生态修复内涵范文

时间:2023-12-26 18:00:32

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生态修复内涵

篇1

关键词:生物 生态 修复技术 内涵 外延 应用

1 概念、定义及主要特点

何谓“生物-生态修复”,它的内涵和外延应该如何确定,以及不同技术措施的作用、效果和联系如何,等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。

1.1 河流生物修复

生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物,如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”,一般专指“微生物”,不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。

生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括:①污染土壤的生物修复;②污染河流的生物修复;③污染湖泊的生物修复;④污染地下水的生物修复;⑤污染海洋的生物修复;⑥污染大气的生物修复;⑦固体废物污染的生物修复等。

河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质,如COD、BOD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等,或使这类物质变成无毒的、无害的,如二氧化碳、氮气或水等,从而使河流水质得到改善,河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。

河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括:河道或水库内,以及坝、陂前的增氧曝气工程,用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程,以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。

1.2 河流生态修复

生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。

生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段,对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物(包括生物群体,下同)生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。

河流生态修复措施主要包含:①工程措施。如:生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道,以及河道内增氧曝气等等;②生物措施。如:植物生态修复措施,动物生态修复措施,生物增殖、放流技术等;③综合措施。如:微生物修复与植物、动物修复的结合,微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合,生态、生物修复与保育、管理措施的结合,河道内生态修复与河道外湿地修复的结合,陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合,等等。

1.3 河流生物修复与河流生态修复的异同

目标和对象不同:河流生物修复的对象是水质;目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境,包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度,涨水、落水时间,以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等;目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。

所采用的技术和手段不同:生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。

两者的共同点和不同点:生态修复可以包含生物修复,生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容;两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是:生物修复是针对水体污染的修复,生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。

对于污染严重,并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流,一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质,然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。

1.4 河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同

相同点和不同点:河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律,对受污染水体(河流)进行净化处理的技术;城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律,对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流,也可用作市政回用、冲厕、农灌等等;河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致,不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。

由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同,从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下,城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小,河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大;在水量方面,河流生物修复工程面临的变化更大。因而,在工艺设计中,一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。

1.5 河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同

除了河流生物-生态修复之外,河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为:河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术,在内涵和外延方面没有明显的区别,其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染,其表现形式也是相互包含或完全一致的。

1.6 河流生态修复与传统河流整治工程的异同

河流生态修复工程的目标是:修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境,及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是:防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全;或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远,但其工作的对象却完全一致,即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程,必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。

为此,从20世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响,开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而,确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”,日本称为“多自然型建设工法”,美国称为“自然河道设计技术”。与之相应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法,河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时,可以兼顾河流生态修复和恢复需求。 2 不同技术措施的适应性评价及其合理使用

2.1 对受污染河流的适应性

河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳湾,下同)的污染治理为例,截止2003年底,该流域已建污水处理厂四座,设计污水处理能力为142万m3/d,比当年实际污水排放量125万m3/d高 16.6%。然而,深圳河水质依然黑臭,常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为:污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因,除此之外,还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为,对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市,污水截流管网健全,城市污水截流率可以达到90%,最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,应该是在情理之中的。除此之外,还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水,以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等,也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。

河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比,主要优点在于:①不需要占用城区土地或优质耕地;②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护;③距城市居民区一般相对较远,不扰民或者较少扰民等。然而,河流污染生物-生态修复在治理污染方面,仅仅是对城市污水处理厂的补充,而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。

在河流生物-生态修复措施中,对于污染相对严重的河流,使用生物(微生物)修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中,河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施,比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面,使用有针对性的高科技微生物菌种,比使用自然微生物菌种的效果好得多。

2.2 对富营养化水体的适应性

湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化,是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法,对有机污染物的治理效果十分显著,但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后,总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物,采用化学的办法基本可以得到有效;对于无机氮污染物,目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后,在适宜的环境条件下,会使水体中某些藻类或植物疯长,产生水华、赤潮和富营养化,从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。

氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而,治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言,土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言,在海滩、海湾、河口和浅海,以红树林和海带植物比较好;对陆域湿地,以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复,必须满足防洪、防潮和景观等要求。

2.3 对水利工程胁迫的适应性

水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统;二是水坝建设使自然河流非连续化,从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道,以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此,可采用河道、河型多样化的生态修复措施,设置人工产卵床,建设人工产卵场、栖息地和回游通道,以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变,因而,修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。

3 河流生物修复的技术类型及其应用

3.1 河道底部生物处理修复工程

以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段,设计污水处理能为4000m3/d,设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本 “自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理,不使用任何化学药品,通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭(生物炭),作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。

该工程的主要设施由6个单元组成,分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(阴离子界面活性物质),同时,也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。 3.2 河道傍侧生物处理修复工程

北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近,设计日处理污水量1.7万m3/d,采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池(简称I-BAF)。该工程属实验工程,仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池,有效池容3300m3,停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体,载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区,依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。

另外,日本江户川支流坂川古崎净化场,韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。

3.3 河道内曝气和高效微生物处理修复工程

河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起,国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如,德国的鲁尔河、莱茵河,英国的泰晤士河、特伦物河,美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在国内,上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究,结果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除,水体颜色明显改观,COD、BOD浓度大幅下降。

微生物作为河流生物修复技术的核心,国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家,已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果,在处理特种废水方面,高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍,而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复,成本较高,容易造成流失和浪费,目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术,使用高效为生物的实例国内已有许多。

4 河流生态修复的技术类型及其应用

4.1 山区河流的生态修复

山区河流比降大、水流急,宽深比小,来沙量远远小于挟沙量,河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后,往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯-深潭结构稳定了河床,从而稳定了岸坡,在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被,河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍,生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。

目前,德国、日本和我国的台湾等,都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。 4.2 生态护岸工程

生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所,保障自然环境和人居环境的和谐统一,对河岸进行加固,防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有:石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时,应确保水流作用下的结构安全,选择能够适应河流长期演变的结构形式,与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。

我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座,对COD的去除率一般可达70%~80%,对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。

4.4 人工产卵场、栖息地和回游通道工程

过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流(逆流)行为,人工创造更大的流速,将鱼诱入进口,让鱼类自行溯游过坝,或运用各种手段运送过坝,主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。

人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内,模拟产卵场、栖息地要求的环境,让鱼类自行进入产卵场或栖息地(下图为某河流上的鱼类洄游通道)。

4.5 人工增殖站和生物放流工程

人工繁殖放流是指建立人工产卵场,收集和培育亲鱼,人工催青,人工孵化育苗,培育鱼种,将一定规格的幼鱼放入坝下河流,让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站,开展人工增殖、放流工作,用于解决水坝对水生生物的阻隔。

水库修建后,营养物质在库内富集,浮游生物迅速生长,如果不能很好利用,将会自然死亡,恶性循环,从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库,进行生态修复,用产品的形式让富营养物质出库,既能清洁水库,又能收获鱼产,可以做到一举两得。所有这些,都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。

主要参考文献:

1 上海辞书编辑委员会,辞海,上海辞书出版社,1979年;

2 中国大百科全书编辑部,中国大百科全书(环境卷),1980年;

3 董哲仁等,受污染水体的生态修复技术,水利水电技术,2002,(2);

4 董哲仁,生态水工学的理论框架.水利学报.2003,(1);

5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,Fla.1990;

6 National Research Council,

篇2

关键词: 水土保持 生态修复 特点 原则

中图分类号:C35文献标识码: A

前言

我国水土流失面广量大, 根据全国第二次土壤侵蚀遥感调查, 现有水土流失面积356万km2, 占国土面积的37%。水土流失引发了一系列生态和环境问题, 已经成为我国的头号环境问题, 因此水土保持生态建设是我国必须长期坚持的基本国策,也是一项艰巨的任务。当前的突出问题是治理速度慢, 目前全国累计治理水土流失面积不到90万km2, 仅占水土流失总面积的1 /4, 尚有200多万km2 需要治理。20 世纪末我国将生态恢复的理论引入到水土保持生态建设之中, 依靠自然的力量, 进行了大面积植被恢复的尝试, 取得了良好的效果。水土保持生态修复作为新时期治理水土流失的新理念, 已经成为加快水土流失治理速度的有效手段。

一、生态修复与水土保持生态修复特点

1、生态修复定义

生态修复已广泛应用到环境、水利、林业、农业等诸多领域, 统一生态修复概念的界定是十分必要的, 这须遵循以下原则:

(1)应统一“生态” 的内涵。生态可以说是生态系统的简称, 是指人类种群周围空间中直接或间接影响人类生存、生活和发展的各种自然因素的总体, 亦称自然环境系统, 包括阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、地壳的稳定性等无机组分和动物、植物、微生物等有机组分。

(2)应与国际上相应概念的内涵保持相似性。为了加强与发达国家的科技合作与交流, 我国所界定的生态修复的内涵应与国际接轨。

(3)应具有通用性。所界定的概念应适用于环境、水利、林业、农业等不同领域, 不应因研究领域不同而产生歧义。基于以上原则, 可以把生态修复概念界定为: 在特定的区域、流域内, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或依靠生态系统本身的自组织和自调控能力与人工调控能力的复合作用, 使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。

2、水土保持生态修复特点

水土保持生态修复一词是2000 年以后在我国出现的, 并且逐渐被人们广泛认识。该名词是独具中国特色的概念, 国外并没有这样的提法。水土保持生态修复一词的出现标志着中国治理水土流失的理念有了重大突破。水土保持生态修复是具有普遍意义的生态修复的一种类型, 但也具有其独特的特征, 即水土保持生态修复概念的界定应符合中国的土壤侵蚀面积广、强度大, 经济落后, 人口众多等国情。据此, 对水土保持生态修复作如下界定:

水土保持生态修复有广义和狭义之分。广义水土保持生态修复是指, 在特定的土壤侵蚀地区, 通过解除生态系统所承受的超负荷压力, 根据生态学原理, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或依靠生态系统本身的自组织和自调控能力与人工调控能力的复合作用, 使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态; 狭义水土保持生态修复是指, 在特定的土壤侵蚀地区, 通过解除生态系统所承受的超负荷压力, 根据生态学原理, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或辅以人工调控能力的作用, 使部分受损的生态系统恢复到相对健康的状态。广义水土保持生态修复和狭义水土保持生态修复的区别在于前者不强调恢复作用力的主次, 并且恢复的生态系统既可以是部分受损的, 也可以是完全受损的; 而后者则强调必须以生态系统本身的自组织和自调控能力为主, 以人工调控能力为辅, 恢复的生态系统只能是部分受损的。目前, 通常所说的水土保持生态修复指的是狭义的概念。

二、水土保持生态修复的原则

1、以生态学为主导的原则

恢复生态学的理论和原理是水土保持生态修复的基础依据, 水土保持生态修复必须以生态学作为主导, 遵循生态学的规律和原则。生物与生态因子间的相互关系, 生态系统的组成以及结构, 生态系统的演替规律,物种的共生、互惠、竞争、对抗关系等, 都必须在充分理解和掌握的基础上去正确和全面应用, 即依靠自然之力恢复自然。

2、流域整体修复的原则

由于水土保持生态修复是在小流域综合治理中融入生态恢复的理论和技术, 通过提高生态系统的自我恢复能力来加快水土流失治理步伐, 因此在小流域治理中的生态修复, 就要以流域为单元, 整体设计和考虑水土保持生态修复的布局。同时, 流域作为一个独立的生态单元和系统, 它的上下游有着非常密切的联系, 只有以流域为单元进行规划设计, 才能使生态修复取得更好的效果。

3、因地制宜原则

我国幅员辽阔, 自然条件千差万别, 降雨量、水土流失强度、林草覆盖率、人口以及社会经济条件等都有相当大的不同, 生态修复的适宜程度和适宜方法也自然不同, 不能将某一地方的成功实例, 机械、教条地应用在另一个地方。应该根据当地的自然条件和具体情况, 认真分析和研究植被恢复的特点, 选择适应当地自然条件的生态修复技术和方法。

4、生态修复措施和工程措施相结合的原则

水土保持生态修复不是一项万能的措施, 不能完全替代传统、成功的水土保持措施, 比如坡改梯工程、坡面水系工程、经果林建设工程等等, 成熟的水土保持工程技术在水土流失治理中仍然具有十分重要的作用。水土保持生态修复是水土流失治理的新技术、新手段, 是对传统治理方式的补充和完善, 在规划和设计生态修复规划时, 应该坚持生态修复措施和工程措施相结合的原则,采取生态修复手段和工程手段相结合的方式, 以达到最快、最佳的治理效果。

5、生态修复措施和非工程措施相结合的原则

水土保持生态修复措施需要相应的政策保障和公众的支持。封禁措施、退耕还林、生态移民和产业结构调整等措施的实施, 一方面需要当地公众的积极支持和参与, 这就要求加强对公众的宣传和教育, 以此来保障修复措施的落实; 另一方面, 采取这些措施也需要一系列政策和机制来保证, 比如封的居民生活如何保证、产业结构调整如何进行、生态移民的权益如何保障、退耕还林的农民土地如何补偿等, 均应依靠相应的非工程措施的配合, 可以说这些措施应该被认为是生态修复的一部分。

6、经济可行性原则

尽管水土保持生态修复具有费省效宏的优点, 但在规划和设计中仍然要坚持经济可行性原则。既要考虑修复措施的投入符合当前的经济发展水平, 使资金的投入有可靠的保证, 又要分析封禁、退耕还林等水土保持生态修复手段对当地经济发展的影响, 在条件允许的地区可以实行严格的封禁, 在条件不允许的地区可以从经济可行的原则出发,采取保护和利用相结合的方式, 做到发展和保护的双赢。

结束语

总之,随着自然环境与人类发展矛盾的日益突出,我们必须掌握自然规律,一方面要本着可持续发展的原则,着眼于长远利益,最大程度地协调矛盾,另一方面要加强对环境问题的整治,还我们一个干净的地球,不能任期恶化。水土保持工作是我国解决水土流失问题的最重要的举措,我们必须长期地坚持落实。

参考文献

[1] 李炎,王仰仁.水土保持生态修复综合建设模式研究[J]. 中国水土保持. 2010(02)

[2] 赵广琦,崔心红,张群,朱义.河岸带植被重建的生态修复技术及应用[J]. 水土保持研究. 2010(01)

篇3

1环境保护的基本内涵

生态环境、人类生活环境和自然环境是文章所主要指的环境。关于环境保护的内涵早在20世纪就有学者提出过,但研究的重点是人们生活的环境。随后,在世界范围里掀起了关于环境保护的革命,在此期间环境保护的具体内涵得以确定。环境保护是指人类在不断发展,完善自我生存空间的同时,针对环境污染情况提出的解决办法,意在预防和改善对人们生存环境的破坏,达到人们的生活环境和自然环境和谐共处的目的,使二者相互促进、相互依赖,和谐发展。同时,环境保护在大幅度降低自然资源使用的破坏力上也有极为出色的表现,人们在开采自然环境中,会对生态环境产生较大的破坏作用,发达国家的发展历史有力证明,以破坏环境为代价所进行的生产行为需要付出的代价是巨大的。在环境保护的基本内涵得以确定后,不仅可以大大降低对生态环境的破坏力度,更好的生态环境也能通过不同的方式打造出。可以说,正因为对生态环境的破坏所产生的不利影响使人们意识到生态环境的重要意义,也相应的提高了环境保护的意识。作为社会中的一员,我们每一个人都与环境保护有着千丝万缕的关系,环境不能只在口头说说而已,必须有实实在在的预防和治理方法。这不仅可以改善人们的生活环境,还可以为人们的生产活动提供一定的上升空间,最大限度地融合自然与社会环境,实现人与自然可持续发展。

2园林种植与保护

对自然环境的影响在自然环境中,园林生态环境是极为重要的方面,园林种植能够有效缓解生态环境继续恶化的状况。园林生态环境里,植物所占的比重很大,所分的类别也是多种多样,具有复杂性,病虫害所发生的频率比较高。根据不完全统计,危害环境的病虫害可以达到几千种,既会不利于园林植物的生长发育,更会破坏环境,污染就此产生。对于病虫害的治理一般情况选择的方法都是喷洒化学农药,确实是可以消灭甚至是根除病虫害,却也会在侧面对环境造成一定的污染,包括大气污染、水污染。世界范围内都会使用农药作为病虫害的防治方法,灭虫剂使用的就非常广泛,使用得多了,人们发现灭虫剂在对病虫害消除上确实会产生一定的抑制作用,同时对人体也有伤害,如果灭虫剂被人不慎吸入人体内,人就会中毒。不仅如此,还会在一定的媒介传播下蔓延扩散开来,造成更多人的人身伤害,最终产生的人员生命、财产危害是不可想象的。还有不可忽视的一点,农药污染的不仅仅是植物生长的环境,大气和水也毫无例外的遭受到污染。现在我国很多地方的地下水都受到了不同程度的污染,有的污染还特别严重。如果一个污染源周围的河流、湖泊受到污染后,波及面会影响到周围的生物,生物链也会因此遭到破坏,从而使得整个生态系统失去平衡。所以,应减少农药的使用量,保护园林生态环境,使其健康、持续发展。

3加强环境保护的对策

3.1利用园林植物净化大气污染

园林植物能够吸收、累积、降解、排放大气中的各种污染物,有着很好的净化作用。根据植物种类和生态功能的不同,在环境保护功能上也不尽相同。所以应以本地区的环境污染特点为依据,选择适合的园林植物进行有效治理。例如,城市街道中的污染物以粉尘类物质和汽车尾气为主,樟树、国槐、桂花、银杏等乔木类的或大叶黄杨、海桐等灌木是比较适宜的植物种类,能够起到良好的净化空气的目的。而在工厂污染物比较密集地,应选择能够净化多种污染气体的抗污染树种,白桦、大叶黄杨、国槐是考虑的种植对象。它们可以吸收大量的二氧化硫,达到净化空气、保护环境的目的。

3.2农药的安全与合理使用

将农药喷洒于植物之上,是一种人为介入生态环境的手段,这是从生态学上进行分析。农药在消灭植物病虫害上的确有着起效快、作用强、应用广的优势,所以适当的使用农药来对抗植物病虫害是有着一定积极意义的。但如果掌握不好尺度,过分用药就会造成环境污染。消灭病虫害的同时,很可能会将有益生物一并消灭,带来的直接后果有可能使害虫变本加厉,更加猖獗,难以控制。所以,在使用农药时必须做到科学、合理、安全。(1)对于城市人口密集,园林植物种类繁多、气候变化复杂等特点,无毒、无味、无污染的高效化学农药是首选。(2)根据防治对象的不同,所选择的农药也应不同,做到对症下药。(3)使用农药应该重点放在有利于虫害的天敌生存、防治害虫效果显著的时机上。(4)农药最好是几种混合或者交替使用,以便有效遏制病害虫的抗药性,提高农药的发挥效力,理想的状态是用最少农药来保护园林植物,大大降低环境污染的发生几率。(5)农药的使用方法必须掌握,浇灌或根部是主要的喷洒方式。绿化地的农药喷洒应以静电喷雾或低容量的施放技术为主,降低害虫天敌的死亡率,减少环境的污染,保护生态环境。

3.3利用园林植物修复已污染的土壤及水源

根据有关的实验研究表明,部分园林植物对重金属具有较强的富集作用,可将重金属吸收并转运至地表,并有效修复被污染的土壤,有利于减少生态环境的破坏。比如美人蕉、构树等园林植物,能够有效清除土壤中的铜、铅等重金属,所以是修复和重建环境污染区优先应考虑选择的植物。而对已污染土壤中的有机物,少数草坪植被比如高羊茅也具有良好的修复效果,其能彻底去除土壤中的芘或菲等有机的污染物。另外,通过最新研究的人工浮床工艺,也能有效促进园林植物修复水体污染的进程。比如睡莲、黄菖蒲、黑麦草、绿萝等各种植物,都比较适用于治理和恢复已被污染的水质,可以起到良好的环境保护作用。

4结束语

篇4

[关键词]生态水利工程设计原则

生态水利工程学是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)以及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

一、水利工程与生态水利工程的区别

水利工程可以理解为人类通过工程措施或行为实现水资源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪、提供稳定的水源、缓解或防止农作物旱涝渍灾害、提供清洁能源(修建水电站)和水利旅游景点等,这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。而生态水利工程则更强调水利工程的主要服务目标是生态。有学者认为生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标;对于已建工程,则是对被严重干扰的河流进行生态修复。笔者认为生态水利工程是现代水利的标志,至少应包括以下两个方面的科学内涵:①生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能。在设计阶段,应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置,并作为设计的制约因子,使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求。②生态水利工程应强调工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。防止在工程实施过程中产生巨大的环境成本和经济成本,实现社会经济与生态保护的双赢。

二、生态水利工程规划设计的基本原则

2.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的稳定性。对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

2.2保持和恢复河流形态的空间异质性原则

有关生物群落研究的大量资料表明,生物群落多样性与非生物环境空间异质性存在正相关关系。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高,意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统的某种程度的退化。

2.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源与合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个具有足够数量并能进行繁衍的种群。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占1/2。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土物种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

2.4流域尺度及整体性原则

河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,而不是在河段或局部区域的空间尺度和短期的时间尺度上进行。所谓“整体性”是指从生态系统结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和工程设施系统。

2.5反馈调整式设计原则

生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计呈一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计一执行(包括管理)一监测一评估一调整”流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测,需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系,用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势

三、生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线

3.1应以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础,进行水文过程的分析与计算。

因为生态水利工程的服务对象比较广,往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济生活用水,所以只有弄清生态目标对水资源的时空要求规律,生态水利工程的设计才能建立在科学的基础上。如由黑龙江农垦勘测设计研究院进行规划设计的“两江一湖”(黑龙江、乌苏里江和兴凯湖)干流沿岸灌区工程,其中提水灌区的开发与设计就是从生态水文学与工程水文学相结合的角度,充分考虑了在非灌溉期或灌溉空隙时间为湿地补水和利用灌区尾水给退化湿地进行补水的可行性,并对工程措施的技术经济可行性进行了充分论证,属于生态水利工程设计的一个实践。

3.2识别工程可能影响的关键生态敏感目标。

生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标,并在工程规划阶段予以充分考虑。但当前许多水利工程的设计很少或没有考虑流域生态敏感点。如三江国家级自然保护区湿地的水资源主要来自降水、上游来水(如别拉洪河和浓江)以及乌苏里江和黑龙江洪水期倒灌补充,所以上游来水的减少,会影响保护区湿地的水文过程。水文测验资料分析结果显示:由于别拉洪河上游开挖了许多人工排水渠道(如新开挖的别拉洪大排干),使上游来水直接排人挠力河和乌苏里江,没有经下游保护区进入乌苏里江。致使别拉洪流域流经三江国家级自然保护区的径流总量比1978年以前减少了约70%;挠力河流域在上游修建的龙头桥水库在非汛期(1~5月,l0~l2月)不向下泄流,根据多年水文数据分析,非汛期8个月的平均流量为4.22m3/s,经初步计算,与水库修建前相比,每年约减少下泄水量8700万m3,严重影响了下游的挠力河国家级湿地自然保护区。

篇5

生态修复是生态环境治理的一项新举措,最早开展于20世纪末,主要通过封禁治理等措施,充分调动生态系统的演替与自我恢复能力,逐步修复被扰动和损害的生态系统(土壤、植物和野生动物等),使其恢复到接近于它受干扰前的自然状态,即重建该系统干扰前的结构与功能有关的理化和生物学特征,以最少的人力、物力、财力取得最大的生态、经济和社会效益。对开展水土保持生态修复工程的地区进行社会、生态、经济效益进行综合评价,是检验生态修复效果的关键,可以为进一步开展生态修复提供理论指导与现实依据。

评价指标选取原则

评价指标体系可依据区域特征和治理目标进行构造,其特征主要表现为:在时间上反映水土保持生态修复的速度和趋势,在空间上反映生态经济系统的整体一布局和结构,在数量上反映治理的规模,在层次上反映流域系统的功能和水平。这样的指标体系就不只是单指标的延伸,而是兼有描述、评价、解释和决策等功能的有机体系}2,。构造指标体系时应遵循下列原则:

(1)客观性。评价指标选择以生态理论为基础,所选指标能够全面、客观、真实的反映生态修复的基本特征和整体水平。指标必须客观存在,能够真实反映该区域的实际情况,尽可能减少人为因素影响。指标的名称和含义要客观而明确。

(2)主导性。不同地区的不同水土保持治理措施所产生的效益也不尽相同。在进行评价时,应选择最为主要的治理措施及其产生的效果进行评价。

(3)独立性。指标意义必须明确,且具有完全独立的内涵。各指标在统计上独众,相互之间关联度小。指标间不存在因果、矛盾、交义、重复关系。单个指标反映生态修复区域的一个方面,同一层指标能够从不同的方面反映生态修复的特征和本质。

(4)可操作性。指标选取要同时兼顾科学性与可操作性,某些指标在当前阶段能够给予水土保持生态修复生态学上的阐述,而在实际获得过程中很难实现,因此,指标的选取应充分考虑是否容易获得。评价指标必需的数据要容易获得、必需的计算方法容易操作,不运用计算复杂、采集困难的指标。

现有评价指标存在的问题

(1)指标不全面:目前的水土保持生态效益评价指标体系中,所选指标大多只能反映生态修复的个别方面,不能涵盖全部内容。如治理程度、林草覆盖率、土壤侵蚀模数,侧重反映水土保持效益,忽视了生态效益的其它方面。

(2)指标停留在静态层面:目前对水土保持生态修复效益的评价都是用若干指标分别进行的,即对在工程实施后单个评价指标的变化进行分析,然后通过指标值的变化程度来衡量水土保持生态修复实施后生态环境的变化情况。绝大多数研究采用治理程度、林草覆盖率、土壤侵蚀模数三个指标来反映水土保持生态修复的效益。尽管这三个指标可以直接而准确的反映修复区域的治理效果。但是,仅靠这三个指标为基准的效益评价并不能全面客观的反映修复区域生态系统的演替情况,不能保证生态系统今后一直保持良性发展。修复目标应该能够动态的衡量生态系统的变化特征,关注生态系统的物种组成、功能和特性。

(3)指标缺乏普适性:目前关于生态效益评价指标体系的研究绝大部分都是以具体的特定生态修复区域为研究对象而展开的,针对不同修复区域的独有特征筛选的,建立的生态效益指标体系具有较强的区域局限性,不具备普遍适应性,难以推厂一到更为J’一泛的空间范围中。

评价指标与标准

1评价指标

评价体系由生态基础性、生态结构性和生态适应性三部分组成,生态基础性包含治理程度、上壤侵蚀模数、林草覆盖率三个指标;生态结构性包含乡土植物比例、群落结构层次、植物多度三个指标;生态适应性包含抗逆性、生长势、病虫害状况三个指标。评价体系共分二层,即口标层、准则层和指标层。指标结构如表4一l所示:杜评价标准评价结果用百分制表示,并分为优良、达标、未达标三个等级,即目标层中水土保持生态修复评价综合指数、准则层中三个模块以及指标层中各个指标得分都用百分数表示,百分数与生态修复等级划分存在对应关系,如表4一2所示:

生态修复评价方法与程序

当面临类型多样含义丰富的内容决策时都要进行比较、过程主观因素起着主导作用,因此,采用传统方法难以解决。判断、评价、最后做出决策。此这些决策系统的各因素间难以完全采用定量的方式进行描述,此时必须将问题转化为定量问题。层次分析法是解决这类问题的常用方法。层次分析法作为系统分析的数学方法之一,可以充分兼顾主观因素与客观因素,有步骤、有层次、全方位的解决水土保持生态修复决策问题。

1评价建模方法

应用层次分析法首先要把待解决的问题清晰化、条理化、层次化,构造一个层次分明的结构模型。一般分为上面的目标层,下面的指标层和中间的准则层。同一层次指标隶属于上一层指标或影响上一层指标,同时又支配下层指标或受下层指标影响。上层为目标层,是评价的最终目标,通常只含有一个因素。下层为指标层,含有若干具体指标。中间为准则层,可分为一层或多层,当准则层指标过多时应进一步分解出子准则层。牡层次分析法层次分析法专门对复杂多因素问题进行条理化、层次化,依据其本身的属性和相互关系构造出几个层次。主要分为四个步骤:¹建立递阶层次结构模型;º构造两两比较判断矩阵;»由各层判断矩阵计算出被比较元素的相对权重,并进行一致性检验;¼计算出总元素组合的权重,并对总体进行一致性检验。构造两两比较判断矩阵:设某层有n个因素,X一{xl,x2,……,xn},要比较它们对上层某一目标的影响程度,确定在该层中相对于某一准则所占的比重(即把n个因素对上层某一目标的影响程度排序)。比较时取卜9尺度。用aij表示第i个因素相对一于第j个因素的比较结果,则aji习/aij,A是成对比较矩阵,具有下列性质:aij>0,aji二l/aij,aii=l。层次分析法中所要构造的成对比较矩阵都是正互反矩阵。其中1一9的含义见表5一l2,4,6,8表示第i个因素相对于第j个因素的影响介于相邻等级之间。成对比较矩阵A若同时满足:aij>o,aji=l/aij,aii一1,则称为互反矩阵。例如,一个正互反矩阵z的构造如表5一2所示。以指标之间的相对重要性为基础构造判断矩阵,再根据判断矩阵计算本层各指标重要性次序的权值,可以归结为计算判断矩阵的特征值和特征向量问题,对于判断矩阵B,有以下公式:式中,A为B的最大特征值,w为相应于A的正规化特征向量。解决问题时常用求和法或求根法来计算特征值的近似值。检验判断矩阵的一致性,可以利用腼ax与n之差检验一致性,其一致性指标为Cl.,公式为:显然,n值的增加会加大判断误差,因此使用随机一致性比值CR.=Cl.瓜.L一般认为,当C.R.<0.10时,判断矩阵的一致性可接受,否则就需要进行调整,直到具有满意的一致性为止。一致性检验通过后即可计算出各层次下各个指标的权重。

幻权重计算结果由于认知的差异性,不同专家构造的成对比较矩阵的数据也存在着差异。评价系统评价的结果必须具有较强说服力。本研究将专家构造的所有矩阵得到的权重汇总,计算出最终的权重向量。把不同专家构造矩阵得到的权重向量一一对应,去掉其中的最高分和最低分,将剩下的权重取均值,这样得到一组权重,而该权重某一向量的所有权重的和可能不为1,因此我们还进行了归一化处理,归一化完成之后得到的权重向量即可作为水土保持生态修复评价体系的权重向量。水上保持生态修复评价体系是一个由相互关联的众多因素构成的复杂系统,运用层次分析法进行权重确定较为合理。本文将水土保持生态修复评价体系分为目标层、准则层和指标层。指标层为具体可操作指标,包括治理程度、土壤侵蚀模数、林草覆盖率、乡土植物比例等9个指标。以评价目的为出发点,同时考虑各指标评价体系中的作用,山具有丰富水土保持工作经验的水保工作者构建矩阵,通过计算得到各个指标的权重。结果如表5一3所示

2计算方法

(l)各层分值计算:¹准则层、目标层以下指标分值计算指标层各指标需进行无量纲化处理。_卜层指标可以在下层指标分值基础_卜结合权重,通过加权求和或求积得出。加权求和公式如下:º目标层分值计算水土保持生态修复评价分值采用综合指数法得到。根据指标分值和权重逐层计算得出其分值,最后的水土保持生态修复评价得分由以下公式计算得出:计算出的目标层得分即该区域水土保持生态修复的综合效果。

结论与讨论

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关键词:塔里木河;

生态环境;

修复途径

1.生态环境恶化状况

1.1土地沙化加剧。据对历史资料的统计分析,近20年来,塔河干流区域沙漠化土地面积急剧扩大,造成气温上升、旱情加重、沙尘暴增多,道路、农田及村庄埋没,严重威胁绿洲的生存和发展。

1.2河道断流、湖泊干涸、地下水位下降。自1972年以来,大西海子水库以下320多km的河段出现断流,库姆塔格沙漠和塔克拉玛干沙漠在多处合拢,台特玛湖干涸,地下水埋深从2m下降到16m,超出了胡杨林和其他耐旱植物生长的极限。

1.3土壤盐碱化加剧。降水稀少、蒸发强烈、封闭的内陆盆地等因素造成了流域土壤的盐碱化,注入干流水量的日益减少加剧了塔河下游土壤的盐碱化。

2.生态环境恶化的原因分析

2.1经济发展造成注入干流水量减少

与其他的大江大河不同,塔河干流自身不产流,其径流由阿克苏河、和田河、叶尔羌河三源流汇入,此格局决定了干流对源流来水有很强的依赖性。和田河在进入塔河前要穿过300多km的沙漠,只有出现大洪水,才能输水进入塔河;叶尔羌河担负着46万多hm的灌溉面积,在一年内,只有在发洪水的40多天才可能有水流入塔河?阿克苏河也只有在满足阿克苏地区和农一师两大灌区用水后才能往下游输水。近几十年来,源流区人口数量显著增加,社会经济加速发展,灌区农业规模不断扩大,但灌溉方法和输配水方式改进缓慢,使得用水量急剧上升,输入塔河的水量明显减少。

2.2水量的无效损耗严重

在塔河上、中游地区,河岸上分布着一些低洼区。大量河水在洪水期从低凹处漫溢至沙漠区或低凹地形成湖泊,经蒸发逐渐干涸,沉积盐碱。除此之外,当地农民人为扒口进行引水灌溉,没有闸门控制,无人值守。在洪水期,大量来水涌入引水口,严重时危及下游灌区的安全。上述原因造成了来水的无效损耗,使得即使源流有较大来水注入干流,也不能将水顺利输至塔河下游。

2.3过度垦荒加速地下水位下降

脆弱的生态环境给绿洲农业发展提供了强有力的支撑。但因干流自身不产流,天然植被对上游来水的多寡非常敏感。干流区为了发展经济,开垦了大片土地,增加了灌溉面积,不仅直接破坏了一些天然的荒漠植被,而且造成灌溉用水急剧上升,大量挤占天然植被用水,并减少了对下游水量的供给,使得地下水位加速下降,引起耐旱灌丛和草本的衰败。

2.4拦河坝造成河道断流和湖泊干涸

大西海子水库投入运行后,为其周边团场的农业灌溉提供了较高的供水保证。然而,它也给水库下游的河道带来了不幸和灾难。水库建成以后,将塔河拦腰截断,来水全部蓄留在水库当中,无水供给下游天然植被。它存在了30多年,下游河道断流了30多年。河道的断流,使得144万hm草场退化、沙化,胡杨林面积锐减,尾间台特玛湖干涸,塔克拉玛干沙漠和库姆塔格沙漠多处合拢,直接威胁到绿色通道的安全。

3.对生态环境问题的深层次思考

自然生态系统在一定限度内具有自我修复的功能。胡杨、红柳、骆驼刺等旱生植物是长期以来适应干旱环境的优胜者。但随着人类活动对大自然影响程度的不断增大,原有的生态平衡被打破,且不可逆转。通过调研发现,受传统用水观念和有限的经济发展水平等因素的影响,当前水价非常低。价格与价值的背离使得无法形成对节约用水的有效激励,也无法形成对浪费用水的正当约束。

4.生态环境修复的途径

实践表明,除依靠工程措施外,应结合水权管理研究与实践,从经济、管理、法律等角度从根本上寻求解决生态环境恶化问题的途径。

4.1转变观念,树立生态环境意识

人为因素是引起塔河流域生态问题的主因。因此,要根本性解决出现的问题,需从改变人们陈旧的思想观念人手。以往的非可持续的发展模式引起的生态环境问题已经向人们提出了警示:绿洲生态环境是干旱沙漠地区人们赖以生存的摇篮,要实现自我的永续发展,必须珍惜和爱护周边的生态环境。所以,在未来的发展中,必须树立生态环境保护的意识,从以人为中心单纯追求经济增长转变为人与生态环境和谐发展。

4.2明晰水权,引进约束机制

水权理论的发展和实践,给了塔河流域水资源管理一些新的启示。通过初始水权的界定,明晰了生态水权,借助各控制节点,对每个用水户实行定额供水。在初始水权分配以后,若地区或团场计划发展本区经济,欲增加灌溉用水或工业用水,只能通过引进高新技术节水或从已有水权的用户手中转让得到,这样不仅有利于生态水权的稳定,而且可以激励各用水户节约用水、提高用水效率。

4.3完善法规,加强生态环境保护

生态环境的修复,有赖于法规的完善,包括人口增长的适度控制、开垦荒地的规定、生态水权的落实、天然植被的保护等。流域的生态环境作为公共领域,难以杜绝某些个人与团体为了局部利益进行侵占的行为。因此,通过法律法规的完善,切实做到有法可依、违法必究,打击非法垦荒破坏胡杨林与其他天然植被的行径,约束生产用水挤占生态用水的行为,遏止不符合可持续发展原则的经济增长方式。

篇7

关键词:生态水利工程;设计原则;

O 前言

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求。也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

1 生态水利工程学的内涵

1.1传统意义的水利工程学对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程,兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水利工程最初主要用来为人类:

1.1.1 解决防洪问题(如修建防洪堤、水库);

1.1.2 提供稳定的水源(如修建水库、打井);

1.1.3 减缓或去除农作物旱涝渍灾害f如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等);

1.1.4 提供清洁能源(修建水电站);

1.1.5 提供水利旅游景点(如修建水库、人工湖泊等),这主要体现了水利工程的资源、经济与社会性。

1.2生态水利工程学的概念生态水利工程学(eeo-hydrauliceng)作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的工程学。它包含以下4个方面的科学内涵:

1.2.1 生态水利工程的开发应强调生态系统的自组织原理。在设计阶段,应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置,并作为设计制约因子,使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求;

1.2.2 生态水利工程强调施工过程的环境友好性,防止在施工过程中造成巨大的环境成本付出:

1.2.3 生态水利工程更强调基于生态需水规律的运行管理。如水库要有效地发挥其生态功能,可能需要一个符合下游生态需水规律的水资源调配方案与制度:

1.2.4 生态水利工程选址或布局,强调工程生态负面影响最小化原则。这可能是生态工程最难以操作的一个内容,但又是最为关键的一个方面,需要基于系统多目标决策方法与技术进行科学比选。

2 生态水利工程学的基本原则

2.1 工程安全性和经济性原则 生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征。动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的稳定性。对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

2.2 保持和恢复河流形态的空间异质性原则有关生物群落研究的大量资料表明,生物群落多样性与非生物环境空间异质性(spacialheterogeneity)存在正相关关系。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高,意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统的某种程度的退化。

2.3 生态系统自设计、自我恢复原则生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,某些与生态系统友好的物种.能够经受自然选择的考验.寻找到相应的能源与合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个具有足够数量并能进行繁衍的种群。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占1/2。在利用自设计理论时.需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

2.4 流域尺度及整体性原则河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,而不是在河段或局部区域的空间尺度和短期的时间尺度上进行。所谓“整体性”是指从生态系统结构和功能出发.掌握生态系统各个要素间的交互作用.提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题.也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和工程设施系统。

2.5 反馈调整式设计原则 生态系统和社会系统都不是静止的。在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替外。人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计呈一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计一执行(包括管理一监测一评估一调整”流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测,需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系,用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势

3 生态水利工程设计基本理论和方法

随着生态学的发展,人们对于河流治理有了新的认识,认识到水利工程除了要满足人类社会的需求外.还要满足维护生物多样性的需求,相应发展了生态工程技术和理论。生态水利工程设计应遵循如下三个方面的理论与技术路线。

3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算 将生态水文学应用于工程设计在当前还较少见。这可能与从事生态水文的科技工作者不从事实际水利工程的设计有关。但今后应当高度重视生态水文学与工程水文学的结合,这样才能为生态水利工程的设计提供基础。因为生态水利工程的服务对象比较广,往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济社会生活用水,所以弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律,才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。

3.2 应识别工程可能影响的关键生态敏感目标生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标,并在工程规划阶段给予充分考虑。但当前在许多水利工程的设计中很少或没有对流域生态敏感点加以考虑。又如三江平原早期实施的防洪治涝工程中,有的地方出现了跨流域排水。

3 .3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合 生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论和技术,实现水量与水质同步科学配置的目的。尤其是应与水污染防治工程进行有机的结合。由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化。所以生态水利工程的设计可能使得其设计与实施存在较大的挑战与阻力。为了减缓旱田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。对于水田排水沟渠可以充分利用其生长季节蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解,其实,人工沟渠在蓄水状况下,如果沟渠两坡生长有水生植被,对水质处理效果较为明显。所以,在缺水地区种植水稻,特别是开采地下水种植水稻的地区.应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。这种设计思路应该来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。所以.生态水利工程与水污染控制工程的结合是以后生态水利工程的一个重要发展方向。

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【关键词】生态水利工程;设计;耐久性

生态水利工程是一项综合性工程,既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。

1 生态水利工程学的内涵

1.1 传统意义的水利工程学

对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水利工程最初主要用来为人类:

1.1.1 提供稳定的水源(如修建水库、打井);

1.1.2 减缓或去除农作物旱涝渍灾害(如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等)。

1.1.3 提供清洁能源(修建水电站);

1.1.4 提供水利旅游景点(如修建水库、人工湖泊等),这主要体现了水利工程的资源、经济与社会性。

1.2 生态水利工程学的概念

生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的工程学。它包含以下4个方面的科学内涵:

1.2.1 生态水利工程的开发应强调生态系统的自组织原理。在设计阶段,应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置,并作为设计制约因子,使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求;

1.2.2 生态水利工程强调施工过程的环境友好性,防止在施工过程中造成巨大的环境成本付出;

1.2. 3 生态水利工程更强调基于生态需水规律的运行管理。如水库要有效地发挥其生态功能,可能需要一个符合下游生态需水规律的水资源调配方案与制度;

1.2.4 生态水利工程选址或布局,强调工程生态负面影响最小化原则。这可能是生态工程最难以操作的一个内容,但又是最为关键的一个方面,需要基于系统多目标决策方法与技术进行科学比选。

2 生态水利工程学的基本原则

2.1 工程安全性和经济性原则

生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征。动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的稳定性。对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

2.2 保持和恢复河流形态的空间异质性原则

有关生物群落研究的大量资料表明,生物群落多样性与非生物环境空间异质性存在正相关关系。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高,意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统的某种程度的退化。

2.3 生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源与合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个具有足够数量并能进行繁衍的种群。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占1/2。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

2.4 流域尺度及整体性原则

河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,而不是在河段或局部区域的空间尺度和短期的时间尺度上进行。所谓“整体性”是指从生态系统结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和工程设施系统。

2.5 反馈调整式设计原则

生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替外。人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计呈一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计-执行-监测-评估-调整”流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测,需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系,用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。

3 生态水利工程设计基本理论和方法

随着生态学的发展,人们对于河流治理有了新的认识,认识到水利工程除了要满足人类社会的需求外,还要满足维护生物多样性的需求,相应发展了生态工程技术和理论。生态水利工程设计应遵循如下三个方面的理论与技术路线。

3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算

将生态水文学应用于工程设计在当前还较少见。这可能与从事生态水文的科技工作者不从事实际水利工程的设计有关。但今后应当高度重视生态水文学与工程水文学的结合,这样才能为生态水利工程的设计提供基础。因为生态水利工程的服务对象比较广,往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济社会生活用水,所以弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律,才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。

3.2 应识别工程可能影响的关键生态敏感目标

生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标,并在工程规划阶段给予充分考虑。但当前在许多水利工程的设计中很少或没有对流域生态敏感点加以考虑。又如三江平原早期实施的防洪治涝工程中,有的地方出现了跨流域排水。

3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合

生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论和技术,实现水量与水质同步科学配置的目的,尤其是应与水污染防治工程进行有机的结合。为了减缓旱田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。对于水田排水沟渠可以充分利用其生长季节蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解,其实,人工沟渠在蓄水状况下,如果沟渠两坡生长有水生植被,对水质处理效果较为明显。所以,在缺水地区种植水稻,特别是开采地下水种植水稻的地区,应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。这种设计思路应该来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。

4 结语

总之,发展生态水利工程学,需要鼓励多学科的合作与融合;需要积极借鉴发达国家的经验。立足自主创新。同时还要不断改进工程规划设计理念和技术,在工程示范和实践的基础上提升理论,总结技术标准和规范.探索、发展与生态友好的水利工程技术体系。在设计过程中,要提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

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关键词:生态 水系建设

中图分类号:TU991.41 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: in liaocheng city in north China plain, belongs to the resource shortage region. In recent years, put forward the construction of excellence liaocheng beautiful "jiangbei water supply, the canal Cuba, the ecological liaocheng" strategic decision and on the strengthening the ecological construction of the water system opinion ". To improve ecological water system construction, this paper systematically analyzed the ecological liaocheng water system, the main problems of current situation make full use of the river, lake, reservoir, and put forward the river ecological restoration, water quality improvement, urban ecological river management mode, groundwater protection, soil and water conservation measures, etc, so as to gradually build up perfect water system ecological protection system, the effective protection of ecological safety water system.

Keywords: ecological water system construction

聊城市为改善全市生态环境,促进社会经济发展和人民生活质量的提高,依托市区湖泊东昌湖和流经市区的主要河流古运河与徒骇河,提出了建设卓越秀美的“江北水城、运河古都、生态聊城”的重大战略决策,并提出了《关于加强全市水系生态建设的意见》,指导全市生态水系建设。在生态水系建设中,重点突出“水城”特色,将城区内的东昌湖、古运河、徒骇河、谭庄水库等水系连通,形成 “城中有水,水中有城,城河湖一体”的独特城市布局;通过实施河道治理工程,增强蓄水能力和河道行洪排涝能力,为生态景观建设创造基础性条件。

目前,人类对水系的干扰日渐增加,扰乱了生态系统,水质污染、水生物过度利用,使得河湖水系生态环境受到了一定程度的影响;同时水系不尽完善,水城内涵尚显不足。为保持“江北水城、运河古都”湖泊河流水系生态系统健康,以及在可持续发展的前提下,促进水城和谐发展,已引起了社会的广泛重视,并成为城市建设发展的重要管理目标,迫切需要对其进行研究,本文分析了聊城市河湖水系存在的问题,并提出相应对策。

一、聊城市生态水系建设中存在的主要问题

(一)水体受到富营养化威胁、水质恶化,严重影响生态水系建设

城市水系是具有一定承载力的,水系的各种自然过程都有与之相适应的自然形式,由此决定了水系生态系统具有较强的生态敏感性,任何不当的开发利用都可能导致生态系统的崩溃。如果过度开发,不当利用,大量排放废物,破坏了水系的各种自然形式,使城市水系的环境容量和生态承载力不堪重负,最终将导致城市生态系统的崩溃。

“有水皆污”是河道水体的生动写照。由于城乡生活污水量逐年加大,2010年全市年污水排放量达1.5亿t,处理水平较低,面源污染,加之湖水流动不畅,致使河、湖水质恶化,水体受到富营养化严重威胁。据市水文局基本控制站的水质监测分析,全市主要河道徒骇河、马颊河、漳卫运河的水质综合评价均为Ⅴ类或劣Ⅴ类,污染严重,其他主要支流也有不同程度的污染。

(二)河湖水系未能实现有效连通、水循环不畅、水源补给不足

聊城市河湖水源主要来源于黄河,除汛期有少量雨水汇入外,基本上无其他水源补充。因此东昌湖及城区其他水体受黄河丰枯情况和黄河水资源调配的影响比较大,水源补给不足,供水单一,水源存在“可用不可靠”的潜在威胁。

水体的连通性对水系的生态功能非常重要。古运河、东昌湖、徒骇河等历史上分属不同的水系,水系之间不连通。由于徒骇河、周公河水质较差,目前不具备和东昌湖、古运河连通的条件。东昌湖没有出水口,仅靠位于东昌湖西南湖区的电厂取水排出,流量较小,湖水流动性较差,流速缓慢,置换周期较长,湖泊自净能力较小,污染物环境容量不足。

(三)河湖水系生态系统退化,生态景观单一

湖泊为许多的水生有机物体提供了生存环境,并支持着周围地区的生物多样性。这些本土的种群较好地适宜于当地的环境,与其它水生生命和谐相处。东昌湖地处暖温带的南部,自然生态环境较优越,生物资源颇为丰富,但由于农业开发历史悠久,城市化发展速度较快,人类对生物资源高度开发利用,环境污染的加剧,大部分湖岸硬化等原因,生物生存的生境支离破碎,致使地带性植被破坏,天然植被零星分布,生物多样性丧失,湖泊生态系统退化,生态景观单一。

(四)河湖水系缺乏生态环境预警预报技术

河湖水系在聊城经济社会发展中处于十分重要的地位,但是目前仍然没有建设自动监测系统,无法提供实时高效数据。因此,较难科学评价湖泊水生态环境,不能提出科学合理的修复和改善技术方法,也不能对湖泊富营养化的发展发生进行预警预报,也没有相应的应急预案。

(五)管理、治理权责不清,河湖水系各自为政

目前聊城市河湖水系归不同部门管理,水利部门管理徒骇河及其主要支流,建设部门管理城区内的排水,环保部门管理水污染,江北水城集团管理东昌湖和古运河,但是供水归水利局负责;由于城市河湖水系是一系统工程,目前的条块分割管理,不利于江北水城建设。

综上,聊城市水系受到水量、水质等方面的多重威胁,水系不尽完善,水城内涵不足,严重影响着生态水系向高质量、高品位发展。

二、生态水系建设思路

紧紧围绕建设卓越秀美的“江北水城、运河古都,生态聊城”城市定位,全面规划,统筹兼顾,合理开发河、湖、库水资源,努力构筑生态水系格局,实现人水和谐,构建生态聊城,按照以河流、湖库、湿地和地下水生态修复为核心,构建维持基流为重点,以景观为载体的水生态保护与修复保障体系,促进江北水城社会经济可持续发展。

三、生态水系建设的对策与建议

人与水土资源之间的相互作用是影响城市水系的关键因素。因此,主要采取水质改善、以绿带水和维持保护等模式,适当河段采取其他模式进行生态修复。因此,紧紧围绕“江北水城、运河古都”的城市定位,充分利用现状条件,提出了如下对策与建议,促进江北水城的健康发展。

(一)实现水系连通,合理配置水源

作为资源性缺水城市,只有通过引进客水(黄河水或长江水),才能从根本上保证水系的水源需求。当前主要在龙湾处补水入东昌湖,引水线路单一,未能有效增加东昌湖水体的流动性。建议启用古运河利民路的补水口,科学调度,使湖水流动起来,实现东昌湖水体的高效置换,从而保持水质的稳定。同时,在水资源条件允许的情况下,适当加大引水量和出水量,加快水体的流动性,改善东昌湖水体的水动力学特征,以利于水质的优化。

利用位山、彭楼、郭口、陶城铺灌区等引黄灌区输水渠道,徒骇河、马颊河及其主要支流,通过水系连通工程,建立丰枯相济、余缺互补的水网,利用排涝河道进行蓄水,充分、科学利用雨洪水资源。

(二)生态水系治理工程建设

1、完善东昌湖等湖滨防护带和绿化建设。东昌湖西侧由于修建了湖西带状公园,绿化措施做的比较好,但是其他湖区段,特别是东南湖区基本还处于未治理状态,应当尽快完善整个湖区的规划治理。重点加强东昌湖湖滨防护带的建设,利用草本和灌木植物绿化大堤。

2、加快实施徒骇河城区段开发工程。徒骇河城区段是江北水城建设的一个重要组成部分,也是聊城市“两城一河”重点开发建设项目,坚持以人为本,立足于水环境与改善人居环境相结合的指导思想,在两岸滩地建设亲水平台、草坪公园等众多公共娱乐场所和服务设施,可极大改善了群众的生活居住环境,市民在休闲、娱乐中不仅充分领略了生态所带来的自然和谐之美。

3、对河道进行生态治理。严格保护现有河道,逐步恢复历史河道,合理开挖新河道。郊区和近郊区河道要尽量保持自然状态,不要渠化,要强调生态建设; 城区河道要体现城市特点、城市历史、城市文化和以人为本、改善人居环境。整治城区河道水系,构筑贯通的绿色走廊。

4、恢复水生植被。为了防止城区水系富营养化进一步加剧,建议在河湖水系内修复、种植各种水生高等植物,如蒲、苇、马蹄莲等,沿徒骇河三干渠上游、小运河聊城段上游及周公河上游选择合适的滩涂荒地规划建立规模适当、数量不一的人工湿地综合治污点,在不影响行洪的前提下,修建溢流坝,以保证低水位情况下污水自流进入滩涂地带人工湿地经过沉淀、植物吸收及分解,对增强水体的自净和抗污能力、美化环境都起到很好的作用。

重点抓好徒骇河东昌府区、莘县段水生态修复工程、马颊河风景区水生态修复工程、四新河流域生态修复工程、谭庄水库省略节能环保风景区建设。

(三)截污导流及污水处理工程,保障水质安全

采取截污、治污、雨污分流,加大对河流、湖泊、水库周围排污企业的关、停、并、转、迁治理力度,提高工业和生活污水处理能力,从源头上控制水体污染。加快区域城镇污水处理厂建设。污水处理不但能有效地控制污染,而且处理后的污水还能再作为农灌、景观用水,增加水资源的重复利用率,这对于水资源短缺的聊城市尤为重要。

综上,江北水城是聊城市巨大的财富,依据全市河湖水系环境承载能力,遵循河湖水系自然循环功能,按照经济社会规律和生态环境规律,在保证河湖水系系统功能完整性前提下,不断适应环境变化,实现生态水系建设,维持河湖水系的生命功能。

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1镇江市山水资源及成果

1.1山体资源

镇江素有“城市山林”之美誉,城北沿江山体丛立,宝盖山、云台山、北固山、花山、焦山、象山、合山、大禹山,山水相依、风格迥异,文化底蕴深厚,构建了三山国家风景名胜区。城南为宁镇山脉东端,群山延绵,与长江顺势,自西向东有香山、长山、五洲山、马鞍山、横山和圌山。城中有13.28平方公里的南山风景区,南徐新城区有茶砚山、龙脉团山、跑马山等,新老城区之间有磨笄山、黄鹤山、老虎山、宝塔山。主城26座山体星罗棋布,面积达14.75平方公里,约占主城区面积的18%,是一座典型的山林城市。随着“青山绿水行动”等专项工程,我市部分山体资源得到恢复与保护,虎头山公园、黄鹤山公园、狮子山公园等一个个主题鲜明的山体公园应运而生,山林城市的魅力逐渐显现。但城市山体如香山、长山、五洲山等山体规划保护力度不够,挖山、占山开发建房现象未完全遏制。主城区内仍有未整治的山体,违章搭建严重,基础设施缺乏。部分已整治山体未充分尊重山体原有机理和文化的挖掘,对原有植被破坏现象严重。

1.2水体资源

镇江的水资源同样丰富,北面长江滚滚而流,古运河穿城而过与京杭大运河、长江交汇。主城区内水网密布,共有大小河流共计37条,总长107.8公里,城市规划区内共有在册水库14座,不在册水库14座、湖泊7座。近年来随着北湖工程退渔还湖、搬迁企业、湖底清淤等项目的实施,10平方公里的景观湖面及配套设施成为最吸引人的金山湖风景区;“青山绿水工程”、“黑臭河流整治工程”等项目的实施让光明河、虹桥港、团结河等城市部分河流变清变美;古运河综合整治让穿城而过的河道变成了穿城而过的绿色长廊。但在河道整治过程中仍存在一些问题:一是河道两侧绿化用地太少,绿色走廊显得单薄。二是部分河道整治未采用生态治理的手法,河道自身的自净能力未建立,存在再次污染的隐患。

1.3公园绿地

公园绿地是打造花园城市的有效抓手,是一个城市充满生机和活力的象征,是城市人生存和生活必不可缺的依托,其公园绿地服务半径和人均公园绿地面积更是衡量一个城市幸福指数的重要指标。近年来以园林城市、生态城市、宜居城市等城市创建为推手的城市建设中,建设了如金山湖公园、大市口广场、市民公园、郁金香公园等一批高品质高水准的公园绿地,截止2014年底我市建成区人均公园绿地面积已达到18.69平方米,居于全省前列。可是很多市民依然感觉在城市中看不到绿色,享受不到宜人的空间,最主要的原因就是市区依托南山、“三山”等风景区而形成的公园绿地比重较大,与居住用地、商业空间、街巷道路结合的区级公园、街头绿地、广场游园偏少,公园绿地分布不均衡,特别是丁卯、大港、高资、谏壁等城市组团公园绿地明显不足。

2山、水、花园提升改造的原则

2.1生态优先原则

山体的整治与修复以保护山体肌理、自然植被为先导,因地制宜,在保护山体稳定构架和现有植被的基础上进行科学滑坡治理与合理补植调整,修复山体生态,提高山体生态效益。河道整治应多采用生态护坡,只有建立了稳定的水生植物群落才能维持河道的四季常清。

2.2功能协调系统原则

山体、水体的整治要综合考虑山体、水体与周边地块的生态功能、社会功能和经济功能,在生态优先的前提下,注重三方面功能协调发展。

2.3历史文化挖掘与保护原则

镇江历史文化丰厚,大部分山体、水体都承载着一定的历史文化内涵,在进行生态修复的同时充分挖掘其历史文化内涵,保护和利用历史文化遗存,使镇江独特的历史文明得以彰显和传承。

2.4个性特色发展原则

无论是山体的修复还是河道的整治都应“一山一策、一河一景”差异发展,根据不同山体、水体的区位环境、植被基础、历史文化制定不同的整治方案,发挥镇江山水多样的生态效益和景观特色。

3山、水、花园建设的路径

3.1青山行动,凸显城市山林风貌

城市山林必然体现城在山中、山在城中的景观风貌。山体优先保护。根据生态优先原则,加强西南部十里长山、五州山、香山、嶂山,东南部松林山、马迹山、雩山、横山、禹山等山体林地的规划保护工作。禁止开山建房、乱砍乱伐等任何破坏山体的行为,落实工作部门,科学制定后续利用规划,为发展的镇江留好大生态、大景观的资源空间。中心城区风景区积极性保护。三山国家级风景名胜区,要挖掘景区文化底蕴、提升景区景观品质、扩大景区内涵和外延;景区周边地块的规划建设应与景区环境相协调,合理控制建筑层高和建筑外立面,打造“镇江第一景”。位于城市中心的绿肺——南山风景区则结合城中村改造,搬迁景区内的城中村,修复景区生态。如2009-2010年实施的南山莲花洞景区建设、2013-2014年实施的南山北部景区建设,就分别搬迁城中村上万平方米,改造、新建绿地860公顷,在提升景区入口形象的同时大大改善了城市的景观界面,让绿肺真正发挥其综合效应。而位于城市东侧的圌山风景区则结合企业搬迁、退城进区的方式加强山体的保护和修复,对因开山采石而造成的山体破坏面进行生态修复,丰富山体林相。主城区星罗棋布了26座山体,应充分利用其资源优势,根据其区位条件,依托棚户区改造、地质灾害防治、城建项目开发、环境综合整治等项目,本着“一山一策”的原则,对其生态环境、自然景观、人文景观等进行整治与提升。同时注重城市建设与既有山体的关系,退房还山,扩大山体与城市的缓冲区,保持山脚线与城市干道或建筑的完美衔接;保持山体天际线与建筑天际线的和谐;保持山体的视觉走廊效果。如已建成的黄鹤山公园、跑马山公园、虎头山公园、白龙山公园等等,既是自然山体又是城市绿地,山林与城市相融合,城市山林风貌尽显。

3.2碧水行动,再现江南水乡风韵

青山显出城市的俊美,碧水则显出城市的灵动。镇江城市依江而建,百公里长的主城区长江岸线为镇江提供了得天独厚的自然条件,保护好长江湿地资源,适度合理地打造滨江风光,让长江的自然宽广与城市的繁华相融合,再现大江风貌。已建成的5.5公里滨江旅游风光带、8公里长江路风光带,如同项链围绕,为城市增色的同时为市民提供亲水的休闲空间。16.69公里的古运河作为镇江的母亲河,弯弯转转穿城而过,流入长江的怀抱。古运河提升改造工程应在净化水质的同时扩大运河两侧的景观空间,依托河滨公园、宝塔山公园、拖板桥、虎踞桥、丁卯桥等运河沿线的文化古迹打造节点景观,让长长的古运河如同项链一般串联起一个个特色景观点,古运河不仅仅是一条河流,更是绿色之廊、生态之廊、文化之廊、旅游之廊。江南水乡河网密布,主城区的河道水系一是要通过工程手段疏通清淤,沟通连贯,还原水的自然特征,提高城市污水处理率、雨污分流率、污水管网覆盖率等,禁止乱排乱放,切断河道的一切污染源。二是要通过生态手法保护水环境,恢复水生态,建设水景观,使水体恢复其自净能力。三是要发挥规划引领作用,本着“一河一景”的原则,合理扩展河道两侧绿化用地,放大河道与城市的缓冲区,做大河道与河道、道路相交处的节点景观,让密布全城的河道网络成为焕发勃勃生机的绿色网络。如运粮河、团结河、凤凰河等往日的黑臭河流变成今日碧波荡漾、绿树荫荫的绿色之道、景观之道、休闲之道。

3.3增绿添色,营造花园城市氛围