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城市河流生态修复浅议

城市河流生态修复浅议
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城市河流生态修复浅议

城市河流生态修复浅议

陈兴茹

(中国水利水电科学研究院水力学研究所北京100038)

摘要:本文针对城市河流的现状,指出城市河流生态修复的必要性,分析了河流在生态系统运作中扮演的角色和目前影

响城市河流生态功能发挥的几个因素,根据城市河流生态修复的内在原因、影响因素,提出了城市河流生态修复应遵循

的原则和指导思想,提出了恢复河流生态功能的方法和未来城市河道整治的发展方向。

关键词:城市河流;生态;系统;修复

1.问题的提出

城市作为一个地区的政治、经济、文化、交通等的中心地带,自古以来就在人类发展史上发挥着重要作用,我国也不例外。伴随我国城市化进程的加快,城市问题越来越成为值得关注的焦点,它的解决

好坏关系到我国未来的稳定、发展。城市的建立、发展历来与周围的河流息息相关。城市河流在远古时

代为城市提供充足的水源和肥沃的土壤,随着城市的发展,城市河流不仅发挥提供城市水源的作用,还

承担水上交通运输的作用,尤其是近代,城市工业化的发展使得城市河流对于城市的作用更加重要,成

为水源地、动力源、交通运输、污染净化场所。现代,经济的飞速发展和人们生活水平的大幅度提高使

人们对河流的功能需求发生了变化,他们要求经济富庶下的城市河流具有亲水、休闲、环境、景观等精

神愉悦的功能。尤其是在当前城市生态化建设成为主流的背景下,城市河流作为城市生态系统的重要组

成部分,无疑在城市生态化建设中发挥着主力军作用,因此城市河流生态修复、重建对于城市系统的和

谐运作、城市的可持续发展和满足人们的生活需求都具有重要意义。

水利是国民经济的基础产业,一直以来被人们当作“防洪除涝”“供水”“灌溉”“发电”等工程效

益的代名词。的确,通过人为修建水利工程对自然界的水资源进行有效控制和利用,使人类从中获得了

巨大的利益。然而,越来越多的人们在享受丰富物质生活的同时,也痛感生存环境质量的下降。污染加

剧、生态环境恶化、自然景观消失等一系列无视自然界运动规律的恶果呈现在人们面前。由此,人们开

始反思原因,认识到传统的水利建设理念已不能满足人们日益增长的物质和精神生活的需要,人们对待

自然的态度要从“主宰自然”向“人与自然和谐相处”方向转变。因此,环境水利、资源水利、生态水

利、人与自然和谐相处、可持续发展、景观建设、文化重塑等工作新理念逐步被相关人员认识、提倡并

逐步应用到具体的工作中。水利工作应该适应时代发展的需要,以最大限度地满足群众的需要作为工作

的根本出发点,逐步改变工作思路,以适应经济社会发展的需要。因此,开展河道整治工作、恢复河道

的自然状态、恢复河道基本功能、实现水资源可持续发展、改善水域周围的生态环境、与城市整体规划

相协调,最大限度地降低水利工程建设的负面效应,是水利工作迎合新时代条件的客观要求。

2. 城市河流的现状

(1)河道形状“直线化”“平面化”严重。人们出于行洪安全的考虑,对河道进行裁弯取直,并对河

床加以混凝土衬砌,改变了原来河道的天然形状和走向,致使原本属于河流的“曲折蜿蜒”的形状和“深

潭”和“浅滩”等许多生物赖以维持生存的自然特征消失。

(2)河流水环境质量恶劣。经济发展迅速、产业结构不合理、污水处理不达标及对河道的开发利用

程度过高使河道内的水资源数量较少等原因使城市河流的纳污数量超过了河流的自净能力,水环境质量

城市河流生态修复浅议

大多在劣Ⅴ类或以下水平。

(3)河流生态系统损坏严重。河道的三面衬砌阻断了河道与生态系统其他成员之间的沟通和交流,因此,健康河流以物理、化学、生物等形式参与生态系统运动的功能丧失,致使河流所在的局部生态系

统瘫痪。

(4)河道景观缺乏。多数城市河流出于防洪安全的需要,两岸的堤防都修建得笔直高大,且水面单

调划一、水流速度慢、水环境质量恶劣等造成了河道景观的严重不足。

综上所述,城市河流现状面临的根本问题就是城市河流的生态环境问题,只有从生态的角度恢复和

重建生态系统,才能从根本上解决城市河道的水环境、水生态、水景观问题。

3.河流在生态系统中扮演的角色

(1)河流水参与生态系统的水循环。大气中的水通过降水,一部分汇入江、河、湖、海,成为地表径

流;一部分通过入渗,汇入地下,成为地下径流。这三部分水再通过表面蒸发、植物蒸腾等作用返回大

气层成为大气水,实现水在整个自然界的循环。

(2)河流自身的生态平衡是整个生态系统平衡的基础。万物的生活、生长均离不开水,因此,河流的

生态平衡是其他生态平衡的重要保障。每一个河流的地理位置、地形特点决定了河流的流向、流速、流

量等水力特性;同时河流中的生物、陆上的生物长久以来已与河流形成了一种唇齿相依的关系,所以要

恢复生态系统整体的平衡,就要认真考虑平衡的基础条件——河流的生态平衡,这样才能从根本上修复

生态系统。

(3)河流中的各种物质参与生态系统各种运动变化过程。天然河流中的各种物质,通过河流的沉淀、

稀释等各种物理、化学作用参与各种运动变化,使水体具有自净功能。一旦外界对于河流水体的干扰超

过了河流自身的环境恢复的功能之后,河流就会出现水质下降、颜色变暗、溶解氧下降等症状,河流生

态系统发生破坏,从而使食物链上与之密切联系其他水陆两栖及陆地生物的生存受到威胁,进而影响到

整个生态系统。

(4)河流维持着生态系统生物之间的平衡。河流生态系统是一个动态的、复杂的生态系统,由于河流自身的特性,它不仅关系着水中生物的生存,还关系着两栖生物、水陆过渡带生物的生存,因而河流生

态系统是一个关系众多生物生存的生态系统。一旦河流生态系统遭到破坏,那么许多生物赖以生存的家

园丧失,造成物种灭绝。因此,恢复河流生态系统时,应综合评价生态系统的承载力,尽量创造适合生

物生存栖息的环境和条件,恢复生物的种群和数量,保证物种多样性和种群、数量的平衡。

4.城市河流生态恢复应遵循的原则和指导思想

河流作为一个独立、有生命的运动的个体,它不仅具有“工具价值”,还具有“内在价值”,即它可

以为人类提供众多的服务功能,但前提是其自身的生存需求得到满足。只有维持河流健康运转的生命动力源源不竭,其生命才会长久。因此,城市河流生态修复和恢复应该立足全局,把握河流特点,从河流内在的运动机理和生存需求出发,使人类对城市河流的干扰程度在其“工具价值”和“内在价值”之间

找到平衡。

原则:以生态系统原理为指导,按照河流自身结构特点及健康运转需求,对包括河流在内的生态系统的

原有结构和功能进行恢复和保护,维持和增加生态系统的自我修复能力,最大限度地利用生态系统自身

功能来创造自然、协调的人类生存环境。

指导思想:综合考虑流域水资源开发和经济发展的关系,站在全局的角度,结合人类自身的需求及自然资源可持续利用的要求,对自然资源进行有效合理利用。做到在考虑自身需求的同时,又要考虑河流本

身生存发展的需求,最终目的是维持人类与自然界生产的协调性与和谐性,以利于实现流域的自然、经济、人文、环境四者的协调和可持续发展,这是生态恢复工作的目标,也是实现人类社会与自然资源可

持续发展及人与自然和谐相处的目标。

5.恢复河流生态功能的方法

生态恢复的基本内涵就是在遵循自然规律的前提下,根据群落演替理论,通过物理的、化学的和生

物的技术手段,控制待恢复生态系统的演替方向和演替过程,把退化的生态系统恢复或重建到既可以最

大限度地为人类所利用,又保持了系统的必要功能,并使系统达到自维持的状态。

(1)在规划利用河道时,要以全局的眼光对整个流域进行整体规划、部署。以往人们对于河道的开发利用往往过多地考虑经济效益,而忽视其他,结果造成河道整体效益发挥低下。在具体整治过程中,首

先应对河道类别、功能及布局进行全方位地调查和评价,根据河段的功能需求不同,结合城市规划,有

针对性地采取治理措施,全方位地进行综合整治,以恢复和提高河道的综合功能。

(2)恢复河流的天然形状,也就是所谓“多自然型河流”建设。城市河流为了防洪安全需要,河堤不

断加高,并大量建设钢筋混凝土、块石等直立式护岸,河流完全被人工化、渠道化,人工与自然的比例

失调,破坏了原有的生态平衡。河流的生命只有回归到自然状态下才具有活力。当然恢复河道的原本面

貌并不是回到河流未被人类开发利用前的原始自然状态,它是一种哲学上“螺旋式上升”的过程。因此

当今的河道整治工作,只有在保证防洪和排涝安全的前提下,恢复其本来自然面貌才具有真正意义。

(3)采用生态技术恢复河流生态系统。河道生态环境的恢复,不能简单地理解为在河道中有常流水,应从生态工程建设着手。天然状态下的河流,从河槽、漫滩到岸边的台地,都存在着水分、土壤类型、营养物质、地形等多种差异。而经过人为调节后的河流,水生环境发生了巨大变化,原有的植被群落受到损害,生物多样性降低。恢复的方法就是依据景观生态学的原理,通过在河流两岸建立绿色廊道,对现有河道尽可能保持原有的宽度和自然的状态,还要建立植被缓冲带,替代人工砌岸,使之成为具有栖息地、生物廊道、水岸过滤带、生物堤等多种生态功能的生态河道。河流两岸建设线状、带状植被廊道,与山体植被、平原防护林网、城市园林等绿化带纵横交错,构成多级绿色廊道网络,这种格局的功能除了可以防止水土流失外,还可以起到生物迁徙通道的作用。

(4)利用水流特性及生长在其中的生物来改变水环境,进而对整个生态系统起到调控作用。比如说许多水工建筑物的修建改变了河流原来的水流特性,如流速、水温等条件,使得原来适于生长其中的生物减少甚至灭绝。要修复水体及其周围生态环境,可以深入调查生活在其中的生物的生活习性,从生存环境方面为其创造较好的生存条件。如对于鱼类的保护,可以采用增设鱼道的方式来帮助鱼类洄游产卵,还可以设置生态型护岸,为鱼类提供良好的栖息条件和繁殖条件,以保证生物链有条不紊的延续。根据鱼类种类的不同,科学设计和规划鱼道,合理选择护岸结构类型,尽量为各种鱼类的洄游产卵、避难创造条件,不致影响它们的正常繁殖和生长,最终目标是形成有利于水中生物生存的大环境,保证生态系统持续、有效、良性运行。

河道是水生态环境的重要载体,护岸工程是对河道生态治理的一项重要措施,对保护堤防免受冲刷、

防止水土流失具有重要作用。同时,河道治理工程要考虑生物的多样性,为水生、两栖动物创造栖息繁衍的环境,这样做既有利于保护河道的水生态环境,又有利于提高水体的自净化能力。日本盘田市古川河道整治的特点是:正常水位以下的护岸衬砌采用预制混凝土鱼巢结构,提供鱼类等水生动物的生存空间,这种护岸形式值得推广。人与自然和谐相处的治水理念,首先是回归自然的治水思想,恢复和提高河道的基本功能,尤其是维护水生物的多样性和生物链,以提高水体的自净化能力;其次是以人为本的治水思想,以满足人类活动的需求。

在河道整治工程实施中,结合当地实际,合理选择河道护岸的结构形式,尽可能维持河道天然断面

形态,尽可能采用自然土质岸坡,为水生植物的生长、水生动物的繁育和两栖动物的繁衍生息创造条件,保护河道生物多样性的自然环境。

水生动植物是水体的净化器,湿地是城市环境的肾。在河道整治中,要恢复水生物的多样性和生物链,既要做好河道的生态护岸工程,在有条件的地方又要保留必须的湿地和水面。美国阿肯色河和我国的扎龙湿地等,通过治理和补充水量,保住了宽阔的水面,使水体清澈透明,水鸟飞翔,鱼翔浅底,两岸水生植物和陆生灌木错落有致,营造了一个完善的生态系统。

6.城市河道整治发展方向

1)从生态系统角度考虑河道的修复工作。城市河道作为城市生态系统的重要组成部分,它的整治工作的好坏无疑关系到城市未来的生存发展。因此,城市要实现可持续发展,就必须在城市生态系统的建设上作足文章。一个健康的生态系统是物质流、能量流高速运转的统一体,是城市得以安全运行的基础保障。但是,本质修复并不意味着使城市河道恢复到完全自然的状态,而是要结合城市河道的功能和特点,

积极采用现代先进的科学和技术手段,分期分批、因地制宜的恢复。

2)生态河堤建设是未来发展的主流。未来科学技术的发展,人们对于洪水的预报、预测及各种工程措施和非工程措施的广泛应用使得人们对于洪水的抵御能力日益增强,因此,城市河道的堤防的建设将从简单防洪向兼顾生态环境功能方向发展,在保障城市防洪排涝安全的基础上,遵从生态系统建设的需要,

更多地考虑生物生存的需要。

3)人文因素考虑得更多,“以人为本”的理念更为突出。河流生态修复不仅要从生态系统的角度为其生存发展创造空间,还要从人对河流景观的休闲娱乐、审美等要求的角度出发,生态工程建设和景观建设要同时进行,从机理上修复河流生态系统,从表象上塑造良好的视觉感观,为人类生活质量的提高创造条件。

4)水文化建设更为重要,突显当地风土人情。文化作为一个地区文明的标志,它是凌驾于城市硬件设施基础之上的无形资产。但反过来,积极向上、健康的文化,可以促进物质文明向良性轨道发展。

5)结合其他学科,以流域为单位考虑大范围河道整治工作。

6)借鉴城市建设史和城市水利发展史上先进的治水思路和治水理念,为河道生态和景观建设服务。7.结语

河道生态修复是一个涉及到众多学科门类的实践性和思想性的学科,需要集中各行各业的技术人员,利用先进的技术方法和手段,综合其他专业特点,结合具体实际才能有实际收获。由于城市河道具有人文性、自然性、生态性、景观性等特点,并且河道还具有地域性特点,不同地区的河道具有不同的水文特性、生物特性、地理特性、景观特性等等,因此,在从事具体的河道生态修复工作时,应把握这一特点,从河道功能的实际需要出发,边借鉴、边实践、边学习、边积累,实现当前经济社会条件下的河道生态系统的恢复和改善。

参考文献

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[6] 浦德明,何刚强.城市河道整治与生态城市建设[J],江苏水利,2003(5):33-35。

A Brief Discussion on Urban River Course Eco-restoration

Chen Xingru

(Department of Hydraulic Research, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing, 100038)ABSTRACT: The author points out the necessities of urban river eco-restoration aiming at the current situations of urban river course, analyzes the roles that urban river plays in the eco-system and several factors affecting on the urban river’ functions. And in the following article, the author gives the principles and the leading ideologies that urban river eco-restoration should obey according to the inner reasons and the influencing elements of urban river eco-restoration. At last, the author gives the methods of urban river

eco-restoration and the developing orientation in the future.

Keywords:Urban river Ecology System Restoration

城市河道(黑臭河涌)生态修复技术

城市河道(黑臭河涌)生态修复技术 (一)、单项技术介绍 1、水体修复生物制剂技术 (1)水质改善微生物制剂: 技术内容: 依据土著光合细菌能在不耗氧条件下降解有机物、转化氨氮的原理,从河涌水和底泥中富集筛选光合细菌。优化了培养基,研究证明了腐殖酸对光合细菌的促生长作用。研究开发了培养技术。经过放大培养,获得光合细菌菌液。光合细菌菌液浓度达到每毫升10亿个活菌。建立了光合细菌菌液中试培养装置。利用自行研制的光合细菌菌液,开展了净化黑臭河涌水的模拟试验。实验表明该制剂对河涌水中CODcr、氨氮、硫化物去除率分别达到56%,48%,97%。 特点与效果: 采用了生态培养方法获得高浓度复合光合细菌制剂。该制剂在不好氧情况下有效降解水中有机污染物。实验模拟,表明投加光合细菌对水体COD去除率提高20%以上,对水质改善具有明显作用。 (2)底质改良技术: 技术内容: 针对底泥有机污染削减,研制了固定化微生物制剂。主要由光合细菌和枯草芽胞杆菌复合,以麸皮、沸石粉、碳酸钙等为固定化载体。利用微生物氧化分解河道淤泥中的有机污染物,并达到固磷作用。下图为底质改良剂样品。 特点与效果: 实验模拟,表明该制剂对底泥有机质的消解率提高20%以上,对底泥削减有一定效果,对上覆水中总磷去除率达25 %以上。 (3)藻类生态改善制剂 技术内容: 针对黑臭水体经微生物降解后易演变为藻类过度繁殖的水华水体的问题,研制了抑制水华的藻类生态改善制剂。该制剂主要由有机酸和微量元素组成。下图

为藻类生态改善制剂样品。 特点与效果: 该制剂有效改善水体营养均衡、增加微量元素生物有效性、增加藻类多样性、避免体积大的蓝藻过渡繁殖。该制剂对抑制水华有明显作用,水中叶绿素含量明显减少(与不投加该制剂相比,水中叶绿素含量降低20%以上)。 2、生物栅与人工水草净水技术 技术内容: 水生植被的恢复与重建是提高和改善富营养水体环境质量的重要手段之一,但由于较高营养水平导致水体透明度过低,光补偿点不能正常维持光合作用,是制约水生植被重建的关键因子。在较高营养水平条件下,寻求一种较快提高水体透明度,以至提高光补偿点的技术,对水生植被的重建和改善水体景观质量有着十分重要意义。生物栅和人工水草正是基于此种目的研发的一种原位水质改善技术。生物栅和人工水草多孔材料具有很大的比表面积,环境安全性好,适合富营养水质的改善。生物栅和人工水草是对现有的多孔高分子材料进行改性、比选、优化而成,如下图所示。 特点与效果 生物栅和人工水草-藻菌生物膜技术是一种可以应用于富营养水体水质改善的原位净化技术,不需要任何动力和能源,具较好的生态安全性;可以明显抑制水体中藻类的生长,遏制或者消除水华,从而迅速提高水体的透明度,改善水体景观质量;该技术可以在不降低水体营养水平的情况下,在较短的时间内显著提高富营养水体透明度,为富营养水体水生植被恢复与重建营造一个适宜的理化环境。 对富营养水体进行的小、中试结果表明:水质改善效果显著,见效时间短,布放一周左右,水体透明度显著提高,水体叶绿素水平显著降低,水体景观质量得到明显改善。小型试验表明经治理后叶绿素下降40-80%;COD Mn降低20~50%;TP 降低20~40%;TN降低20~40%。

河道生态修复设计浅析

河道生态修复设计浅析 发表时间:2019-07-29T12:37:02.343Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:徐俊[导读] 摘要:河道治理是如今保护水资源的一个重要的内容,如今,人们对河道治理的理念在不断的加深,人们的观念也在不断的发生着变化,最初是为了满足自身的利益来对河道进行治理,而如今已经转换为河道环境的保护以及水资源的保护为目的,这样就能够实现科学发展,可持续发展,让河道的开发、水资源的保护以及生态的修复,这三者之间达成一个平衡的状态,这样就能够保证河道不会被过度的 开发,影响到生态问题。 陕西省西咸新区秦汉新城农业农村局陕西西咸新区 712000摘要:河道治理是如今保护水资源的一个重要的内容,如今,人们对河道治理的理念在不断的加深,人们的观念也在不断的发生着变化,最初是为了满足自身的利益来对河道进行治理,而如今已经转换为河道环境的保护以及水资源的保护为目的,这样就能够实现科学发展,可持续发展,让河道的开发、水资源的保护以及生态的修复,这三者之间达成一个平衡的状态,这样就能够保证河道不会被过度的开发,影响到生态问题。 关键词:河道治理;生态修复;环境保护 1 引言 随着我国城镇化发展进度的不断推进,我国河道的过水面积不断减少,同时河道中的水质污染情况也变得非常严重。对于河道来说,不仅要具有基本的排涝等活动,同时还要具有各类生态功能。但就当前我国各个河道的基本情况来看,河道的生态功能都没有得到充分的发挥与体现,很多生态服务都出现了退化。在这种情况下,就有必要从多个角度来分析与探讨我国河道生态环境的实际现状,以及生态治理和环境修复的具体策略与途径。下面也从这些方面,深入全面的进行探讨。 2 河道生态系统的内涵 河道生态系统是一个复杂、开放、动态的非线性系统。河道生态系统的结构分为由河道水体和河岸带构成的横向结构、由河道水体在空间位置上构成的竖向结构,由河道内地表水至地下水进行物质交换和能量流动的垂直结构及时间尺度上的变化。河道聚集地表径流和地下水,同时又是连接海陆河流的承载者,是河流生态系统中重要的横向结构。河道水体包括生物以及非生物组成成分,生物成分主要是河道中的水生生物以及生活在河道生态系统的其他物种;非生物成分主要是河道生物生存所必须的水体。河岸带是由依靠河道生存的岸边植物以及迁徙的鸟群等构成的生态小环境。河道水体和河岸带两者构成了河道生态系统,两者决定了河流生态系统的物质交换情况、能量储存情况以及生物物种类型等功能。 3 河道现在的状况 3.1 挖掘 进行治理的过程中,河道的形态也会受到影响从而发生变化,在进行治理的时候,如果对河流进行截断挖掘等形态的变化,都会在一定程度上导致河流的面积发生变化,硬化范围缩小,河床的不透水体积也会增加,那么城市的供水就会受到很大的影响,就会出现供水不足的现象,城市中自来水的供应如果补不足,居民日常生活中的用户就会受到严重的限制,自然河道的形状大多数都是崎岖盘旋的,那么就可以储蓄调洪,减少洪水冲击的力度,而如今人为挖取的河道受到了人为的改造,使用钢筋混凝土结构,严重的影响到了水流的流动性,水体就不能够自由的交换,洪水等自然灾害发生的频率就会加大很多,河道的泄洪能力也就严重地降低,这些对城市的防洪防涝系统影响都是很大的。 3.2 自净能力低 河道水体的自净能力不高,并且出现了较为显著的水质污染问题。在当前河道体系中,地表径流会携带污染物直接流入河道中,同时一些没有达到排放标准的生活污水也会流入到河道中,使得河道水体的自净能力显著下滑,并带来显著的河道水体污染情况。 3.3 河道坍塌和侵占现象严重 由于洪水期洪水的长期冲刷,河水水面抬高,水流流速加大,河水的冲蚀作用以及挖沙、取土等人类活动容易造成土质疏松,侧蚀强烈,致使河道坍塌,影响河岸稳定,威胁堤防。政府对河道的建设缺乏整体规划,沿线居民为追求私利,乱搭乱建,盲目地侵占河道,与水争地,造成河道断面变窄、水域面积减少,整体水面率下降,水体流动性较差,致使农村的行洪能力减弱。 4 河道生态修复方法 4.1 控源治污 控源治污是河道生态化建设的前提,直接关系到河道生态化建设的效果。第一,点源污染控制,实施雨污分流建设,进行污水排放口合并,加强排放口监控与管理,对于已完成生态化建设的河道周围的排污口应进行封堵,杜绝生活污水私自排入河道;第二,面源污染控制,在沿河两岸的河道蓝线范围内拆除沿岸菜地及清理沿河堆砌的建筑生活垃圾,严禁农药、化肥以及其他污染物进入水体;第三,内源污染清除,每三到五年一个周期,对河道进行疏浚清淤,针对特殊河道,可以采取生态清淤的方式,避免对环境的二次污染。 4.2 构建人工湿地 想要充分发挥河道的生态功能,就应该立足于河道来构建水文生态系统,并充分构建人工湿地体系。人工湿地的建立不仅能够显著提高河道的水资源调节能力和利用效率,同时也可以改善区域气候,提高水体中的生物多样性。特别是当前我国各个城市地区的现代化建设速度不断加快,湿地面积也显著降低,因此更有必要构建人工湿地项目。在具体建设中,地方部门可以通过人工河道治理的整体方式,并通过水陆过渡带等途径来隔离污染水,并修建各个湿地项目。 4.3 生物修复 水生态修复的关键环节是恢复生物多样性,使水体周边环境重新恢复自然状态下的活力,生物修复也因此广受重视,较为多见的如水生动物修复。部分地区农业生产活动繁忙,各类活动产生的有机物质会进入河流、湖泊中,导致水体富氧化,水生植物大量生长。为应对该问题,可投入以植物为食的鱼类,尤其是草鱼和鲫鱼等杂食性、好活动,且对生存环境要求较低的常见淡水鱼,可有效改善水体状态,避免水生植物无限制生长导致的水下氧气不足、动物死亡等问题。生物修复目前已经广泛应用于各地工作中,植物修复和动物修复均得到了重视。 4.4 灵活使用人工增氧

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

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

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

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

城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法

生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2010,29(4):805-811 城市化过程对河道系统的干扰与生态 修复原则和方法* 陈利顶1** 齐 鑫1,2 李 芬1,2 杨丽蓉1,2 (1中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;2中国科学院研究生院,北京100039) 摘 要 城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打 破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视三本 文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型二特征,影响河道生态系统健康的关键过 程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向三认为城市河道系统受到的干扰主要体现 在结构固结化二形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归 纳为3方面:物质交换通道的阻隔二生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡三指 出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空 尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则三在 此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向三 关键词 城市化过程;河道生态系统;人为干扰;生态系统健康;环境影响 中图分类号 TV85;X171.4 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)4-0805-07 Disturbances of urbanization to river course system and related ecological restoration prin? ciples and approaches.CHEN Li?ding1,QI Xin1,2,LI Fen1,2,YANG Li?rong1,2(1State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology,Research Center for Eco?Environmental Sciences,Chi? nese Academy of Sciences,Beijing100085,China;2Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing100039,China).Chinese Journal of Ecology,2010,29(4):805-811. Abstract:The rapid development of urbanization brings large volume of waste water to the envi? ronment,and its disturbances to natural ecosystem may break the structure and the balance of original ecosystems.Much attention has been paid on the resulted environmental effects,but how to restore a healthy river course system is still lacking scientific methodology.In this paper,the disturbance types and characteristics of urbanization on river course system,the key processes affecting river course system health,and related ecological restoration principles and approaches were elaborated.In general,there are three characteristics of the disturbances on river course system,i.e.,structural fixation,shape regulation,and function simplification.The key proces? ses affecting river course system health are the stoppage of substance exchange path,the destruc? tion of wildlife habitat,and the imbalance of river eco?hydrological processes.Following six prin? ciples have to be followed when restoring river course system,i.e.,1)nature?based principle, 2)key function?steered principle,3)spatial and temporal scaling principle,4)consideration of ecological circulation and balance,5)public participation of stakeholders,and6)optimization of comprehensive benefits.The development directions,approaches,and spatiotemporal scale issues related to the ecological restoration of river course system were analyzed. Key words:urbanization;river?course ecosystem;human disturbance;ecosystem health;envi? ronmental effect. *国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07526?002?02)和国家杰出青年基金资助项目(40925003)三 **通讯作者E?mail:liding@https://www.doczj.com/doc/ae5573552.html, 收稿日期:2009?12?07 接受日期:2010?01?30

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

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