河道生态修复
⑴ 如何做好河道生态治理及环境修复工作
1 概述
随着社会的不断发展,人们对河道的开发力度日益变大,对水资源的需求也日益增加,关于河流管理的问题面临着诸多的挑战。人们在开发过程中,既要发挥河流发电、航运、水利、浇灌、旅游等传统功能,又要保证河流系统的生态平衡,保持自然环境和经济效益相互平衡的目标要求,既要做到合理地利用河道资源,又要做到对河道资源的充分保护。以往的护坡工程由于要满足人们的发展需求,更要兼顾工程的安全性能,所以常常采用硬质的不透水的结构材料作为设计主材料,这种方式对河道的环境保护和生态修复的重视力度远远不够,所以河道的渠道化问题对河道治理及生态修复来说是需要解决的重要问题。由此可见,对河道治理和生态的修复是保证河道健康发展的重要内容。基于以上观点,文章以河道健康发展的观念为基点,对河道的治理及生态修复问题进行了分析。
2 河道治理及生态修复
2.1 河道的现状
最近几年,我国在河道管理方面采取了很多措施,但是河道生态环境仍然存在着很多问题,严重的水体污染、水资源的紧缺、偶尔发生的洪涝灾害等都严重影响着经济的发展。虽然在水利工程建设方面的进步是有目共睹的,但在成就的背后也存在着改变原来河流生态系统的问题。河水逐渐干涸、日益被破坏的水生态环境、持续降低的河流功能、不断加重的水污染就是其表现所在。由以上现象可以看出,为了社会的正常发展以及国际社会对环境保护问题的日益重视,河道的治理和水资源生态环境的修复工作已刻不容缓。
河道的自然环境的好坏对生态系统有着十分重要的作用,自然的结构形态对自然界的生物孕育和成长都是有着十分有利的影响。由于河道自身具备自我修复的能力,过多的人力干预,如进行人为的河道改造和修复,反而可能起到不利的作用。所以过多的人为改造势必会造成水质、河水流量等方面的改变,从而引起河道的生态平衡被打破,导致对河流依附性很强的生物由于生态环境的破坏而被迫迁徙、死亡甚至灭绝。
在对河道进行治理的过程中,势必会改变河道原本的形态,如经常应用于河道治理方面的河流截断、挖深、束窄、加宽、弯曲、拉直等手段都会在一定程度上使河道的整体面积和硬化范围缩小,同时造成河床的不透水体积增加,导致城市的供水不足,这会严重影响城市的自来水供应,导致居民生产生活用水不足。自然河道多为蜿蜒盘旋类型,可以起到储蓄调洪的作用,减小洪水的冲击力度,但是现代河道由于人为的改造,对河道进行了钢筋水洗修筑,导致河道水流流动性的严重减弱,水体不能进行自由交换,严重地增加了洪涝灾害的发生率,同时降低了河道的泄洪能力,对城市的防洪防涝系统造成重大影响。
自然河流的周边多伴有大量的植被,在对河道进行治理的过程中,势必会对河道周围的植被环境造成破坏,河流沿岸的自然风光也会大打折扣,这对以河流文化为主题的城市旅游业有着毁灭性的打击,同时也对城市的经济造成不利影响,如果这一问题在治理过程中得不到充分的重视,不能有效地控制河流周围环境的保存率,将会造成恶性循环,严重影响城市的发展。
2.2 河道治理的原则
河道是水资源的重要载体。河道的治理要满足生物多样性的需求,为两栖以及水生动植物提供有利的生存环境,这样既保护了河道的水生态环境,又会对河流的自净能力有利。从经济、社会、生态、人文等多方面考虑河道的整体治理,不仅要满足人类生存的条件,也要具备修复自然河道的功能。
2.2.1 平原河道治理原则。在平原河道的治理过程中,要做到既能达到河道体系的防护标准,又能保证河道的自然恢复能力不被破坏。因此,在治理过程中要根据正常行洪、岸坡稳定、材质自然、成本经济、表面异质以及内外透水性等多原则进行治理,既能保证河流的自然性得到最大程度的保留,也能满足人类的需求。这样不仅对自然河道水流的流速、流量、环境外观以及冲淤平衡的影响达到最小,也使得河流周围动植物赖以生存的自然生态环境得到最大保护。
2.2.2 山区河道治理原则。治理山区河道,要对整个山区河道进行细致的勘察,做到对河流上下游以及整个流域之间相互关系的统筹把握,根据实际情况进行综合的治理,一定要做到遵循自然规律,充分发挥天然河道的功能。因此,在实际治理过程中,要保护水土资源,对流域内的水土采取退耕还林、封山育林等措施,尽量减少泥沙进入河流。同时,在河道治理过程中,在河道的上游修筑一定的大坝,以阻挡泥沙的流入,在下游疏导河道,保持河道的畅通无阻。对河道周围的生态平衡问题要严格遵循自然规律,尽量不要使河道的自然特性发生改变,以起到保护天然河道的作用。
2.3 污染源处理及水质改善
河道的水质改善措施是整个河流生态系统修复的重要环节,在进行水质改善的过程中要严格遵守相关的制度,严格控制生产和生活污水进入河流,以此来保证河流水质改善的成功进行,保证取得良好的成效。
对水质污染严重的河道必须进行源头治理,控制点、面源污染,通过清除河道淤泥,保持水面洁净,对进入河流的污染物进行有效控制,采取雨污分流排水的方法,来达到减少河流污染的目的。要对各个河段进行实时的监测,严格控制必须排出的污水的流量。如有必要,要执行更为严格的排放标准,即对河流采取深度处理的措施。如可能排入有毒物质,且此物质易积累,则要采取果断措施,防止有毒物质进入河道。在治理过程中,根据河道的自净特点,制定合理的排污计划,包括排污口位置和排污时间等内容,并按照现场的实际情况,对水体的环境容量进行合理利用,从而逐步改善河道水质。
2.4 河道生态修复的方法探究
为了保护河道的自然环境不被破坏,根据河道治理的原则,对河道生态环境的修复提出几点可供参考的意见,以达到河道治理及生态修复的目的。对一些废旧的拦河堰、拦河坝进行拆除处理,通过缓坡或者低坡的手段,使跌水得到改造,以此来控制河床的变化,达到使河道供水连续性得到恢复的目的;向河道内投入沙包或者大石,人为制造河流内部的沟壑和浅滩,使得河流的多向性流动得到恢复;对河水的流动空间进行改造,尽量增加其流动空间,从而使得河道的防洪防涝能力得到提升。
3 结语
水是人类赖以生存的重要资源,是孕育人类文明发展的不可或缺的因素,而河流作为水的重要载体,在人类社会发展中有着不可磨灭的作用。在过去的几十年间,人类为了得到高速的发展而忽视了河道这一重要资源,对河道的生态环境造成了许多破坏,从而导致河道问题反过来制约经济的发展。人们开始意识到对河道的治理和对河道生态环境修复的重要性,然而对河道的治理和生态修复并不是一朝一夕就能完成的,它需要我们持之以恒地坚持下去,不断深入探索更为有效的新措施,努力开创经济增长与环境保护齐头并进、相辅相成、共同发展的新局面。
⑵ 河道湖泊水体生态修复主要有什么功能那个公司服务好
一旦外界对于河道湖泊水体的干扰超过了河流自身的环境恢复功能之后,河流就会出现水质变差、颜色变暗、溶解氧下降等问题,使河道湖泊生态系统发生破坏,从而使食物链上与之密 切联系的其他水陆两栖及陆地生物的生存受到威胁,进而影响到整个生态系统。
河道湖泊的生态功能主要有以下4个方面:
第一、通道功能,与交通干线等人工廊道相类似,河道起到不同板块间运输和连接通道的作用;
第二、生境功能,即栖息地作用,为各类水生、陆生和两栖类动、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所;
第三、“源”的功能,能够提供水源,生命的根本;
第四、“汇”的功能,吸收、聚集和积累了大量的物质。
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了解过碧沃丰生态修复体系,推崇“中医治污”模式,对每一个受污染的“患者”进行望、闻、问、切,诊断出问题所在,然后从菌种库中筛选、复配出“药方”,进行对症下药。因此 ,河道湖泊生态修复是我国中长期城市环境治理中的重点任务。
⑶ 黑臭水体生态修复有案例吗最好是河道生态治理方面的。
有案例,如下:
碧沃丰主导的昆山鸡鸣塘桥河道生态治理试点项目
2个月内透明度由原来15cm提高至60cm,消除河道蓝藻爆发,水质达到地表Ⅳ类水质标准。
⑷ 平原生态工程的特点
浙江省平原河道生态修复模式初步研究
摘要: 在阐述生态修复理论的基础上, 联系浙江省平原河道现状及其特点, 结合工程实例, 提出了平原河道生态修复的3 个模式: 水环境治理、河道结构以及景观生态。
关键词: 平原河道; 生态修复; 浙江省
中图分类号: U617 文献标识码: A 文章编号: 1008-701X (2010) 03-0001-02
近些年来, 随着经济社会的发展, 人们对生态环境的认识和要求不断提高, 传统水利工程治河方法的弊端已逐步为大家所认识[1- 2] 。“河流生态修复”的概念和相应的工程技术, 正越来越受到大家的关注[3] 。
浙江省沿海平原区水网密布, 河道纵横, 形成了独特的水乡风貌, 对全省社会经济的发展起到了重要作用。作为全国生态省建设试点, 2003 年浙江省全面启动了以“水清、流畅、岸绿、景美”为总目标的“万里清水河道”建设工程。经过多年的努力, 全省河道生态建设取得了令人瞩目的成就,“生态”治河的理念逐渐深入人心。
1 平原河道特点与现状
1.1 平原河道特点
按照流经的地域不同, 河道可分为山区河道和平原河道。相对于山区河道, 平原河道具有以下几个特点:
(1) 河道密度大, 往往呈“网状”水系;
(2) 河道纵坡较小, 流速平缓, 一些河道存在双向流现象;
(3) 多数平原河道具有通航要求;
(4) 河网地区经济发达, 人口稠密, 污染源多, 污染负荷大。
1.2 平原河道现状
浙江省平原区水网密布, 河道纵横, 自然条件优越,以占全省12%的土地面积、30%的人口、50% 的耕地, 创造了全省70% 的国内生产总值, 是浙江经济最发达的地区[4] 。全省主要的河网有杭嘉湖东部平原河网(运河水系) , 钱塘江南岸的萧绍河网, 甬江流域的鄞奉、鄞西、姚北河网, 椒江下游的椒北、温黄河网, 瓯江和飞云江下游的温瑞、瑞平和鳌江下游的南港、江南等。随着经济和社会的不断发展, 平原河道也面临着诸多问题。
1.2.1 河流污染, 水环境问题突出
河网地区在非排水季节是一个封闭的水域, 环境容量较小。随着生活污水和工业废污水排放量不断地增加, 污染物成分日趋复杂, 严重超出了水体自净能力, 使河道水质受到污染, 影响了人们的生活。
1.2.2 侵占水域现象较为普遍
水域不仅在生态系统中起着基础性的作用, 也是人类抗衡自然灾害, 实现人与自然和谐相处的重要载体。近年来, 随着经济的发展和城镇建设步伐的加快, 水域侵占(主要对象是河道) 现象较为普遍, 部分河道成为死水潭、断头滨, 河道生态系统严重退化, 甚至完全消失[5] 。水域的侵占造成河道过水断面减小, 降低了河道的调蓄能力,增加了洪涝风险。
1.2.3 河道管护机制尚不完善
相关部门“重建设, 轻管理”的发展模式还未发生改变, 河道维护经费不足, 存在着养护难的问题。加上人们对河道维护意识比较淡薄, 沿岸绿化带人为开垦种植、砍割放牧等现象屡有发生, 影响了河道生态和环境效益的发挥。
2 河流生态修复理论
2.1 生态修复的概念
河流是自然生态系统最重要组成部分之一。近100 a来, 人类利用现代工程技术手段, 对河流进行了大规模的人工改造, 兴建了大量的工程设施。通过“河流形态直线化、河道断面规则化、护岸材料硬质化”等一系列河道整治措施, 河流生态系统不同程度地发生了退化, 极大地影响了河流的自然演变规律。
生态修复就是使受损生态系统的结构和功能恢复到受干扰前状态的过程。美国土木工程师协会(ASCE) 对于“河流生态修复”有以下定义:“河流恢复是一种环境保护行动, 其目的是促使河流生态系统恢复到较为自然的状态,在这种状态下, 河流系统具有可持续特征, 并可提高生态系统价值和生物多样性。”[3]
2.2 生态修复的目标
河流生态系统的演进是不可逆转的。但是生态系统是一个动态的整体, 生态平衡也是一个动态的平衡。河流生态系统的退化正是失去动态平衡的结果, 因此河流生态修复的目标应该是让生态系统重新恢复其必要功能, 恢复完善自我调节机制, 实现新的动态平衡[6] 。
2.3 生态修复的原则
2.3.1区分功能, 因地制宜, 立足实际
河流系统在社会经济发展中扮演重要角色, 具有行洪、排涝、输水、灌溉、航运、景观等多种功能。不同区域,不同的河流, 其功能也不尽相同。因此, 河道生态修复首先要立足于实际情况, 在充分了解流域自然地理、社会经济以及生态环境等资料的基础上, 建立复原模型和确立修复目标。
2.3.2统筹兼顾、全面规划、突出重点
河道生态修复是一项长期、复杂的系统工程。统筹兼顾上下游、左右岸、近期和远期、社会经济发展对生态环境的要求等, 把与人民群众关系密切的河流作为修复重点,加大投入力度, 以点带面, 推动地区河流生态系统的改善。
2.3.3自我修复为主, 人工干预为辅
河道生态修复的重点在于减轻人为活动对河流生态系统的胁迫。在考虑投入产出关系的基础上, 充分利用河流生态系统自我修复的能力, 实现生态环境效益最大化。
3 平原河道生态修复模式
平原河道生态修复模式主要包括水环境治理、河道结构以及景观生态3 个方面。
3.1 水环境治理
水环境治理是以污水处理为重点的水污染控制, 主要以水质的化学指标达标为目的。主要内容包括以下几个方面:①以小流域整治和雨污分流为重点, 加强污水排放收集和处理设施建设。调整其工业产业结构, 逐步形成工业项目的聚集区, 并严格控制目前集中污水处理厂服务区域外所有单位的污水的达标排放。农村地区推广生产生活污水简易处理方法, 从根本上减少污水排入河道; ②控制农业面源污染。农业面源污染是由于农业废弃物未得到有效处置及过度使用化肥引起的。控制农业面源污染的首要任务是发展绿色农业, 控制化肥施用量, 提倡有机肥或有机复混肥, 提高化肥利用率, 降低化肥中硝酸盐随雨水的流失, 避免污染河道水质; ③开展河道疏浚。有计划地实施河道清淤、清障、拓宽等工程, 提高河道槽蓄和水动力条件, 增强河道自净能力;④建立科学合理的调水机制。通过科学合理的调水, 提高水环境容量, 使得河道自净能力得以维持或发挥, 实现水资源可持续利用的目标, 满足经济、社会及生态环境需求。
3.2河道结构
河道生态修复工程的设计, 首先要满足水文学和工程力学原理, 确保工程的安全性、稳定性和耐久性。平原河网水位变幅较小, 常见的河道断面形式主要有“U”形断面、梯形断面、矩形(直立式) 断面和复式断面4 种。生态护岸中常用的措施有植物措施、干砌石、垒石护岸、松木桩、三维土工网垫、生态混凝土预制球(砌块) 等。
(1) 干砌石、垒石。干砌石、垒石具有一定的抗冲能力, 同时其属多孔隙结构, 可增加水生动物生存空间和消减船行波冲刷, 有利于堤防保护和生态环境的改善。
(2) 松木桩。松木富含松脂, 防腐能力良好, 有“水上千年杉, 水下万年松”之说。松木桩护岸具有施工周期短、抗冲能力强、经济可行、生态景观效果显著等优点,已在全省河道生态建设中获得了广泛的应用。
(3) 生态混凝土预制球(砌块) 。生态混凝土是一类环境友好型材料, 具有孔隙率大、透水性强、抗变形能力好的特点, 有利于河岸稳定、水生动植物的生长发育和水质改善, 可广泛应用于水污染控制、河道生态修复等领域。
(4) 植物措施。植物措施保持河岸的绿色, 给人以美的享受, 具有固土护坡、美化环境、净化水质等功能。根据科学试验, 河道岸坡植物宜采用乔、灌、草结合, 以维持河流和河岸生态的稳定性和营造良好的景观。
3.3景观生态
对位于城镇等人口密集区域周边的河道, 在绿化河岸和设置道路时, 需综合考虑和体现河道安全和亲水、景观等功能, 使生态修复工程与两岸景观融为一体, 与地区文化、历史、环境相协调, 提高城镇品位, 营造人居和谐居住环境。
4 工程案例
4.1工程概况
火炉金港生态河道工程位于桐乡市屠甸镇万星村。河道属于平原河道, 主要功能为行洪排涝、输水灌溉。工程涉及生态修复河道长2 km。
4.2生态修复设计方案
该河道岸坡较缓, 土层深厚, 稳定性) 较好, 护岸形式采取单纯植物措施护坡。植物配置乔灌草结合, 选用具有固土护坡、保持水土、缓冲过滤、水质净化、抗冲能力强, 且有良好观赏价值的植物种类。
坡脚至岸顶依次种植沉水植物(金鱼藻、狐尾藻、黑藻等) 、浮水植物(荷花、睡莲等) 、挺水植物(水烛、水葱、菖蒲等) 、湿生和中生植物(水杉、海滨木槿、木槿、垂柳、迎春、云南黄馨等) 一系列护坡植物, 形成复层植物群落结构, 充分利用岸坡的立体空间, 达到多层次生态保护的目的。其中, 沉水和挺水植物能有效减少波浪对堤岸水位变动范围的侵蚀和冲刷; 坡面常水位以上种植耐湿强、在水土保持方面具有重要作用的草本植物, 以期获得较好的生态效益, 同时又具备良好的景观效果。
4.3 工程特点
工程在不影响岸坡安全性、耐久性的前提下, 以“保护、创造生物良好生存环境和自然景观”为目标, 由传统的人工河道修复成为形式多样的近自然河流, 生态系统得到了恢复, 达到了工程预期目标。
5 结语
随着经济社会的不断发展, 人们对生态环境也提出了更高的要求。河流生态修复, 特别是平原区河道的生态修复已经是大势所趋, 未来还需要在以下5 个方面进一步深入研究:
(1) 平原河道生态修复要与水污染控制措施紧密结合,并逐步从以改善水质为重点, 扩展到河流生态系统的恢复;
(2) 河流生态修复不单纯以水利工程学为指导, 还需要充分考虑与景观学、植物学、美学等多学科的结合;
(3) 丰富河流生态修复技术手段, 引入3S 技术, 为科学有效的管理和决策提供技术支持;
(4) 确立一个合理的监测评价指标体系, 对生态修复的效果和影响进行衡量;
(5) 进行河道管理体制的改革和创新, 充分给予公众参与河流管理的机会, 形成政府主导、居民参与的社会化管理模式。
参考文献:
[1] 韩玉玲, 岳春雷, 叶碎高. 河道生态建设——植物措施应用技术[M] . 北京: 中国水利水电出版社, 2009.
[2] 蔡建国, 舒美英, 马进, 等. 浙江省平原河道植物调查和应用[J] . 辽宁工程技术大学学报: 自然科学版, 2008 (1 ) : 133-136.
[3] 董哲仁, 孙东亚. 生态水利工程原理与技术[M] . 北京: 中国水利水电出版社, 2007.
[4] 浙江省水利厅. 浙江省河流简明手册[M] . 西安: 西安地图出版社, 1999.
[5] 张震宇, 陈强富, 张展羽, 等. 农村河道生态治理模式研究[J] . 中国农村水利水电, 2009 (10) : 55- 56.
[6] 中国21 世纪议程管理中心, 北京大学环境工程研究所. 城市河流生态修复手册[M] . 北京: 社会科学文献出版社, 2008.
作者简介: 汤金顶(1977- ) , 男, 工程师, 大学本科, 主要从事水利规划工作。
⑸ 如何进行城市河道生态系统的恢复
河流生态恢复工程技术可以分为三大类:化学工程法、物理工程方法、生物工程法一、化学工程法:如加入化学药剂杀藻,加入铁盐促进沉淀,加入石灰脱氮二、物理工程法:如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等。更专业且系统的说法有“河道控制工程”,包括1、全宽结构;2、河岸侵蚀控制的半宽结构;3、纵向河岸防护;4、河床补给;5、裁弯河流的恢复;6、鱼类保护层;7、投放漂石;8、鱼道设置;9、沙子河砾石分选三、生物工程法:如生物膜工程(降解污染物)、滨河带植被恢复工程、构建人工湿地与水渠、水生动植物恢复工程、生态清淤工程、生态景观恢复等等
⑹ 解释一下这道题的答案为什么恢复弯曲河道及河道分叉会对恢复河流生态,有以下四个作用。
恢复弯曲其实一定程度上就是对人为造成的对生态伤害的一种修复,所以从危害的反方面来考虑,弯曲会在地转偏向力作用下拓宽河道
⑺ 河道治理需要什么资质
河道治理分为几块,河道整治需要水利方面的资质。
生态河道治理是指在河道陆域控制线内,在满足防洪、排涝及引水等河道基本功能的基础上,通过人工修复措施促进河道水生态系统恢复,构建健康、完整、稳定的河道水生态系统的活动。
治理步骤:
1、定生态河道治理的目标。
2、定生态河道治理的利益相关者。
3、析人类活动对河道功能的影响。
4、别河道的主要天然资产和主要间题。
5、定生态河道治理的优先次序。
6、定保护资产和改善河道的策略和措施。
7、定优先河段后,列出保护和改善这些河段重要资产的所有方法。
8、定生态河道治理详细而可度量的目标
9、析目标的可行性。
10、定修复工程的详细计划。
11、计修复工程的评估方案。
12、组织修复工程的实施。
13、证修复工程的实施,需要制定时间进度表,进行明确的任务分派,落实资金来源,组织项目评估。
14、实施修复工程。
(7)河道生态修复扩展阅读:
①河道治理治理要上下游、左右岸统筹兼顾;
②治理依照河势演变规律因势利导,并要抓紧演变过程中的有利时机;
③河槽、滩地要综合治理;
④治理过程根据需要与可能,分清主次,有计划、有重点地布设工程;
⑤对于工程结构和建筑材料,要因地制宜,就地取材,以节省投资。
参考资料来源:网络—中华人民共和国河道管理条例
网络—河道整治