河流生态修复技术分析

河流生态修复技术分析（共9篇）

河流生态修复技术分析 篇1

摘要：河流生态修复技术在国外的研究应用都比较早,在国内的研究与应用尽管起步较晚,但是整体发展较快,尤其是近几年国家战略层面加重了对环境保护的力度。随着低碳、环保、绿色等生活理念的提出,在河流治理方面,无论是政府层面还是业界层面都更加注重传统的水利措施与科技进步相互结合,形成了水资源的合理利用局面。本文通过分析生态修复技术的实施要点,阐述了主要的措施,并思考了河流生态修复的技术应用与创新。

关键词：河流治理,生态修复技术,措施

当前的河流生态治理主要是应用传统的方法,传统的方法在根本上已经无法满足社会发展的需要,特别是在环境治理方面,难以实现资源的科学配置。笔者针对河流生态修复技术的应用与实施要点提出一些意见和建议。

1 当前河流治理的现状

当前,我国河流治理的主要考虑的是河流的通畅。对于合理的治理一般的经验就是利用建筑设施来改变河流的流向,根据河流改道以及河流内的物质改善来提升水质。尽管这种做法对于提升水质具有一定的影响,但是真正意义上对于河流的生态修复意义不大。河流治理在我国当前的生态系统构建下,一方面要改变水域的流向,在水域的流向变化以及生物群落的栖息方面,也要做到优化环境。

2 生态修复技术在河流治理中的实施要点

在生态修复技术的实施过程中,首先要做的是做好必要的科学调查。在调查的前期,要根据河流的流向,水域的实际情况来制定相应的建设选址意见书。根据河流的水文条件、生态环境条件以及河流运行的改变规律和趋势来进行现场化的管理。另外在这个过程中要考虑到施工队河道治理的影响,要充分根据水位的高低所产生的影响来强化河流治理的生态化规律和季节性的治理要点;第二要考虑生态环境的改善。在生态环境的改善中,要充分考虑生物的生存环境和植物的植被不遭到破坏,在不同区域要根据植物或者动物的喜好设立不同的休息区,而且要通过科学的检测来判断整个项目施工对生物群体的影响;第三要充分考虑到植物种类的优选和配置。

3 河流生态修复技术的主要内容

3.1 建设形态多样的河流

河流形态的多样性,主要的方法就是恢复河流的生态系统,一方面要放置河床的樱硬化和材料的混杂,要恢复河流的科学性和生态性。在河床的构建过程中,要注重尽可能保持生态良好的环境,还要根据河流的蜿蜒性要保持多样化的生态形态。在横向上,要构建对合体具有保护作用的设施,有条件的地方尽可能的设置一些保护的设施,比如说河流的回水窝、马道等等。另外要注重推广“季节性河流”。要根据不同季节的气候结构来增加生物的生活条件,要加强改善当前一些地方为了美观而改变的河道路面硬化的现象,尽可能的还原生态,促使生态化的水草、柳树以及其他的植被能够成为生态修复技术的主要辅助手段之一。

3.2 提高植物群落的多样性

植物群落的选择上,主要包括以下两个方面:要选择具有质地优良的品种,而且要选择成活率较高,对土壤有较好的适应能力。但是还要考虑植物对土壤有较好的稳固能力。对于选择的植物还要根据不同季节的变化,来体现植物群落对河流的生态保护作用。植物的类型搭配,应根据不同植物的生长季节、特点,充分考虑植物对光照、水分、营养的不同需求,进行群落结构优化。

3.3 营造生物群落的多样性

运用生物系统的自然化改造是生态修复技术的主要特征。河流的生态治理要确保多种生物的生长和生活条件的适应。一方面要将植物延伸到水中,创造水中微生物的繁殖条件,但是又必须考虑水中微生物对岸上植物的适应性,两者的适应性还是相当重要的。使之相互形成依赖的关系和生存的条件,生物体系才能均衡;再一方面是要通过生态修复技术来改善生物的循环链的结构改善,根据生物结构的变化,要将一些抗冲击的植物种植到河流水道内,但是这些植物要在生物链的中端,其繁殖速度和被食用的速度基本持平,而且要具有一定的生长期。过了生长期才能产生作用。水中投放一定数量的鲫鱼、鲤鱼等鱼类;有条件的地段铺垫鹅卵石等过滤材料,养殖螺蛳、贝类等水生动物,增加水体净化能力。

河流的生态治理是将生态修复技术有机的应用到河流的治理工作中,不依靠传统的建筑方式,不依赖物理以及化学方式,主要是以生态技术为,这也在一定程度上规范了生态修复技术的应用,同时,也实现了河流治理的生态化改进。

参考文献

[1]杨俊鹏,王铁良,范昊明,苏子龙.河流生态修复研究进展[J].水土保持研究,2012(06).

[2]陈兴茹.国内外河流生态修复相关研究进展[J].水生态学杂志,2011(05).

[3]董哲仁.河流生态修复的尺度格局和模型[J].水利学报,2006(12).

河流生态修复技术分析 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  

河流生态环境修复探讨 篇3

关键词：生态环境；河流；修复；水污染

改革开放三十多年来，我国城市化水平不断提高，人口不断增加，物质和精神生活水品越来越高，经济取得了巨大的发展。不过在经济取得发展的同时，我们也存在着自然资源的过度开发等问题，事关我们生存的生态环境日益恶化，尤其是作为生态环境健康稳定基础的河流生态环境，破坏的程度将近达到难以修复修复的地步，所以如何恢复河流的生态环境已经刻不容缓。

一、我国的河流现状

由于长期以来重经济，轻环境，我国的生态环境遭到巨大破坏，尤其是地表河流的生态环境，已经病入膏肓。河流的生态系统状况面临前所未有的考验，如何让其恢复原来的健康状态，成为我重要的待解决的重要环境问题之一。但我国的河流的生态状况又怎样呢？据《2008年中国环境报告公报》，全国地表水污染严重，七大水系水质总体是中度污染，河流生态遭到严重破坏，其具体表现为如下几个方面：

（一）水污染严重；（二）河床升高；（三）断流现象严重；（四）生物多样性降低。

二、河流生态修复的重要性及目标

（一）河流生态修复的重要性

河流生态系统是指地表河流水环境的生态系统，联系着陆地与海洋，是生物圈物质循环的主要推动力，由于其自身的流动性，河流的水中氧含量比较充足，所以生物也非常的多样，河流中的生物具有以下特征：河流生物沿河分布，生物的替换却不是均匀的连续变化，特殊种群可以分布于整条河流，河流中的生物一般都有适应河流流动的生理结构。相互之间的关系比较复杂，气候、人为干扰都能给整个河流造成巨大的影响。同样是由于其流动性，河流的自净能力较强。

河流有如下七个功能：第一，城市生产生活供水功能；第二，航运功能，航运功能促进了沿江沿河各地区之间的经济和文化交流；第三，泄洪功能，去年以来，南方城市陆续出现了几个主要的大城市被水淹没的情，给我们敲响了河流生态修复的警钟；第四，河流的排沙功能，河流的排沙功能往往关系着它的一些其他功能，若河流的径流量不足，排沙功能就得不到满足，河流就回淤积，也就无法满足城市泄洪和航运功能，甚至造成河流的断流；第五，发电功能，由于在上游与下游之间存在着地势差，所以造成水的流动，人们在地势差较大的地方修筑发电站，为经济发展提供提供能源；第六，维持生态多样性，每一种生态环境都有其生态需水量，没有足够的水，其生态也就无法维持，河流为其周边的动植物生存和发展提供了淡水环境。是各种生态环境存在的基础；第七，景观娱乐功能，

河流的景观功能在城市中体现较为明显，为人们提供了亲水的平台。河流的各种功能之间是相互联系相互制约的，只有从总体上把握，才能使其向着健康的方向走， 实现河流生态环境的良性循环。

（二）河流生态修复的目标

从以上我们可以看出，河流生态良好具有很多的重要性，面对当前的河流生态破坏，那我们应将河流的生态环境修复成什么状态呢，学术上一般将河流生态恢复的程度分为以下几种：完全修复；修复；增强；创造；自然化。

完全修复指将生态系统的结构和功能完全修复到干扰前的状态。恢复指部分恢复到干扰前的状态。增强则是有一定程度的改善。创造是指新开发一条河流并在其上建立一个新的生态系统。自然化是指不管你怎么恢复都达不到人类对河流为开发钱的状态，只要能将现在的河流改造成为一个地貌多样性与生物群落多样性和谐统一，动态稳定的可自我调节的系统即可。

结合我国实际，大家基本可以确定，第一，完全修复几乎是不可能的，也不需要；第二，要充分考虑自身实力和成本效益分析，搞好系统分析，采用经济使用的技术，做到生态效益最大化；第三，只要我们减少对河流的干扰，较少污水排放，保证生态环境的最低蓄水量；第四，生态的恢复不是大量的投资去创造一条新的河流然后再在其上创立一个新的系统，而应是逐步改善的，最初的时候可以那少许资金去营造部分生态环境存在的基础。所以说我国的生态修复要兼顾自身经济社会发展现状，防治结合，重点在防。

三、河流生态环境规划制定的原则

在制定河流生态环境修复规划时，一般需要遵循以下原则：

第一，必须注意规划所影响的程度，一般情况下，应该以流域为尺度考虑。

第二，统筹兼顾的原则，在规划中既要考虑生态需水量也要考虑人们的生产生活用水，做到生态与经济和谐发展。

第三，应以增强河流生态的自我设计和自我净化恢复能力，提高自身系统的健壮性。

第四，必须将环境资源管理和生态工程结合起来考虑。

第五，必须提高其同其他河流的连通性，保证其自身的最低生态用水量。

第六，要做好流程编制，做好“负反馈调节系统”。

第七，提高空间的异质程度。

四、河流环境生态修复的措施和发展趋势

河流生态环境的修复技术和实践要在充分尊重自然规律的基础上进行，若不能充分认识并应用自然规律，有些所谓的生态修复技术反而是揠苗助长。目前比较常用的修复技术有以下几种：

第一，疏通河道，由于目前我国河流都多多少少存在着一些由于上游河道周围植被减少导致的泥沙含量增加，到下游或宽阔地带由于水流速度下降泥沙沉降太高河床，或者是由于河流富营养化，导致浮游藻类植物过多，影响河水的正常流通，给防洪造成威胁。所以必须疏通河道。疏通河道可以用机械方式，也可以用根据水沙比例对河道的冲刷作用对其进行清淤。

第二，改善河水中的化学成分。河流中的藻类大量繁殖，覆盖水体表面，是河流本身溶氧量的降低，同时藻类自身还会产生一些有毒物质，使水体中的大量动植物死亡。清除大量藻类对水体影响也是恢复河流生态的基础。目前采取的主要措施有：硫酸铜除藻法；絮凝沉淀法；石灰除氮法等。化学方法改变水体成分效果明显，成本低廉，但会造成二次污染。所以不提倡，一般只能应急用，最好还是用生物技术。

第三，生物调整法。生物调整是指通过在河道内培养一些动物，植物，微生物，细菌等，通过他们自身的生命活动对河水中的有害物质降解、转移、转化的一种生物技术。他不仅可以有效改善河流的水体成分，也可以间接地降低河底淤泥堆积，起到疏通河道的作用，

第四，微生物技术。虽然微生物技术属于生态调整法中的一种技术，由于其自身存在着治理河流污染彻底，效益好，成本低，无二次污染的优势，因此有必要在这里重点说明，由于经济的快速发展，大量的工业和生活污水排入河道当中，传统的物理化学方法，虽然效果也比较明显但也存在着各种各样的问题。目前各种微生物治污的技术异军突起，让我们重点关注一下这些微生物技术。第一，微生物强化技术，河流水体中培养大量的微生物来降解有毒有机污染物为无毒的无机物

总结：

河流生态修复技术不是将河流的的生态系统恢复到模糊不清的原始状态，而是应结合各地实际情况，找到本地经济发展和生态环境发展的平衡点，实现人与自然和谐相处，共同发展。作为生态系统中的关键一环，河流生态环境的修复任重而道远。需要我们不断创新理论，并联系实际创新技术方法，为我国的河流生态修复做出应有的贡献。

参考文献：

[1]杨海军，李永祥.河流生态修复的理论与技术[M].长春：吉林科学技术出版社，2010（10）

[2]孙东亚，赵进勇，董哲仁. 流域尺度的河流生态修复[J].水利水电技术 2010（3）

[3]徐国宾，任晓枫.河道渠化治理研究[J].水利水电科技进展，2011（5）

中小河流治理技术研究及生态修复 篇4

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.

河流生态修复技术分析 篇5

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

[1]钟振宇, 柴立元, 刘益贵, 等.基于层次分析法的洞庭湖生态安全评估[J].中国环境科学, 2010 (30) .

河流生态修复技术分析 篇6

关键词：季节性河流,景观要素,生态修复

1 北方季节性河流概况

季节性河流在北方普遍存在,随着北方地区工农业的快速发展,人口数量的激增,北方季节性河流生态系统严重损害,自净能力下降,加剧了水资源的短缺。我国对河流修复的研究起步较晚,认识上存在局限性和盲目性,许多河流在治理上更注重功利价值,关注焦点是河流的开发利用,完全忽视河流的自然生态系统,这些工程不仅无法改善河流水环境,还造成了严重破坏。

2 北方季节性河流景观要素

2.1 水体

水资源的匮乏,致使恢复河流的自然生态系统,提升河流供水能力,成为北方季节性河流改造的主要任务。首先要避免工业、生活污染物排放入河流中,减轻河流污染。其次,提高河流自净能力,河流上游需进行初步截污,利用水生植物初步拦截污染物;河流中游设置水洼,增加水体的滞留,使植物可以深度净化水体;河流下游设置大面积水域,储蓄净化过的水体,供合理利用。城乡段适当设置跌水、喷泉等,满足人们的休闲娱乐活动,并可提升河流的含氧量,改善动植物的生存环境。

2.2 河床

国内大部分的河流治理依旧采取裁弯取直的做法,改变河床的天然形态,这种做法严重破坏了河流的生态系统。河流的自然弯曲,对水流速度、水生植物、河岸的冲刷、调蓄洪水的能力,都有着重要作用。

设计时应去除不必要的河床硬质防护,增加河床的横截面,提升泄洪能力。用缓坡代替水堰,其间形成的小洼地可成为鱼类的栖息地。北方季节性河流往往还有蓄水的要求,受气候、地质地貌的限制,大面积蓄水并不经济,设计中应在河床中留出一条相对稳定的水流带,以保证常年有水。

2.3 河岸

根据河段两侧城乡建设情况和人们的活动区域,进行河岸型式的选择。城乡近郊区,河道两侧可利用空间一般较大,可做双边自然型驳岸处理;城乡区,若城市道路建设直临岸墙,可仅做单边自然型驳岸处理;在无人段,则可选择自然植物岸线、自然石材岸线、人工石材岸线,降低经济成本,以整理河岸为主。

2.4 堤岸

堤岸具有防洪、围贮、通路和观景等多重功能,也是城乡空间与河流空间的连接要素,应综合考虑堤岸与城乡滨河公共空间的关系。

岸线形状的选择,可顺其河流自然走向,稍加人工整治处理。护岸形式可以绿化为主,增加其丰富性,提高景观效果。通过流域防洪措施与城乡防洪措施的结合,在保证防洪综合能力的前提下,控制与降低城乡区防洪堤的高度,避免出现与其它景观要素极不协调的高大堤墙;对于修建防洪堤的滨河地段,应尽量保持其自然特征,利用各类植物构建具有城乡特色的滨河生态系统。

2.5 植物

河床上的水生植物、灌木、杂草丛常被看作有害要素,故以草坪代之,减少维护成本。然而,合理的河流绿化,不仅可以提升河流自净能力,还可以给动物提供一个良好的栖息环境。

河流绿化不是单纯的植被种植和景观绿化,而是具有更综合的性能,通过保护原生植被与生物,构成河流生态保护的自然屏障。在植物选择上,河道上游选用具有拦截功能的水生植物,初步拦截污染物,河道中游选择具有水质净化功能的植物,河道下游可选择具有经济价值的植物,堤岸旁可种上攀爬植物。注重植物的有机搭配,疏密适当。

2.6 道路

道路系统的组织是人们开展各种活动的关键,关系着区域内多种元素的连接,在设计时,应尽可能地保证城乡肌理与自然水体空间的一致性,道路的布局应尽量增强水域空间的可及性。在铺装设计上,采用坚硬、耐磨的天然材料,通过铺装形式提高道路的方向感,并通过粗糙不平的路面铺装,使人感到行走不适,防止行人误入歧途。

2.7 环境设施

河流空间不宜设置雕塑、景观柱、构筑物等,对环境设施的设计应从多功能性出发,与地形的高差变化、材料的组合等结合进行更为灵活的设置,以便为更加丰富的休憩方式提供可能。在条件允许的情况下,尽量采用天然物品进行代替,不仅容易与自然环境相协调,还能减少破坏生态环境。

3 总结

城市河流生态修复浅谈 篇7

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.

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

[1]钱德林.生态治河理念与设计思路探讨[J].中国水利, 2004, (11) :43-44.

[2]孙宗凤.国外生态水利研究状况与点评[J].水利水电技术, 2003, (11) :21-23.

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

河流生态修复技术分析 篇9

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.