生態(tài)修復(fù)的原則范文

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生態(tài)修復(fù)的原則

篇1

關(guān)鍵詞: 水土保持 生態(tài)修復(fù) 特點(diǎn) 原則

中圖分類號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

前言

我國水土流失面廣量大, 根據(jù)全國第二次土壤侵蝕遙感調(diào)查, 現(xiàn)有水土流失面積356萬km2, 占國土面積的37%。水土流失引發(fā)了一系列生態(tài)和環(huán)境問題, 已經(jīng)成為我國的頭號(hào)環(huán)境問題, 因此水土保持生態(tài)建設(shè)是我國必須長(zhǎng)期堅(jiān)持的基本國策,也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。當(dāng)前的突出問題是治理速度慢, 目前全國累計(jì)治理水土流失面積不到90萬km2, 僅占水土流失總面積的1 /4, 尚有200多萬km2 需要治理。20 世紀(jì)末我國將生態(tài)恢復(fù)的理論引入到水土保持生態(tài)建設(shè)之中, 依靠自然的力量, 進(jìn)行了大面積植被恢復(fù)的嘗試, 取得了良好的效果。水土保持生態(tài)修復(fù)作為新時(shí)期治理水土流失的新理念, 已經(jīng)成為加快水土流失治理速度的有效手段。

一、生態(tài)修復(fù)與水土保持生態(tài)修復(fù)特點(diǎn)

1、生態(tài)修復(fù)定義

生態(tài)修復(fù)已廣泛應(yīng)用到環(huán)境、水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域, 統(tǒng)一生態(tài)修復(fù)概念的界定是十分必要的, 這須遵循以下原則:

(1)應(yīng)統(tǒng)一“生態(tài)” 的內(nèi)涵。生態(tài)可以說是生態(tài)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱, 是指人類種群周圍空間中直接或間接影響人類生存、生活和發(fā)展的各種自然因素的總體, 亦稱自然環(huán)境系統(tǒng), 包括陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、地殼的穩(wěn)定性等無機(jī)組分和動(dòng)物、植物、微生物等有機(jī)組分。

(2)應(yīng)與國際上相應(yīng)概念的內(nèi)涵保持相似性。為了加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國家的科技合作與交流, 我國所界定的生態(tài)修復(fù)的內(nèi)涵應(yīng)與國際接軌。

(3)應(yīng)具有通用性。所界定的概念應(yīng)適用于環(huán)境、水利、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等不同領(lǐng)域, 不應(yīng)因研究領(lǐng)域不同而產(chǎn)生歧義。基于以上原則, 可以把生態(tài)修復(fù)概念界定為: 在特定的區(qū)域、流域內(nèi), 依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力的單獨(dú)作用, 或依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力與人工調(diào)控能力的復(fù)合作用, 使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。

2、水土保持生態(tài)修復(fù)特點(diǎn)

水土保持生態(tài)修復(fù)一詞是2000 年以后在我國出現(xiàn)的, 并且逐漸被人們廣泛認(rèn)識(shí)。該名詞是獨(dú)具中國特色的概念, 國外并沒有這樣的提法。水土保持生態(tài)修復(fù)一詞的出現(xiàn)標(biāo)志著中國治理水土流失的理念有了重大突破。水土保持生態(tài)修復(fù)是具有普遍意義的生態(tài)修復(fù)的一種類型, 但也具有其獨(dú)特的特征, 即水土保持生態(tài)修復(fù)概念的界定應(yīng)符合中國的土壤侵蝕面積廣、強(qiáng)度大, 經(jīng)濟(jì)落后, 人口眾多等國情。據(jù)此, 對(duì)水土保持生態(tài)修復(fù)作如下界定:

水土保持生態(tài)修復(fù)有廣義和狹義之分。廣義水土保持生態(tài)修復(fù)是指, 在特定的土壤侵蝕地區(qū), 通過解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力, 根據(jù)生態(tài)學(xué)原理, 依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力的單獨(dú)作用, 或依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力與人工調(diào)控能力的復(fù)合作用, 使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài); 狹義水土保持生態(tài)修復(fù)是指, 在特定的土壤侵蝕地區(qū), 通過解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力, 根據(jù)生態(tài)學(xué)原理, 依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力的單獨(dú)作用, 或輔以人工調(diào)控能力的作用, 使部分受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。廣義水土保持生態(tài)修復(fù)和狹義水土保持生態(tài)修復(fù)的區(qū)別在于前者不強(qiáng)調(diào)恢復(fù)作用力的主次, 并且恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)既可以是部分受損的, 也可以是完全受損的; 而后者則強(qiáng)調(diào)必須以生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力為主, 以人工調(diào)控能力為輔, 恢復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)只能是部分受損的。目前, 通常所說的水土保持生態(tài)修復(fù)指的是狹義的概念。

二、水土保持生態(tài)修復(fù)的原則

1、以生態(tài)學(xué)為主導(dǎo)的原則

恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論和原理是水土保持生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)依據(jù), 水土保持生態(tài)修復(fù)必須以生態(tài)學(xué)作為主導(dǎo), 遵循生態(tài)學(xué)的規(guī)律和原則。生物與生態(tài)因子間的相互關(guān)系, 生態(tài)系統(tǒng)的組成以及結(jié)構(gòu), 生態(tài)系統(tǒng)的演替規(guī)律,物種的共生、互惠、競(jìng)爭(zhēng)、對(duì)抗關(guān)系等, 都必須在充分理解和掌握的基礎(chǔ)上去正確和全面應(yīng)用, 即依靠自然之力恢復(fù)自然。

2、流域整體修復(fù)的原則

由于水土保持生態(tài)修復(fù)是在小流域綜合治理中融入生態(tài)恢復(fù)的理論和技術(shù), 通過提高生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力來加快水土流失治理步伐, 因此在小流域治理中的生態(tài)修復(fù), 就要以流域?yàn)閱卧? 整體設(shè)計(jì)和考慮水土保持生態(tài)修復(fù)的布局。同時(shí), 流域作為一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)單元和系統(tǒng), 它的上下游有著非常密切的聯(lián)系, 只有以流域?yàn)閱卧M(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì), 才能使生態(tài)修復(fù)取得更好的效果。

3、因地制宜原則

我國幅員遼闊, 自然條件千差萬別, 降雨量、水土流失強(qiáng)度、林草覆蓋率、人口以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等都有相當(dāng)大的不同, 生態(tài)修復(fù)的適宜程度和適宜方法也自然不同, 不能將某一地方的成功實(shí)例, 機(jī)械、教條地應(yīng)用在另一個(gè)地方。應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和具體情況, 認(rèn)真分析和研究植被恢復(fù)的特點(diǎn), 選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的生態(tài)修復(fù)技術(shù)和方法。

4、生態(tài)修復(fù)措施和工程措施相結(jié)合的原則

水土保持生態(tài)修復(fù)不是一項(xiàng)萬能的措施, 不能完全替代傳統(tǒng)、成功的水土保持措施, 比如坡改梯工程、坡面水系工程、經(jīng)果林建設(shè)工程等等, 成熟的水土保持工程技術(shù)在水土流失治理中仍然具有十分重要的作用。水土保持生態(tài)修復(fù)是水土流失治理的新技術(shù)、新手段, 是對(duì)傳統(tǒng)治理方式的補(bǔ)充和完善, 在規(guī)劃和設(shè)計(jì)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃時(shí), 應(yīng)該堅(jiān)持生態(tài)修復(fù)措施和工程措施相結(jié)合的原則,采取生態(tài)修復(fù)手段和工程手段相結(jié)合的方式, 以達(dá)到最快、最佳的治理效果。

5、生態(tài)修復(fù)措施和非工程措施相結(jié)合的原則

水土保持生態(tài)修復(fù)措施需要相應(yīng)的政策保障和公眾的支持。封禁措施、退耕還林、生態(tài)移民和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施的實(shí)施, 一方面需要當(dāng)?shù)毓姷姆e極支持和參與, 這就要求加強(qiáng)對(duì)公眾的宣傳和教育, 以此來保障修復(fù)措施的落實(shí); 另一方面, 采取這些措施也需要一系列政策和機(jī)制來保證, 比如封的居民生活如何保證、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整如何進(jìn)行、生態(tài)移民的權(quán)益如何保障、退耕還林的農(nóng)民土地如何補(bǔ)償?shù)? 均應(yīng)依靠相應(yīng)的非工程措施的配合, 可以說這些措施應(yīng)該被認(rèn)為是生態(tài)修復(fù)的一部分。

6、經(jīng)濟(jì)可行性原則

盡管水土保持生態(tài)修復(fù)具有費(fèi)省效宏的優(yōu)點(diǎn), 但在規(guī)劃和設(shè)計(jì)中仍然要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)可行性原則。既要考慮修復(fù)措施的投入符合當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平, 使資金的投入有可靠的保證, 又要分析封禁、退耕還林等水土保持生態(tài)修復(fù)手段對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響, 在條件允許的地區(qū)可以實(shí)行嚴(yán)格的封禁, 在條件不允許的地區(qū)可以從經(jīng)濟(jì)可行的原則出發(fā),采取保護(hù)和利用相結(jié)合的方式, 做到發(fā)展和保護(hù)的雙贏。

結(jié)束語

總之,隨著自然環(huán)境與人類發(fā)展矛盾的日益突出,我們必須掌握自然規(guī)律,一方面要本著可持續(xù)發(fā)展的原則,著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)利益,最大程度地協(xié)調(diào)矛盾,另一方面要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境問題的整治,還我們一個(gè)干凈的地球,不能任期惡化。水土保持工作是我國解決水土流失問題的最重要的舉措,我們必須長(zhǎng)期地堅(jiān)持落實(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李炎,王仰仁.水土保持生態(tài)修復(fù)綜合建設(shè)模式研究[J]. 中國水土保持. 2010(02)

[2] 趙廣琦,崔心紅,張群,朱義.河岸帶植被重建的生態(tài)修復(fù)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 水土保持研究. 2010(01)

篇2

關(guān)鍵詞:河道; 生態(tài)修復(fù); 探索

中圖分類號(hào): TV85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

什么是生態(tài)修復(fù)?

生態(tài)修復(fù)主要是依靠大自然的自我修復(fù)能力,并輔助于適當(dāng)?shù)娜斯ご胧涌炱茐牧说纳鷳B(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)功能,它是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。我們?cè)谒⒑恿鞯睦醚芯亢烷_發(fā)都已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平。但是近幾年來,隨著水污染情況的加劇,水的生態(tài)修復(fù)學(xué)研究才被提上日程。

河道生態(tài)修復(fù)的目的是消除河流域生態(tài)系統(tǒng)的不良影響,保持河流生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。西方一些比較發(fā)達(dá)的國家和日本在河道修復(fù)研究起步較早。他們?cè)趯?shí)踐的基礎(chǔ)上,總結(jié)了河流生態(tài)修復(fù)的八項(xiàng)措施:

恢復(fù)緩沖帶;

重建植被;

修復(fù)馬蹄形濕地;

降低邊坡;

重塑彎曲河谷;

修復(fù)淺灘和深塘;

修復(fù)水邊濕地;

修復(fù)河塘。

目前,我們國家經(jīng)過一些地區(qū)對(duì)河道生態(tài)修復(fù)研究和探索,概括了兩大類河道生態(tài)修復(fù)的措施:一類是植物保護(hù)法,一類是植物保護(hù)同工程技術(shù)措施相結(jié)合。我國的河道生態(tài)修復(fù)工作仍然是在初始階段,缺乏多層次的全方位的生態(tài)恢復(fù)研究,更沒有系統(tǒng)的科學(xué)的學(xué)習(xí)的理論作指導(dǎo)。

以江蘇省贛榆縣為例。江蘇省贛榆縣大概有15條河流,在這15條河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河這四條河流污染嚴(yán)重。龍王河、沙王河水的質(zhì)量更是沒有達(dá)到灌溉農(nóng)田的程度,幾乎寸草不生的河道,各種生物幾乎滅絕。因此近些年來,江蘇省開始全面進(jìn)行河道疏浚整治工作。利用這樣的時(shí)機(jī),開展河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究,探索在河道整治過程中,采取那些技術(shù)措施,才能既保護(hù)河堤坡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)置,又改善水質(zhì),同時(shí)提高河流的生物種群,也提高河道其自我凈化功能。建立一個(gè)與周圍環(huán)境協(xié)同發(fā)展的關(guān)系,保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)。

本文以青口河為載體,對(duì)河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行思維構(gòu)思。

工程調(diào)查青口河是贛榆縣代表河流之一,全長(zhǎng)64公里,在贛榆縣長(zhǎng)47.5公里,通過贛榆縣縣城,整個(gè)流域面積493平方公里,經(jīng)過丘陵面積267平方公里,最大洪峰流量約2140立方米/秒。這條河流經(jīng)區(qū)域85%的為山區(qū),地面落差為150米以上,上游河道寬度200〜500米,比降1/400〜1/600的比例;下游河道寬60〜80米,比降7/10,000;灘面完整,為50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。市區(qū)內(nèi)均為水泥路;河坡灘面以下為砌筑的用于保護(hù)的坡面,缺乏植被生長(zhǎng)的土壤養(yǎng)分狀況。下游部分是含鹽量很高的土壤,土壤含鹽量為0.4%〜0.7%,及其不利于生長(zhǎng)植物和動(dòng)物的繁衍。

河流生態(tài)恢復(fù)的原則

1自然性原則我們不可能把這條河完全恢復(fù)到原始狀態(tài)。但是在河道生態(tài)修復(fù)時(shí)我們盡量模擬自然的狀態(tài),創(chuàng)造良好的環(huán)境和景觀,促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。具體措施如:

使用拋石、木樁等護(hù)坡固堤;

在河堤上使用喬木、灌木、草相結(jié)合的立體防護(hù);

創(chuàng)建合適生物棲息之地;

增設(shè)魚道;

調(diào)整河道結(jié)構(gòu);

淺灘和沙洲的恢復(fù)等。

2生態(tài)性原則

以生態(tài)為原則,不僅可以降低成本,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠難以處理或處理成本較高的污染物有效果的控制,同時(shí)要具有景觀效果,并且還可以改善當(dāng)?shù)氐臍夂颍訌?qiáng)生物多樣性,保護(hù)生態(tài)平衡。具體措施如下:

因地制宜地發(fā)展池塘、人工濕地、生物柵、生物浮島等處理技術(shù);

注重河岸植被建設(shè);

河流生態(tài)走廊建設(shè);

治理與控制河堤的水土流失;

在水域內(nèi),種植各種喜水、耐水植物;

發(fā)展水生動(dòng)物,提高水域生物凈化功能。

河道生態(tài)恢復(fù)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)想1基本思路根據(jù)青口河,地理位置和特點(diǎn),對(duì)河流生態(tài)修復(fù)必須從以下幾個(gè)方面進(jìn)行修復(fù):

進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)后,既不能影響整個(gè)河道的行洪能力,還要在不破壞原坡面的情況下進(jìn)行生態(tài)修復(fù);

對(duì)河堤及灘面進(jìn)行修復(fù)時(shí),應(yīng)選擇快速覆蓋,根系發(fā)達(dá)、抗沖刷能力強(qiáng),適應(yīng)本地區(qū)的喬、灌、草種;

岸坡消落帶的生態(tài)修復(fù)應(yīng)考慮到防水浪沖刷及適合魚巢的功能,同時(shí)對(duì)消落帶植物的選擇要重點(diǎn)考慮;

對(duì)河道整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復(fù)淺灘和深塘,修復(fù)河邊濕地;

在不同河段內(nèi)放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養(yǎng)液,達(dá)到凈化水體的功能;

對(duì)沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河;

在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,同時(shí)不造成外來物種入侵,抗逆性好,管理粗放,植物根系發(fā)達(dá),固土能力強(qiáng);環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學(xué)物質(zhì)的植物種類。

2生態(tài)修復(fù)技術(shù)

總結(jié)制定青口河清淤整治工程修復(fù)方案后得出:河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)該“尊重自然”、“人水相親”、“和諧自然”的思路。在保證水利工程正常作用的前提下,修復(fù)河道結(jié)構(gòu)、恢復(fù)河道生態(tài)平衡功能。使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)得到修復(fù),達(dá)到河流域的生態(tài)平衡。

上,中游的河流的特點(diǎn)及整改措施:

上、中游段, 按照“誰承包,誰管理、收益”的原則,簽定承包合同。

上游和中游的河流情況:

河面較寬,

有不少淺灘,深塘等,

具體措施為:

采取疏通河道中泓;

修復(fù)淺灘、深塘水邊濕地;

重塑彎曲河谷等工程措施,

調(diào)整河道結(jié)構(gòu)。

植被措施布設(shè)為,

河堤、灘面以用材林、經(jīng)濟(jì)林為主。主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。

堤肩以銀杏、水杉間種,間距4 米,灘面及內(nèi)外堤坡栽植楊樹、板栗,

河道水面放養(yǎng)水生動(dòng)物和微生物,種植水生植物,

在淺水區(qū)、濕地區(qū)種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、、毛莨等。

河道生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目不是一個(gè)孤立的系統(tǒng),它是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也包括植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)相互作用,相互統(tǒng)一。河道內(nèi)部生物系統(tǒng)和相鄰生物系統(tǒng)之間的所有產(chǎn)生的物質(zhì)與能量的動(dòng)態(tài)互動(dòng)。

河道生態(tài)恢復(fù)的真正意義應(yīng)是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ),以生物多樣性為目標(biāo);保證護(hù)堤、疏通河道,使河道平衡和諧發(fā)展;使水、土壤、生物,形成良性循環(huán);不僅恢復(fù)河道景觀效果,而且恢復(fù)河道的自我修復(fù)功能;還應(yīng)恢復(fù)被污染的河水,提高河流的自凈能力;從而使整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定發(fā)展。

此文只是以一條河流為范例進(jìn)行分析,其他河流的河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)也應(yīng)從植被措施、工程措施、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物多樣化這些技術(shù)入手。

水污染環(huán)境的治理是河流生態(tài)修復(fù)過程中最棘手,最有難度的一項(xiàng)工程。工業(yè)廢水,生活廢水的大量排泄,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了河流的自凈能力,是河道生態(tài)修復(fù)的重要工作之一,也是目前生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。現(xiàn)在僅僅靠人工干預(yù)的措施治理河道水污染,這樣對(duì)水環(huán)境的恢復(fù)是難以維持的,因此,河流生態(tài)修復(fù)后的水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術(shù)也還有待進(jìn)一步研究。

河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)需要探索的路還很長(zhǎng),因此目前情況下,我們一定要愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境,使人和自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn)。

篇3

論文摘要:闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系,介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則:工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則;提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則;生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則;景觀尺度與整體修復(fù)原則;反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。

1水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

在社會(huì)生產(chǎn)過程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用,同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面,似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

2生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看,現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué),水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法,促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合,用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論,形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外,充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律,是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng),特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估,建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括:調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求,評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件,對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中,識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí),生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì),建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同,生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì),或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí),要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī),樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此,每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值,尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí),需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者,河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng),與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán),一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

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關(guān)鍵詞:河流;生態(tài)修復(fù);技術(shù)

中圖分類號(hào):S891+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2016)18-0159-01

在我國現(xiàn)階段,河流修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵就是生態(tài)修復(fù)技術(shù),是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的主要途徑。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過物資循環(huán)規(guī)律及自然界的凈化能力等對(duì)污染水進(jìn)行治理,這種治理方式具有良好的生態(tài)效果,而且其成本低,不需要能耗,而且容易被開發(fā)。因此,加強(qiáng)城市河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)是非常重要的。

1 河流生態(tài)修復(fù)的原則

1.1 遵循自然生態(tài)原則

河流生態(tài)修復(fù)工作主要對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力進(jìn)行分析,全面遵循其發(fā)展規(guī)律,對(duì)河流資源進(jìn)行合理利用,全面建立人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)體系,促進(jìn)河流系統(tǒng)的快速發(fā)展。

1.2 可持續(xù)性原則

河流修復(fù)過程中應(yīng)該系統(tǒng)、全面的對(duì)各項(xiàng)修復(fù)方案進(jìn)行分析,并且對(duì)各個(gè)措施的使用條件、有效性、抗風(fēng)性、經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行探討,保證河流生態(tài)修復(fù)工作的正常進(jìn)行[1]。

1.3 景觀和諧性原則

針對(duì)現(xiàn)階段河流景觀的宏觀概念進(jìn)行分析,結(jié)合河道污染及城市經(jīng)濟(jì)的具體情況,進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì),全面優(yōu)化影響河流修復(fù)的各個(gè)因素,有效的實(shí)現(xiàn)凈化、治理、修復(fù)與景觀系統(tǒng)優(yōu)化的共同目標(biāo)。

1.4 綜合效益最大化原則

河流生態(tài)修復(fù)過程中應(yīng)該從流域系統(tǒng)進(jìn)行分析。將前期、過程及后期利益有效的進(jìn)行融合,并且將效益進(jìn)行比較,提高河流修復(fù)效益,并且有效的實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)綜合效益的最大化。

2 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)與方法

2.1 恢復(fù)河流自然蜿蜒特性

通常情況下,天然河流都具有蜿蜒曲折的特征,因此,才會(huì)出現(xiàn)淺灘、沼澤、急流和河灣等情況,為水中生物提供良好的棲息場(chǎng)所。但是,隨著航運(yùn)及泄洪的不斷發(fā)展,強(qiáng)行通過人為因素將河流修整成直道,嚴(yán)重影響河流的自然形態(tài),導(dǎo)致河流缺乏生物多樣化的特征。因此,在河流生態(tài)修復(fù)過程中,應(yīng)該根據(jù)河流的自然規(guī)律,保證其蜿蜒曲折的特征[2]。還可以根據(jù)其實(shí)際情況建造彎曲的水塘及水路,保證河流水環(huán)境符合自然生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 生態(tài)護(hù)岸技術(shù)

生態(tài)護(hù)岸是一種將治水與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的新型護(hù)岸方式。主要利用多孔環(huán)保混凝土、木材、石塊和自然材質(zhì)制造而成的親水性良好的施工材料,用于修筑河流沿岸,有效的加固堤岸,避免水土污染及流失,提高動(dòng)植物的多樣性,美化河流周圍環(huán)境。生態(tài)護(hù)岸集自凈效應(yīng)、景觀效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)及防洪效應(yīng)于一體,促進(jìn)護(hù)岸工程的快速發(fā)展。因?yàn)椋乐购影短闹饕胧┚褪巧鷳B(tài)護(hù)岸,還具有土壤與河水兩者相互滲透的效果,有效的加強(qiáng)河流的自凈能力,促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。

2.3 改善水質(zhì)

河流生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)工作就是改善水質(zhì)狀況。通常有生態(tài)與生物相結(jié)合方法、化學(xué)化、物理法,其中生態(tài)與生物相結(jié)合方法是最常用、最廣泛、最普遍的方法,主要有生物膜技術(shù)、生物浮島技術(shù)和人工濕地技術(shù)等。

①生物膜技術(shù)。生物膜法的主要作用就是通過河床上依附的生物進(jìn)行過濾及進(jìn)化。人工填充載體或者填料,提供給細(xì)菌絮凝生長(zhǎng),從而形成生物膜,載體與濾料的表面積表面積比較大,微生物具有數(shù)量大、種類多,有效的加強(qiáng)河流的自凈能力。

②生態(tài)浮島技術(shù)。生物浮島水質(zhì)具有富營養(yǎng)化,主要是利用生態(tài)工學(xué)原理,對(duì)水中的磷、氮、COD等元素進(jìn)行降解,其可以有效的提高水的透明度,并且改善水體的質(zhì)量,抑制藻類生長(zhǎng)具有很好的作用。生態(tài)浮島凈化水質(zhì)的主要作用就是充分的利用植物,植物根系具有良好的吸收富營養(yǎng)化物質(zhì)的作用,如,有機(jī)物、氨氮、總磷等,充分轉(zhuǎn)移水質(zhì)中的營養(yǎng),避免河流水體因?yàn)樽匝h(huán)不足及封閉導(dǎo)致的富營養(yǎng)化、腥臭狀態(tài)[3]。

③人工濕地技術(shù)。人工濕地技術(shù)的主要作用就是對(duì)污水進(jìn)行處理,在具有一定坡度及長(zhǎng)寬比的洼地中,使用填料與土壤進(jìn)行混合,并形成填料床,使污水在床體表面或者床體縫隙中自由流動(dòng),并且在床體表面種植經(jīng)濟(jì)價(jià)值好、美觀、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、抗水性強(qiáng)、成活率高及性能良好的水生植物。

具有良好的污水處理效果,具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。

2.4 河流生態(tài)景觀建設(shè)

河流生態(tài)修復(fù)過程就是河流生態(tài)景觀的建設(shè),除了恢復(fù)退化的生態(tài)環(huán)境及改善水質(zhì)環(huán)境,還應(yīng)該使河流實(shí)際狀態(tài)接近自然環(huán)境,充分的體現(xiàn)河流美學(xué)價(jià)值,充分挖掘城市河流的美學(xué)價(jià)值。

在河流生態(tài)修復(fù)時(shí),還可以為人們提供一片休息娛樂的場(chǎng)所。

3 河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)展望

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)已經(jīng)得到了快速發(fā)展,具有良好的效果。其中主要包括對(duì)修復(fù)對(duì)象進(jìn)行研究及分析,對(duì)其理論性質(zhì)進(jìn)行深入的分析。整個(gè)過程經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由河流自身的實(shí)際狀況到修復(fù)結(jié)構(gòu)功能,從單一、小尺度的修復(fù)技術(shù)到多學(xué)科、整個(gè)區(qū)域的、大層次的、多方面相結(jié)合的過程。在河流生態(tài)修復(fù)在發(fā)展過程中,應(yīng)該以綜合性的修復(fù)技術(shù)為發(fā)展的主要目標(biāo)。本文就以下幾個(gè)方面對(duì)河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)展望進(jìn)行分析。

3.1 制定完整的相關(guān)技術(shù)規(guī)范

在我國現(xiàn)階段,河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)還沒有完善的規(guī)范。因此,在進(jìn)行河流進(jìn)行修復(fù)過程中,沒有相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)作參考,加大了河流工程的修復(fù)難度。根據(jù)河流生態(tài)修復(fù)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該制定健全的規(guī)范制度及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),才能促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。

3.2 確定效果出現(xiàn)的具體時(shí)間

在河流生態(tài)修復(fù)之后,短期內(nèi)不能充分體現(xiàn)其效果,有的河流由于被嚴(yán)重污染,或者水質(zhì)出現(xiàn)問題,經(jīng)過一段時(shí)間后才能體現(xiàn)其效果。由于河流生態(tài)修復(fù)不能快速的取得良好的效果,因此,使用生態(tài)修復(fù)技術(shù)是否具有效果是無從知道的,因此,應(yīng)該制定一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及體系,對(duì)修復(fù)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 講求綜合性修復(fù)的研究

僅僅只考慮單一的生態(tài)修復(fù)技術(shù)不能適應(yīng)現(xiàn)階段河流的快速發(fā)展。現(xiàn)階段,應(yīng)該緊跟時(shí)代的發(fā)展,充分考慮河流的整體性,其主要包括河流實(shí)際情況及周圍環(huán)境。同時(shí),應(yīng)該使用多個(gè)方面的學(xué)科知識(shí),有效的完善河流生態(tài)修復(fù)理論,有效的提高河流生態(tài)修復(fù)效果[4]。

3.4 水生植物的優(yōu)化配置

如何有效提高河流凈化效果,選擇水生植物是非常重要的,針對(duì)水生植物中具有抗性的進(jìn)行分析與研究,并將其進(jìn)行分類,對(duì)癥下藥,才能有效的提高河流的凈化效果。

4 結(jié) 語

河流作為城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分,促進(jìn)城市快速發(fā)展的關(guān)鍵就是生態(tài)系統(tǒng)的受損情況。在河流生態(tài)修復(fù)過程中,應(yīng)該恢復(fù)河流自然蜿蜒特性、加強(qiáng)生態(tài)護(hù)岸技術(shù)、改善水質(zhì)及加強(qiáng)河流生態(tài)景觀建設(shè),嚴(yán)格遵循綜合效益、景觀和諧性、可持續(xù)性、自然生態(tài)的原則,促進(jìn)城市生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 崔宗昌,翟付順,張秀省,等.淺談城市河流生態(tài)修復(fù)理念與技術(shù)[J].聊城 大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,(3).

[2] 趙楠,張睿,尚磊.河流生態(tài)修復(fù)的研究?jī)?nèi)容和理論技術(shù)[J].河南水利與 南水北調(diào),2010,(5).

篇5

關(guān)鍵詞: 水利生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號(hào): TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一、水利工程現(xiàn)狀與生態(tài)

生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是: 對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)( 如治河、防洪工程) ,兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo); 對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù); 生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)( 生態(tài)產(chǎn)業(yè)) 及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

人們?yōu)榱藵M足一定的需求,大量興建的水利工程,同時(shí)也造成了一些負(fù)面效應(yīng)。為此,針對(duì)生態(tài)水利工程如何規(guī)劃設(shè)計(jì)成為當(dāng)務(wù)之急。生態(tài)水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著舉足輕重的地位。但是水利工程規(guī)劃的同時(shí),必須考慮到水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響,因此在規(guī)劃在生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)要考慮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響盡量減小到最小。本文通過對(duì)水利工程學(xué)的基本原則進(jìn)行分析。

二、生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則

1、工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一種綜合性工程,既要滿足人類的需求,同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外,生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

從生態(tài)水里工程的經(jīng)濟(jì)上分析,應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則,由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向隨機(jī)的,生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn),這需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外,應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力,力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

2、提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化由于人類活動(dòng),特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

3、景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。

所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

同時(shí),必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化,也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺

動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

4、反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

三、水利工程灌區(qū)設(shè)計(jì)

1、 規(guī)劃的建設(shè)規(guī)模預(yù)測(cè)分析

(1)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展要求需根據(jù)當(dāng)?shù)乇U霞Z食安全、增加農(nóng)民收入的要求,小型灌區(qū)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要地位,依據(jù)大中型灌區(qū)以及當(dāng)?shù)睾底鬓r(nóng)業(yè)

發(fā)展規(guī)劃確定的糧食生產(chǎn)目標(biāo),試分析農(nóng)村、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)的總體需求,進(jìn)而確定小型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)模、新建小型水源工程及發(fā)展灌溉面積的規(guī)

模。

( 2) 耕地資源對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展的素質(zhì)潛力分析根據(jù)當(dāng)?shù)馗刭Y源狀況,分析小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展素質(zhì)以及發(fā)展?jié)摿Α?/p>

( 3) 可供灌溉水資源對(duì)小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展?jié)摿Ψ治鲆钥h為單位進(jìn)行水資源承載能力復(fù)核,從水資源角度論證小型灌區(qū)灌溉面積發(fā)展?jié)摿Αt需要根據(jù)水資源綜合規(guī)劃確定的灌溉用水總量控制指標(biāo)及其使用情況等諸多因素,分析農(nóng)業(yè)內(nèi)部對(duì)水資源的需求情況,分析規(guī)劃改造區(qū)域可供水資源量。進(jìn)一步證明改造區(qū)域水資源供、需平衡狀況。

二關(guān)于水利工程灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的建設(shè)內(nèi)容

(1) 小型水庫( 即所謂的引水) 自流灌區(qū)的取水樞紐、固定渠道( 包括排水溝) 續(xù)建配套以及涵閘等建設(shè)物的建設(shè);

( 2) 小型揚(yáng)水灌區(qū)的泵站、涵閘等建筑物的建設(shè)以及對(duì)于固定渠道續(xù)建配套節(jié)水改造;

( 3) 水源工程( 小水池窖( 水池) 、新建塘壩、提水設(shè)施等等) ;

( 4) 灌排泵站的更新改造;

( 5) 排澇泵站的建設(shè)。

對(duì)于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民利用的工程,農(nóng)田水利灌溉工程起到了決定性的作用。所以,我們應(yīng)當(dāng)以科學(xué)發(fā)展觀,深入貫徹和實(shí)行,用正確的管理方式,管好,用好,保護(hù)好水資源,建設(shè)新農(nóng)村,以方便建設(shè)農(nóng)村,發(fā)展農(nóng)業(yè),應(yīng)以惠農(nóng)民為基本指導(dǎo)方針,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理、高效安全的水利灌溉工程。通過強(qiáng)化流域?yàn)閱卧乃Y源最為統(tǒng)一管理,監(jiān)理有協(xié)調(diào)性的,有效率的水利運(yùn)行體制。協(xié)調(diào)好水人關(guān)系。就一定能夠妥善的解決合理需要和有效供給只見到重要矛盾,實(shí)現(xiàn)水資源的供求平衡,保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn):

董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架[J].水利學(xué)報(bào),2003,(1):1~6

篇6

關(guān)鍵詞:生態(tài)水利工程;設(shè)計(jì)原則;安全經(jīng)濟(jì);反饋調(diào)整

中圖分類號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

水利工程建設(shè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)基本內(nèi)容,對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)、水利水電以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面都具有很大的作用。同時(shí),水利工程屬于一種改造自然的工程,其影響了自然河流的多樣性、流動(dòng)性以及連續(xù)性,會(huì)在一定程度上影響河流生態(tài)系統(tǒng)的自然發(fā)展?fàn)顩r,在當(dāng)前自然生態(tài)環(huán)境惡化加劇的形勢(shì)下,如何協(xié)調(diào)水利工程發(fā)展需求和自然河流生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系就顯得尤為重要。

1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安個(gè)、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、十旱等自然力荷載

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn),這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的定期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。

2 河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)具備空間異質(zhì)性,是指在這個(gè)地區(qū)的空間中,可以存在著多種不同種類的生物物種,這就意味著該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況良好,有利于自然生態(tài)循環(huán)的發(fā)展。若該地的空間異質(zhì)性較差,就會(huì)降低生物群落的多樣性,使得生物物種減少,生物群落密度變小,這自然就會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境惡化。為此,在進(jìn)行水利工程的設(shè)計(jì)中,必須要考慮到河流形態(tài)的空間異質(zhì)性。

目前,很多大型水利工程建設(shè)都對(duì)自然河流的生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的破壞,這不僅會(huì)使河流中的生物物種減少,也會(huì)引起水質(zhì)變化,繼而造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞。為了改變這種情況,除了要加強(qiáng)人工種植或養(yǎng)殖來增大生物群落的多樣性,還要做好生態(tài)水利工程建設(shè)的設(shè)計(jì)工作,盡可能地保持河流的原始面貌,保存其自然空間的異質(zhì)性,降低人工水利工程對(duì)生物群落多樣性的不利影響。

3 生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,指的是生態(tài)系統(tǒng)自身組織功能的表現(xiàn)形式,即生態(tài)系統(tǒng)的自組織。自組織的意思是指某個(gè)系統(tǒng)按照相互默契和相互協(xié)調(diào)的原則,各自盡其自己的責(zé)任做好分內(nèi)之事的同時(shí)又能和對(duì)方形成協(xié)調(diào)的有序結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)自組織的主要機(jī)理是指系統(tǒng)中物種的自然選擇,即生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)的物種或者某些與該生態(tài)系統(tǒng)有一定友好關(guān)系的物種,在自然環(huán)境下尋找到能夠?yàn)樽约禾峁┫鄳?yīng)的能源和資源,并適合自己生存的自然環(huán)境。因此,在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)時(shí),一定要遵循生態(tài)系統(tǒng)的自組織原則,不要試圖人為地去對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行改變甚至是控制,而是要利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織和自設(shè)計(jì)的功能,讓海洋生態(tài)系統(tǒng)或者江河生態(tài)系統(tǒng)中的物種對(duì)其生存環(huán)境進(jìn)行自然選擇,以求實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的最終目的。在設(shè)計(jì)一項(xiàng)生態(tài)水利工程時(shí),都要將這一原則考慮進(jìn)去,尊重河流和物種的自然屬性和自然選擇,從而制定和尋找到最佳的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方案。

4 景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)時(shí)期和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和局部范圍內(nèi)進(jìn)行。小范圍的生態(tài)修復(fù)小但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或河岸植被。

一般來講,景觀尺度由空間尺度與時(shí)間尺度兩部分構(gòu)成。在河流生態(tài)修復(fù)過程中,由于水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),其并不單單指河流中的生態(tài)系統(tǒng),還包括其周邊或其他相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng),這些水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)相互交織,共同決定了水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此,在對(duì)河流水域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)時(shí),必須要從整體空間考慮,協(xié)調(diào)進(jìn)行修復(fù)。

5 反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。

除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整,這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同與傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法,是按照“設(shè)計(jì)―執(zhí)行(包括管理) ―監(jiān)測(cè)―評(píng)估―調(diào)整”這樣一種流程,以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè),評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及其發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

6結(jié)語

本文主要論述分析了在生態(tài)水利工程建設(shè)的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循的幾種設(shè)計(jì)原則,這些設(shè)計(jì)原則是從保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境出發(fā)的。不可否認(rèn),水利工程建設(shè)對(duì)于改造自然,提高社會(huì)生產(chǎn)水平有著重要意義,但在兼顧社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也必須要注意到水利工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,以促進(jìn)人與自然的和諧相處,共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉正茂,趙艷波,崔玉玲,王艷玲. 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的理論與技術(shù)路線[J]. 水利發(fā)展研究. 2007.

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關(guān)鍵詞:河道治理;河流生態(tài)修復(fù);治理原則

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.244

1 河道治理存在的困難

我國非常注重對(duì)水資源的利用,并采取多種措施進(jìn)行了河道整治,讓河道為城市化進(jìn)程發(fā)展發(fā)揮作用。但隨著人為且不符合自然規(guī)律的干涉整治,河流生態(tài)系統(tǒng)遭受到樂氐鈉蘋擔(dān)即河流出現(xiàn)污染、干涸等問題。因此為了使河道以正常的生態(tài)特征促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類需要進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)。河道屬于自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,其本身具備自我生態(tài)修復(fù)的能力,然而人們常常采用人為治理的方式,對(duì)河道自我生態(tài)修復(fù)造成影響,致使河流生物逐漸遷徙,甚至死亡。人們?cè)趯?duì)河道進(jìn)行整治時(shí),會(huì)使河流、水質(zhì)、植被等都產(chǎn)生影響,這些都是保障河流生態(tài)環(huán)境的因素,如果其受到影響,則河流生態(tài)環(huán)境則會(huì)受到破壞。

隨著社會(huì)的發(fā)展,人們針對(duì)河道治理的措施越來越多,如采用各種技術(shù)和設(shè)施,使河流轉(zhuǎn)向、斷開、加深、拉直等,導(dǎo)致河道的形態(tài)被強(qiáng)行改變。河道形態(tài)的改變,會(huì)影響城市地下水的生態(tài)性,使城市供水出現(xiàn)問題。河道本身蜿蜒曲折,符合自然規(guī)律,但采用人為整治的方式,導(dǎo)致河道儲(chǔ)蓄洪水能力遭受到破壞。人們采用混凝土進(jìn)行改造,致使自然水體之間不能完成互動(dòng),增加洪水發(fā)生期間洪水的破壞力,同時(shí)也會(huì)增加泄洪難度。因此在進(jìn)行河道治理和改造時(shí),要考慮河道原本的形態(tài),滿足自然規(guī)律下河流本身的形態(tài)。

人為進(jìn)行河道治理,勢(shì)必會(huì)對(duì)自然生長(zhǎng)的植物產(chǎn)生影響,很多植物會(huì)因?yàn)楹拥栏脑於饾u死亡,對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生不良影響。如果城市主張發(fā)展旅游經(jīng)濟(jì),被破壞后植物會(huì)影響城市的美感,導(dǎo)致其旅游經(jīng)濟(jì)受到影響。而且如果不針對(duì)河流和植物進(jìn)行修復(fù),則會(huì)導(dǎo)致城市自然環(huán)境越來越差。

2 河道治理的原則

如今人類的生產(chǎn)生活對(duì)自然環(huán)境的影響越來越大,且人類為了加大水資源的利用率,而采用人為整治的方式,強(qiáng)行對(duì)河道進(jìn)行改造,致使河道生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重的破壞。因此在進(jìn)行河道治理時(shí),不能夠強(qiáng)行采用人為方式進(jìn)行生態(tài)修復(fù),而是需要滿足自然規(guī)律和河流原本生態(tài)系統(tǒng)的情況下,適當(dāng)?shù)夭捎萌藶榉绞竭M(jìn)行生態(tài)修復(fù)。如通過植物改造河岸的方式,進(jìn)行河道的治理。河道治理工程比較復(fù)雜,且需要耗費(fèi)較大的精力和較長(zhǎng)的時(shí)間。我國應(yīng)當(dāng)注重對(duì)各個(gè)國家先進(jìn)治理經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí),根據(jù)河道實(shí)際情況,制定詳細(xì)的治理規(guī)劃。除了考慮河道的特征外,還需要結(jié)合城市特征和發(fā)展規(guī)劃,進(jìn)行河道治理規(guī)劃。在進(jìn)行河道治理時(shí),不能單單只考慮河道生態(tài)系統(tǒng)或城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,應(yīng)當(dāng)綜合考慮所有的因素,保障各個(gè)因素的協(xié)調(diào)發(fā)展。人們之所以進(jìn)行河道治理,是希望河道能夠最大化滿足人們的需求,因此在進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)時(shí),要考慮人類的需求。如果城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)矛盾,則需要著重考慮生態(tài)環(huán)境,避免生態(tài)環(huán)境惡化,影響城市的發(fā)展。但仍然需要注意,河道治理不僅僅是自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分,也是城市規(guī)劃發(fā)展的重要組成部分。

3 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)

3.1 河道形態(tài)的修復(fù)

人為進(jìn)行河道修復(fù)主要是進(jìn)行緩坡或低坡的改造,將已經(jīng)難以發(fā)揮作用的攔河壩拆除。同時(shí)為了保障河流水體的流動(dòng)性,需要建設(shè)通道,促使河流恢復(fù)生態(tài)流動(dòng)的連續(xù)性。另外還可以通過建造和埋設(shè)溝壑的方式,確保水體流動(dòng)性更加符合自然規(guī)律。為了使河道的泄洪能力得到提升,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行堤線和灘地高度的改造,使河流具有增多的流動(dòng)空間。

3.2 河床斷面的修復(fù)

人們?cè)谶M(jìn)行河床斷面的修復(fù)時(shí),主要是針對(duì)護(hù)岸和護(hù)坡進(jìn)行改造。人們之前在進(jìn)行河道改造時(shí),會(huì)在河床上鋪設(shè)硬質(zhì)材料,不利于河流生態(tài)修復(fù),因此需要將硬質(zhì)材料拆除,并結(jié)合河道實(shí)際情況采用石頭或魚巢的方式,進(jìn)行河床生態(tài)修復(fù)。另外,還可以根據(jù)河道的徑流進(jìn)行河道的拓寬,可以根據(jù)相應(yīng)的分級(jí)方式,將河道徑流分為多個(gè)不同的等級(jí),隨后徑流級(jí)別進(jìn)行改造。針對(duì)已經(jīng)暴露時(shí)間較長(zhǎng)的河床,可以通過種植植物的方式,保障河床的生態(tài)型建設(shè)。通過種植植物進(jìn)行河床的改造,還可以增加河道的美觀性,并對(duì)河流水質(zhì)凈化起到作用,符合城市發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的要求。

3.3 河流水質(zhì)的修復(fù)

生態(tài)浮床技術(shù)、河道曝氣技術(shù)、外流引水稀釋沖刷技術(shù)及底泥疏浚等都是目前水質(zhì)修復(fù)的常用方法,生態(tài)浮床技術(shù)主要是利用水生植物進(jìn)行河水水質(zhì)的修復(fù),即通過水生植物及其他物種的關(guān)系,提高人工生態(tài)系統(tǒng)的作用,以達(dá)到降低河流污染的目的。河道曝氣的主要作用是河流水質(zhì)實(shí)現(xiàn)自我凈化的能力,即通過加速復(fù)氧過程,提高河流生物的活性。外流引水稀釋沖刷技術(shù),主要是通過引入外流,降低河流的污染負(fù)荷,但通過外流引水的方式,會(huì)導(dǎo)致河流本身水質(zhì)受到影響。底泥疏浚的主要作用是清除河流底部的毒害物質(zhì)。在城市的發(fā)展中,工業(yè)廢水和生活廢水對(duì)水資源污染效果比較嚴(yán)重,因此在進(jìn)行河流水質(zhì)的修復(fù)時(shí),還要進(jìn)行各類廢水的控制,避免因?yàn)閺U水過多,污染過于嚴(yán)重,而導(dǎo)致河流水質(zhì)修復(fù)無法產(chǎn)生作用。

3.4 河流生態(tài)修復(fù)材料的應(yīng)用

植物是最常用的河流生態(tài)修復(fù)材料,如蘆葦具有凈化水質(zhì)的作用,且其對(duì)生長(zhǎng)條件的要求不高,因此可以通過大范圍種植,促進(jìn)河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)。另外生物相容型材料具有透氣透水等優(yōu)勢(shì),滿足多類植物的生長(zhǎng)需求,同時(shí)其還具備吸附微生物的作用,達(dá)到水質(zhì)凈化的目的,因此可以使用發(fā)材料進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)。

4 結(jié)束語

綜上所述,隨著城市的發(fā)展,人們?yōu)榱耸顾Y源滿足生產(chǎn)生活需求,而對(duì)河道進(jìn)行整治,導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,出現(xiàn)水資源污染、干涸等情況,因此需要進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)。通過上述分析可知,河流生態(tài)修復(fù)屬于復(fù)雜且耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的工程,需要進(jìn)行完善的規(guī)劃,確保河道具有生態(tài)性,并滿足人類的需求。

參考文獻(xiàn):

[1]徐世輝.基于河道治理的河流生態(tài)修復(fù)的探討[J].農(nóng)民致富之友,2014(18):288.

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關(guān)鍵詞:生態(tài)系統(tǒng);水利工程;基本原則;規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

引言

隨著我國進(jìn)一步推進(jìn)改革開放,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,水利建設(shè)工程面臨著各方面的問題。為此,必須加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)部的學(xué)習(xí),“走出去,請(qǐng)進(jìn)來”,不斷完善我國的水利工程建設(shè)管理制度,強(qiáng)化法制意識(shí),努力按國際慣例辦事。水利工程規(guī)劃的同時(shí),必須考慮到水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響,因此在規(guī)劃在生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)要考慮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響盡量減小到最小。

生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃的五項(xiàng)基本原則

工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程不僅要滿足人類生產(chǎn)生活需要同時(shí)也要可持續(xù)發(fā)展,既要符合水利工程學(xué)原理也要符合生態(tài)學(xué)原理。工程在設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循水文學(xué)及工程力學(xué)的規(guī)律從而確保工程的質(zhì)量及安全。從生態(tài)學(xué)的角度分析,要遵循風(fēng)險(xiǎn)小而收益大的經(jīng)濟(jì)性原則。因而在設(shè)計(jì)時(shí)要注重生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估,并能合理地利用生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力,力爭(zhēng)在最小的投入上取得最大的收益。

設(shè)計(jì)要遵循景觀尺度和整體性的原則

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括時(shí)間尺度和空間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng),廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí),需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行,在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體,綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

(三)生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,可以經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下,生境就可以支持一個(gè)具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁衍的種群。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。

保持和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對(duì)于河流地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估。在此基礎(chǔ)上確定生境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。對(duì)于新建工程,通過模型分析可以對(duì)于大壩的壩址選擇、河流梯級(jí)開發(fā)的布置方案、水工樞紐的布置方案進(jìn)行生態(tài)影響的多方案的情景分析,進(jìn)而獲得生態(tài)脅迫最低的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于河流修復(fù)工程,在模型分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地設(shè)計(jì)。

反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)需要一個(gè)過程,因而河流修復(fù)工程也是一個(gè)長(zhǎng)期的工作。期望通過工程能夠使河流在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)往往是不能實(shí)現(xiàn)的。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)主要是對(duì)成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模仿,盡最大限度地形成一個(gè)人工參與下的健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。新建水利工程設(shè)計(jì)實(shí)施后。就是一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)的過程,可以理解為這種河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是力爭(zhēng)使生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可以達(dá)到的最優(yōu)值。即生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。從而避免河流生態(tài)系統(tǒng)在人類活動(dòng)的脅迫下進(jìn)一步的惡化。考慮到生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)系統(tǒng)在時(shí)間與空間上常具有不確定性,二者互相干擾導(dǎo)致了相互之間的調(diào)整。生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)就不能如傳統(tǒng)水利工程那樣進(jìn)行確定的設(shè)計(jì),要采用一種反饋調(diào)整式的方法。即按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”的流程反復(fù)循環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這個(gè)原則下進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要充分調(diào)動(dòng)管理者、當(dāng)?shù)鼐用瘛⒖茖W(xué)家及社會(huì)各界的積極性,廣泛參與學(xué)科融合,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

識(shí)別生態(tài)水利工程可能會(huì)影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)

生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)時(shí)要準(zhǔn)確地識(shí)別出工程所直接和間接影響的生態(tài)目標(biāo),并在工程規(guī)劃階段就予以考慮并提出初步的解決方案。同時(shí)還要注意在設(shè)計(jì)中對(duì)流域生態(tài)敏感點(diǎn)加以考慮。

水文過程的分析與計(jì)算要基于生態(tài)水文與工程水文

當(dāng)前的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用生態(tài)水文的設(shè)計(jì)并不多。這與從事二者工作的人員分屬于不同領(lǐng)域有關(guān),且生態(tài)水文的工作者并不從事實(shí)際的水利工程,因而在設(shè)計(jì)上往往會(huì)脫離實(shí)際情況。而生態(tài)水利工程服務(wù)對(duì)象非常廣泛,如林業(yè)、農(nóng)業(yè)、草原、消防等。在設(shè)計(jì)時(shí)必須清楚生態(tài)目標(biāo)對(duì)水源的要求和規(guī)律,才能使生態(tài)水利工程更科學(xué)更實(shí)用。

注重于環(huán)境工程設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)要和環(huán)境科學(xué)與工程的理論技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,達(dá)到水質(zhì)與水量能夠同步科學(xué)配置,尤其是要與水污染防治工程的有機(jī)結(jié)合。水利工程的水量一般較大且隨季節(jié)變化的非常明顯,因而生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在實(shí)施時(shí)可能會(huì)存在較大的挑戰(zhàn)與阻力。為了克服這種困難,施工時(shí)要因地制宜地制定出合理的方案,保證工程的順利實(shí)施。

生態(tài)水利工程措施

喬灌草結(jié)合的手法被廣泛應(yīng)用于環(huán)境治理中,此種方法可以形成生態(tài)系統(tǒng)的階梯型,有利于生物系統(tǒng)的自我選擇性;

充分利用蘆葦?shù)人参锿ㄟ^恢復(fù)河岸植被從而提高水域凈化能力;

濕地是城市之肺,通過種植香蒲等濕地植物,恢復(fù)河岸的濕地本性;

采用科學(xué)有效的方法,充分發(fā)揮生物在生態(tài)系統(tǒng)自凈過程中的優(yōu)良作用;

水環(huán)境生態(tài)鏈結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多樣性,增加物種多樣性和環(huán)境多樣性,對(duì)于河流系統(tǒng)來講,可以提高河流的自身協(xié)調(diào)性。

結(jié)束語

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。生態(tài)水利工程的目標(biāo)就是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,因此,在工程設(shè)計(jì)中要充分保護(hù),恢復(fù)河流原先所有的多樣化的生物棲息生存環(huán)境,避免河流的渠道化及非連續(xù)化,為生物群落提供多樣性的生存環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。在生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)過程中,提倡科學(xué)家,管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商、以尋求共同利益。從而,提高設(shè)計(jì)科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

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論文摘要:海河流域現(xiàn)有綜合規(guī)劃是1986年編制的,已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)今流域 經(jīng)濟(jì) 社會(huì)快速發(fā)展的要求,必須站在新的制高點(diǎn)上進(jìn)行修編。結(jié)合流域當(dāng)今特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求,闡述了規(guī)劃修編的指導(dǎo)思想及原則,指出了規(guī)劃修編工作圍繞流域發(fā)展與管理應(yīng)關(guān)注的主要內(nèi)容。

海河流域是我國 政治 文化中心和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),具有重要的戰(zhàn)略地位。新

規(guī)劃修編要重點(diǎn)把握以下八項(xiàng)原則:一是堅(jiān)持以人為本的原則。重點(diǎn)解決好與人民群眾切身利益密切相關(guān)的水問題,努力滿足人民群眾對(duì)供水安全、防洪安全和生態(tài)環(huán)境用水等方面的需求。二是堅(jiān)持人與 自然 和諧的原則。充分考慮水資源承載能力和水環(huán)境承載能力,妥善處理開發(fā)與保護(hù)的關(guān)系,促進(jìn)水利的可持續(xù) 發(fā)展 。三是堅(jiān)持資源節(jié)約和保護(hù)的原則。繼續(xù)把水資源的節(jié)約、保護(hù)、配置放在突出位置。四是堅(jiān)持流域水利發(fā)展與區(qū)域 經(jīng)濟(jì) 社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)的原則。強(qiáng)化流域水利服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力,提高水利社會(huì)管理和公共服務(wù)水平。五是堅(jiān)持全面規(guī)劃與突出重點(diǎn)的原則。在統(tǒng)籌考慮流域各方面對(duì)水利需求的同時(shí),牢牢抓住海河流域水資源短缺、水環(huán)境惡化、防洪保安要求高的特點(diǎn),在規(guī)劃中著重解決生態(tài)環(huán)境修復(fù)、供水和防洪等方面的突出問題。六是堅(jiān)持協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。妥善協(xié)調(diào)流域規(guī)劃與區(qū)域規(guī)劃、綜合規(guī)劃與專業(yè)規(guī)劃、水利規(guī)劃與其它行業(yè)規(guī)劃的關(guān)系。WWW.133229.COM七是堅(jiān)持繼承與發(fā)展的原則。現(xiàn)行規(guī)劃是修訂的基礎(chǔ).必須在繼承的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。八是堅(jiān)持以創(chuàng)新促發(fā)展的原則。規(guī)劃修編力求體現(xiàn)先進(jìn)性、 科學(xué) 性、經(jīng)濟(jì)性,并應(yīng)重視采用新思路、新資料、新方法、新技術(shù),提出新成果,努力提高規(guī)劃的科學(xué)性。

三、圍繞流域發(fā)展與管理的需求,突出規(guī)劃修編的主要內(nèi)容

流域綜合規(guī)劃應(yīng)對(duì)流域的防洪、排澇、供水、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、岸線利用、水資源保護(hù)、水土保持生態(tài)建設(shè)等各項(xiàng)任務(wù),進(jìn)行全面規(guī)劃,結(jié)合海河流域特點(diǎn)和實(shí)際,海河流域綜合規(guī)劃要突出解決以下四方面重大問題。

1.優(yōu)化水資源配置,構(gòu)建安全高效的城鄉(xiāng)供水保障體系

通過建設(shè)南水北調(diào)東中線,溝通流域水系,組成海河流域“二縱六橫”的水資源配置格局。合理配置引江水、當(dāng)?shù)氐乇硭偷叵滤⒁S水以及非常規(guī)水等多水源.統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水,受水區(qū)和非受水區(qū)用水,城市和 農(nóng)村 用水。

按照全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì),實(shí)施總量控制和定額管理的要求,提出主要省際河流水量分配規(guī)劃方案.加大農(nóng)業(yè)節(jié)水、 工業(yè) 節(jié)水和城市節(jié)水力度,統(tǒng)籌灌溉規(guī)劃、城鄉(xiāng)供水規(guī)劃,以及區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整建議規(guī)劃等,保障飲水安全、糧食安全。

2.維護(hù)河流健康,構(gòu)建清潔良好的水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)保障體系

確立河流生態(tài)功能,明確生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)目標(biāo),確定基本生態(tài)水量,開展北運(yùn)河等生態(tài)修復(fù)試點(diǎn),保障白洋淀、七里海等重要濕地生態(tài)用水。

以京津等大中城市水源地、省界緩沖區(qū)、地下水資源保護(hù)為重點(diǎn),加強(qiáng)水功能區(qū)監(jiān)督管理,提出水域納污能力和限制排污總量及分階段目標(biāo),提出地下水限采方案,建立完善的水質(zhì)水量監(jiān)控體系。

充分發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力,擬定官廳和密云水庫上游、太行山等重點(diǎn)區(qū)的水土保持方案。

3.實(shí)施洪水管理,構(gòu)建人水和諧的防洪減災(zāi)保障體系

建立較完善的防洪體系,實(shí)現(xiàn)由控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變,溝通水系、相機(jī)調(diào)度,注重洪水資源利用。加強(qiáng)中小河流、中小水庫、山洪災(zāi)害防治、洪水資源利用和岸線利用規(guī)劃,制定不同標(biāo)準(zhǔn)下的洪水資源利用方案及措施,提出洪水調(diào)度方案調(diào)整意見。

4.加強(qiáng)綜合管理,構(gòu)建有序可行的水管理能力保障體系

提高流域社會(huì)管理和公共服務(wù)能力,健全流域水法規(guī)體系,完善規(guī)劃體系,建立新型的流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合的水資源管理體制和高效的協(xié)商機(jī)制。完善水利應(yīng)急機(jī)制,積極調(diào)處和預(yù)防以晉冀豫漳河上游和京津冀晉省界地區(qū)為重點(diǎn)的水事糾紛。加強(qiáng)水利信息化.提高水利行業(yè)自身管理能力。

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關(guān)鍵詞:水利工程 設(shè)計(jì) 問題 原則

一、生態(tài)水利工程概述

⑴生態(tài)水利工程的概念

傳統(tǒng)水利工程主要以水文學(xué)、水力學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為主的工程力學(xué)體系。生態(tài)水利工程更加注重人與自然的和諧發(fā)展,更加關(guān)注人工工程對(duì)水體的影響,吸收了部分生態(tài)學(xué)的理論與環(huán)境工程學(xué)的技術(shù)方法,成為一個(gè)跨領(lǐng)域的工程體系,具有極強(qiáng)的綜合性。

⑵生態(tài)水利工程的特點(diǎn)

生態(tài)水利工程有很強(qiáng)大的綜合性和系統(tǒng)性使流域及區(qū)域的單項(xiàng)水利工程相互聯(lián)系、相互制約,同時(shí),水利工程與其他與國民經(jīng)濟(jì)相聯(lián)系的工程有巨大的關(guān)聯(lián)性。同時(shí)與環(huán)境有密切的聯(lián)系。而且對(duì)江河湖泊以及生態(tài)環(huán)境、氣候等都有重大影響。這種影響利弊同存,所以在對(duì)生態(tài)水利工程進(jìn)行規(guī)劃時(shí),應(yīng)該消除其弊端,發(fā)揮水利工程本身的積極作用。

⑶生態(tài)水利工程的功能

首先生態(tài)水利工程具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。因其可以在汛期進(jìn)行防洪、發(fā)電、發(fā)展航運(yùn)、旅游及養(yǎng)殖業(yè),顯然具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。其次,生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,對(duì)水的需求不斷增加,修建生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力調(diào)節(jié)水利及用水資源,滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。最后,生態(tài)水利工程具有很好的防洪排澇功效。人所能利用的水資源是非常有限的,生態(tài)水利工程可以在汛期蓄水滿足人類在干旱季節(jié)對(duì)水的需求。從生態(tài)方面而言,通過對(duì)水量的調(diào)節(jié),合理支配水資源可以使河流長(zhǎng)期處于一個(gè)平穩(wěn)狀態(tài),充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)能,促進(jìn)態(tài)的改善,并通過對(duì)水量的調(diào)節(jié)來滿足人們的生產(chǎn)和生活用水,從而更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

二、生態(tài)工程設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題

⑴水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),并沒有過多地考慮生態(tài)環(huán)境要求,滿足不了良性生態(tài)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展的要求。

⑵缺乏具體的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方法及標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)系統(tǒng)本身就具有明顯的地理位置和區(qū)域的差異性,決定了考慮生態(tài)的水利工程就應(yīng)該具有特定性和區(qū)域性,因而制定具體的設(shè)計(jì)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)非常困難。

⑶水利工程設(shè)計(jì)人員的生態(tài)意識(shí)不強(qiáng)。由于專業(yè)分工,以及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技工作人員合作少,這樣就導(dǎo)致了水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)人員采用基于生態(tài)環(huán)境規(guī)律來進(jìn)行設(shè)計(jì)的意識(shí)并不強(qiáng),以及基于生態(tài)環(huán)境的水利工程設(shè)計(jì)不普及。

⑷在水利工程設(shè)計(jì)中,缺乏當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、水文等具體資料。

⑸即使只重視水利工程的生態(tài)設(shè)計(jì),但卻忽略了水利工程建成后的生態(tài)管理和生態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑹生態(tài)設(shè)計(jì)滿足不了整體生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)良性循環(huán)和持續(xù)性。

三、生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則

⑴充分發(fā)揮生態(tài)水利工程對(duì)整個(gè)河流的自我修復(fù)能力

生態(tài)系統(tǒng)所具有的可持續(xù)性就是其自我修復(fù)能力,也就是某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種可以經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),從而尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能,合理選擇合適的物種,形成合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)。成功的水利工程就是應(yīng)該讓人工與自然各占 1/2,不能只考慮人類的經(jīng)濟(jì)利益,應(yīng)該樹立融入自然、充分發(fā)揮河流自我修復(fù)功能的工程概念,從人與自然和諧相處的度出發(fā)。生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值,力圖找到最科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

⑵對(duì)生態(tài)水利工程河流的多樣性進(jìn)行保護(hù)

保護(hù)河流的多樣性就是維持生物多樣化。河流里生長(zhǎng)著不同的動(dòng)植物,形成了多樣性的生物環(huán)境。河流的水文環(huán)境多樣性包括河流的形狀、河寬、連續(xù)性、水位、流速、水溫等。河流的生態(tài)特點(diǎn)主要是: 水、陸兩相和水、氣兩相的聯(lián)系緊密性;上中下游的生境異質(zhì)性;河流縱向的蜿蜒性;河流橫斷面形狀的多樣性;河床材料的透水性等。水、陸兩相和水、氣兩相的緊密關(guān)系,形成了較為開放的生境條件; 上中下游的生境異質(zhì)性,造就了豐富的流域生境多樣化;河流縱向的蜿蜒性,形成了急流與緩流相間;河流橫斷面形狀的多樣性,表現(xiàn)為深潭與淺灘交錯(cuò);河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)中要充分保護(hù)生物的多樣性,保護(hù)和恢復(fù)原先所有多樣性的生物棲息環(huán)境,為生物的多樣性提供生存環(huán)境,避免由于工程的建設(shè)減少生物群落的多樣性,引起生態(tài)系統(tǒng)的退化。

⑶注意修復(fù)整個(gè)生態(tài)水域的生態(tài)系統(tǒng)性

河流不僅有其自身的生態(tài)和水文特性,還與周邊的森林、田地、鄉(xiāng)村等構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),河流發(fā)揮著為生物提供生存空間的作用。水域生態(tài)是一個(gè)大的系統(tǒng),廣義的水文系統(tǒng)不僅包括從發(fā)源地到河口的地下水與地表水系統(tǒng),還包括河流串聯(lián)起來的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區(qū)。水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)交織在一起,形成整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)。如果河道受到影響,就會(huì)破壞它所聯(lián)系的整個(gè)河流的生態(tài)系統(tǒng)。在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)時(shí),不能只僅僅考慮河道的水文問題,要充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)要素間的相互作用,及整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)問題。

⑷生態(tài)水利工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性

生態(tài)水利工程的功能就是滿足人類灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)、旅游的需求,同時(shí)要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,還有符合生態(tài)學(xué)原理,工程在設(shè)計(jì)時(shí)必須在規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、冰凍、干旱等自然載荷,按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì),對(duì)河流的泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)的變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。

生態(tài)水利工程是力求經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和自然環(huán)境之間平衡的一門科學(xué),其發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng),經(jīng)驗(yàn)不足,只有遵循必要的原則才可以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧,遵循自然規(guī)律,從而讓生態(tài)水利工程更好地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)。

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