城市河流生态修复

城市河流生态修复（精选10篇）

城市河流生态修复 篇1

1 前言

城市河流是指发源于城区或流经城区的河流或河流段, 也包括一些历史上虽属人工开挖但经过为多年演化已具有自然河流特点的运河渠系[1]。作为城市生态系统重要组成部分的城市河流已成为城市可持续发展的载体。在某种程度上, 城市河流可理解为是水安全、水生态、水经济的有机统一。与自然生态河流相比, 城市河流承担着生态功能与社会功能。

城市河流生态系统主要由生物系统与非生物系统组成。生物系统主要包括生态系结构、活力与恢复力;非生态系统主要包括河床基质, 河道形态、河岸系统等。河流的自修复能力, 很大程度上决定于河流生态系统的健康。根据国外国外学者Constanza[2]等人研究, 提出了一个基于系统层次的生态健康指数 (HealthIndex, HI) :

式中, V——表活力

O——自组织水平

R——系统恢复力

2 城市河流的问题

城市河流是城市社会经济发展和文化、环境建设的重要载体。由于城市化与工业化步伐的加快, 城市河流已成为环境污染的受纳体。目前, 我国七大江河流域都已经受到不同程度的污染, 在全国138个城市河段中, 都显示出不同程度的污染, 符合国家地表水水质标准ⅡⅢ类的不足30%, 近40%城市水体低于国家地面水环境质量标准中V类标准, 严重影响城市河流水环境。因污染源与污染浓度的倍增, 染物排放量已超过了河流环境容量, 促使水体自净能力的丧失, 导致河流污染严重。随着河流工程的建设, 河道硬质化、渠道化以及截弯取直等工程, 改变了城市河流原生形态, 并且阻碍了水-陆两大系统物质与能量的交换, 降低了河道生境的异质性, 导致河流生物多样性与复杂性降低, 河流生态系统严重失衡, 同时促使河流景观缺乏。

3 城市河流生态修复

3.1 城市河流非生物系统修复

河流非生物系统的修复针对生态群落生境的异质性而提出的河流地貌修复, 主要包括河道形态、河床以及河岸修复。恢复河流原本的“蛇形”河道, 扰动河流水速, 改变水纹性质, 使河道内形成一系列自然的边滩、浅滩与深潭[3], 同时也为河床的连续性, 提供了不同的“缀块”结构。河床的基质影响着生物栖息环境, 制约着河流生物的多样性。拆除以前在河床上铺设的硬质材料, 还原河床自然泥沙状态, 恢复河床的多孔质化, 建设生态河床。为了达到河道防洪、泄洪功能, 传统河道工程技术通常实行硬质护岸。相比之下, 生态护岸是以植物为载体的护坡, 将硬质的混凝土材料构筑的护岸与护坡结构, 天然连接水陆两大生态系统之间物质、能量、信息的交换, 同时也能够达到一定的抗洪强度[4]。

3.2 城市河流生物系统修复

3.2.1 物理方法

河流修复的物理方法主要由源头控污与截污治污、底泥疏浚技术、河道曝气技术以及河流稀释。

源头控污是从河流污染源控制角度出发, 严格控制工业废水和生活污水的排放量与严格控制公园水体周围化肥农药使用量和使用时间。对于原本直接排入城市河道水体的污水收集到污水厂处理后再排放即截污治污。目的是削减排入受纳水体的污染物总量, 为进一步净化水质创造条件[5]。

底泥是城市河流的一个重要内源污染源。在一定条件下, 沉淀于底泥的污染物会释放出来, 重新进入水体造成二次污染。底泥疏浚技术, 可以直接削减水体内源性污染物的释放量, 达到增大库容的目的。但在疏浚过程中, 应避免把大量的底栖生物、水生植物同时清除水体, 破坏现有的生物链系统。

河道曝气技术是充分利用天然河道和河道已有建筑就地处理污水的一种方法。通过使河道内溶解氧 (DO) 浓度提高, 增强水体的自净能力, 有效改善或缓解黑臭现象, 提高水体的透明度。

河流稀释是改善受污染河流水质的有效技术之一, 主要是引清洁的江河水对城市河道进行冲刷, 通过稀释能够降低污染物质在河流中的相对浓度, 提高城市河道水的自净能力, 引清工程改善水质比较快, 但投入量较大。

3.2.2 化学方法

河流修复的化学方法主要分为化学除藻、絮凝沉淀。化学方法主要是针水体氮、磷等营养物质过多引起富营养化现象的一种应急措施。可以快速提高水的透明度, 但氮、磷等营养物不能清除于水体, 不能从根本上解决水体富营养化问题。

3.2.3 生物——生态修复

河流生物生态修复技术主要包括为微生物修复、生物膜技术、植物操控技术、人工浮床技术等。

微生物修复主要分为生物强化技术与生物促生技术。生物强化技术, 是直接向污染水体中接种外源的污染降解菌, 利用其唤醒或激活水体中原本存在的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物, 并通过他们的迅速增殖, 抑制有害微生物的生长和活动, 从而消除水体有机污染及富营养化, 消除水体的黑臭以及硝化底泥。目前, 最常投放的微生物有光合细菌 (PBS) 和高效微生物群 (EM) 。

生物膜技术根据天然河床上附着生物膜的过滤作用及净化作用, 人工填充滤料和载体。充分利用滤料和载体比表面积大, 可以附着大量生物, 同时利用微生物强降解能力使之与污染物接触, 从而达到河流净化的功效。

植物操控技术主要是在水体种植具有水体净化作用的水生植物, 利用植物的根系吸污纳垢, 吸收溶解在水中的氮、磷, 净化水质, 降低河流富营养化程度。此技术需要对水生植物的品种进筛选以及进行时间、空间上的组合。在时间尺度上合配置喜温与耐寒植物;在空间尺度上优化配置浮水、挺水与沉水植物。从而构成在时间与空间上的立体交叉的人工生态系统。但要注意的是, 某些水生植物生长速度快, 需要及时打捞, 避免在水体腐烂后产生二次污染。

人工浮床技术是利用漂浮栽培的技术在被污染的水体中种植挺水植物和陆生植物, 利用植物直接吸收水体中的氮磷等营养元素, 同时, 在植物根系形成生物膜, 利用微生物的分解和合成代谢作用有效去除水中的有机污染物和其他营养元素。陈荷生等采用人工浮床技术对杭州市南应加河进行了治理, 全河的水体感官性状和水质均取得了较大改善, 异臭味得到了有效控制, 围隔河段的水质发生了根本性好转[6]。

生物操纵技术。“生物操纵” (b i omanipulation) , 人为调节生态环境中各种生物的数量和密度, 通过食物链中不同生物的相互竞争的关系, 来抑制藻类的生长。

稳定塘技术是一种利用细菌和藻类等微生物的共同作用来处理污染水体的自然生物处理技术, 亦可用于污染河水的处理。用于河水处理的稳定塘可以利用河边的洼地构建, 对于中小河流还可以直接在河道上筑坝拦, 延长河水在单位距离上的停留时间, 通过微生物的降解, 提高河水的透明度。

人工湿地技术其原理主要是利用土壤一微生物一植物生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化。人工湿地技术是在一定的洼地利用土壤和填料 (如砾石等) 混合组成填料床, 使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动, 同时在床体表面种植具有生长周期长的水生植物 (如芦苇, 蒲草) 。

4 结语

城市河流生态系统健康直影响社会、经济、人类、生态环境的可持续自我调控机制发展。河流生态系中生物系统与非生物系统二者相辅相成, 其中, 非生物系统对占据主导地位。

物理、化学方法不能从根本上修复河流的水环境健康, 只能短时期的缓解河流生态系统的压力, 不能从根本上解决水水环境问题。相对而言, 生物生态修复是在生态系统层面上的可持续修复技术, 并得到国内外认可的长期尺度的修复方法。

因此, 河流生态系统健康的修复, 需要生态系统一定的时间恢复与修复技术空间配置。在修复过程中, 应优化与组合非生物系统修复与生物系统修复, 以及各种修复技术科学的综合匹配。

摘要：城市河流是城市生存和发展的重要因素。城市化与工业化进程的加快, 使城市河流生态系统的健康受到严重威胁, 城市河流生态系统结构与功能受到严重破坏。在传统的河流修复中, 只针对水质、河岸带、河道等单一要素的治理与修复, 不能从根本修复生态系统的健康, 以及恢复其自身的弹性与稳态。导致生态系统的结构与功能仍不能良好运转。本文以恢复城市河流生态系统健康为主旨, 运用修复技术进行河流生物系统与非生态物统修复。

关键词：城市河流,生态系统健康,生态修复

参考文献

[1]岳隽.城市河流的景观生态学研究:概念框架[J].生态学报, 2005, 25 (6) :1422-1429.

[2]Costanza R, Norton BG, Haskell BD.Ecosystem Health:New Goals for Enironmental Managemental.Washington DC:Island Press, 1992.

[3]王鹏.河流健康评价及修复研究.合肥工业大学, 2007.

[4]曲媛媛, 王爱杰, 何甜甜.浅谈河道生态护岸[J]水利科学与经济, 2009, 15 (7) :619-620.

[5]郭韦, 王昱, 王昊, 马润水.城市水污染现状和国内外水生态修复方法研究现状[J]水利科学与工程技术, 2010 (, 2) :57-59.

[6]陈荷生, 宋祥甫, 邹国燕.利用生态浮床技术治理污染水体[J]中国水利, 2005, (5) :50-53.

城市河流生态修复 篇2

河流与人类社会发展息息相关,具有重要的社会意义.在人类社会的.发展过程中,自然河流逐渐渠道化、非连续化,城市河流更是开发过度、污染严重.近年来,河流的生态问题受到广泛关注,人们开始重新认识和利用河流,提出了河流牛态修复的理念.本文对河流生态修复的理念进行了阐述.提出了河流生态修复的原则,之后从生态护岸、水质改善、生态景观建设3方面对现行的河流生态修复技术进行了说明.

作 者：王韶伟 徐劲草 许新宜 WANG Shaowei XU Jincao XU Xinyi  作者单位：北京师范大学水科学研究院,水沙科学教育部重点实验室,100875,北京 刊 名：北京师范大学学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)： 45(5) 分类号：P3 关键词：河流生态修复   理念   原则   修复技术   river ecological restoration   concept   principle   restoration techniques  

山地城市河流健康的修复 篇3

关键词：山地河流健康；健康生态内涵；河流生态系统；健康修复策略

城市河流是城市自然生态的一部分，正得到越来越多的关注，一些历史上属人工开挖的河流水系和经过多年演化已经具有自然河流特点的运河，流经城市区域的河流或河流段是重要的城市环境因素。

一、河流健康的内涵及概念

河流健康的定义最初是借鉴生态学中的生态健康定义而提出的。生态健康是上世纪 80 年代生态学所研究的领域，生态系统的健康评价方向迅速成了现代生态学所研究的热点，在农田、森林、绿地、湿地等不同类型的生态系统得到迅速开展。80年代后期，北美和欧洲开始对河流问题进行治理，采取了一系列措施与方法对河流环境进行保护，“河流健康”的定义也应运而生。[1]

二、山地城市河流健康内涵分析

（一）水文与物质空间特征。受地质和山地地形的影响，其水文特征主要表现为坡降大、断面狭窄、出水量季节性变化大；形态特征主要表现在山地的变化蜿蜒多变、深浅宽窄不一及河流河道的不规则等。

河流中主要物质是水与水中的生物。由于山地城市的地势起伏过大，河流中物质差异性也较大。枯水期河道的径流量稍小，河道内污染物浓度相对较高。当河道内的污染物浓度高时就对河流的水环境产生很大的影响，水生生物的种类与数量也会随之减少。在丰水期，河道的径流量大，河道内污染物浓度比较低，生物种类相对丰富。

（二）功能特征。山地城市的水资源非常丰富，由于山水分割，山地城市河流在城市文化、人文地理、城市景观等方面所承載的功能非常重要。

（三）城市与河流特征。总体上来看，由于自身的自然地理特征以及城市化影响，山地城市河流与流域背景之间的关联性较平原城市河流更加密切。

三、河流健康生态内涵的空间分析

（一）城市范围内河流的健康内涵分析

对于城市河流来说，河流健康的内涵主要包含以下两个方面：

1.河流自身的健康

城市河流自身生态系统健康的评价标准就是保证其在水量均和和水质净化基础上的基本河流物质空间状态，这就需要城市空间拓展和建设中要注意保护、恢复河流水系、洪泛滩地、蓄水带、土壤渗水性、湿地、湖泊等水域空间。如何解决城市河流与城市空间规划关系是研究的主要问题。

2.城市河流对城市健康的影响

除了河流本身的健康外，河流还需要达到满足城市河流所支撑的城镇发展、生产生活以及城市水资源和生态环境。水资源的不安全将会造成人民经济利益的损失和生活质量的下降。当今，我国的水资源短缺问题日益突出。

城市河流的安全需要对水资源合理地开发利用，需要在水资源承载能力范围以内。同时经济社会的发展也需要在水资源承载能力以内，才有可能实现可持续发展；超越了水资源的承载能力，城市的发展就会失去其物质基础，造成城市生态系统功能紊乱，致使城市生存条件发生恶化

（二）基于城市物质空间形态下的河流健康

1.城市物质空间形态下的河流健康表现

要找到解决河流健康的办法，就要了解城市与河流健康在空间方面的相互关系，及河流在城市空间方面的映射。

2.城市水域空间解析

（1）水域空间与城市的关联性

河流生态系统健康的维护手段非常重要，水域空间利用的合理性和完整性在河流健康的保护中体现着非常重要的作用。因而，在从城市空间特色方面进行有助于促进河流健康发展规划的情况下，需要考虑水域空间及城市物质空间的相互作用[2]。

（2）水域空间的构成部分

城市河流水域空间包括河流的支流、湖泊、干流等自然水体部分，同时也是包括河滩地、湿地、集水区、汇水区、坡地、绿地植被等等构成，是智能自然的生态系统。

（3）城市陆域空间解析

根据河流水系形态与城市空间结合的情况，不同的河流辐射范围大小和关联城市空间可以细分为城市腹地和河流区域两大空间的区域。

（4）河流区域

河流区域的建设直接关系到城市内部的景观要素，必须谨慎对待不合理的土地过度使用和过度开发，防止对整个河流所在的生态体系造成不可恢复的破坏。

（5）城市腹地

而对于城市腹地来说，由于河流区域与城市生活距离的相对增大，城市空间规划对河流的相对影响较小，但是影响小不代表不存在影响，通过一些规划策略给河流区域提供良好的生态腹地发展，是城市需要解决的一个重要问题[3]。

四、山地城市河流健康修复策略

（一）山地城市河流水系的空间规划策略

河流是城市至关重要的生命线，城市河流最基本的因素就是连续、自然及完整。通过减少城市建设中对河流自然形态的硬性做法，恢复河流自然的肌理特征，赋予河流生态自然属性，以达到修复河流健康的目的。

城市原始河流水系是自然形成的，然而由于城市发展的需要，介入了对河流水系的大范围改造，主要错误行为包括以下几点：

1.掩埋：为了发展的利益和平面上的美观，将污染严重的水体掩埋，导致城市活力的功能体和居民生活环境的认同感丧失，城市丧失水面的乐趣，生态环境与物质空间不能很好地结合。

2.掩盖：为掩盖污染，变明渠为暗渠，在其上进行城市建设和开发，造成河流环境美化和生态自然方面的功能丧失殆尽。

3.筑坝截流：在城市中，为了发电、养鱼等筑坝拦水，河流因为失去贯通而产生以下问题：变活水为死水，河流的富营养化加重，水质发生下降；影响下游的河道自然生态景观；破坏了河流的整体性，使鱼类与其他自然生物的繁衍与迁徙活动受阻。

4.取直截弯：现代生态景观学的发展研究证实了弯曲的河流有利于生物多样性的保护，更有利于减少洪水的灾害和突发性。

5.人工河道：许多城市为了加大防洪的效果，在一些截弯取直后的河段进行水泥封底，让水体的自然进化能力丧失，河流生态系统的循环系统彻底被破坏，河流的自然健康受到破坏。

因此，需要建立畅通完善的城市自然河流水系，需要减少杜绝这样的做法，让河流尽量保持原始的自然肌理状态。

五、保护城市河流的线性规划策略

当前的城市规划保护四线有蓝线、黄线、紫线、绿线，其中绿线和蓝线对于城市河流的保护起主要作用。

蓝线和绿线的主要作用就是控制河流及其周边的生自然生态不让人为的破坏，界定与其他功能区域的范围，互不影响。从线性控制内涵上来看，绿线是指城市绿地的控制范围线。有学者对绿线的宽度进行了一些研究，认为当河岸的绿线控制宽度大于20m时，就能够快速地过滤污染物；当宽度大于70～90m时，能较好地控制河流沉积物以及土壤元素的丧失。

所以，绿线的宽度应在 40～90m 左右比较合理。在这范围内应该不允许与河流保护无关的相关破坏性建设活动，并且绿地的主要目的是为了涵养水源、过滤污染以及动植物栖息地等作用。

城市的蓝线主要是规划中所确定的河流、大江、大湖、海等湿地对地表水体保护和控制的相互界限。蓝线的的核心作用就是劃分河流的的第一层界限，并控制河流的宽度与两侧的绿化带界限等。

六、城市河流健康修复——以流溪河项目为例

流溪河是广州重要的水源地、母亲河，项目的主要任务是对流溪河沿线进行控制，控制的范围为河流两侧100～300米的范围。

流溪河沿线控制性规划贯穿生态理念，从自然系统着手，在大的流域系统中寻求发展。判断以流域水系为骨架建构起来的自然生命支持系统的安全格局，判断流域内生态格局的安全形态。流域内的生态格局落实到自然格局、建设格局与文化格局，而建设格局则对生态过程影响最大也最为明显。在对现状格局分析判断的基础上得出流域生态格局的结构为“一带、一纵，九横、六片、七点”。这就要求流域的建设不能破坏现状的格局，而是要优化这个核心。

项目最大的优势在于扩大了河流的概念，将河流的生态保护与城市规划的核心空间和土地利用结合起来。分析现状土地利用的劣势与问题，制定沿岸的土地利用控制体系，利用控制性详细规划图，建立规划管理单元，主要分为建设用地和非建设用地部分，制定关键性指标和引导性内容。空间主要落实到流溪河沿线的城市设计上，对重要的节点详细设计。划定对河流本体保护的四线，蓝线、绿线、紫线和灰线。制定近期的行动计划，湿地保护与建设计划、古村保护与发展计划、防护林带与生态农业综合发展计划等。

流溪河沿线规划把层面扩展为流域层面和规划区层面，以流溪河的健康为前提，集约利用山水资源，指导沿线城镇空间的拓展及村庄建设，优化沿线的产业结构和布局，促进区域城乡统筹。从流域的生态尺度过渡到规划区尺度，在大的生态格局下进行河流两侧的控制，进一步对城乡建设给予引导和限制。突出生态视角下的一系列规划策略，规划区的建设、土地利用、生态保护、产业发展等策略，真正做到生态和城市规划要素的融合。

七、小结与反思

由于山地城市的河流与山地城市空间关系比较突出，山地城市河流健康显得十分重要，山地城市因其自身的生态敏感性脆弱，更加需要自然充沛的河流水系以保护实现维护山地城市的自然生态格局，并且需要注意衍生出来的山地河流与人类建设、廊道河流及自然景观格局的相互作用显得愈发重要。

本文的探究意义是希望从过往的以经济利益出发为导向的自然河流建设转向为以生态、自然环境景观设计为导向，转变为以生态保护为核心的物质空间规划的建设策略。

参考文献：

[1]王蒙蒙.基于GIS的山地城市河流健康评价系统开发研究[J]. 重庆大学，2013.

[2]姜文超，饶碧华，张 智，张 勤.山地城市河流健康内涵及评价[J].地理研究，2014，（01）.

[3]赵海波.基于河流健康生态内涵的城市空间规划策略研究[D].重庆大学，2009.

[4]叶林. 城市河流地区建设的生态理念与方法[D].重庆大学，2004.

作者简介：

河流的城市化演变及生态修复 篇4

城市河流是发源于或流经城市的河流, 包括自然河流和人工开挖的运河、渠系。城市河流是城市的重要组成部分, 在城市人们的生活中起着关键的作用。但是随着城市化的发展, 城市河流也在发生着变化。为了能使城市河流更好的服务于人类, 河流健康问题越来越受到人们的关注, 因此城市河流结构、功能和生境变化成为了生态环境学及许多相关学科研究的热点和重点。

2 城市化影响下河流结构、功能的演变规律

城市化对于河流结构的影响主要体现在对河流形态的影响上, 城市化严重影响着河流, 使河流乃至整个河网的形态都发生着巨大的变化。

2.1 城市化对河流形态结构的改变

城市化对河流的影响, 使得河流结构由多元化、复杂化, 趋向单一化、简单化。而引起河流结构向单一化和简单化变化的原因, 很多学者也做了不同的研究。加固河道导致河道的固结化, 裁弯取直导致河道断面形态的顺直化, 疏浚河道导致断面形态单一化和修筑水坝导致河流的不连续化, 是致使河流形态结构向单一化和简单化变化的主要原因。

2.2 城市化对河流功能的影响

城市化的发展很大程度上导致了河流功能的退化。一个自然的河流通常有如下的功能:水源供应、水产养殖、交通运输、水生生物栖息、输水、纳污降解、调节气候、补给地下水、泄洪、观赏娱乐等多方面。但随着城市化的发展, 河流的功能越来越简单化, 主要集中于三个方面:纳污排放功能;景观娱乐功能;气候调节功能。

3 城市化影响下河流生态环境的变化

健康的河流不仅要有好的结构和功能, 而且要保持好的生态环境, 这对于河流保持其良好的结构和发挥其正常的功能, 具有重要的作用。河流生态系统所有生态服务功能的发挥主要取决于以下3个的过程: (1) 河道系统与周边地区之间的物质循环与交换; (2) 水体中生物消化降解; (3) 生态水文调节过程。城市化主要是靠影响了河流的水文过程和物质循环, 从而影响了河流的生态环境。

4 城市河流生态系统修复的原则和方法

4.1 城市河流系统生态修复的基本原则

河流的生态修复需要从整体出发, 要将近期利益和长远利益相结合进行分析, 还要在考虑经济承受能力的同时, 对总成本效益进行分析, 力求提出能实现综合效益最大化的最佳修复方案。

4.2 城市河流系统生态修复的方法

人类活动严重损害了城市河流系统的健康, 为此, 国内外研究并采取了多种生态修复技术来修复河流生态系统。总结起来, 主要包括水环境质量、结构形态、水文特征和种群结构的修复4个方面。国外目前比较先进的有, Fischenich提出的城市河流修复与河流管理的相关技术, 详细阐述了城市化对城市河流的影响;Casagrande对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析;Deason提出了污水处理的方法, 为其他河流污染治理提供了参考;Brilly等研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法;Jukka Jormola对国际上利用流域洪水过程来改善城市河流生态环境的历史文献进行了简要回顾和总结, 并列举了一些利用洪水管理修复城市河流和湿地的实例。目前国内应用最多的河流生态修复方法是: (1) 水质净化技术; (2) 近自然河流治理技术; (3) 生态需水量确定。合理使用河流生态系统修复技术, 能使河流的结构与功能恢复到一定的健康程度, 从而达到恢复河流生态系统的目的。对于要治理的河流, 应先对其的结构和功能的受损程度进行分析, 再根据河流所处的健康状态来选择合理、有效的修复方法。

4.3 城市河流系统生态修复的发展方向

1) 以生态系统理论为指导进行河流修复。以往传统的河流治理方法给河流的生态结构和功能带来了严重损害。现代的城市河流整治以保护、修复生态环境为前提, 利用河流本身以及水生生物的自净功能改善水质并利用河流系统自身的特性缓解旱涝灾害, 这是城市河流治理研究的新方向。2) 因地制宜, 建设生态河堤。从现代河流治理的思想来看, “渠化”和“硬化”是很不明智的河流治理方法, 保持河流的自然形态是当今国际通用的治理准则。所以建设生态河堤是现代城市河流整治的发展趋势。3) 建设以人为本的水景观。以往的城市河流设计是以满足人类的社会和经济需求为主要目标, 从而导致了现在城市河流生态功能的丧失。现代的城市河流规划应突破传统设计的方法和思路, 要体现“以人为本”的设计理念。并在此基础上, 进行城市河流的生态化修复和建设, 从而促进人与自然的和谐共处。4丰富水文化底蕴。每条河流都包含着自身的历史和文化底蕴, 也反映着地方的风土人情。充分挖掘城市河流的历史与文化底蕴, 并与水景观相结合地建设城市水文化, 以突显当地风土人情, 提升城市生活品位。5) 以整个流域为单位进行河流治理与修复。将研究治理范围扩大倒流域尺度, 从整体上对河流治理进行把握。

5 结语

城市化的发展已经对河流的结构、功能和生境造成了严重的影响, 主要表现在结构的简单化, 功能的减退和生态环境的破坏。为了能使河流更好的服务于人类, 应该在对河流的健康问题有准确、可靠地分析的基础上, 依据河流评价的原则和方法, 建立相应的、行之有效的河流生态修复方法, 并认真加以实施。在实践过程中也应不断推进河流生态修复新理论和方法的研究和发展。

参考文献

[1]尹小玲, 李贵才, 刘堃, 钟愉佳.城市河流形态及稳定性演变研究进展[J].地理科学进展, 2012, 31 (7) :837—845

城市河流修复技术研究范文 篇5

城市河流修复技术研究

王雪莲1

(北京锦绣大地农业股份有限公司，北京100049)

摘要面对城市河流生态系统退化的现状，综合国内外对于城市河流生态修复技术的研究进展和实践经验，指出中国目前在此领域存在的不足，并展望了未来城市河流生态修复技术的发展方向，为城市河流生态修复技术的发展提供理论依据。

关键词城市河流生态修复 发展方向

Research of technology about river restoreWang Xuelian.(1.Beijing Glorious Land Agricultural Company Ltd., Beijing100049)

Abstract:Facing to the current situation of river biogeocenose degenerating, in this article, it collects the domestic and oversea research improvement or practice experience on the technology of river ecological restoring in cities, points out the insufficiencies in this field in our country, and shows the theory base and expectation of the technology of river ecological restoring in cities.Keywords:city;rivers;ecological restore;development way

近几十年来，河流汇水区植被覆盖下降，城市各类污染排放，河流库坝工程建设，水资源过量开采，河流渠化、人工化、裁弯取直等对河流生态系统的结构、功能与动力学过程造成严重破坏，引发全球范围的河流生态系统退化与服务功能下降[1]。因此，如何对受损河流生态系统进行修复，使其重新回到健康状态已经成为人类亟待解决的环境问题之一[2]。

1城市河流生态修复的国外研究进展

1.1修复理论研究进展

最早的河道修复技术“多自然型河道”生态修复技术起源于欧洲，出于土木工程对生态环境破坏的反省，重点研究如何把生态学原理运用于土木工程，创建新的土木工程理论和技术。1938年德国SEIFERT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，可以达到接近自然、经济并保持景观美的一种治理方案[3-6]。1962年由ODUM等提出将自我设计的生态学概念用于工程中，首次提出的生态工程概念[7]。1989年美国MITSCH和JORGENSN正式探讨生态工程概念并赋予定义，正式诞生了生态工程[8]。之后不断论证了生态学原理运用于土木工程中的理论问题，奠定了“多自然型河道生态修复技术”的理论基础。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，1998年出版了《河道廊道的恢复：理论、内涵与实务》[9]。当今欧美经济发达国家已普及了“多自然型河道生态修复技术”，以实现、再生“自然与人的和谐共处”的生态环境建设生态河流、生态道路及生态城市。近年逐渐推广应用到世界各国。1作者：王雪莲，女，硕士研究生，工程师，主要从事湿地设计、运行、维护和管理以及湿地除污机制的研究。

日本在1965年围绕河流引起的问题开展了新的河流治理，推行了“城市综合治水对策”，河川管理目标为“治水、利水与环境”。日本河流研究者将河流水域、河洪空间及河畔居民社区当作一个有机的整体，认为河流管理对象应该包括河流水量、水质、河流生态系统、河流水循环、河流水洪空间、河流与河畔居民社区的关系。20世纪90年代，日本实施了“创造多自然型河川计划”，强调用生态工程方法治理河流环境、恢复水质、维护景观多样性和生物多样性，形成良好的河流景观与滨水环境，建设城市水网并加强绿化，水边空地要具有舒适开阔的空间，为各种娱乐活动提供适宜的场所，并重视生物多样性。

在城市建成区，沿河流规划的生态网络，则通常与滨水景观改造和水环境整治相结合。如加拿大多伦多市曾于1998年完成《加里森溪流链接规划》。该计划结合城市排水系统整治，试图恢复一条因城市开发而消失的小河，重现河流及两岸景观，同时通过建设沿河绿带，沟通和连接现有公园绿地，在城市中心区构建融休闲、交通、绿化于一体的生态网络[10]。

1.2修复技术与实践

在河流生态系统修复策略方面，1965年德国的Emst Bittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验，可以看作最早的河流生态修复实践，此后著名的塞纳河、多瑙河等都采用了近自然的河流治理方法。

20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸法发展为“多自然河道生态修复技术”[11]，对河流治理重视恢复植被和建设自然护岸，并于1983年颁发的河流保护法规中明确的规定了在河流整治中，应该从生态学的观念出发，在河道整治工作中应对生态和景观方面存在缺陷的河流双方面同时予以改善。

有研究表明，欧盟进行城市河流生态修复主要分为以下4类[12]：

（1）对消逝的自然景观的恢复，主要的措施包括软化河渠，重新恢复河流的自然曲线。允许河流在洪水高峰期进行可预期的洪泛。保留边渠，开挖U型湖泊与河道，更多的恢复河流漫滩地，恢复建设河流的怡人与舒适的景致。

（2）结合防洪与生态环境保护，建设双赢策略。扩大漫滩地的面积，增加防洪的蓄水量，降低地面，定期的洪泛，恢复原始自然的地形特征，为生物提供多种生境。

（3）为鱼类提供更多能够产卵的生境，重现建设河流渠道，设置鱼类游走路线，铺设砂砾及沙子岸滩等。

（4）重置那些没有更大经济效益的耕地，将其改变为河滩地。肥沃的耕地可以转化为蕴含丰富营养物质的河漫滩，可以协助河流改善水质。

随着修复实践的发展，河流修复己经从单纯的结构性修复发展到生态系统整体的结构、功能与动力学过程的综合修复。从修复的范围来说，河流修复不光包括河道本身，还应扩展到河漫滩乃至流域[13]。河流生态系统的退化是人为干扰与自然干扰累积作用的结果，修复规划中必须考虑两者之间的相互作用机制[14]。有人提出了“目标期望”的思想[15]，将保证生态系统的完整性作为修复的指导思想与目标。从管理角度对此进行论述，河流及

其水资源的管理方式也是河流修复能否成功的重要影响因素[16]。还有人借鉴景观生态学的等级思想，分别以河岸带与流域两个尺度开展研究，提出了与各自尺度相对应的群落组织和景观组织水平的修复措施[17]。河流修复是一项综合性、系统性的活动，必须综合考虑水文、土地利用、地貌、水质、生物与生态等，甚至娱乐、经济、文化等方面[18]。

在城市河流生态修复的方法与具体措施上，很多学者也相继开展了研究，如FISCHENICH[19]提出了城市河流修复与流域管理的相关技术，详细阐述了城市化对城市河流的影响、城市河流水环境质量下降的经济损失及城市河流生态修复面临的挑战等；DEASON [20]提出了被污染的城市河流净化的方法，为其他河流污染治理提供了参考；CASAGRANDE[21]对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析；UDZIEL 等[22]运用条件价值法(CVM)对城市盐碱湿地修复的非市场价值进行了评估；TENT等[23]针对Hamburg河直线化严重、生物多样性消失的现状，采用非政府组织、公众参与的方式，对该河中畦鱼的生活习性进行了研究，以期通过改善其生活条件来达到修复河流生态的目的； JORMOLA[24]对国际上利用流域洪水过程改善城市河流生态环境的历史进行了简要回顾，并列举了利用洪水管理修复城市河流的实例；BRI11Y[25]研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法等等。很多的国家都认识到湿地对建设生态城市的重要，各种关于城市河流保护、恢复、重建、规划等方面的研究项目和研究组织相继出现，并取得了一定的研究成果。

综合来看，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[26]。相关研究主要集中在生态系统修复策略及生态系统中的水质、水量、滨水区等要素的修复方面。尽管相关生态修复工作己进行了大量的理论研究和实践探索，而关于恢复中的生态学过程和机理的研究很少，缺乏证明恢复过程中的生态系统是如何进行及如何自我调节的理论和实验体系，尚未形成比较系统的河流生态修复的理论与方法体系。2我国城市河流生态修复的研究与实践

2.1理论研究进展

我国对城市河流生态修复治理的研究也是从“水利工程”角度逐渐引申过来，逐渐产生了“生态水利”、“生态水工学”等概念。同时也有从“环境整治”“景观设计”角度研究城市河道、滨水区、湿地的修复建设。

刘树坤[27-35]在其访日报告中，就自然环境的保护和修复、湿地生态系统的生态修复、水电站建设中的生态修复、大坝建设中的生态修复、河道整治与生态修复、河道景观建设和管理等进行了探讨，其中包括比较具体细致的修复思路、步骤、方法、措施等，为今后我国开展河流修复工作提供了参考。阎水玉[36]指出保持河流的自然地貌特征、维持自然水文过程、控制城市河流水污染、综合规划城市河流与城市建设的关系是发挥城市河流在城市生态系统中作用的基本方法。董哲仁[37]提出了“生态水工学”的概念，分析研究了人类对

河流生态系统的胁迫，从生态系统需要角度，提出了改善河流生态系统、修复河流生态环境的工程措施及思路。罗新正[38]阐释了还河流生存空间、疏浚水网通道等河流生态建设的原则。叶亚平等[39]则以扬州为对象，提出了水资源保护、水环境改善、水安全保障、水生态建设为主体的水生态系统建设对策。王超[40]则比较全面地提出了水安全、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。

另外国内对河流的植被结构、功能及管理的研究工作也较多。黄瑜[41]融合水文、经济、生态学等相关知识，分析城市小水系生态系统重要服务功能，提出城市小水系生态服务功能价值评估方法及其在城市规划管理工作中运用的初步设想。季永兴[42]分析了城市河道建设与生态城市建设之间的关系，认为城市河道的建设与整治是城市规划的一个重要内容。何松云等[43]提出城市河流生态恢复的尺度包括工程安全尺度、生态系统尺度、景观尺度、亲水尺度、时空尺度和经济尺度，同时指出为顺利开展河流生态修复实践,需要在理论、技术、水利工程设计规范、水利法等方面进行深入研究工作，认为留给河流一定的侵蚀、搬运、堆积自然作用空间是河流生态修复的重要课题，主张创造条件发挥河道生态系统的自我恢复功能。白世强等[44]从水、土、生物、功能4方面诠释了健康河流的概念，并认为城市河道生态修复的目标是恢复其健康，应依据健康的标准采取工程和生物手段进行修复。

总的来说，国内对城市河道的生态修复研究工作集中在近十年，除水利、环境、景观等层面进行研究生态修复外，还考虑了“文化”、“经济”层面的修复目标，并提出河道修复与城市规划建设之间密切关联。

目前国内研究在某些方面还存在不足：（1）缺乏对河流生态过程修复的机理研究；（2）缺乏从大尺度流域角度考虑河岸、河内、上下游的整体生态修复；（3）当前的研究大多只停留在对河流某一指标(鱼类指标、流量指标、水质指标、生物栖息地指标等)的生态修复，未考虑河流整体生态系统修复。

2.2修复技术与实践

目前，我国很多城市都相继开展了城市河流修复工作。

北京市近20年对城区河湖水系的治理大致可分为3个阶段[45]：

（1）以防洪建设和供水建设为主的阶段。20世纪80年代，北京为解决城市供水和防洪排水问题对城区河湖进行整治。

（2）以水资源保护及景观建设为主的阶段。1999年北京市完成筒子河和“六海”的清淤工程；2000年完成京密引水渠昆玉段、长河和双紫支渠治理工程；2001年完成昆玉河、玉渊潭、南护城河、通惠河和清河一期综合整治工程； 2002年治理万泉河、小月河和菖蒲河。该阶段对河湖水系采取污水截流、底泥清淤、两岸绿化、河底采用混凝土衬砌防渗等工程措施进行整治。

（3）生态修复为主的阶段。前一阶段对河道的改造，尽管使河边有了林带、绿地，但硬化堤岸的建成割裂了水体与土壤的关系，导致水体自净能力下降。因此，从2002 年

起北京开始生态河道建设，并于2003年竣工；2003年开始温榆河绿色生态走廊的建设；2004年末进行凉水河生态河道的建设等。这阶段的主要特点是采用卵石和叠石加固河堤、设计部分生态堤岸、设置生物浮岛和放养食藻的鱼类等。经过生态修复的河道，景观效果和生态功能都有明显的改善。

四川成都府南河的治理是城市河流治理的成功范例。府南河公园是一个以水的整治为主题的生态环保公园，受到污染的水从府南河抽取上来，经过公园的人工湿地系统进行自然生态净化处理，最后变为“达标”的活水，回归河流。该公园的创意由美国贝·达蒙女士提出，该项目也获得了世界人居奖等3项国际大奖。

合肥的护城河经过多年的改造和建设，如今形成了由逍遥津、包河公园、银河公园、鱼花塘、玻泊山庄等组成的环形风景区，成为城市中心区市民日常休憩的开放式公园，也使合肥市得到了园林城市的美誉。

苏州市在城市发展建设中，保持了三纵三横加一环的河网水系及小桥流水的水城特色，保持了路河平行的基本格局和景观，城市改造取得了很好的效果。著名华裔建筑师贝聿铭曾这样评价苏州：“苏州之所以成为苏州的关键在于水，建筑物还是其次的”。

其他大中城市如沈阳、哈尔滨、太原、天津等也相继开展了城市河道生态修复和景观重建工作等等。

国内的城市河流治理仍处于探索阶段，很多工作仍着眼于修复河流某一方面的功能，如国外在兼顾景观的同时，更侧重生态修复和重建等方面的工作，国内则较多地考虑景观建设，生态修复工作还有待加强。城市河流生态修复和景观建设缺乏相应的理论指导，未形成系统的河流建设和管理模式，未综合考虑河流建设与经济社会发展、水资源、旅游、居民需求、文化等方面的关系。

3未来城市河流生态修复技术的发展方向

（1）城市河流建设要更多地考虑其与所在地区之间的关系，根据城市的发展规划制定合理的建设目标、策略、方法等；

（2）城市河流建设要更多地考虑如何推动当地经济发展和满足城市居民的需求，探索如何使生态修复、景观建设和文化有机融合的方法；

（3）城市河流生态景观建设要充分结合当地的经济基础、经济发展需求及水资源特点，寻找适合地区特点的城市河流景观建设策略；

（4）重视河流景观建设的管理工作，探讨合理的管理机制，实现河流景观建设“投资一收益—更多投资—更大收益”的良性循环；

（5）结合水利与生态学等相关学科，开展有关流量过程与生态修复之间密切联系的研究，从机理上修复包括河流流量、生物等在内的整个生态系统；

（6）形成完善的生态系统修复评价的指标体系，从宏观上能够对生态系统修复状况准确把握；

（7）积极开展相关问题的实践活动，为相关理论的研究积累经验和奠定基础。

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593-596.责任编辑：陈泽军（收到修改稿日期：2008-01-21）

城市河流生态修复 篇6

城市河流作为城市生态系统的重要组成部分, 作为城市社会和人类生活正常运行赖以生存的物质资源和重要支撑, 不仅为城市居民提供了直接使用价值, 例如划船或钓鱼等休闲娱乐活动, 同时河流与陆地的交错景观也为人们带来安逸和舒适。同时河流在输水泄洪, 供水和景观等方面具有重要的功能和作用, 并且具有一定的环境价值。然而, 近年来人类经济活动的频繁增加, 及生活水平的快速发展, 以及城市化进程的加快, 使我国城市的河流污染日趋严重, 并且河流生态系统的环境质量急剧退化。高强度的城市化建设, 导致大量城市河流迅速消失, 水面率锐减, 水质急剧退化。而随着人类生活水平和收入的提高, 居民对景观河流生态服务的主观需求却在迅速增长, 景观服务在居民福利函数中的权重明显加大, 与其他商品和服务的边际替代率日见增长。目前, 我国大部分城市已经或正在进行大规模的城市河流生态修复工作, 经过长时间努力, 已经取得较好的经济, 社会和环境效益。城市河流的生态修复是一项系统的工程, 涉及的范围广, 持续时间长, 而且耗费资金大。

城市河流作为公共物品, 在生态修复后其环境价值将明显增值, 正外部经济效应显著增加。根据现有情况, 我们建议:加强公众宣传教育, 营造全社会参与河流保护的氛围, 并使公众从根本意义上理解城市河流生态修复的必要性;发挥社会, 尤其是非政府和官方组织, 的监督作用, 全面以促进城市河流的生态修复工作。河流的环境修复和自然资源的价值在国内外都已开展了很多的相关研究, 但其主要注意力在环境修复的分类和度量方法的改进方面。对于修复过程需要的实现途径和实现机制的探讨则相对较少, 本文在基于目前我国城市河流修复现状的基础上, 针对现有的问题和发展方向, 首次提出应用层次分析法对河流的生态修复进行评估, 该方法将能够客观真实地为管理和决策提供有价值的建议和指导方向, 同时为我国城市河流两岸综合开发和河流生态修复决策提供科学参考。

2 层次分析法

2.1 层次分析法简介

层次分析法 (Analytic Hierarchy Pr oc ess, A HP) 是一种实用的, 多方案或多目标的管理决策方法。该方法的主要特点是, 能够合理地将定性与定量的决策结合起来, 并按照思维和心理的规律把整个决策过程进行层次化和数量化。由于该方法在处理复杂的决策问题上具有较高的实用性和有效性, 对于多因素权重的确定或是多个决策方案的择优排序, 该方法易于控制而又行之有效, 因此很快在全世界范围得到重视和广泛应用。目前层次分析发的应用已遍及经济计划和管理, 能源政策和分配, 运输及医疗和环境等领域。

2.2 层次分析法应用的基本步骤

层次分析法的基本步骤包括以下几点。

(1) 明确问题。

弄清楚要分析问题的范围, 所包含的主要因素, 以及各因素之间的相互关系等, 以便尽量掌握充分有效的信息。

(2) 建立目标层次结构。

将问题所含的各种因素进行分组分类, 把每一组作为一个层次, 按照目标层、准则层以及方案层的形式排列起来。层次之还可以建立子层次, 一般来讲, 子层次从属于主层次中的某一个评估元素, 它的元素与下一层的元素尽管有联系, 但其自身不形成独立的层次。

(3) 构造判断矩阵。

该步骤是层次分析法的关键步骤。判断矩阵主要用来表示针对上一层次中的某元素而言, 该层次中各有关元素在评估分析中的相对重要性的状况, 其一般形式如下:

其中, bij表示对于上一层次的评估元素而言, 下一层次元素的相对重要性。bij一般取1, 3, 5, 7, 9等5个等级标度。

(4) 层次单排序。

层次单排序的目的是参照上层次中的某元素, 确定本层次与之有联系的元素的重要性次序的权重值。是本层次所有元素对上一层次元素而言, 其重要性排序的基础。层次单排序的任务可以归结为计算判断矩阵的特征根和特征向量。

(5) 层次总排序。

利用同一层次中所有层次单排序的结果, 可以计算针对上一层次而言, 本层次所有元素重要性的权重值, 称之为层次总排序。层次总排序需要从上到下逐层顺序来进行。对于最高层而言, 其层次单排序就是其总排序。

(6) 一致性检验。

为了保证评价层次总排序的计算结果的一致性, 类似于层次单排序, 还需要进行一致性检验。只有检验结果满足时, 才认为层次总排序的计算结果具有令人满意的一致性;否则需要对本层次的各判断矩阵进行调整, 使层次总排序具有较高的一致性。

3 层次分析法在城市河流生态修复评估中的应用

鉴于层次分析法在项目评估和决策管理中的重要作用, 及其实用性和有效性, 该方法在城市河流生态修复评估中的应用将为生态修复工作提出长远的理论指导和数据基础。在河流生态修复中具体应用层次分析法主要包括以下步骤。

3.1 构建生态修复评估指标体系

构建生态修复评估指标体系是整个基于层次分析法进行城市河流生态恢复评估的工作基础, 评估指标体系的构建是否合理恰当, 直接关系到后续管理和决策的正确性和有效性。

3.2 分析评估指标的性质

评估指标的性质将直接决定所有采用指标的赋权方法和层次分析方法, 对定量化的指标还需要进行无量纲化的处理, 以保证不同城市河流生态恢复效果的评估值的可比性。

3.3 指标赋权

对指标进行赋权重是为了反映该指标在河流生态恢复过程中的重要性程度, 一般来讲, 重要性越大, 赋予的权重越高。评估指标可以采用定量化的赋权方法, 包括主成分分析法和因子分析法等;而对于不能直接量化的评估指标, 则可结合该领域专家的经验和意见, 采取部分定性化的赋权方法, 例如AHP等方法进行赋权。

3.4 计算河流生态恢复评估综合评估值

层次分析法应用的评估数学模型直接决定综合评估值的合理和有效性, 此外, 还必须结合实际背景的情况来考虑指标体系的性质。必要时, 也可以综合多种方法的综合评价值, 以形成比较客观和真实的综合评估结果。

4 结语

城市河流由于其公共物品的属性, 其提供的生态服务无法以市场价值真实反映, 结果使人类在享用其服务时产生疏忽和懈怠, 导致城市河流生态服务的供给严重滞后于需求, 最终呈现出城市河流普遍生态退化的现象。层次分析法可以用于项目评估指标体系的构建和进行不同项目的投资优劣排序等, 还可以对项目实施的成效进行综合评估。

摘要：城市河流作为城市生态系统的重要组成部分, 使社会和人类生活赖以生存的物质资源和重要支撑。然而由于人类经济活动的增加以及城市化进程的加快, 城市河流迅速消失, 水面率锐减, 水质急剧退化。急需生态修复工作的开展及有关政策实施。本文首次提出基于层次分析法对城市河流的生态修复进行评估, 该方法的应用将为我国城市河流生态恢复工作提高理论指导和帮助。

关键词：城市河流,层次分析法,生态修复

参考文献

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浅析河流生态修复 篇7

河流系统是自然界中最重要的生态系统之一。自古以来对人类的生产和生活影响极大。但是随着人类过度的开发河流, 以及不断地向河流排放污染物质, 导致河流的水体功能和作用不断地发生变化。对我国的农业、渔业生产、以及流域内居民的健康生活带来极大地危害, 严重制约着我国社会和经济的持续发展。因此, 要有效地治理恶化的水环境, 修复或重建受损以及退化的水生生态系统, 提高生物多样性和生态系统生产力, 实现水资源的可持续发展。

1河流生态修复的原则

1.1 保护优先, 科学修复原则

生态修复不能改变和替代现有的生态系统, 要以保护现有的河流生态系统的结构和功能为出发点, 结合生态学原理, 以河流生态修复技术为指导, 通过适度的人为干预, 保护、修复和完善区域生态结构, 实现河流的可持续发展[1]。

1.2 遵循自然规律原则

尊重自然规律, 将生态规律与当地的水生态系统紧密结合, 重视水资源条件的现实情况, 因地制宜, 制定符合当地河流现状的建设和修复方案[2]。

1.3 生态系统完整性原则

生态系统指在自然界的一定的空间内, 由于生物与环境之间不断地进行着物质循环与能量流动的过程, 而形成的统一整体。这完整的生态系统能够通过自我调节和修复, 维持自己正常的功能, 对外界的干扰具有一定的抵抗力。要考虑河流生态系统的结构和功能, 了解生态系统各要素间的相互作用, 最大可能的修复和重建退化的河流生态系统, 确保河流上下游环境的连续性。

1.4 景观美学原则

河流除了能满足渔业生产、农业灌溉和生活用水外, 还能为人类提供休闲娱乐的场所。无论是深潭还是浅滩, 无论是水中的鱼儿还是嬉戏的水鸟, 都能给人带来美的享受。河边的绿色观光带, 也为人类提供了一幅幅美丽的画卷。因此, 河流生态系统的修复, 还应注重美学的追求, 保持河流的自然性、清洁性、可观赏以及景观协调性。

1.5 生态干扰最小化原则

在生态修复过程中, 会对河流生态系统产生一种干扰, 为了防止河流遭到二次污染和破坏, 需合理安排施工期, 严格控制施工过程中产生的废水、废渣。保证在施工修复的过程中, 对河流生态系统的冲击降到最低, 至少得保证不会造成过大的损害。

2我国河流的现状

2.1 水质恶化

随着我国经济的快速发展, 我国水环境污染日趋严重, 特别是河流和湖泊的污染, 呈现出不断恶化的趋势。根据水利部对全国700 多条河流展开的调查结果表明, 其中受污染的不能用于灌溉的河段约占10.6%, 属于劣Ⅴ类水质, 已经丧失了使用价值;其中属于Ⅳ类和Ⅴ类的河段约占46.5%[3]。

2.2 自然河流渠道化

为了利于航行或者行洪, 在河流的整治工程中, 总是人为的将一些蜿蜒曲折的天然河流, 强行改造成直线或者折线型的人工河流, 这样失去了弯道与河滩相间, 以及急流与缓流交替的格局, 改变了河流的流速、水深和水温, 破坏了水生动物的栖息条件, 也使河流廊道的植被趋于单一化, 降低了植物多样性。再加上, 在堤防和边坡护岸进行硬质化, 虽然利于抗洪, 但是隔断了地表水与地下水的联系通道, 使大量水陆交错带的动植物失去生存的条件, 同时也破坏了鱼类原有的产卵所。

2.3 自然河流的非连续化

人为的构筑水坝使原来天然的河流变成了相对静止的人工湖, 导致大坝下游河段的水流速度、水深、水温以及河流沿岸的条件都发生改变, 破坏了河流原有的水文连续性、营养物质传输连续性以及生物群落连续性, 使沿河的水陆生物死亡, 引起物种消失和生态退化的现象。

3河流生态修复国内外研究现状

3.1 国外研究进展

尽管从20 世纪60 年代开始, 欧洲和一些发达国家就开始进行了许多关于河流生态修复的研究和实践探索, 但是至今还未形成比较系统的修复理论和方法体系。但是也取得了一些成果。在修复策略方面, 20 世纪60年代, 德国的Emst Bittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验, 被看作是最早的河流生态修复实践。美国开展了对Kissimmee河、Mississipp河以及对Missouri河均进行了生态修复工程;还有20 世纪70 年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸发展为“多自然河道生态修复技术”, 对河流的治理主要重视恢复植被和建设自然护岸, 该方法在欧美及日本也得到了推广。

3.2 国内研究现状

我国在河流生态修复方面的研究要较发达国家而言, 起步较晚。而且前期的研究中主要是注重河流生态系统某个方面的功能, 例如对河岸植被恢复的研究或者从水污染治理的角度去研究。因此, 存在局限性和片面性, 不能从整体上把握河流生态修复。但是, 近些年来, 我国的水利方面的专家和学者们认识到了从不同的角度去开展河流生态修复研究的重要性。虽然我国起步较晚, 但是发展迅速, 在进入21 世纪的十多年来, 逐渐开展了许多研究与实践活动。郑天柱等应用生态工程学理论, 讨论了关于河道生态恢复的机理, 指出了满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键;根据我国国情, 董哲仁提出了在研究和实施河流生态恢复时, 要立足于河流生态系统现状, 积极创造条件, 发挥生态系统的自我修复功能, 使退化的河流生态系统逐步得到恢复。我国的河流生态修复逐渐从早期的理论研究与探讨向具体的修复技术与方法转变。

通过国内外对河流生态修复的研究现状来看, 大家一致认同的是:河流生态修复是对水体本身以及河岸带生态恢复综合治理的结果。对于我国的河流现状问题, 主要是解决2 个方面:遏制逐渐恶化的水质现状;恢复河流的自然状态。

4河流生态修复技术与方法

4.1 恢复河流自然蜿蜒特性

天然的河流一般都具有蜿蜒曲折的自然特征, 所以才会出现河湾、急流、沼泽和浅滩等丰富多样的生境。为鱼类产卵以及动植物提供栖息之所。但是, 人类为了泄洪和航运, 将河道强行裁弯取直, 进行人工改造, 使自然弯曲的河道变成直道。破坏了河流的自然生境, 导致生物多样性降低。因此, 在河流生态修复的过程中, 应该尊重河流自然弯曲的特性, 通过人工改造, 重塑河流弯曲形态[5]。还能修建弯曲的水路、水塘, 创造丰富的水环境。

4.2 生态护岸技术

生态护岸[6]是一种将生态环境保护与治水相结合的新型护岸技术。主要是利用石块、木材以及多孔环保混凝土和自然材质制成的亲水性较好的结构材料, 修筑于河流沿岸, 对于防止水土流失、水土污染、加固堤岸、美化环境和提高动植物的多样性具有重要的作用。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体, 不仅是护岸工程建设的一大进步, 也将成为以后护岸工程的主流。因为生态护岸除了能防止河岸坍塌之外, 还具备使河水与土壤相互渗透, 增强河道自净能力的作用。透水的河岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。

4.3 改善水质

改善河流的水质状况是河流生态修复的重点。一般有物理法、化学法、生态与生物结合法。其中生态与生物结合法是比较常见的, 也是最普遍、应用最广泛的方法。主要有:人工湿地技术、生物浮岛技术和生物膜技术[7]等。

人工湿地技术。人工湿地技术是为了处理污水, 人为的在具有一定的长宽比和坡度的洼地上, 用土壤和填料混合成填料床, 使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动, 并在床体表面种植具有性能好、成活率高, 抗水性强, 生长周期长, 美观以及具有经济价值的水生植物的动植物生态体系。是一种较好的废水处理技术, 具有较高的环境效益、经济效益和社会效益。

生态浮岛技术。生物浮岛是一种针对富营养化的水质, 利用生态工学原理, 降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高, 同时水质指标也得到有效的改善, 特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质, 例如总磷、氨氮、有机物等, 使得水体的营养得到转移, 减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。

生物膜技术。生物膜法主要是根据河床上附着的生物膜进行进化和过滤的作用。人工填充填料或载体, 供细菌絮凝生长, 形成生物膜, 利用滤料与载体较大的比表面积, 附着种类多, 数量大的微生物, 使河流的自净能力大大增强。

4.4 河流生态景观建设

河流生态景观建设是指在河流生态修复过程中, 除了致力于水质的改善和恢复退化的生态系统外, 还应该使河流更接近自然状态, 展现河流的美学价值, 注重对河流的美学观赏价值的挖掘。在修复河流的同时, 也为人类提供了一片休息娱乐的地方。

5结论

随着人们对河流认识的加深, 关于河流治理的呼声越来越高。我国在河流生态修复方面还处于技术研究的阶段。因此, 还需要在河流修复实践过程中不断地积累经验, 逐渐形成完善的河流生态修复体系, 最终实现河流的生态化、自然化。

摘要：河流作为人类文明的发源地, 对人类的生产和生活具有极其重要的作用。但随着人类经济的不断发展, 河流污染日益严重, 逐渐出现水质恶化、自然河流渠道化、非连续化等现象。水体的功能和作用发生了本质的变化, 水环境问题成为人类社会发展的制约因素。本文主要介绍了河流生态修复的原则和国内河流污染现状, 结合当今国内外河流生态修复研究, 介绍了主要的河流生态修复技术, 以期为我国的河流修复工作提供一定的参考价值。

关键词：生态修复,河流,生态护岸,生物浮岛

参考文献

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[6]杨平荣.河流生态修复[J].科技信息, 2009, 1 (1) :754-755.

浙江省河流生态修复的实践 篇8

浙江省濒临东海, 为季风频繁活动地带, 湿润多雨, 陆地面积10.18万km2, 山区丘陵占全省陆域面积的70.4%, 平原占23.2%, 河流湖泊占6.4%。多年平均降水量达1 600 mm以上, 平均年降水日数在140～180 d之间。丰沛的水量, 多山的地貌, 形成众多的河流。自北至南有苕溪、运河、钱塘江、甬江、椒江、瓯江、飞云江和鳌江等主要水系, 以及众多的独流入海和流入邻省的小河流, 总长度为6万多km, 按全国水系划分, 除苕溪、运河水系和个别流入江西省的小河流属长江水系外, 其余均属我国“东南沿海诸河”, 这些河流均在本省注入东海;除钱塘江发源于安徽省外, 其余都发源于本省。钱塘江是浙江省最大的河流, 省境内流域面积占全省陆域面积47%, 瓯江是浙江省第二大河。在浙北和滨海地区, 有一大片由河湖和浅海沉积形成的平原, 区域内河湖相连, 水网密布, 形成了许多独特的河网水系, 是著名的“江南水乡”。

2 河流生态环境存在的主要问题

2.1 水体污染严重

全省河流水质监测站点选用155个, 评价河段总长度3 366.6 km。在全省评价总河长中, 以年均值评价, 属地表水Ⅰ～Ⅲ类水的河长2 102.7 km, 占评价总河长的62.5%;属地表水Ⅳ～劣Ⅴ类水的河长1263.9km, 占37.5%, 失去了作为饮用水源的功能。平原河网85%以上的水域不能满足功能要求, 大多为Ⅴ类或劣Ⅴ类, 一些污染严重的城市内河也低于Ⅴ类。主要水系的干流多为Ⅳ类或低于Ⅳ类, 水体普遍富营养化。嘉兴市各河段水质全部超标, 以Ⅴ类或劣Ⅴ类水为主。台州全市近50%河段、90%以上的城市沿河水域遭到污染。

2.2 河道淤积问题突出

据调查统计, 全省河道淤积总量约20亿m3, 其中主要江河干流普遍淤高0.5 m以上, 严重河段高达2.5 m以上, 平原河道平均淤高0.6 m以上。杭嘉湖平原河道平均淤积0.7 m, 总淤积量3.94亿m3, 占全省总淤积量20%。

2.3 河网水面面积不断减少

“农业学大寨”时期, 浙江省把湖河围填成田的情况不少。改革开放以来, 在经济社会蓬勃发展过程中, 交通建设、村镇建设和城市基础设施建设占用河道情况相当普遍。据典型调查, 从1971年至1998年, 温瑞塘河水面被填塞面积达39.2%, 正常蓄水量减少30%。宁波全市河网率由上世纪80年代初的12%强减到了90年代末的6%以下。台州全市解放以来河道水域面积已减少了16.2 km2, 约占原水域面积的11%。

2.4 河道“三化”现象较多

由于受传统观念的影响, 以往河道整治使用的基本材料是水泥、钢筋和石块, 河道整齐划一, 满足了行洪排涝、交通航运、供水灌溉等方面的功能需要, 很少甚至基本不考虑河流生态问题, 河道“三化” (河流平面形态直线化, 河道断面几何规则化, 护岸材料硬质化) 现象普遍存在。导致河流生物群落多样性和生态系统稳定性大幅度降低, 造成河流生态环境逐步恶化[1]。

2.5 河道护岸植物种类少, 外来物种比重大

据调查, 在有植物护岸河长达1 km以上的河道上, 种植的植物不到10种, 植物种类和层次简单, 难以形成稳定的植物群落。人工种植的外来植物种类比重大, 适应性差, 据调查, 近100个河道样地中人工种植的植物 (不包括农作物的种类, 如茭白、菱、玉米、大豆等) , 总数为67种, 其中42种不是当地的乡土植物, 占62.9%。外来植物不仅适应性差, 不利于大面积推广, 而且有的外来种有很强的生物入侵能力, 应用不慎容易造成严重的生态灾难。

3 河流生态环境恶化的主要原因

浙江省河流生态环境状况令人堪忧, 分析原因主要是:

3.1 各种污染物任意排放, 导致水体污染

由于城镇污水管网和污水处理设施建设滞后, 许多地方没有建立较为完善的污水管道系统, 有些住宅区生活污水直接排入内河, 有的则通过雨水管排入河道。工业污水排放总量持续增长, 特别是污染严重的众多的小制革、小化工、小造纸、小电镀、小豆腐作坊等“五小工厂企业”, 没有专门治污设备和措施, 将污水直接排入河道。农业耕作大量使用农药、化肥, 河道沿岸家畜养殖场, 猪、鸡、鸭等粪便及有机废水、众多农村生活污水直接入河, 导致河水有毒物质和有机物含量增多。两岸垃圾和农贸市场的污物入河, 废旧物品堆放在河边, 污染物种类多, 对水质影响很大。餐饮、理发、娱乐等三产企业废水, 加速河水发黑发臭。鱼类大量死亡, 水草、杂草生长旺盛, 腐烂后淤积河底, 污染水体 。

3.2 人为活动造成水土流失, 淤积河道

(1) 不合理砍伐山林、全垦造林、坡耕地种植、坡地开垦等现象, 造成水土流失, 淤积河道, 抬高河床。

(2) 修路、开矿、建房等生产建设活动, 将大量砂石和废弃物任意弃于河道上游或两岸, 甚至直接倾倒于河内, 特别是山区公路多沿河修建, 大量弃渣沿河堆置, 造成河道严重淤积。

(3) 平原河网土质岸坡在船行波频繁长期冲刷下, 岸坡坍塌, 形成河道淤积。

(4) 在河道中人为设障, 违法占河, 缩小河道断面, 形成“瓶颈”, 降低了河道流速, 加剧河道淤积。

3.3 经济社会发展, 填占河道现象严重

浙江省土地资源紧缺, 人多地少, 侵占河道便作为赢得土地的途径, 大量围垦自然滞洪的洼地、湖泊和河道, 用于开发区建设或耕作, 或建立新居民区。不少小河道未纳入河道规划内容, 填占审批具有盲目性。一些位于城市和发达城镇的河网, 由于造房、修路等建设活动, 任意占用、填埋, 建筑和生活垃圾等废弃物倒入河道, 侵占水面面积, 致使许多河道缩窄变浅, 减少了河网的调蓄容量。

3.4 野生植物群落缺少保护, 不利于河流生命健康

据调查, 一些河道两岸植物群落多数是自然生长的野生植物群落, 它们物种丰富, 层次结构合理, 生长旺盛, 抗逆能力强, 是我们今后应用植物措施建设生态河道的基本模式。但在调查中发现, 人们对野生植物群落的保护认识不够, 人为开垦种植、砍割作燃料、过渡放牧较为普遍, 直接影响河流生命健康。

3.5 管理体制不顺, 管理手段落后

目前浙江省不少地方的河道仍然是城乡分割管理, 与河流的流域性、系统性不相适应, 不利于河道的综合管理和监督执法。河道管理基础工作也比较薄弱, 管理手段落后。由于政策处理经费不足, 河道管理范围普遍没有确权划界。改善河流生态环境难度很大。

4 河流生态修复的实践

浙江省在河流生态修复方面, 基本上与全国同步, 经济比较发达的地区走在前面, 杭州、绍兴、宁波、温州、湖州等市以“万里清水河道建设”为契机, 不断探索和应用河流生态修复的先进技术和方法, 部分河道进行生态修复示范, 生态修复后的河道, 水质开始好转, 昔日臭水、脏水, 杂乱无章的河道变成了人与自然和谐相处的水境公园, 显著改善了河流生态环境。

4.1 应用植物措施进行河流生态修复

河流是地球湿地生态系统十分重要的组成部分, 是陆地生态系统和海洋生态系统达到稳定与平衡的纽带和桥梁, 是整个地球生态系统物质循环、能量循环和生物物种繁衍不可缺少的部分。在全省开展的“万里清水河道建设”中, 如何做到充分体现“以人为本、人水和谐”的生态治水理念, 防止河道建设中出现的“三化”现象, 减少工程建设对生态系统产生的负面影响, 我们在应用植物措施进行河流生态修复方面做了有意的探索。

4.1.1 河道植物的选择

浙江省河道植物种类丰富, 有河道植物1 033种, 占全省植物总数3 884种的26.6%。按植物的生态学特性分类, 中生植物603种, 湿生植物210种, 水生植物130种。在水生植物中, 挺水植物75种, 沉水植物25种, 浮叶根生植物19种, 漂浮植物11种。这些植物绝大多数是自然生长种类, 它们经过漫长历史时期的考验, 与当地的河流环境高度适应。这就为我们应用植物措施进行河流生态修复奠定了良好的基础。

河道植物的选择, 应考虑适应性高、亲和力强、功能广泛、景观优美等4个方面。在采用植物措施进行河流生态修复时, 首先应当选择适应性强、管理维护成本低的乡土植物为主体 (建群植物) , 模仿自然植物群落构建群落模式, 可以大大降低建设与管理投资。其次, 可以在保证河道功能和植物适应性的前提下, 尽可能多地选用经济效益高的经济植物组成植物群落, 使植物措施完成后, 能产生较好的经济效益。

4.1.2 概念性规划方案

河道建设应按照人与自然和谐相处的理念, 根据当地社会经济现状和发展趋势, 全面规划、突出重点、因地制宜、综合治理、分步实施、强化管理。通过采用植物措施进行河流生态修复, 恢复和强化河道综合功能, 改善水质, 美化环境, 适应城乡社会经济可持续发展的要求。

(1) 总体布局构思。

首先应通过广泛深入地调查研究, 掌握该河道的水文、特点、自然条件、河道植物种类和其他相关的详实资料, 通过走访当地群众, 实地考察, 征求有关部门专家意见, 了解当地河流生态修复的要求。然后根据河道的特点和位置, 结合河流建设要求, 采用相应的植物措施对河道生态修复进行规划和布局, 以达到河流生态整治与建设的目标与要求。

(2) 水质净化、护岸、护坡植物选择。

在常水位线以下且水流平缓的地方, 应多种植生态美观的水生植物, 它的功能主要是净化水质, 为水生动物提供栖食和活动场所, 美化水面, 根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物, 并按其生态习性科学地配置, 采用混合种植和块状种植相结合;常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点, 其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用, 下部以湿生植物为主, 上部规划以中生但能耐短时间水淹的植物, 河道植物的配置种植应考虑群落化, 物种间应生态位互补, 上下有层次, 左右相连接, 根系深浅相错落, 以多年生草本和灌木为主体, 在不影响行洪排涝的前提下, 可种植少量乔木树种;在洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点, 是河道景观营造的主要区段, 它起着居高临下的控制作用, 群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主, 物种应丰富多彩, 类型多样, 可适当增加常绿植物比例, 常绿植物总量达50%～60%, 以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷, 浙江省河道这类植物数量最多, 达603种。

4.1.3 实验研究

浙江省正在进行“植物措施在万里清水河道建设中应用研究” (省重点科研项目) , 已在平原、滩涂和山丘区的7条河道分别建立河流生态恢复实验点, 种植100多种植物, 40余个植物群落模式, 观测河道植物个体和群落的生长状况、水保效果等。从目前课题研究实验阶段成果来看, 平原河道由于水位变幅小、流速低, 河流冲刷力弱, 植物措施应用效果较好, 植物的适应性强, 成活率高;山丘区河道, 由于水位暴涨暴落变幅大, 加之去年夏秋季干旱少雨高温, 种植的植物生长状况欠佳, 但今年春季普遍恢复, 生长状况良好;滩涂河道, 由于去年受台风影响, 河岸冲刷严重 (部分坍塌) , 水位较高, 造成靠近水面的植物全部死亡, 其主要原因是植物耐盐性不强, 其余部位植物生长良好。今年春季我们在7条试点河道的基础上, 优化组合植物群落, 进行了12条示范河流建设, 并结合全省河道“岸绿”工程的推广工作, 将研究成果逐步在全省河道建设生态修复中推广应用。通过科学研究、试点示范、总结推广, 使全省在河道建设中应用植物措施进行河流生态修复的技术得到完善和提高。

4.2 污染河流生物净化与生态修复

根据国际上几十年的污染河流治理经验, 以及我国目前的经济、社会条件, 污染源在短期内难以得到控制, 河流生态修复需要一个较长的过程, 因此, 对严重污染河流需进行直接净化与修复, 对于改善水质, 恢复河流生态系统有着重要的现实意义。浙江和道生态工程有限公司, 应用生物净化与生态修复技术, 进行温州市横河污染治理取得了良好效果。

4.2.1 温州市横河污染治理

横河又称双井头河, 位于温州市区, 属于温瑞塘河水系, 为一条盲肠河, 全长950 m, 平均宽度约25 m, 平均水深约2 m, 水体面积约24 000 m2。横河污染治理工艺流程图和实施区图见图1和图2。

(1) 阶段性治理。

治理阶段主要包括:黑臭水体——富营养化——健康水体。

黑臭水体治理阶段。黑臭阶段特点主要是水体发黑, 有强烈的腐臭, 水面有块状漂浮物, 水体溶解氧水平低下, 多为接近于0。黑臭河道多流经人口密集区域, 污染源多而散, 沿岸土地利用程度较高, 没有多余空地。尽可能截污, 采用生物强化净化措施, 以原位治理为主, 拟在短期内强化水体自净能力。降低COD, 提高溶解氧消除黑臭。

富营养化治理阶段。构建水生植被以及完善水生食物链, 重建水体生态系统, 通过管理与调控, 使河流逐步恢复健康状态。降低氨氮, 加强管理与维护。

(2) 主要治理技术。

运用微生物技术, 应用浮岛技术, 培植耐污性水生植物进行水生态修复, 并加强水体修复系统的管理与维护。

4.2.2 横河治理成果

通过生物净化与生态修复技术的研究应用, 横河水体从黑臭转变为灰臭进而转变为富营养化水体, 最后达到健康水体的基本要求。COD从264 mg/L下降到34.27 mg/L, 下降87%;氨氮从12.2 mg/L下降到6.28 mg/L, 下降48.6%;总磷从2.36 mg/L下降到0.55 mg/L, 下降76.6%。

5 河流生态修复对策措施和建议

5.1加强宣传培训, 提高对河流生态修复重要性的认识[2]

浙江省正在开展的“万里清水河道建设”既是省“五大百亿工程”重点项目, 也是生态省建设的重要内容。我省在2003年就专门制定印发了《浙江省万里清水河道建设技术要求》, 对河道规划设计和项目实施, 提出了在确保工程安全的前提下, 要突出生态治水、人水和谐、以人为本的治水理念。2004年、2005年分别组织举办了一期“万里清水河道建设生态理念培训班”和两期“生态设计培训班”, 邀请国内专家重点讲解生态治水理念、河道生态护坡、水质净化、河道水环境及生态材料应用、生态河道建设技术标准等方面内容。同时还编制印发了《农村生态河道建设图集》, 加强乡镇级水利技术人员培训, 普及河流生态修复基本知识, 提高全社会对河流生态建设与修复重要性的认识, 增强生态治水的意识和自觉性。

5.2制定相关法规和标准, 为河流生态修复提供保障

2003年制定印发的《浙江省万里清水河道建设技术要求》, 对建设生态河道起到了一定的积极作用。随着“万里清水河道建设”的深入, 我们在《技术要求》的基础上, 编制了《浙江省河道建设技术标准》, 该标准已由省质量技术监督局发布于2006年10月1日实施。目前, 《浙江省河道生态建设技术规范》也已完成编制。《浙江省建设项目水域占用管理办法》也已由省政府颁布于2006年5月1日实施。一系列法规和标准规范的制订实施, 为全省河流生态修复提供了坚实的基础和有力的保障。省水利厅与省发改委联合部署的全省水域调查工作今年年底将全面完成。下一步将在水域保护规划编制试点的基础上, 布置全省水域保护规划编制, 为依法管理和保护水域, 发挥水域功能, 控制经济发展和城市化进程对水域的无序占用, 改善与恢复水域生态环境提供依据。

5.3 开展河流生态修复相关技术研究

在河流生态修复技术研究方面, 加强学科间的合作与交流, 增加应用性、实用性课题的研究, 我们在开展“植物措施在万里清水河道建设中应用研究”的同时, 已立项开展“浙江省河流健康诊断技术研究”, 建立河流健康评价指标体系, 研究河流健康诊断技术。通过河流健康诊断, 明确河流健康病症;查找病因, 提出康复措施, 为全省河流生态修复提供针对性强、切实有效的技术服务, 为全省河流生态建设与管理提供技术支持。

5.4加强部门协作, 齐抓共管, 加快河流生态修复进度

河流生态修复涉及水利、环保、财政、城建、农业等多个部门, 加强协作配合, 共同研究, 加大河流生态修复方面的工作力度。下一步, 我省河流生态修复工作, 与“生态省”建设、“农村环境五整治一提高工程”、截污治污等工程紧密结合, 各部门通力协作, 形成合力, 加快河流生态修复进度。

6 结 语

浙江省从2003年开展“万里清水河道建设”以来, 在应用植物措施进行河流生态修复方面进行了有意的探索, 在污染河流生物净化与生态修复方面也取得了一些初步的成果。在浙江河流生态环境问题日益突出的今天, 应用河流生态修复措施, 改善河流水生态环境, 实现“水清、流畅、岸绿、景美”的总目标显得尤为重要。我们今后的河道工程建设不但要考虑供水、防洪、灌溉、航运等基本功能, 而且更重要的是应该建设成有利于生态系统健康与稳定的生态水利工程;既能够实现人们期望的开发利用水的功能价值、满足人们对水需求的工程, 又能兼顾建设一个健全的河流湖泊生态系统, 有利于生态环境保护的可持续发展工程[3]。

参考文献

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[3]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报, 2003, (1) :1-6.

中小河流治理技术研究及生态修复 篇9

1 我国中小河流治理存在的问题

1.1 规划不足,投入不足

我国对中小河流的规划远远不及对大江大河的规划,国家在长江、黄河等河流处建立了大坝、堤防等工程,以此来分洪泄洪,并集中建立污水处理厂,以防治水污染。而对于中小河流来说,国家的规划相对不足,很少的河流被纳入到国家重点治理范畴中。因此,中小河流存在众多的问题,比如河流防洪措施不充分、水资源利用率低、水土流失严重、水污染严重等问题。除了自然灾害的侵袭,人为的破坏是造成这些问题的重要原因[1]。

1.2 河流整治工作落后

我国对河流整治工作缺乏管理,经常出现乱扔垃圾、乱采砂石等破坏河流系统的现象。国家和政府对这方面的整治工作的管理还远远不够,也没有建立完善的河流系统监督制度,这就导致人为对河流生态系统的破坏越来越严重。再加上相关部门不及时治理、整治,导致某些河流生态系统崩溃、瘫痪[2]。

1.3 缺乏系统性治理

我国对河流系统的治理一般是在小处修修补补,没把握好生态修复的统一性原则,局部修补可能只是暂时排除了险境,很有可能是别处的安全隐患反映到该处。因此,要对河流生态系统进行整体性把握,促进整体的和谐。

2 生态修复的原则

2.1 客观原则

客观原则就是要求中小河流的修复工作要遵循客观的自然规律,不能人为地改变自然生态的运行规律,河流生态系统有一定的自我修复能力,在没有超过水环境的承载力之前,其经过一段时间的修整,可以重新恢复到原来的自然状态。要充分利用这种优势,在河流生态系统未遭到重大的破坏时,采取有利的措施或者撤掉不利的因素,使其自然修复。

2.2 功能性需求原则

河流生态系统的正常运行要求河流各项功能得到正常的发挥,要对河流的各项功能进行科学、精确地分析和评估,从而制定出系统的综合评价指标,以此来评价中小河流各项功能指标是否符合标准,并根据实际情况来对需要修复的河流功能做出标记,等待进一步的勘察。

2.3 协调统一原则

河流生态系统的平稳、健康的运行,有赖于各个子系统之间的相互配合,比如上游段、中有段和下游段的河流子系统都有自己的生态功能,这就要使每个子系统都有自己的评价指标,满足各自的功能需求,同时又能够为河流整体生态系统而服务,促进整体的协调和发展。

2.4 生物多样性原则

生物多样性要求要保护河流生态系统中所有的生物,防止外来生物的入侵,加强对本生态系统内动植物的保护工作,保护生态系统的完整性。

3 中小河流生态修复的技术

3.1 缓冲区修复

河流和缓冲区之间的水文连接是河流生态系统中经常出现的难题。缓冲区可以对湍急、流量大的河水进行拦截缓冲,从而可以达到分洪泄洪的效果。缓冲区还可以对洪水中的污染物起到净化的效果,这可以为周边的动植物提供良好的水质环境和生长环境,促进生态系统的修复。

3.2 植被恢复

植被在河流生态系统中发挥着至关重要的作用,植被修复也是河流修复中最常见的技术方法。植被可以减慢河流的流速,促进泥沙的沉积,减少水土流失的发生,还可以有效地塑造河流形态。另外,植被的合理分布还可以帮助抵御洪水灾害,提高河流的水质。

3.3 河道补水

水资源是河道系统的参与主体,水量充足才能为补水、灌溉等活动而服务。河道补水的途径有水库补水、抽水调水、废水回收利用等。通过这些途径,可增加河流的流量,为河流生态系统提供充足的水量,以便及时进行自我调节、净水、修复等。所以,如果在干旱季节或者自身水量不足的中小河流,要及时进行河道补水,以防河流干枯。

3.4 生物生态修复

生态修复主要是利用人为技术实现生态环境和自然环境的有序、统一。这主要有3个方面,一是采用人工曝气的技术为河流的下流提供充足的溶解氧,这样可以极大地拓展水生生物的移动空间,有效得改善他们恶劣的生活环境,也可以抑制一些藻类的生长,减轻与其他水生生物争夺营养物质的负担。二是可以疏通河道,开挖淤泥。由于河流的沉积作用,会把上游流水冲刷的淤泥带到下游,因此会产生大量的沉积物,而且可能污染水质。采用疏通河道的方法可以有效清理淤泥,减少水中污染物的含量,改善河流的水质。三是可以对人工河道进行修复,运用生物强化的技术,使人工河道更通畅。

3.5 生境修复

生境修复涉及到生物的生长环境。要构建和谐、健康的生境,就要重点关注植被的生长,可以对浅滩进行再造,以使植被的生长有着更好的环境,增加生物的栖息地,丰富物种。还可以对河流施行裁弯技术,使河流在弯道中放慢流淌的速度,增强河流自身的净化能力。还可以对河流周边的天然景观进行重造,促进河流生态系统的改善。

3.6 水生生物的恢复

中小河流可以为水生生物提供良好的生长环境,有利于调节气候,改善生物的生长环境。天然河道在河流生态系统中发挥着重要的作用,其富含多种细菌、真菌等微生物,可以促进水体的净化,有利于河道中生物的生长繁殖。目前有很多河流坝堤工程使水生环境发生改变,生物急剧减少,严重破坏了生物的多样性,也损害了河流生态系统的健康运行。因此,要尽量减少工程建设对河流生态系统的破坏,适当将一些物种引进河流系统中,要选择本地的物种,防止外来物种的入侵,物种要进行合理搭配,优化生物群落结构,使河流生态系统的食物链重新达到平衡状态,实现人与自然的和谐统一。

4 结语

社会的日益发展带来了很多环境问题,目前我国面临着严峻的环境形势,其中一个重要的问题就是中小河流污染日益严重,河流生态系统遭到破坏。水源的质量直接关系到人民群众的生命财产安全,因此要重视中小河流的生态修复问题。通过对中小河流生态问题的现状进行分析,采取分区治理的方法,以促进河流生态系统的修复。

参考文献

[1]王越,丁艳荣,徐建华.中小河流治理技术研究及生态修复探讨[J].中国水利,2012(6):42-44.

城市河流生态修复 篇10

1当前我国河道治理所带来的挑战

1.1生物的多样性遭到破坏

河道的自然形态结构对生物的孕育成长具有十分重要的作用, 它所提供的生存空间是丰富的, 十分有利于生物的生存繁衍。河流系统本身就对破坏有一定的修复能力, 如果人为的进行河道改造、修复, 结果可能适得其反。在进行河道生态修复的过程中, 必定会引起河流的含沙量、水质、河水流量及被覆植被的改变, 这种变化会对整个河流的生态环境系统产生影响, 导致大量对河流生态环境要求很高及依赖性很强的生物迁徙、死亡, 甚至会发生种族灭亡的危险。

1.2影响城市的防洪防涝系统

河道治理过程中, 必定会对河道原本形态进行改变, 比如河流截断、加深、束窄、变弯及伸直等, 这在一定程度上就会缩小河道的整体面积、缩减河道的硬化范围, 并增加河床的不透水体积, 造成城市地下水供应补给不足, 影响城市生活生产用水。此外, 蜿蜒盘旋的自然河道可以起到储蓄调洪等作用, 减缓洪水冲击力度, 减轻洪水破坏力, 然而现代河道经过钢筋水泥的修筑, 使得河流的流动性受到限制, 水体不能进行自由交换, 极大的增加了洪涝灾害的发生率及泄洪难度。

1.3影响城市的旅游经济发展

河流周边一般都覆盖大量的植被, 在进行河道整治过程中, 植被必然会遭到不同程度的破坏, 河流沿岸的风光势必会受到影响。河流等人文自然景观是城市的旅游热点, 是拉动城市经济增长的重要方面, 如果在治理过程中, 不予以充分重视, 那么城市的旅游经济效益也会走下坡路。假如有效措施处理不当, 长期下去会导致恶性循环现象的发生。

2基于河道治理的河流生态修复

2.1河流形态的修复

针对当前我国河流生态的总体特点进行系统化分析, 在此基础上对河流生态修复的工作重点进行明确, 以切实改善环境, 维护生态的平衡发展。就河流形态修复方面来看, 为有效的控制河床变化, 保证河道供水的连续性, 应当对废旧的拦河坝等进行拆除, 通过河流运行方式的转变来有效的缓解跌水等问题, 切实提高河道的供水效率。通过向河道内不投入沙包袋等方式来促进浅滩或沟壑的形成, 积极在河道内修建堤坝, 保证水资源的多样性流动, 切实提高河流形态的修复效果。与此同时, 可以适当提高河道的调蓄防洪能力, 积极对河岸的护坡数量进行调整, 切实增加和水流动空间, 促进河流生态的修复质量。

2.2河床断面的修复

在河道治理的基础上对河流生态进行修复的过程中, 应当对河床断面进行有效的修复, 拆除河床上旧有的硬质材料, 结合河床断面的实际情况, 采取埋石或设置鱼巢等方式, 建设生态型的护岸。对河道的径流进行等级排序, 在此基础上对河道进行拓宽。由于河水在通过河道时的频率不一致, 因此应当依据河水通过时的频率高低对河床进行改造, 并进行合理的护坡设置。在河床断面的修复过程中, 可以在河床裸露的部位种植草木, 为生物提供科学化的栖息环境, 并切实提高河流的防洪能力, 促进生态的平衡发展。

2.3河流水质的修复

河流水质修复方式具有一定的多样性, 主要包含生态浮床技术、底泥疏浚技术、外流引水冲刷技术以及河道曝气技术。在河流生态修复过程中对河流水质进行修复时, 应当结合河流的实际特点进行分析, 进而采取有效的河流水质修复方式, 来促进生态的平衡发展。生态浮床技术通过对物种之间共生关系的有效利用, 促进人工生态系统的建设, 缓解河流的污染情况。外流引水冲刷技术在减轻污染方面的效率较高, 但是引入外流也存在一定的安全隐患, 极易引起水质变化, 从而对河流水质产生严重的影响。底泥疏浚技术具有良好的应用价值, 能够有效的清除河道内部的有害物质, 实现水质的快速修复。河道曝气技术的应用原理存在一定特殊性, 通过提高河流内部氧气浓度和溶解浓度, 来增加水体的自净能力, 从而切实改善河流水质, 维护生态平衡。

从宏观层面来看, 河流水质修复是河流生态修复的重要环节, 这就对修复过程的规范化以及修复操作的标准化程度提出了严格的要求。那么在河流水质实际修复过程中, 应当严格遵照国家相关修复制度进行修复操作, 对生产生活污水的排放进行科学化管理, 与此同时积极建立人工快速渗滤池, 实现水质的净化, 从而切实提高河流水质修复的效果, 维护生态的平衡发展。

2.4植被以及材料的合理利用对生态修复的作用

就当前我国河流生态修复的总体情况来看, 芦苇是比较常见的河流被覆植被, 实际分布范围比较广泛且适应性比较强, 在河道治理过程中具有良好的应用价值, 能够保持水土, 促进水质的净化。那么在河流生态修复的过程中, 应当对芦苇等应用价值较高的河流被覆植被进行有效的利用, 促进河流生态系统内部生物屏障的建立, 为微生物创建一个优质的生存空间, 从而确保河流生态系统能够得到科学的修复建设。

就我国河流生态修复的总体情况来看, 实际修复过程中不可避免的会应用到混凝土材料, 结合河流生态的实际特点进行分析, 可以发现选用生物相容型材料对于提高河流生态修复效率上具有重要的作用。生物相容型混凝土材料具有高度的透气性和透水性等功能, 适宜多种类型的植物生长, 并且满足河道微生物发展的实际需求, 在污染净化方面也具有重要的应用价值, 因此在河流生态修复过程中应当对植被以及材料进行合理的利用。

结束语

河流是人类生命之源, 同时在灌溉、发电、防洪抗涝等方面也发挥着巨大的作用, 人类通过科学技术使用河流资源, 不仅获得了巨大的收益, 也带来了河流生态系统的破坏。河流被污染, 阻碍城市的进程, 人类的生存质量也将大大下降, 所以河流生态修复势在必行。河流生态系统的修复必须通过艰辛的探索及实践才能完成, 只有不断的积累经验才能最终实现经济与环境的共同发展。

参考文献

[1]徐世辉.基于河道治理的河流生态修复的探讨[J].农民致富之友, 2014.

[2]韩虎.基于河道治理的河流生态修复探究[J].城市建设理论研究, 2014.