软质景观”的规划设计，而软质景观却更适合大众所需要的充满生活气息的环境。如何减少“硬质景观”，增加“软质景观”是目前河道景观设计中要解决的又一重大问题。 3人与文化：河道景观应该是一种综合体，不但有物质上的，还应该有人文性质的。我们所讲述的景观设计是为人而提供的，而我们的活动又离不开自然以及文化的特征，而目前的设计通常没有注意到这个特征，而且和河道有着密切关联的一些历史要素也应该放到设计中。