河流生态修复规划范文

时间:2023-12-28 17:39:06

导语:如何才能写好一篇河流生态修复规划,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

河流生态修复规划

篇1

哪种修复方法适合松花江的水生态修复,要根据松花江的实际情况和具体特点有针对性的选择。1)人类社会的发展已经不可能把河流恢复到原始状态。完全复原意味着对所有上下游及滨河带的输入输出(水质、水量、泥沙、生物有机体)的改变、复原,由于河流和流域的联系,只有在对整个河流系统和绝大部分流域都进行完全修复的时候,才有可能实现。在松花江多年的治理实践中,修建了大量水资源利用工程、防洪工程等(如取水口、排污口、拦河坝、堤防、河流裁弯取直、渠化等),加之各种人为破坏和干扰,河流原始形态和面貌已发生巨大变化,不可能再建立过去的那种原始条件。2)生态系统是一个动态的整体,生态平衡是一个动态的平衡。生态系统是在保持动态平衡时,不断发展演化的。河流生态修复并不意味着绝对的稳定性。正相反,河流系统必须依赖于一定程度的洪水、侵蚀和水质变化的扰动,来保证其多样性。河流的退化正是由于河流生态系统失去了动态平衡。随着时间的推移,河流生态系统在自然力与人类共同作用下,已经形成了新系统的动态平衡。因此,没有必要让河流恢复到原始状态。因此,松花江水生态修复的目标应该是结合防洪、河道整治和城市景观建设等工程规划,对河流系统恶化甚至丧失的(或即将要恶化和丧失的)必要生态功能和社会功能进行修复,完善河流自调节机制,并使其达到新的动态平衡。

2松花江水生态系统修复的任务

2.1松花江地貌学特征的改善

地貌学特征的改善包括恢复河流的纵向连通性、横向连通性和竖向连通性;对松花江而言,就是要保持其纵向蜿蜒性和横向形态的多样性;实施退耕还湿,恢复滩涂生态系统;加强沟通水系,增强过洪能力;加大恢复植被力度,增强滩涂生态功能;修复缓冲区,控制人为干扰和过渡利用;采用生态型护坡,避免河道直线化和河岸的混凝土化,使其具有作为河流的自然形态。

2.2水质、水量、水文、水力条件的改善

水质条件的改善要通过污水处理、控制污水排放、生态技术治污、源头清洁生产、发展循环经济等改善河流水系的水质。水量条件的改善是通过水资源的合理配置以维持河流河道最小生态需水量(和最低生态水位)和最大流量(最高水位)。水文情势和水力条件的改善是尽量保持自然河流丰枯变化的模式,使河流两岸水陆交错带以及滩涂湿地有适当的洪水的干扰,以保持生态系统的生物多样性,以及结构和功能的稳定。

2.3生物物种多样性恢复

生物物种多样性恢复包括濒危、珍稀、特有生物物种的保护、水陆交错带植被恢复、鱼类等水生生物资源的恢复等。

3河流生态修复的原则

3.1社会服务功能和生态功能同时修复

松花江水生态修复应在满足防洪、供水、发电、旅游等社会服务功能的同时,具备良好的生态功能。

3.2与防洪规划等相关规划相协调

松花江水生态修复应该符合社会发展总体规划,特别要与松辽流域和哈尔滨市的防洪规划相协调,还应与有国家和区域经济发展规划、流域综合规划、水环境保护规划、城市市政建设规划、自然保护区等规划相衔接。

3.3自然自我修复为主、人工干预为辅

松花江水生态修复要充分利用生态系统的自组织功能,当外界干扰未超过生态系统的承载能力时,可以按照自组织功能靠自然演替实现自我恢复目标。当外界干扰超过生态系统的承载能力时,则需要辅助人工干预措施创造生境条件。然后,充分发挥自然修复功能,使生态系统实现某种程度的修复。

3.4确保生态系统用水需求

应在水资源承载能力范围内,规划社会经济发展用水,应在满足社会经济发展需要的前提下,确保生态系统的用水需求。

3.5确保河流水质达标

污水达标排放,控制面源污染,确保河流水质达标。

4松花江水生态修复措施建议

目前的松花江哈尔滨市区江段,现有江道形态已失去天然河道的特点,这是哈尔滨市城市、社会、经济发展的需求造成的。在河流生态修复过程中,应从尊重历史的角度出发,在满足防洪安全的前提下,进行适当修复,建议如下:1)虽然受两岸堤防限制,整个江道形态固定,但江道内河流的蜿蜒形态依然存在。同时,鉴于现有堤防是多年历史形成的重要防洪体系,而且目前还达不到100年一遇标准。因此,建议两岸堤防位置不变,保持现有江道水流形态的蜿蜒性以及两岸堤防的非自然形态。2)江道内已有不少滩岛、浅滩和深潭,地表景观较为丰富,具有多样化的水生环境和动植物栖息地,不易再造浅滩和深潭,而应结合《松花江流域防洪规划》和《黑龙江省哈尔滨市防洪规划修编报告》,清除主江道有碍行洪、恶化航道及严重影响城市环境的淤积滩涂,增强河流的泄洪功能。3)现状堤防已将江道严重缩窄,最窄处仅有1.5km,不宜为了土地开发利用或顺直堤防。将堤防向江道内推进,进一步挤占河流的空间和洪水的行洪空间,不利于河流的防洪功能和生态功能的修复。4)鉴于现状堤防、大坝等人工构筑物破坏了江道水流的横向和竖向连通性,可采取措施恢复或改善,修复松花江两岸水陆交错带生态系统,使该江段河流廊道成为具有生命源泉意义的百里生态长廊。5)由于大顶子山航电枢纽的建设以及松花江7个规划梯级的建设,河流纵向连通性修复困难,但需加强河流水生鱼类等生物的生态监测,一旦发现有发生生态问题的趋势,及时进行科学研究并采取适当修补措施。6)合理设置生态缓冲区。从哈尔滨市的实际出发,应用生态修复理论,针对哈尔滨松花江城区段堤岸及堤内水陆交错带,研究探索能促进水生生态系统与陆生生态系统联系,恢复横向、竖向连通性,并适于动植物及微生物生存的生态型河流堤岸及生态缓冲区。修复中,应尽量采用非工程措施,如生物措施和管理措施,如生态良好部位不加干扰自然修复、破坏部位人工植树种草等措施。但为了保证堤岸的安全,在某些部位,如冲刷较大的部位,可采取工程措施,修复材料应尽量采用建筑材料和植物材料的组合。

篇2

 

关键词:生态 水利工程 设计原则

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。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重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)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。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

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。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就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,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(gis)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3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,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。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,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。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。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,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。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相

互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到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以外,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不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种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。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,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。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[j].水利水电技术,2003,(7):1~5.

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

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[j].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]mitsch w.j.,jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration[m].published by john wiley&sons,inc.,hoboken,newjersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[j].中国水利,2003,(11a):45~47.

[6]o’neill r.v.,d.l.deangelis,j.b.waide,et al.a hierarchical con-cept of ecosystems[m].princeton university press,princeton,nj.1986:153.

[7]gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water-shed[j].bioscience,1990,40:588~600.

篇3

概况地讲,被改造过的河流生态系统是由三个子系统组成。即:由动物、植物和微生物组成的生命系统,这是生态系统的主体。广义的水文系统,包括地表和地下水体、土地、气候系统等。再有就是工程设施系统,这是人类改造河流的结果。后面两个子系统组成生境,是生命支持系统。由于水利工程系统改变了河流形态,水库调度运行又改变了原有的水文规律,造成河流生态系统的生境变化,其结果可能造成河流生态系统生物群落多样性的下降,使生态系统退化。

对于水利工程对河流生态系统的胁迫,应该采取正视而不是回避的态度。传统意义上的水利工程学作为一门重要的工程学科,以建设水工建筑物为手段,目的是改造和控制河流,以满足人们防洪和水资源利用等多种需求。现代科学发展使我们认识到,传统意义上的水利工程学在力图满足人的需求时,却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。而河流生态系统的功能退化,也会给人们的长远利益带来损害。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学的理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学的新的学科分支-生态水利工程学(Eco-HydraulicEngineering)。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与技术方法的工程学【2】【3】。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重点进行生态修复。

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。图1表示了生态水利工程在河流生态建设中的地位。图中右侧表示人类活动对自然河流生态系统的干扰过程,左侧表示人类活动对扰的河流生态系统的修复过程。

这里讨论的生态水利工程学的基本原则也是生态水利工程规划设计的基本原则,笔者试归纳为以下五项内容。

1.工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,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、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。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。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中需要进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

2.提高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的空间异质性(spacialheterogeneity)存在正相关关系。这里所说的“生物群落”是指在特定的空间和特定的生境下,由一定生物种类组成,与环境之间相互影响、相互作用,具有一定结构和特定功能的生物集合体。一般所说的“生物群落多样性”指生物群落的结构与功能的多样性。实际上,生物群落多样性问题是在物种水平上的生物多样性。

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,就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。

河流生态系统生境的主要特点是:水-陆两相和水-气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水-陆两相和水-气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件;上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化条件;河流纵向的蜿蜒性形成了急流与缓流相间;河流的横断面形状多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。由于河流形态异质性形成了在流速、流量、水深、水温、水质、水文脉冲变化、河床材料构成等多种生态因子的异质性,造就了丰富的生境多样性,形成了丰富的河流生物群落多样性。所以说,提高河流形态异质性是提高生物群落多样性的重要前提之一【4】。

由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度的退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其它生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流地貌历史和现状进行勘查和评估。包括河流与相关湿地、湖泊的形状与构成、水下地形勘测、水位变化幅度、河流平面弯曲度、河流横断面形状及河床材料、急流与深潭比例、河床的稳定性及淤积及侵蚀状况等,建立河流地貌数据库。河流生物调查,包括植物、鱼类、鸟类、两栖动物和无脊椎动物等的物种分布地图以及规模和存量,建立生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。

关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。需要强调的是,在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地设计。

3.生态系统自设计、自我恢复原则

有关生态系统的自组织功能的讨论始于上世纪60年代,以后有不同学科的众多学者涉足这个领域。以各种不同形式构成的自组织功能,是自然生态系统的重要特征。

生态学用自组织功能来解释物种分布的丰富性现象,也用来说明食物网随时间的发展过程。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,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个能具有足够数量并能进行繁殖的种群。自组织功能原理与达尔文的进化论有相似之处,只是研究的尺度不同而已。达尔文的进化论研究是在地球生物圈所有种群的尺度上进行的,而自组织功能是在生态系统中种群之间发生的。

生态系统的自组织功能对于生态工程学的意义是什么呢?&nbspH.T.Odum认为:“生态工程的本质是对自组织功能实施管理。”(1989)【5】。Mitsch认为:“所谓自组织也就是自设计”(2004)【6】。将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。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,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半【7】。

我国古代传统哲学注重人与自然的和谐相处,老子主张:“人法地,地法天,天法道,道法自然”。反映了一种崇尚自然,遵循自然规律的哲学观。在建筑理念方面,提倡“工不曰人而曰天,务全其自然之势”(《管氏地理指蒙》),“虽由人作,宛自天开”(《园冶》),都提倡一种效法自然,依靠自然的思想。国际生态学界一些学者认为,系统生态学的哲学理念应该追溯到公元前11世纪中国的周代。其中“阴阳五行”、万物竞争共存和相生相克等哲学思想,体现了促进与抑制,成长与腐朽,合成与异化之间的平衡与转化,这些正是现代生态学的哲学基础。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的,这种一厢情愿的企图最终往往归于失败。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。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。

要区分两类扰的河流生态系统。一类是未超过本身生态承载力的生态系统,是可逆的。当去除外界干扰即卸荷以后,有可能靠自然演替实现自我恢复的目标。另一类是被严重干扰的生态系统,它是不可逆的。在去除干扰即卸荷后,还需要辅助以人工措施创造生境条件,再靠发挥自然修复功能,有可能使生态系统实现某种程度的修复。这就意味着,运用生态系统自设计、自我恢复原则,并不排除工程师和科学家采用工程措施、生物措施和管理措施的主观能动性。

4.景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。

所谓“整体性”是指从生态系统的结构和功能出发,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。

这里说的“景观”(landscape)是指生态学中的景观尺度。关于生态学的尺度问题,O’Neill,认为:“生态学不可能建立在单一的时空尺度上,它应该适应所有尺度的调查研究。”(1986)【8】。按照这种观点,尺度和层次成为生态学发展的关键。目前生态学理论把生物圈划分为11个层次,依次是生物圈、生物群系、景观、生态系统、群落、种群、个体、组织、细胞、基因和分子。景观的尺度如何掌握?景观尺度包括空间尺度和时间尺度。

为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。一条河流的广义水文系统包括从发源地直到河口的上中下游地带的地下水与地表水系统,流域中由河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、沼泽和洪泛区。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。如果仅仅考虑河道本身的生态修复问题,显然是把复杂系统简单割裂开了。

其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆动。这些变化决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。

再者,要考虑生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。Gosselink(1990)在研究水域生态系统物种管理的尺度问题时认为,对于给定需要修复的物种,考虑的范围应是这个物种的分布区【9】。举例来说,为便于理解,可以借用“流域”这个概念,比如一个地区野鸭的种群也有一个“鸭域”。所谓“鸭域”的范围应该包括物种个体在恶劣的条件下迁徙到的任何地方以及支持此物种的生态系统。这个范围的边界,应划定在某特定物种经常利用的一个很大的空间内。如果进一步扩展,还应该包括所谓“临时生境”,指在自然界对于物种产生胁迫的时期,成为该物种的避难所的地区。如果这个地区有若干种标志性动物,那么物种管理的范围边界将是这些物种“域”的包络图。另外,还要考虑流域之间的协调问题。考虑到河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调,

最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。需要对历史资料进行收集、整理,以掌握长时间尺度的河流变化过程与生态现状的关系。河流生态修复是靠时间作工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15到20年的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

需要说明的是,对于规划、评估、监测这些不同的任务,工作对象的空间尺度可能是不同的。监测工作应该在尽可能大的尺度内进行。比如修复一块湿地以吸引鸟类,经过一年或者更长的时间均告失败。这就需要考虑是否有质量更好的生境吸引了候鸟而改变了它们的迁徙路线,监测工作可能在大陆的范围内开展。而评估工作可能在跨流域的尺度上进行。规划工作的尺度可能是流域或河流廊道。所谓“河流廊道”(Rivercorridor)泛指河流及其两岸与生物栖息地相关的土地,也有定义其范围为河流与对应某一洪水频率的洪泛区。至于河流修复工程项目的实施,一般在关键的重点河段内进行。

5.反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统【10】【11】。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。最顶层的理想状态应是没有外界胁迫的自然生态演进状态。在河流生态修复工程中,恢复到未受人类干扰的河流原始状态往往是不可能的,可以理解这种原始状态是自然生态演进的极限状态上限。如果没有生态修复工程,在人类活动的胁迫下生态系统的进一步恶化,这种状态则是极限状态的下限。在这两种极限状态之间,生态修复存在着多种可能性。针对具体一项生态修复工程实施以后,一种理想的可能是:监测到的各生态变量是现有科学水平可能达到的最优值,表示生态演进的趋势是理想的。另一种差的情况是,监测到的各生态变量是人们可接受的最低值。在这两种极端状态之间,形成了一个包络图。一项生态修复工程实施后的实际状态都落在这个包络图中间。

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进入21世纪,经济社会发展对流域治理开发与保护提出了新的要求,海河流域水利发展面临新的形势:一是水资源供需矛盾突出。海河流域以不足全国平均1.3%的水资源量承担着全国10%以上的人口、粮食生产和GDP用水,流域水资源开发利用率超过100%。二是水生态环境恶化。入河污染物负荷大大超过河流水体纳污能力,流域地表水功能区达标率仅为26%,地下水功能区达标率仅为66%;平原河流干涸,湿地萎缩,入海水量锐减;地下水年超采严重。三是中下游地区防洪形势严峻。流域中下游部分河道行洪能力偏低,目前总泄洪能力比原设计下降了30%;流域1、2级堤防中仍有近50%堤段不达标;蓄滞洪区启用难度大。四是流域管理相对滞后。流域水资源管理体制、机制与制度需要进一步完善,水资源管理制度还远未达到最严格的要求。

为积极应对新形势、妥善处理新问题,在《海河流域综合规划(2012-2030年)》中,根据海河流域的资源环境禀赋、承载能力和开发潜力,考虑河流开发利用与生态环境保护、资源优化配置的关系,结合流域河流的自然特性和社会属性,着眼于河流自然生态与服务功能均衡发挥,将河流功能划分为行洪、排涝、供水、灌溉、生态、水力发电、航运、岸线利用等;按照地形条件及主导功能划分为山区水源保护区、平原行洪排涝区、河口行洪利用区三类。

(一)完善水资源合理配置和高效利用体系

1.流域水资源配置方案

以强化节水和优先利用长江水为前提,以当地地表水资源可利用量和地下水可开采量为控制,积极开发利用非常规水源,形成地表水和地下水共同支撑、当地水和外调水优化配置的流域水资源配置格局。到2030年流域总用水量为509亿立方米,平水年实现入海水量65亿立方米。提出了强化节水措施和连续枯水年应急对策。

2.水资源配置工程

到2030年建成由南水北调中、东线工程与流域6条主要河系为骨干的“二纵六横”水资源配置工程格局,结合各河渠之间的连通工程,实现流域水资源的东西互补、南北互济。

3.民生水利

提出了海河流域48个大型灌区续建配套和节水改造方案、2020年全部解决农村饮水安全问题的措施,以及以小水电建设为主的水能规划和以平原下游河段为主的航运规划。

(二)构建水资源保护和河湖健康保障体系

按照保护与修复相结合的方针,建立山区以水土保持和水源涵养为主体,平原以河流湿地和地下水修复为核心,滨海以维护河口生态为重点的生态修复格局。保护饮用水水源地,恢复水体生态功能,改善城市河湖水环境,遏制平原风沙源。

1.水资源保护规划

到2030年海河流域主要河流的520个水功能区基本达到水质标准,提出了点源治理、面源治理、污水处理等水资源保护措施;海河流域417个地下水功能区基本消除地下水超采和水污染得到有效控制,提出了地下水源地保护、地下水压采和泉域保护等措施。

到2020年52个地表水饮用水源地水质达到III类以上,划定了水源地保护区和准保护区,提出了水源地保护综合整治措施。

2.河流水生态修复规划

确定流域水生态修复的主要范围为滹沱河等15条山区河流、北运河等24条平原河流以及白洋淀等13处主要湿地。

到2030年15条山区河流基本不断流,24条平原河流修复河长3900公里,13个主要湿地修复水面面积836平方公里,从根本上改善海河流域的水生态状况;15条山区河流生态水量不低于11亿立方米,24条平原河流生态水量不低于28.5亿立方米,13个主要湿地生态配置水量8.77亿立方米。提出了调整水库调度方式、开展生态补水、提高河流连通功能、以绿代水等生态修复的措施,以及白洋淀生态整治等8项主要生态修复工程。

3.水土保持规划

到2030年累计新增治理面积6.8万平方公里,治理程度达到80%。按照预防为主、保护优先、水土流失治理与经济社会发展和新农村建设相结合的原则,提出了各河系水土流失综合治理措施及水土保持重点工程。

(三)完善防洪抗旱减灾体系

1.防洪总体要求

完善“分区防守、分流入海”的流域防洪格局和“上蓄、中疏、下排,适当地滞”的防洪方针,构建以河道为基础、大型水库为骨干、蓄滞洪区为依托的防洪工程体系和非工程体系。到2030年,发生标准洪水时,防洪保护区得到有效保护;发生超标准洪水时,流域经济社会活动不致发生动荡。

2.防洪规划方案

对滦河等9个主要河系的标准洪水进行了安排,提出了超标准洪水对策和各河系骨干河道、重要支流治理方案。对部分蓄滞洪区分区运用方式作出了调整,提出了滦河等8个主要河口治理方案、海堤建设方案和24个城市的防洪方案。

3.治涝规划

提出了北三河平原等8个平原易涝区的治涝措施、有防洪任务的95座小I型水库治理方案、流域面积大于200平方公里的436条中小河流治理方案和16万平方公里山洪防治区的防治措施。

(四)构建有利于水利科学发展的制度体系

1.流域管理目标

以水利规划体系和水管理制度为基础,以水管理体制和机制为框架,以水法规体系和水行政执法体系为保障,提高依法管理、科学管理和民主管理水平,强化水资源需求管理,构建协调、高效、有力的流域管理体系。

2.体制机制和能力建设

完善流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理体制,强化以流域为单元的水资源管理,建立和完善水资源优化配置等11项机制,制定引滦水资源保护和流域地下水管理条例,建立和完善用水总量控制等18项制度,提高依法行政等7项能力。

3.水利信息化和岸线

建设布局合理、高度共享、快速反应的海河流域水利信息化体系。建设信息采集、信息传输、数据中心和应用等系统,完善流域雨水情、工情、水质、地下水、旱情、水土保持等监测站网。

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关键词:贾鲁河 生态治理

河流与城市的产生和发展有着密切的关系,但城市化改变了土地的利用方式,减少了河流空间,水生态系统遭到严重破坏,亟待通过生态工程措施对萎缩的河流生态进行保护与修复。

贾鲁河又名小黄河,属淮河水系,发源于密县圣水峪,流经郑州、中牟、尉氏、鄂陵、扶沟、西华,于周口市川汇区汇入沙颖河。河道生态治理工程设计河段长16.48公里,位于郑州市北部地区,中州大道以东、规划城区范围以北、郑州中牟界以西、黄河大堤以南的近郊区域。

一、河道生态环境现状分析

通过对贾鲁河现状环境分析及河流生态系统的调查,我们发现贾鲁河郑州市区段具有以下问题:

(1)由于河道上游及支流上游截污、治污的基础设施目前建设尚显滞后,沿河工业废水和城镇生活污水直接排入河道,使河道水流污染严重,河道基流水体呈黑褐色,气味刺鼻,水质超过劣Ⅴ类水标准。

(2)由于人类对水资源的过度开发,使河道生态水资源量日渐匮乏,河道生态水资源的供需矛盾,水资源短缺,河流基流量减少。

(3)生物结构单一,种类较少,受河流污染影响,河流内鱼类的种类和数量大幅减少,不利于不同水生植物、底栖动物、鱼类选择获得适合的生存环境。同时,人类在滩地的耕作也使得原有生物迁徙或灭绝,河流生态系统结构受到严重破坏,与城市总体规划的生态走廊定位很不协调。

二、规划理念

结合河道生态环境现状及水利工程设计,提出以下规划理念:

(1)生态规划理念

人类的建设行为总是会对生态系统造成不同程度的影响,在滨水区的规划设计中,要注重保持生态系统的恢复能力,让环境充满生机与活力。规划设计应根据基址的气候、水文、地形地貌、植被、野生动物等生态要素的特征,研究分析,在设计过程中遵从这些特征,尽量减少人为干扰与破坏。

(2)整体性理念

任何一处的城市滨水区都不是作为一个独立的空间存在于区域中,在进行滨水地区的建设过程中,必须考虑到与整个城市乃至整个区域的关联,从整个城市绿地系统乃至整个城市系统等更高的等级系统出发去研究问题,以系统的观点进行全方位的规划,而不应该把河道与大的空间分割开来,单独考虑。

(3)功能多样性理念

尽管城市滨水区是形成城市特色景观带的重要地段,但滨水区的建设不能单单从景观效果方面来着手。城市滨水区的整治应考虑到解决水运、防洪等使用功能的问题,同时,还应该包括改善水域生态环境,改进江河湖泊的水质问题,增加滨水绿地的游憩机会,增加周边土地的经济价值。要统筹兼顾,整体协调。城市景观的规划建设必须以系统工程为指导,在满足基本使用功能的前提下,合理考虑景观、生态等需求,把滨水绿地建设成多功能兼顾的复合城市公共空间,以满足现代城市生活多样化的需求。

三、贾鲁河郑州市段生态治理工程

通过对贾鲁河治理段及河滩区域的水系梳理,贾鲁河生态修复工程将最终形成“一廊、一核、五区”的生态空间结构体系(见图1)。

一廊,即指沿贾鲁河生态治理段形成的一条城市滨河生态走廊。

一核,即指索须河入贾鲁河口所形成的生态修复核心。

五区,即指沿贾鲁河生态治理段所规划设计的五处典型的生态修复区,分别为中州大道桥生态修复区、索须河入贾鲁河口生态修复区、新107国道桥生态修复区、老索须河与贾鲁支河入河口生态修复区、龙子湖安置小区生态修复区。

为保证上述河道生态空间结构体系的形成,并体现贾鲁河生态治理的工程理念,规划设计将通过以下六项具体工程措施来支撑完成这一体系:

1、河道平面及断面形态梳理

为更好地体现贾鲁河城市滨河生态廊道的城市功能,突出河道生态治理的理念,工程将在满足河道防洪断面的基础上,结合河道现状对贾鲁河主河槽平面形态进行适当调整。设计主河槽在保证河道防洪断面宽度的条件下,尽量考虑利用滩地的鱼塘、洼地、林带等现状滩地条件,在两岸内堤脚线范围内摆动。既保护了现有滩地林带,又充分利用了滩地鱼塘、洼地,减少了河道土方开挖量。

河道横断面上除主河槽外,河道两侧滩地尽量不进行土方挖填,仅利用现有地形在河道土方工程完工后对滩地进行微地形整理,丰富河道滩地的立面形态。(见图2)

2、河道生态护岸工程设计

根据工程地质勘测报告,贾鲁河现状地质以沙壤土为主,为保护河道主槽形态及驳岸,需在顶冲部位驳岸设计中考虑生态护砌。工程共设计五种生态护砌方式:自然植被护岸、仿木桩护岸、生态袋护岸、格宾石笼网护岸和自然石护岸。

自然植被护岸为在河道工程护岸的基础上通过岸缘浅水植物栽植、喷播草籽等形式对护岸进行软护砌,既可固土,又降低了河水对护岸的冲击。仿木桩、生态袋、格宾石笼网为现今应用较多且技术较为成熟的生态护砌形式,仅在重要生态节点位置使用。其中对生态袋护岸基格宾石笼网护岸建议进行活枝扦插,既可保证生态护砌结构的安全性,又能较快地形成绿化效果。自然石护岸在本工程中应用长度较少,仅在重要生态节点及需满足市民亲水需求的河段应用。

3、人工仿自然生境营造工程措施

为丰富河道生境,在工程设计中将有意识地规划一些适合不同种类生物生存的滨水仿自然环境。如浅水、漫滩和沼泽等是鱼类产卵的主要区域;浅水湾可以增加过水断面,解决在既有河道用地不变的情况下,而洪水流量增加的矛盾;设置浅水湾,可扩大水面;便于构筑蜿蜒岸线,更符合多自然河道的水岸要求;浅水湾便于种植水生植物,形成水绿过渡带,过滤雨水、保护水质、净化水体;河漫滩和沼泽是蝌蚪和底栖昆虫以及小型虾类、田螺、河蚌和蛙类的主要活动地区,又是涉禽的主要觅食场所。构建大面积的浅水和沼泽、滩地(水深10-30cm,或地表不见水),为小白鹭、池鹭、苍鹭、野鸭等游禽取食的理想场所。

具体工程措施为在河道开挖工程过程中有意识地形成一些浅滩、沼泽、水湾等模拟自然生境;局部生态节点进行抛自然石块、抛废弃水泥管、树根等,形成适宜各种不同类型水生生物生长的不同生境;通过人工堆砌的鱼巢砖,形成吸引鱼类藏身的生息地;通过在部分滩地种植招鸟林(灌丛)来吸引鸟类到此栖息;结合现状滩地林带在部分节点设置人工简易鸟巢,吸引鸟类在林带筑巢。

通过以上工程措施的实施,将大大提高贾鲁河生态治理河段的生态系统完整性,丰富河道生境多样性,吸引更多的水生、陆生、两栖类生物来此栖息、繁殖,保证滨水地带食物链系统的完整性。

4、浅滩表流湿地及人工湿地处理单元工程设计

为增加了河道生境类型,在一定程度上满足市民的亲水需求,工程将在部分河道滩地内利用现有鱼塘对滩地地形进行下挖,形成高于河底0.6~1m的浅滩表流湿地,设计总面积为9.55hm2。

在主河槽两侧滩地上设计三处人工湿地处理单元,每个单元设计面积300平米,日设计处理污水量150吨。湿地单元设计包括沉淀池、生物塘、碎石床、水生植物种植等。通过设置太阳能水泵将河道污水提到人工湿地,通过湿地单元的处理后将净水引到人工湿地后的浅滩表流湿地内,可以满足市民的亲水水质要求,也可以作为一处人工功能湿地的展示、科普、教育场所。

5、滩地林地的保护与梳理

现状河道两侧有大量的滩地林带,大部分为规则式种植,面积共计约51.6hm2。在满足河道行洪断面及河道平面形态的前提下,设计对现状的林带进行保护与梳理。对阻碍主河槽行洪的林带和一些老树、病树进行砍伐;对滩地上的林带进行间伐、树干3m以下进行削枝处理;为满足局部生态节点的自然形态,对局部规则栽植林带进行丛状的梳理。通过对滩地现有林带的保护与梳理,对提高河道的过洪能力、保护现有河道鸟类的生息地、保证河道生物多样性等都将起到较大的改善作用。

6、基于河流生态修复的滨水区植物配置

通过对贾鲁河水质的测试分析,可知贾鲁河河水污染严重,N、P以及COD等严重超标,因此,应当引入相应植物以吸收和吸附相应污染物质,并满足河流水质净化要求,并能够实现其自然生长能力。大多数水生植物都具有良好的水质生态净化功能。如凤眼莲生长过程需要吸收和富集大量的N、P营养物;香蒲则对Pb、Zn有很强的吸收能力。另外,不同植物间进行多种组合配置,还可提高植物对水体N、P等的综合净化率,并有利于生长期和净化功能的季节替互补。最终选用的水生植物品种有芦苇、香蒲、菖蒲、水葱、伞草、慈姑、花叶芦竹、茭白等。

为吸引鸟类栖息,在滩地上规划一定的招鸟林(灌丛),选用的品种有火棘、金银木、海桐、白芒、蒲苇等,可提供各种鸟类喜食的果实,适合中小型鸟类特别是雀形目鸟类筑巢和取食活动。

四、小结

通过本次规划,我们认识到在对河流进行生态治理时必须遵循河流的生态规律,结合生态工程技术,科学地模拟自然河流的生态结构,方可发挥河流对城市的生态服务功能、突现出城市与自然的和谐性、城市总体的生态文明。

参考文献:

1、陈兴茹.促进人水和谐的城市河流建设理论研究[D].北京:中国水利水电科学研究院,2006;

2、康汉起. 城市滨河绿地设计研究[D].北京:北京林业大学,2009;

3、王姣姣.人、景观、生态:城市滨水区生态研究[D].石家庄:河北农业大学,2006;

4、董哲仁.河流生态修复的尺度格局和模型通过分析[J].水利学报,2006;

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武尧

(华北水利水电大学  河南郑州  450011)

摘要:本文研究总结了城市化对于河流的结构、功能和生态环境的演变规律的影响,并在此基础上,提出了河流生态修复的原则,方法和5个发展方向。

关键词:城市化;河流结构和功能;河流生境;演变规律;河流修复

 

1 引言

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

 

2 城市化影响下河流结构、功能的演变规律

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

2.1 城市化对河流形态结构的改变

城市化对河流的影响,使得河流结构由多元化、复杂化,趋向单一化、简单化。而引起河流结构向单一化和简单化变化的原因,很多学者也做了不同的研究。

加固河道导致河道的固结化,裁弯取直导致河道断面形态的顺直化,疏浚河道导致断面形态单一化,和修筑水坝导致河流的不连续化,是致使河流形态结构向单一化和简单化变化的主要原因。

2.2 城市化对河流功能的影响

总之,城市化的发展在很大程度上导致了城市河流功能的退化。作为一个自然的河流通常有如下的功能:水源供应、水产养殖 、交通运输、水生生物栖息、纳污降解、输水、泄洪、调节气候、补给地下水、观赏娱乐等多方面。但随着城市化的发展,河流的功能越来越简单化,主要集中于三个方面:纳污排放功能;‚景观娱乐功能;ƒ气候调节功能。

 

3 城市化影响下河流生态环境的变化

健康的河流不仅要有好的结构和功能,而且要保持好的生态环境,这对于河流保持其良好的结构和发挥其正常的功能,具有重要的作用。

河流生态系统所有生态服务功能的发挥, 主要取决于3方面的过程: 河道系统与周边地区之间的物质循环与交换过程、生态水文调节过程、水体中生物消化降解过程。城市化主要是靠影响了河流的水文过程和物质循环,从而影响了河流的生态环境。

 

4 城市河流生态系统修复的原则和方法

4.1 城市河流系统生态修复的基本原则

河流的生态修复需要从整体出发,进行分析,不仅要近期利益,更要考虑长远利益,在考虑当前经济承受能力的同时,对生态修复的总体成本效益进行分析,力求提出最佳的修复方案,实现综合效益最大化。

4.2 城市河流系统生态修复的方法

高强度的人类活动严重损害了城市河道系统的健康,为此, 国内外已采取了多种技术来修复河流生态系统,总结起来,主要包括水环境质量、水文特征、结构形态和种群结构的修复4个方面。

国外目前比较先进的有Fischenich 提出了城市河流修复与流域管理的相关技术,其中详细阐述了城市化对城市河流的影响;Casagrande对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析;Deason 提出了污水处理的方法,为其他河流污染治理提供了参考;Ludwig和 Bezirksamt针对 Hamburg 河直线化严重、生物多样性消失的现状,采用非政府组织、公众参与的方式,对该河中鲑鱼的生活习性进行了研究,以期通过改善其生活条件来达到修复河流生态的目的;Udziela 等运用条件价值法( CVM) 对城市盐碱湿地修复的非市场价值进行了评估;Brilly 等研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法;Jukka Jormola 对国际上利用流域洪水过程改善城市河流生态环境的历史进行了简要回顾,并列举了利用洪水管理修复城市河流和湿地的实例。

目前国内应用最多的河流生态修复方法是:①水质净化技术;②近自然河流治理技术;③生态需水量确定。

河流生态系统修复技术的合理使用, 能使河流的结构与各项功能恢复到一定程度, 从而达到恢复河流生态系统健康的目标。对于特定的河流, 应具体分析其受损的功能及程度, 再根据河流所处的状态因地制宜地选择合理、有效的修复方法。

4.3 城市河流系统生态修复的发展方向

1)以生态系统理论为指导进行河流修复。以往传统的河流治理方法给河流的生态结构和功能带来了严重损害。现代的城市河流整治应以保护、修复生态环境为前提,利用河流系统自身的特性缓解旱涝灾害并利用河流本身以及水生生物的自净功能改善水质,这是城市河流治理研究的新方向。

2)因地制宜,建设生态河堤。从现代河流治理思想看,“渠化”、“硬化”是一种不明智的河流治理法。而保持自然是当今国际上通用的治理准则,所以建设生态河堤是现代城市河流整治的大势所趋。

3)建设以人为本的水景观。以往传统的城市河流设计以满足人类的社会和经济需求为目标,导致目前城市河流生态功能的丧失。因此,现代的城市河流规划应突破传统的设计思路,体现“以人为本”的设计理念,并在此基础上开展城市河流的生态化建设。促进人与自然和谐共处。

4)丰富水文化底蕴。每条河流都包含着自身的历史和文化底蕴,也反映着地方的风土人情。充分挖掘城市河流的历史、文化底蕴,与水景观相结合建设城市水文化,突显当地的风土人情,可以提升城市品位。

5)以流域为单位进行大范围河流治理与修复。将研究治理范围扩大倒流域尺度,从整体上对河流治理进行把握。

   

5 结语

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

 

参考文献:

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

[2杨凯,袁雯,赵军,许世远.感潮河网地区水系结构特征及城市化响应.地理学报,2004,59(4);577~564.

[3]袁雯,杨凯,唐敏,徐启新.平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响.地理研究,2005,24(5):717~724.

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【关键词】生态水利;河道治理;应用

1.生态水利工程的设计原则

1.1提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就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,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

1.2景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,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。

2.河道治理

2.1河道治理方案

下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。

2.2设计流量和设计水位

整治洪水河槽的设计流量,需根据保护地区的重要性,选取相当其防洪标准的洪水流量,其相应的水位即为设计水位;整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。

2.3规划实施建议

拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:李石开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。

3.目前治理水污染的主要技术方法

3.1配水、调水方法

配水、调水对某一城市、区域是一个较为理想的方法,见效快,成本底,但是配水、调水不是真正解决污染水体的方法,只是将污染水体从某一区域转移到另一区域,是上游向下游的转移。如果大家都采用此方法,可以说是污染水体的循环,是一种“恶性循环”,无法从根本上解决问题。由于水源的关系,这种方法不一定适应“断头浜”的治理。

3.2SPR污水净化技术

SPR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒,再选用高效经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来,然后采用微观物理吸附法将污水中的各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体,依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离。清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,可实现出水回用。污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出。由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼可用来制造人行道地砖,免除了二次污染

4.生态水利在河道治理中的应用

4.1构建水生植被

种植沉水植物菹草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等和浮叶植物睡莲,以吸收和转化水和底泥中的氮、磷、钾等营养物,降低水体N、P、K及必需微量元素的含量与周转速率,抑制浮游植物生长;为多种多样的水生生物提供良好的生存环境;提高水体生物多样性;提高水体自净能力;为水体供氧。

4.2构建水生动物种群

适当提高鲢、螺、鲫的种群数量,以消费浮游生物(特别是浮游植物)、有机碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及摇蚊和水蚯蚓等底栖动物,维护生态平衡,净化水体。

4.3种植水生花卉

作为城市河道,从景观的角度出发,在主要景点、桥的两侧,栽种了优质睡莲(选用玛珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡莲等品种),加之原有的10多丛白睡莲,美化了水面。

5.结束语

生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。

【参考文献】

[1]周立霞,阮国余,赵迎旗.总沐河王庄闸下游河道治理方案探讨[J].治淮,2008(12):14-15.

[2]闫建兵.太原市晋源区风峪河河道治理方案比选[J].山西水利,2009,25(5):38-39.

[3]李国元.阳泉市河道治理方案的比较分析[J].科技情报开发与经济,2003,13(5):119-120.

篇8

关键词:生态水利;河道治理;应用

中图分类号:TV85;文献标识码:A ;文章编号:

生态水利指:人类文明发展到“生态文明”时代的水资源利用的一种途径和方式。它以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会持续发展服务。生态水利涵盖了水利事业和水利产业目标,又突出了环境目标,与可持续发展的三维目标即经济、社会、环境是一致的。生态水利有6个方面的内容:第一,生态水利发展模式与途径与传统水利发展途径对水的传统利用方式有本质性的区别;第二,生态水利的开发利用是在人口、资源、环境和经济协调发展的战略下进行的;第三,生态水利目标明确,要满足世世代代人类用水需求,体现人类共享环境、资源和经济、社会效益的公平原则;第四,生态水利的实施遵循生态经济学的原理,应用系统方法和高新技术,实现水利的公平和高效发展;第五,生态水利要求用生态学的基本观点来指导水利规划、设计、建设和管理;第六,节约用水是生态水利的长久之策,也是缓解我国缺水的当务之急。

1.生态水利工程的设计原则 1.1提高河流形态的空间异质性原则 一个地区的生境空间异质性越高,就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,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。 1.2景观尺度及整体性原则 河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,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。 2.河道治理 2.1河道治理方案 下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。 2.2设计流量和设计水位 整治洪水河槽的设计流量,需根据保护地区的重要性,选取相当其防洪标准的洪水流量,其相应的水位即为设计水位;整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。 2.3规划实施建议 拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:某开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。 3.生态水利在河道治理中的应用 3.1构建水生植被 种植沉水植物菹草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等和浮叶植物睡莲,以吸收和转化水和底泥中的氮、磷、钾等营养物,降低水体N、P、K及必需微量元素的含量与周转速率,抑制浮游植物生长;为多种多样的水生生物提供良好的生存环境;提高水体生物多样性;提高水体自净能力;为水体供氧。 3.2构建水生动物种群 适当提高鲢、螺、鲫的种群数量,以消费浮游生物(特别是浮游植物)、有机碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及摇蚊和水蚯蚓等底栖动物,维护生态平衡,净化水体。 3.3种植水生花卉 作为城市河道,从景观的角度出发,在主要景点、桥的两侧,栽种了优质睡莲(选用玛珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡莲等品种),加之原有的10多丛白睡莲,美化了水面。 4.结束语

篇9

【关键词】水生态环境保护与修复 南阳市

中图分类号:S891+.5文献标识码:A 文章编号:

一、区域概况

南阳市地处河南省西南部,跨长江、淮河两大流域,其中长江流域总面积23782km2,分属丹江水系和唐白河水系;淮河流域总面积2727km2,涉及桐柏县大部和方城县东部,其中桐柏县为淮河源头。全市流域面积在10km2以上的河流81条,其中1000 km2以上的有12条[1]。全市水域面积198.83千hm2,多年平均径流量67亿m3,水资源总量68.43 m3。

二、水生态环境现状

(一)水生态

南阳市水生资源丰富,天然鱼类共采集鉴定记述36种,隶属七目十科,此外还有大鲵、虾、蟹、龟、螺、蚌、鳖类等水生动物资源。珍贵的水生动物主要有大鲵。

水生经济植物分为纤维性、饲料性和食用性3类,主要有灯芯草、芦苇、蒲、荻、水花生、水浮莲、水葫芦、绿萍等。水生饵料生物是鱼类和其它水生动物赖以生存和生长的物质基础,包括浮游植物、浮游动物、底栖动物以及维管束植物。浮游植物共鉴定出7门72种(属),浮游动物共鉴定出57种(属);底栖动物共鉴定出20多种(属)[1]。

(二)湿地

南阳市共有河口湿地64027hm2,河流湿地61775hm2,沼泽湿地1270hm2,人工湿地61943hm2。其中丹江口湿地自然保护区为国家级重要湿地,内乡湍河湿地自然保护区为省级重要湿地,白河湿地公园为风景名胜区。

(三)涉水风景名胜区及自然保护区

南阳市共有涉水风景名胜区29处,总面积895km2。其中国家级涉水景观4处,分别为方城望花湖水利风景区、西峡石门湖水利风景区、西峡灌河漂流、内乡宝天曼漂流。省级涉水景观7处,分别为南召久龙湖风景旅游区、辛庄水库水利风景区、镇平杏花湖旅游区、玉雕湾、九龙湾水利风景区、内乡斩龙岗水库风景区、桐柏县淮源水利风景区。

南阳市目前有自然保护区8个,其中国家级4个,省级4个。在自然保护区中,涉水自然保护区有3个,其中包括为保护水生生物资源而建立的西峡县大鲵自然保护区,为保护湿地资源而建立的内乡湍河湿地自然保护区和丹江口湿地自然保护区。

三、存在主要问题

随着经济社会的快速发展和人类活动的加剧及对水资源的需求不断增加,水生态环境的压力不断增大,保护与修复水生态环境已经成为保障水资源可持续利用和经济社会可持续发展的战略问题。

目前主要存在以下问题:一是生物多样性下降。近年来,由于人类活动的干扰,导致了水生生物赖以栖息的环境改变,进而影响水生生物的繁衍与增殖,水生生物的多样性有明显下降趋势,如鱼类面临种群数量萎缩、种质资源退化等问题;

二是水环境恶化。全市除白土岗、鸭河口、西峡、内乡、唐河、郭滩河段水质较好外,其它河段都受到不同程度的污染。其中南阳、新甸铺、汲滩河段污染较为严重,污染源主要为城市生活污水和工业废水。污水和污染物进入水体首先是破坏了水边和水体的生物链,一旦生物链遭到破坏,水体就丧失了自净能力[2]。

四、水生态环境保护与修复规划目标

维护水生态系统健康、实现人与水和谐共存是水生态系统保护与修复的根本目标[3]。南阳市水生态环境保护与修复规划目标分为近期目标(到2020年)与远期目标(到2030年)。近期目标是使水生态环境系统退化趋势得到遏制,一般河流水质有明显改善,满足重要河流的生态基流要求;加强生物物种资源保护与资源养护,使部分珍惜濒危物种种群得到恢复和保存,保护珍稀特有水生生物生境,重要鱼类三场不受水资源开发利用破坏;保护流域水生态系统的完整;初步完善涉水自然保护区与风景名胜区的监督管理。

远期目标是使水生态环境呈良性发展,维持合理的流量,满足生态环境需水;使大多数珍惜濒危物种种群得到恢复和增殖,针对不同开发活动的生态修复措施能够有效实施,确保流域水生生物的多样性和完整性;保护流域内复杂、独特的水生态环境,实现水资源利用、保护和水生态系统的良性循环,不同类型的生境得到有效保护;完善涉水自然保护区与风景名胜区的监督管理。

五、水生态环境保护与修复措施

(一)加强河流的综合治理,改善水质

加强主要河流污染的综合治理,并划定水功能保护区,完善水功能区水质和入河排污量的监测体系,加强对区域内主要河流的监督性巡检;加强污染源控制,将污染物入河量控制在水功能区纳污能力范围以内;实施地表水水污染综合整治工程,以进一步改善水质和水生态系统,维护河流健康。

(二)保障生态环境需水,开展生态用水调度

要通过合理配置流域水资源、建设生态用水保护工程及调整现有水利工程调度,逐步改善河湖生态环境用水状况。生态用水调度对象是流域内的大型水库和部分中型水库等可以起到拦蓄作用的大型闸坝。生态用水调度目标是保障最小生态用水,使关键的生物物种免于消亡的危险,在基本满足经济社会用水之后,通过调度使河道流量尽可能地接近适宜生态流量,使河流处于生态安全状态,维持水资源可持续利用与河道健康,促进经济社会与环境和谐发展。

为满足河道内生态用水要求,要充分发挥水利工程在保护生态环境中的作用。对于已建的水利水电工程,要加强科学调度,保证下游生态环境需水;对于拟建的水利水电工程,应考虑生态用水功能,保障下游生态环境用水要求。根据地方规划,在近期开展南阳市中心城区内河补水工程、斩龙岗水库等水库补水工程等主要生态补水工程。

(三)加强物种保护与生物资源养护

在物种保护方面,建立救护快速反应体系,对于误捕、受伤、搁浅、罚没的水生野生动物及时进行救治、暂养和放生;要开展人工增殖放流等保护鱼类种质资源和物种的活动。

在生物资源保护方面,要加强渔业资源重点保护,实行捕捞管理;对于大鲵等国家重点保护的水生野生动物,要建立重点保护规划,保存种质资源;同时要建立水生野生动物人工流放制度,同时对放流效果进行跟踪和评价。

(四)湿地保护修复及涉水自然保护区建设

湿地不仅为人类提供多种可直接利用的资源,还在防洪抗旱、调节河流径流、补充地下水、降解污染、调节气候、控制水土流失、维持生物多用性方面有着巨大的生态功能。营造河流、湖泊中的湿地,是修复水生态系统的一项重要手段[4]。因此要大力开展河流、水库及湖泊岸边的湿地修复重建,对在河流、水库及湖泊岸边开垦农用地而破坏岸边湿地,或因山洪、危岩、滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害而使岸边湿地退化的,应进行湿地的生态修复。加强区域内国家级、省级重要湿地的保护力度。重点加大对丹江口湿地自然保护区的保护力度,做好南水北调中线工程水源地生态环境保护;对内乡湍河湿地、对桐柏县淮河流域湿地、桐柏县长江流域湿地进行保护与修复;做好白河湿地公园、卧龙区龙王沟风景区的建设保护工作。

要加强水利水电工程建设和水生态环境保护区域保护的协调。在国家及有关省已有自然保护区、风景名胜区法规和规章的基础上,逐步建立健全涉水自然保护区管理法律法规体系,加强对已建涉水自然保护区、风景名胜区的监督检查。结合实际逐步建立完善各类涉水自然保护区。

参考文献

1.南阳市水利局.《南阳水利志》[R] . 河南:南阳市水利局,2009.

2.汪松年.《水生态修复的理论与实践上》[J] .《上海建设科技》2006,第2期:20-22,33.

3.王浩,唐克旺,杨爱民等.《水生态系统保护与修复理论和实践》[M] . 北京:中国水利水电出版社,2010.

篇10

Abstract: Hebei province is one of sand sources of Beijing and Tianjin, which has important strategic significance to urban water and environment. Speeding up the construction of ecological city in Hebei province will not only help improve the city livable level, but also can promote the improvement of ecological environment in Beijing and Tianjin and promote the city 's construction and development in Hebei province. Started from ecological environment status and problems in Hebei province, the paper discusses the direction and focus of construction and development of eco-city in Hebei province.

关键词:河北省;生态城市;建设;发展

Key words: Hebei province; eco-city; construction; development

中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)12-0293-01

1 河北省生态城市建设发展现状与存在问题

1.1 河北省生态城市建设现状。针对河北省地理位置的重要性,“九五”以来,河北省一直在大力推进可持续发展战略。在可持续发展战略的指导下,河北省的生态环境有了极大的改善,全省环境污染问题有所好转、生态环境质量得到了提高。以森林覆盖率为例,仅“十一五”期间河北省造林面积就大2280万亩,全省林地面积达到7400万亩,森林覆盖达到26%。这一现象充分说明了河北省在生态环境保护工作的认识以及工作开展情况。在生态城市建设方面,河北省也积极开展了城市规划建设与发展,运用城市景观公园的生态环境优化作用促进城市生态的改善。同时,河北省还针对湿地对城市生态的重要影响正在积极筹建环抱京津的湿地保护区。该计划将新建19个湿地自然保护区,以促进河北省城市生态环境的改善,促进城市宜居水平的提高。

1.2 河北省生态城市建设中存在的问题。目前河北省生态城市建设中由于过于注重传统经济增长领域造成了自然资源可持续利用领域与生态环境保护领取投入过少。这也造成了河北省全省能源、水资源、生态环境保护等方面利用效率与自然资源供给能力的不协调,影响了河北省生态城市建设的发展。虽然,各级政府开始注重生态环境的保护与生态城市的建设,但是,由于资金、人力、物力投入过低使得全省水生态、土地生态以及大气环境为核心的全省生态环境仍然向着局部改善、整体恶化的方向发展。由此可见,加快河北省生态城市建设与发展、加快河北省生态环境保护工作已经势在必行。

2 河北省生态城市建设发展的重点

2.1 加大生态城市建设投入,促进全省生态环境的改善。针对河北省生态城市建设现状,各级政府应从根本上认识生态城市建设的重要性,加大生态城市建设投入、改善城市宜居水平,以此促进城市建设的发展、促进城市经济的发展。

2.2 注重现代城市住宅小区建设绿化管理,促进生态城市建设发展。结合河北省目前生态城市建设现状,全省应加大对新建住宅小区绿化建设的监督与管理。通过提高住宅小区绿化面积以及后续管理工作改善小区局部环境,促进生态城市的建设与发展。

2.3 注重城市景观公园的生态作用,促进生态城市的建设与发展。在现代城市土地日益紧张的今天,城市综合性公园的生态作用日益凸显。这也使得现代城市综合性公园正在走向城市生态公园的道路,为生态城市建设与发展奠定基础。河北省的城市公园多为大工业时代的产物,目前已有城市公园数百座。但是由于建设年代较长,其功能仍为传统的休闲、锻炼等传统功能。为了顺应现代城市发展的需求,河北省城市公园应加快改造的步伐,积极利用城市公园的生态作用进行现有城市公园的改建。利用城市公园生态设计理论突出城市公园景观、生态作用。在城市有限的空间中营造景观生态环境,促进河北生态环境的改善。

2.4 加快路旁绿化建设与管理,促进生态城市建设与发展。在现代城市道路建设中,路旁绿化是道路建设的重要组成部分。科学利用路旁绿化面积能够提高城市绿化水平、改善城市生态环境。因此,在进行河北省城市道路设计与建设中应加强路旁绿化的设计,合理利用路旁绿化面积,促进河北省生态城市的建设与发展。

2.5 加强河北省河流生态环境治理,促进生态城市建设与发展。河流的生态环境对城市生态环境以及全省的生态环境都有着重要的意义。作为人类社会发展中占有重要地位的河流,其在现代社会经济快速发展中由于不合理的利用与过度开发受到了严重的破坏。因此,在现代城市建设中,应以可持续发展战略及生态环境修复与改善理论指导河流生态环境的治理,加快河流生态环境的修复,以此促进改善全省的生态环境。以全省生态环境的改善促进生态城市的建设。针对河北省六大河流水系生态环境的现状,河北省应加快对河流生态系统的修复。通过河流断流恢复、水质修复改善、鱼类多样性恢复以及对河流岸坡防护、周边绿化修复等多项工作改善河流生态环境,促进全省生态环境的改善,促进城市建设的发展。

在注重河流生态环境修复过程中,应积极利用现代生态修复理念加强河道周边植被修复、加强河道绿化景观建设,以生态、水工、景观相结合的方式促进全省生态环境改善,为生态城市建设发展奠定基础。

3 以生态城市建设促进城市经济的发展

河北省所处的地理位置对其招商引资有着极为重要的意义。通过生态城市建设能够改善城市宜居水平、促进城市技术人才的引进与落户。这在很大程度上能够促进城市招商引资工作的推进,为城市科技化人才储备、城市科技企业落户奠定基础。因此,加快生态城市建设促进河北经济发展已经成为当前河北省建设与发展的关键。

结论:综上所述,目前河北省的生态环境现状使得生态城市建设还有相当长的路要走,需要省市政府通过正确的引导以及相关的规划管理促进生态城的发展。而且,河北省风沙、河流生态系统的现状也影响了全省生态城市的建设。针对这样的情况,河北省生态城市建设应在风沙治理与河流生态系统恢复的基础上进行开展,以此加快生态城市建设的脚步,实现城市宜居水平的提高。

参考文献:

[1]韩玉玲.河北省河流生态环境现状与修复[J].环境保护信息,2009,12.

[2]邓强.河北省风沙源的治理[J].河北农业资讯,2009,10.