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河流生態(tài)修復(fù)方法范文第1篇

關(guān)鍵詞：河流；生態(tài)修復(fù)；生物——生態(tài)修復(fù)技術(shù)；綜述

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 概述

河流是人類賴以生存的水環(huán)境，是人類社會生存和發(fā)展的起源地。河流系統(tǒng)是自然界最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一。目前由于人類活動排放的各種污染物進(jìn)入河流，使河流水質(zhì)和河流底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物組成發(fā)生變化，從而降低了河流的使用價值，使河流失去了原有的意義。為了恢復(fù)河流的使用價值，人們應(yīng)當(dāng)對水體中的污染物進(jìn)行處理，從而使水體得到凈化，使人類對河流環(huán)境的干擾降到最小，與自然共生存，為生物棲息和繁殖創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，造福于子孫后代。近年來，對河流生態(tài)修復(fù)的研究不斷深化，河流水生態(tài)修復(fù)有多種方法，這些方法通過強(qiáng)化自然界自身的凈化能力和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律去治理受損河流，是實現(xiàn)人與自然和諧相處的治理途徑。

2 河流生態(tài)修復(fù)概述

隨著人們對傳統(tǒng)水利工程給河流生態(tài)系統(tǒng)帶來脅迫的反思，人們開始認(rèn)識到恢復(fù)河流生態(tài)活力的必要性和重要性，于是出現(xiàn)了河流生態(tài)修復(fù)的概念和相應(yīng)的工程技術(shù)。河流生態(tài)修復(fù)的概念最早是在德國提出的，它強(qiáng)調(diào)水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同時，還應(yīng)該達(dá)到接近自然的目的，特別強(qiáng)調(diào)河溪治理工程中的自然美學(xué)成分。

生態(tài)修復(fù)措施主要利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對河流水體中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到凈化，具有可持續(xù)性好、保持力強(qiáng)、工程造價低、耗能少等優(yōu)點。

3 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)

河流生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)方法包括緩沖區(qū)恢復(fù)、植被恢復(fù)、河道補(bǔ)水、生物——生態(tài)修復(fù)、生境修復(fù)等技術(shù)。

3.1 緩沖區(qū)修復(fù)

緩沖區(qū)是河流與陸地的交界區(qū)域，如河邊濕地、河谷或洪泛平原，具有水域與陸地雙重屬性。緩沖區(qū)是河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的一個重要過渡帶，成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。它受到地表水以及地下水的影響，是一種生態(tài)交錯帶，具有明顯的邊緣效應(yīng)。

3.2 植被恢復(fù)

植被恢復(fù)是最普遍的河流修復(fù)方法。植被可以通過影響河流的流動、河岸抗沖刷強(qiáng)度、泥沙沉積、河床穩(wěn)定性和河道形態(tài)而對河流產(chǎn)生很大影響。同時，合理分布的植被還有助于減輕洪水災(zāi)害、凈化水體、截留來自農(nóng)田的氮和磷以達(dá)到保護(hù)水質(zhì)的目的，并可提供景觀休閑場所和多種生態(tài)服務(wù)功能。

3.3 生物強(qiáng)化人工河道、生態(tài)溝渠及生態(tài)護(hù)岸

生物強(qiáng)化人工河道是指結(jié)合水系疏通工程和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，構(gòu)建的以生物處理為主體的人工河道，水質(zhì)凈化設(shè)施主體設(shè)于河道內(nèi)或河流一側(cè)，形成多級串聯(lián)式的生物凈化系統(tǒng)，從而改善水環(huán)境條件。自然河道生態(tài)塘則是以太陽能為初始能源，在塘中種植水生植物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。通過多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，可凈化河水中的有機(jī)污染物。

生態(tài)溝渠是指根據(jù)水生植物的耐污能力及生理特征，充分利用現(xiàn)有溝渠條件，在不同渠段選擇利用礫間接觸氧化、強(qiáng)化生物接觸氧化等措施，逐級凈化水質(zhì)，在達(dá)到分級凈化水質(zhì)功能的同時，將凈化設(shè)施與地表景觀融為一體，美化河流景觀。

生態(tài)護(hù)岸是利用石頭、木材、多孔環(huán)?；炷梁妥匀徊馁|(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu)等構(gòu)建，對河岸進(jìn)行加固，防止河道淤積、侵蝕和下切，同時多孔護(hù)岸材料，為植物的生長提供了有利條件，為野生動物提供棲息地，保障自然環(huán)境和人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一。透水的護(hù)岸也保證了地表徑流與地下水之間的物質(zhì)、能量的交換。

3.4 生態(tài)修復(fù)耦合技術(shù)

生態(tài)修復(fù)耦合系統(tǒng)是綜合人工濕地、微生物及水生動物協(xié)同凈化等原理設(shè)計的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，可去除河流水體中的營養(yǎng)鹽和有機(jī)物，從而達(dá)到修復(fù)河流水環(huán)境的目的。其在利用濕地植物的同時，構(gòu)建新的水生植物系統(tǒng)；在美化景觀的同時，合理配置生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)；利用多種微生物凈化水體的同時，構(gòu)建具有完整營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)的水生動植物生態(tài)系統(tǒng)；并利用動植物、微生物的協(xié)同作用改善河流水質(zhì)。

4 河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)發(fā)展的展望

隨著對河流的認(rèn)識加深，人們已認(rèn)識到河流生態(tài)修復(fù)的重要性，河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)不斷得到改進(jìn)。生態(tài)河流與利用傳統(tǒng)水利工程方法治理的河流不同，它是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，因此，在不斷探索河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)的同時，還應(yīng)加強(qiáng)對修復(fù)后生態(tài)河流的維護(hù)和管理，從而實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)長期的健康和穩(wěn)定。

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河流生態(tài)修復(fù)方法范文第2篇

哪種修復(fù)方法適合松花江的水生態(tài)修復(fù)，要根據(jù)松花江的實際情況和具體特點有針對性的選擇。1)人類社會的發(fā)展已經(jīng)不可能把河流恢復(fù)到原始狀態(tài)。完全復(fù)原意味著對所有上下游及濱河帶的輸入輸出(水質(zhì)、水量、泥沙、生物有機(jī)體)的改變、復(fù)原，由于河流和流域的聯(lián)系，只有在對整個河流系統(tǒng)和絕大部分流域都進(jìn)行完全修復(fù)的時候，才有可能實現(xiàn)。在松花江多年的治理實踐中，修建了大量水資源利用工程、防洪工程等(如取水口、排污口、攔河壩、堤防、河流裁彎取直、渠化等)，加之各種人為破壞和干擾，河流原始形態(tài)和面貌已發(fā)生巨大變化，不可能再建立過去的那種原始條件。2)生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的整體，生態(tài)平衡是一個動態(tài)的平衡。生態(tài)系統(tǒng)是在保持動態(tài)平衡時，不斷發(fā)展演化的。河流生態(tài)修復(fù)并不意味著絕對的穩(wěn)定性。正相反，河流系統(tǒng)必須依賴于一定程度的洪水、侵蝕和水質(zhì)變化的擾動，來保證其多樣性。河流的退化正是由于河流生態(tài)系統(tǒng)失去了動態(tài)平衡。隨著時間的推移，河流生態(tài)系統(tǒng)在自然力與人類共同作用下，已經(jīng)形成了新系統(tǒng)的動態(tài)平衡。因此，沒有必要讓河流恢復(fù)到原始狀態(tài)。因此，松花江水生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)應(yīng)該是結(jié)合防洪、河道整治和城市景觀建設(shè)等工程規(guī)劃，對河流系統(tǒng)惡化甚至喪失的(或即將要惡化和喪失的)必要生態(tài)功能和社會功能進(jìn)行修復(fù)，完善河流自調(diào)節(jié)機(jī)制，并使其達(dá)到新的動態(tài)平衡。

2松花江水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的任務(wù)

2.1松花江地貌學(xué)特征的改善

地貌學(xué)特征的改善包括恢復(fù)河流的縱向連通性、橫向連通性和豎向連通性;對松花江而言，就是要保持其縱向蜿蜒性和橫向形態(tài)的多樣性;實施退耕還濕，恢復(fù)灘涂生態(tài)系統(tǒng);加強(qiáng)溝通水系，增強(qiáng)過洪能力;加大恢復(fù)植被力度，增強(qiáng)灘涂生態(tài)功能;修復(fù)緩沖區(qū)，控制人為干擾和過渡利用;采用生態(tài)型護(hù)坡，避免河道直線化和河岸的混凝土化，使其具有作為河流的自然形態(tài)。

2.2水質(zhì)、水量、水文、水力條件的改善

水質(zhì)條件的改善要通過污水處理、控制污水排放、生態(tài)技術(shù)治污、源頭清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等改善河流水系的水質(zhì)。水量條件的改善是通過水資源的合理配置以維持河流河道最小生態(tài)需水量(和最低生態(tài)水位)和最大流量(最高水位)。水文情勢和水力條件的改善是盡量保持自然河流豐枯變化的模式，使河流兩岸水陸交錯帶以及灘涂濕地有適當(dāng)?shù)暮樗母蓴_，以保持生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，以及結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定。

2.3生物物種多樣性恢復(fù)

生物物種多樣性恢復(fù)包括瀕危、珍稀、特有生物物種的保護(hù)、水陸交錯帶植被恢復(fù)、魚類等水生生物資源的恢復(fù)等。

3河流生態(tài)修復(fù)的原則

3.1社會服務(wù)功能和生態(tài)功能同時修復(fù)

松花江水生態(tài)修復(fù)應(yīng)在滿足防洪、供水、發(fā)電、旅游等社會服務(wù)功能的同時，具備良好的生態(tài)功能。

3.2與防洪規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)

松花江水生態(tài)修復(fù)應(yīng)該符合社會發(fā)展總體規(guī)劃，特別要與松遼流域和哈爾濱市的防洪規(guī)劃相協(xié)調(diào)，還應(yīng)與有國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、流域綜合規(guī)劃、水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、城市市政建設(shè)規(guī)劃、自然保護(hù)區(qū)等規(guī)劃相銜接。

3.3自然自我修復(fù)為主、人工干預(yù)為輔

松花江水生態(tài)修復(fù)要充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能，當(dāng)外界干擾未超過生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時，可以按照自組織功能靠自然演替實現(xiàn)自我恢復(fù)目標(biāo)。當(dāng)外界干擾超過生態(tài)系統(tǒng)的承載能力時，則需要輔助人工干預(yù)措施創(chuàng)造生境條件。然后，充分發(fā)揮自然修復(fù)功能，使生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)某種程度的修復(fù)。

3.4確保生態(tài)系統(tǒng)用水需求

應(yīng)在水資源承載能力范圍內(nèi)，規(guī)劃社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水，應(yīng)在滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的前提下，確保生態(tài)系統(tǒng)的用水需求。

3.5確保河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)

污水達(dá)標(biāo)排放，控制面源污染，確保河流水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4松花江水生態(tài)修復(fù)措施建議

目前的松花江哈爾濱市區(qū)江段，現(xiàn)有江道形態(tài)已失去天然河道的特點，這是哈爾濱市城市、社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求造成的。在河流生態(tài)修復(fù)過程中，應(yīng)從尊重歷史的角度出發(fā)，在滿足防洪安全的前提下，進(jìn)行適當(dāng)修復(fù)，建議如下:1)雖然受兩岸堤防限制，整個江道形態(tài)固定，但江道內(nèi)河流的蜿蜒形態(tài)依然存在。同時，鑒于現(xiàn)有堤防是多年歷史形成的重要防洪體系，而且目前還達(dá)不到100年一遇標(biāo)準(zhǔn)。因此，建議兩岸堤防位置不變，保持現(xiàn)有江道水流形態(tài)的蜿蜒性以及兩岸堤防的非自然形態(tài)。2)江道內(nèi)已有不少灘島、淺灘和深潭，地表景觀較為豐富，具有多樣化的水生環(huán)境和動植物棲息地，不易再造淺灘和深潭，而應(yīng)結(jié)合《松花江流域防洪規(guī)劃》和《黑龍江省哈爾濱市防洪規(guī)劃修編報告》，清除主江道有礙行洪、惡化航道及嚴(yán)重影響城市環(huán)境的淤積灘涂，增強(qiáng)河流的泄洪功能。3)現(xiàn)狀堤防已將江道嚴(yán)重縮窄，最窄處僅有1.5km，不宜為了土地開發(fā)利用或順直堤防。將堤防向江道內(nèi)推進(jìn)，進(jìn)一步擠占河流的空間和洪水的行洪空間，不利于河流的防洪功能和生態(tài)功能的修復(fù)。4)鑒于現(xiàn)狀堤防、大壩等人工構(gòu)筑物破壞了江道水流的橫向和豎向連通性，可采取措施恢復(fù)或改善，修復(fù)松花江兩岸水陸交錯帶生態(tài)系統(tǒng)，使該江段河流廊道成為具有生命源泉意義的百里生態(tài)長廊。5)由于大頂子山航電樞紐的建設(shè)以及松花江7個規(guī)劃梯級的建設(shè)，河流縱向連通性修復(fù)困難，但需加強(qiáng)河流水生魚類等生物的生態(tài)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)有發(fā)生生態(tài)問題的趨勢，及時進(jìn)行科學(xué)研究并采取適當(dāng)修補(bǔ)措施。6)合理設(shè)置生態(tài)緩沖區(qū)。從哈爾濱市的實際出發(fā)，應(yīng)用生態(tài)修復(fù)理論，針對哈爾濱松花江城區(qū)段堤岸及堤內(nèi)水陸交錯帶，研究探索能促進(jìn)水生生態(tài)系統(tǒng)與陸生生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系，恢復(fù)橫向、豎向連通性，并適于動植物及微生物生存的生態(tài)型河流堤岸及生態(tài)緩沖區(qū)。修復(fù)中，應(yīng)盡量采用非工程措施，如生物措施和管理措施，如生態(tài)良好部位不加干擾自然修復(fù)、破壞部位人工植樹種草等措施。但為了保證堤岸的安全，在某些部位，如沖刷較大的部位，可采取工程措施，修復(fù)材料應(yīng)盡量采用建筑材料和植物材料的組合。

河流生態(tài)修復(fù)方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程；概念；設(shè)計原則

0.前言

水利工程作為一項綜合性工程，其修建主要目的是為了開發(fā)使用水資源及消除水害。根據(jù)服務(wù)對象將水利工程進(jìn)行劃分，水利工程主要存在目的有防洪、農(nóng)田、水力、港口與航道、排水與供水、環(huán)境及海圖圍墾等工程，即集發(fā)電、灌溉、供水和防洪為一體綜合工程項目。修建水利工程需對魚道、水閘、渡槽、渠道、堤、壩、進(jìn)水口和溢洪道等建筑物進(jìn)行修建來實現(xiàn)既定目標(biāo)，而水利工程的修建在給人們生活帶來利益的同時，也不可避免存在諸多不利影響，對生態(tài)環(huán)境造成不同程度的損害。因此，設(shè)計水利工程時務(wù)必要統(tǒng)籌兼顧環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)等因素，保持水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的平衡，以可持續(xù)發(fā)展觀為導(dǎo)向，引進(jìn)生態(tài)水利工程概念，探究生態(tài)水利工程設(shè)計原則，促進(jìn)人與自然和諧共處。

1.生態(tài)水利工程的概念

隨著生態(tài)環(huán)境被人們?nèi)找嬷匾?，生態(tài)學(xué)概念已被逐步引用到各行各業(yè)。生態(tài)水利工程作為一門正在發(fā)展探索新學(xué)科，它是在水利工程學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展，主要探究的是水利工程建設(shè)在合理利用水資源和滿足人們各類需求前提下，統(tǒng)籌兼顧生態(tài)健康及可持續(xù)發(fā)展，并以結(jié)合生態(tài)學(xué)理論、原理和技術(shù)方法來確保生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益的和諧共存。[1]生態(tài)水利工程大體包括四個內(nèi)容：（1）生態(tài)水利工程在開發(fā)水利途中，要首先考慮生態(tài)系統(tǒng)，以不影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境為導(dǎo)向，將水利工程結(jié)合到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)里，將水利工程看作生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺重要部分；（2）由于傳統(tǒng)水利工程在建設(shè)途中，會嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，基于此生態(tài)水利工程建設(shè)在進(jìn)行時，要防止建設(shè)途中對生態(tài)環(huán)境的相關(guān)影響；（3）在生態(tài)水利工程施工完畢并投入運行后，要按照當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)規(guī)律調(diào)節(jié)控制水資源，避免強(qiáng)制性打破原有生態(tài)規(guī)律現(xiàn)象發(fā)生，這要求生態(tài)水利工程運行不僅要滿足實際情況，還需綜合考慮當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)規(guī)律以及水利資源的調(diào)配方法；（4）在選擇生態(tài)水利工程建設(shè)地址時，要將對生態(tài)系統(tǒng)的影響大小放在首要地位，選址選在對生態(tài)系統(tǒng)有著較小影響作用的地方，如此一來就可減少建設(shè)途中和今后生態(tài)水利工程在運行時對生態(tài)系統(tǒng)影響程度。

2.生態(tài)水利工程的設(shè)計原則

2.1安全、經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程作為綜合性、復(fù)雜性工程，治理河流時，要在符合水文學(xué)、工程學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)上，確保工程建設(shè)耐久、安全和穩(wěn)定。建設(shè)生態(tài)水利工程要以設(shè)計規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵守，保證工程能抵抗侵蝕、冰凍、干旱、洪水等災(zāi)害。[2]對生態(tài)水利工程進(jìn)行設(shè)計時，要以河流斷面為設(shè)計依據(jù)，并統(tǒng)籌兼顧河流泥沙沖刷能力和運輸能力，探索河流變化中規(guī)律特征，確保生態(tài)水利工程耐久和持續(xù)性。因無法事前把握生態(tài)演替過程，工程設(shè)計具備風(fēng)險性，故而設(shè)計要遵守風(fēng)險最小、利益最大設(shè)計原理，利用經(jīng)濟(jì)工具分析生態(tài)水利工程，以檢測和評估生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合河流生態(tài)體系自復(fù)能力，設(shè)計投入最少，產(chǎn)出最大技術(shù)方法。

2.2河流環(huán)境多元化原則

河流中存在不同類型植物與動物，只有保障河流環(huán)境多元化才能確保生物維持多樣化。生態(tài)環(huán)境多樣化不僅包含河流形狀，還包括土壤情況。河流的生態(tài)系統(tǒng)主要由氣、水相結(jié)合，具備縱向滲透性和橫向生物多樣性，而水陸與水氣間密切關(guān)系組成了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，因河流系統(tǒng)的異質(zhì)性，使得水文脈沖、水質(zhì)、水深、水溫、流速和流量處在不斷變化中。[3]又因河床材料的異質(zhì)性，使得生態(tài)環(huán)境具備多樣性特點，進(jìn)而河流周圍生物群落在朝著多樣化方向不斷發(fā)展。而科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，擴(kuò)大了水利工程建設(shè)規(guī)模，大規(guī)模河流治理工程，導(dǎo)致河流走向了渠道化、非連續(xù)化、單一化發(fā)展道路，生物群落種類在日益減少，河流生態(tài)系統(tǒng)在逐步退化?；谶@種情況，生態(tài)水利工程要將生物維持多樣化看作設(shè)計原則，并在設(shè)計途中，保護(hù)河流原有多樣化物種和生態(tài)環(huán)境，降低河流渠道化、非連續(xù)性特征，確保生物群落生存環(huán)境良好。

2.3生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)原則

河流在與周圍鄉(xiāng)村、城市、森林、田地構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的同時，自身也為河流生態(tài)體系?；谶@種背景，河流是生物生存重要場所，河流生態(tài)系統(tǒng)不僅包括生物系統(tǒng)和水文系統(tǒng)，還包含人造工程設(shè)施系統(tǒng)等。河流始發(fā)地到終點站所有地帶地下水和地表水構(gòu)成了水文系統(tǒng)，水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)一起構(gòu)成河流自然生態(tài)系統(tǒng)。此外，人類活動和人類工程設(shè)施會對水域生態(tài)系統(tǒng)造成一定影響，一旦水域生態(tài)體系遭到危害，就需整合性探究各類影響因素，在充分利用河流自身修復(fù)能力、整個水域修復(fù)能力基礎(chǔ)上，清晰掌握生態(tài)系統(tǒng)中各要素特點，根據(jù)要素間共同作用來歸納河流系統(tǒng)綜合修復(fù)方案。

2.4生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)力主要表現(xiàn)在適應(yīng)生態(tài)發(fā)展上，即為適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，在生態(tài)環(huán)境選擇中存活物種，尋找能促進(jìn)其生存的能源條件和生存環(huán)境。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)力，自然界在選擇適應(yīng)生態(tài)發(fā)展物種基礎(chǔ)上，構(gòu)建合適生態(tài)體系。對此，生態(tài)水利工程設(shè)計要有效控制河流，結(jié)合生態(tài)理念，以自然觀念為導(dǎo)向，促進(jìn)河流其自我修復(fù)力的充分發(fā)揮，確保人與自然和諧共處，并根據(jù)建設(shè)地址實際狀況，參照河流自然、美學(xué)價值來制定設(shè)計方案。具體設(shè)計中，要以大尺度景觀作為基礎(chǔ)，避免短時期、小尺度景觀，大尺度對河流自我修復(fù)有著重要影響，而小尺度景觀對河流自我修復(fù)不利。[4]景觀整體性要求著眼于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，掌握不同生態(tài)體系各要素間作用，來提出整體性、綜合性修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計方案。

2.5反饋調(diào)整原則

設(shè)計生態(tài)水利工程雖在結(jié)構(gòu)上與河流生態(tài)系統(tǒng)相統(tǒng)一來確保生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，但具體執(zhí)行中，卻不可一味按照既定目標(biāo)來執(zhí)行，要根據(jù)自身特性來不斷發(fā)展。河流生態(tài)在修復(fù)中難免會遭受人類干擾，對此可采取監(jiān)控技術(shù)，監(jiān)控生態(tài)變量，促進(jìn)生態(tài)走向良好發(fā)展方向。因生態(tài)、社會系統(tǒng)在時間和空間上都存在不確定，且生態(tài)系統(tǒng)不僅會受到自然系統(tǒng)影響，還會受到人類系統(tǒng)影響，生態(tài)水利工程設(shè)計發(fā)生轉(zhuǎn)變成為了必然，要求采取反饋調(diào)整方法，按照既定流程來設(shè)計。 生態(tài)水利工程建設(shè)中監(jiān)測要貫穿始終，成為工作開展基礎(chǔ)，并按照完整歷史數(shù)據(jù)和監(jiān)測資料來有效評價，追蹤河流生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，預(yù)測發(fā)展方向。評價中可采取參數(shù)比較方法，可通過比較河流初期狀況，或其他條件類似生態(tài)水利工程，來得出評價結(jié)果。

綜上所述，隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，生態(tài)理念被融入到了各行各業(yè)。由于傳統(tǒng)水利工程建設(shè)重點放在了人類生活便利上，忽視了對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。對此，生態(tài)水利工程概念的提出成為了必然，它轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)水利工程設(shè)計理念，在水利工程建設(shè)中融入了生態(tài)學(xué)原理，講究的是人與自然的和諧發(fā)展，并以可持續(xù)發(fā)展觀為導(dǎo)向，制定生態(tài)水利工程設(shè)計原則。

【參考文獻(xiàn)】

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河流生態(tài)修復(fù)方法范文第4篇

關(guān)鍵詞：河流治理;生態(tài)修復(fù)技術(shù);應(yīng)用研究

中圖分類號：P343.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

傳統(tǒng)的河流治理,主要考慮的是河流的抗洪、排澇、航運等功能。在岸坡處理上注重抗沖刷防坍塌的措施,而對河流周邊及河流本身的生態(tài)環(huán)境考慮不多, 這樣會導(dǎo)致河流發(fā)生渠道化，從而影響河流的生態(tài)問題。于是，許多發(fā)達(dá)國家陸續(xù)開展了河流復(fù)原工程,對河流實施生態(tài)修復(fù)并且取得了較好的效果。下面筆者將結(jié)合實例對生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河流治理中的應(yīng)用作出探討。

一、城市河道污染的成因

城市河道和湖泊是與人類生產(chǎn)和生活緊密相連的水環(huán)境,作為城市生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,具有供應(yīng)水源、改善環(huán)境、提供綠地、文化教育和娛樂休閑等功能,對城市的生態(tài)建設(shè)具有重要意義。但是隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市人口聚集,經(jīng)濟(jì)活動日趨頻繁,工業(yè)廢水和生活污水大量排放,垃圾的隨意丟棄,使城市環(huán)境污染、水質(zhì)惡化,原來清澈的河水變得又黑又臭,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,嚴(yán)重制約城市的社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,同時危及人民的身體健康。城市河道黑臭的污染來源主要有工業(yè)廢水、生活污水垃圾等點源污染及地表徑流、農(nóng)業(yè)徑流、大氣的干沉降和濕沉降、村落集約化畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市的水土流失以及河道底泥層等非點源汚染。由于長期處于過量納污的狀態(tài),導(dǎo)致水體供氧和耗氧失衡,水體環(huán)境缺氧,使原本山好氧微生物健康降解水體污染為主導(dǎo),將有機(jī)物中的氮、硫、碳分解成碑酸鹽、硫酸鹽及二氧化碳等的方式減弱甚至消失,從而失去凈能力,而在此時厭氧微生物沾性趨強(qiáng),污染物轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生甲燒、氨氮、硫化氧、揮發(fā)性存機(jī)酸等臭惡臭物質(zhì)以及鐵、猛硫化物等黑色物質(zhì),從而導(dǎo)致河道水體黑臭。氨氮是目前城市河道水體中的首要污染物,通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出地表水V類氨氮含量的標(biāo)準(zhǔn),在區(qū)域水環(huán)境氨氮污染嚴(yán)重和城市河道有機(jī)污染物沉淀、累積的現(xiàn)狀下,氧氮的降解是城市河道污染水體治理過程中必須面對的難題。

二、生物修復(fù)技術(shù)的特點

在城市河道污染中,營養(yǎng)物缺乏或營養(yǎng)元素比例失衡是水體環(huán)境中微生物降解存機(jī)污染主要限制因素之一,向水體中投加適當(dāng)比例的有機(jī)酸可以提高微生物的代謝能力,從而增強(qiáng)水體自凈能力,對水體修復(fù)具有積極作用。雖然在污染水體生物修復(fù)中以微生物修復(fù)為主,但如果能配合水生植物,浮游生物及負(fù)類從水體整個生態(tài)系統(tǒng)上進(jìn)行全而的生態(tài)修復(fù),徹底打通氮素、磷素等污染物循環(huán)的各個關(guān)節(jié),那么污染水體的修復(fù)效果將會更持續(xù)和有效。

三、生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河流治理中的應(yīng)用

3.1微生物對污染水體的凈化作用

相對于水生植物而言,微生物具有培養(yǎng)周期短、生長繁殖迅速、適應(yīng)能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)化效率高等特點,因此在治理河道污染水體的過程中起著不可替代的作用。微生物從以下幾個方面對河道水體進(jìn)行凈化:微生物對水體有機(jī)污染物的去除:一方面菌體的同化作用會轉(zhuǎn)化部分有機(jī)污染物為自身物質(zhì),另一方面微生物分泌的胞外酶能快速降解大分子有機(jī)物,實現(xiàn)對水體有機(jī)污染物的降解和去除。微生物對水體氮素的去除:通過氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌的作用,實現(xiàn)水體中氮素的生物地球化學(xué)循環(huán)過程,并最終使水體中過量的氮素以氣態(tài)的形式逸出水體。微生物對水體憐素的去除:一方面微生物的代謝作用可以降低水體中磷素濃度;另一方面某些微生物能通過同化作用,將水體中的有效磷轉(zhuǎn)化為菌體自身的有機(jī)磷,通過食物鏈的傳遞作用,去除水體中的憐素。3.2微生物驅(qū)動的水體氮素循環(huán)

氮素污染是當(dāng)前我國水體中的首要污染物,氮素過多會引起水體富營養(yǎng)化,破壞水體中的生態(tài)平衡,喪失自凈能力。而氮素的其它形式,例如氨氮、亞硝酸鹽氮更會威脅水生生物的生存甚至人類的健康。自然水體中的氮素,主要以氨氮和有機(jī)態(tài)氮的形式存在,也有少量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。水體中微生物可以將有機(jī)形態(tài)氮迅速分解轉(zhuǎn)變成氨。在有氧的環(huán)境下,水體中的微生物將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。當(dāng)水體中硝酸鹽氮含量較高時,說明水體環(huán)境在需氧方面是穩(wěn)定的。在大量缺氧時,確酸鹽氮或亞確酸鹽氮在水體微生物的作用下,發(fā)生反砲化作用,還原為氮氣?？諝庵械獨庠谠孱惖戎参锏墓痰饔霉潭ǔ砂?溶解于水體中。硝酸鹽氮也可被水生植物直接吸收利用,形成植物蛋白質(zhì),其被水生動物食用,又轉(zhuǎn)化成動物蛋白。動植物的死亡后通過微生物的分解又可以再次產(chǎn)生氨,在銷化細(xì)菌的作用下又氧化成稍酸鹽,如此往復(fù)循環(huán)。

微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)是造宜于城市污染河道原位修復(fù)的、受到廣泛重視和應(yīng)用的治污技術(shù),具有成本經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用簡單,且便于與其它治污技術(shù)稱合使用的特點。其技術(shù)核心在于促進(jìn)水體微生物的活性,加快水體污染物的降解和轉(zhuǎn)化。日前,基于微生物強(qiáng)化修復(fù)的污染河道原位修復(fù)主要采用兩種技術(shù),一種是直接向水體中補(bǔ)充高密度發(fā)酵獲得的能高效降解污染物的功能微生物,另一種是向水體補(bǔ)充能促進(jìn)微生物生長、解毒及污染物降解的有機(jī)酸、營養(yǎng)物質(zhì)、緩沖劑等微生物激活劑。

四、把生態(tài)環(huán)境保護(hù)融進(jìn)到水利建設(shè)工程的各個環(huán)節(jié)之中

注重水利工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)對環(huán)境的影響。首先在水利工程的設(shè)計階段，要以和諧持續(xù)發(fā)展為理念，注意保護(hù)動植物棲息地，魚類產(chǎn)卵環(huán)境以及鳥類和水禽棲息地和避難所等。在工程的建設(shè)階段，優(yōu)先考慮采用環(huán)保的技術(shù)措施，在水利工程建設(shè)階段，盡量采用有利于植物生長、動物成長，或?qū)又参锷L和環(huán)境影響最小的環(huán)保材料。最后在水利工程完成階段，要建立健全水利工程環(huán)境影響監(jiān)測和反饋機(jī)制，跟蹤評價對環(huán)境的影響，以便及時發(fā)現(xiàn)不良影響并采取解決措施，最大限度的降低環(huán)境破壞程度。同時注意工程附近居民的生活狀況， 如果發(fā)現(xiàn)不良的影響，要采取措施減少影響帶來的損失，必要時加以賠償。

在水利工程建設(shè)方面，應(yīng)建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，以“誰損害，誰補(bǔ)償，損害誰，補(bǔ)償誰” 為原則，明確補(bǔ)償?shù)闹黧w和補(bǔ)償?shù)姆秶?。所以，建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，還原生態(tài)價值，不僅有利于減少水利工程在建設(shè)過程中對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響，也促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，呼應(yīng)了和諧社會理念。

五、生態(tài)修復(fù)技術(shù)的發(fā)展前景

盡管污染水體的微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)具有諸多的優(yōu)點,但在實際應(yīng)用中也面臨一定的問題。而投放微生物激活劑盡管不存在太多的安全性問題,其實用性也與待處理水體環(huán)境的微生物生態(tài)關(guān)聯(lián)甚深,其中含有的酶類的環(huán)境耐受力是其作用效果發(fā)揮的限制性因素。另外,對于流動性較強(qiáng)且污染程度較輕的水體來說,微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效果是比較差的。因此,微生物修復(fù)技術(shù)今后的發(fā)展趨勢是:1)從原位環(huán)境中分離蹄選高效的功能微生物,并建立具有應(yīng)用價值的高密度發(fā)酵工藝,以提高投加微生物降解污染物的效率并有效降低應(yīng)用成本;2)從分子水平上深入研究微生物在污染水體中的環(huán)境生態(tài)行為及其與環(huán)境因子的相互作用關(guān)系,掌握微生物強(qiáng)化修復(fù)污染水體的過程與機(jī)理3)微生物強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)與物理,化學(xué)修復(fù)方法,以及其它生物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ),提高污染水體修復(fù)的效果和經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

一條荒涼的河流，經(jīng)過系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計，通過多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，生態(tài)系統(tǒng)得以逐步恢復(fù)。通過城市河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究、應(yīng)用和推廣，希望可以對的河道生態(tài)治理提供一些幫助。河流生態(tài)修復(fù)具有多學(xué)科交叉性，僅僅從景觀修復(fù)的角度也不足以解決當(dāng)今河流存在的各種問題。城市河流的生態(tài)環(huán)境修復(fù)和保護(hù)，需要各個行業(yè)共同關(guān)注，也在此呼吁今后對河流的開發(fā)和治理一定要在保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境的前提下進(jìn)行，避免先破壞后修復(fù)的不合理模式。

【參考文獻(xiàn)】

河流生態(tài)修復(fù)方法范文第5篇

1研究區(qū)域大洋河流域

地理坐標(biāo)介于123°31′—123°43′E，39°48′—39°N。源于鞍山市的岫巖縣西北部偏嶺山脈的帽山，流經(jīng)丹東市的鳳城和東港市，由東港孤山鎮(zhèn)和黃土坎鎮(zhèn)入黃海，河長202km，年平均徑流量31×109m3，流域面積6520km2。整個大洋河流域形狀呈梯形，上寬下窄。河網(wǎng)發(fā)育良好，密度大，支流多，河道彎曲，比降大，流程短。水系內(nèi)多為山地，丘陵，為山區(qū)性河流。該區(qū)屬于北溫帶濕潤季風(fēng)氣候，4季分明，降水豐沛，年內(nèi)時空分布不均，多暴雨，為暴雨洪水和泥石流多發(fā)地[11]。流域內(nèi)現(xiàn)有人口83.3萬人，現(xiàn)有耕地面積8.8萬hm2。河口區(qū)發(fā)育典型的濕地生態(tài)系統(tǒng)，主要濕地植被為蘆葦群落，河口區(qū)域為強(qiáng)感潮河口，高低潮差約4m。

2資料與方法

2.1材料來源收集或購買的數(shù)據(jù)，主要有大洋河全流域高精度DEM數(shù)據(jù)和大洋河流域1∶50萬河網(wǎng)水系圖。具體參數(shù)如表1所示。

2.2計算方法河口濕地發(fā)育階段與流域發(fā)育階段是一致的?？梢酝ㄟ^河流流域地質(zhì)地貌發(fā)育過程來推算和確定河口濕地發(fā)育階段。而流域地質(zhì)發(fā)育過程的具體方法前人已有探索，本文主要引用地形發(fā)育階段學(xué)說提出的面積——高程積分曲線分析法和水系分形理論提出的河道分維數(shù)算法來確定流域河口的地質(zhì)發(fā)育階段[12-14]。

2.2.1積分曲線法積分曲線法源于美國地理學(xué)家W•戴維斯提出的地形發(fā)育階段的學(xué)說。經(jīng)過后人的逐漸完善，逐漸演變稱為高程分析法，或叫面積-高度分析法[式(1)]。該理論認(rèn)為：任何一流域地形的發(fā)育階段，可以用反映物質(zhì)分配狀況的高程積分曲線來表示，任何一個流域地貌地形的高程曲線的形態(tài)，就可以判別該流域地形發(fā)展的階段。高程積分值大于60%時，地貌特征發(fā)生迅速變化，水系不斷擴(kuò)展與分枝，侵蝕過程強(qiáng)烈，視為未均衡的幼年期地形。當(dāng)高程積分值大于35%而小于60%，侵蝕過程變慢，流域的地貌形態(tài)基本上趨向于穩(wěn)定狀態(tài)，地形特征不再發(fā)生明顯的變化，視為均衡的壯年期地形。當(dāng)高程積分值小于35%，侵蝕過程很弱，地貌形態(tài)穩(wěn)定，地形不再發(fā)生變化，屬于老年殘丘階段[15]。具體的高程曲線特征如圖2所示。

2.2.2分形理論分形理論是一門新興學(xué)科，旨在探索自然界中無序、非穩(wěn)定、非平衡、非確定性的非線性現(xiàn)象和過程，研究自然界中有序-無序、宏觀-微觀、整體-局部之間的內(nèi)在規(guī)律[12]。在流域地貌特征的研究中，分形維數(shù)可以看作是復(fù)雜的流域地貌量化參數(shù)，能夠綜合的體現(xiàn)流域地貌特征。同時，分形研究有助于研究河流長度與流域匯水面積的關(guān)系，有助于模擬流域水網(wǎng)形態(tài)，反映水系所處流域地貌侵蝕發(fā)育程度和流域地貌發(fā)育程度的差異[13]。具體計算公式如下：地貌劃定為侵蝕發(fā)育幼年期，此時，水系尚未充分發(fā)育，河網(wǎng)密度小，地面比較完整，河流深切侵蝕劇烈，河口泥沙供應(yīng)量逐漸增加，河口濕地處于發(fā)育階段。1.6<D≤1.89流域處于地貌發(fā)育壯年期，流域地勢起伏大，在河流側(cè)蝕、重力作用和坡面沖刷下，尖銳的分水嶺山脊不斷蝕低，谷坡變得緩平，河口泥沙供給充足且穩(wěn)定，河口濕地面積擴(kuò)展迅速，易形成大面積的河口沖積平原和濕地三角洲。1.89<D≤2流域地貌發(fā)育處于老年期，河流下蝕作用弱，河口泥沙供應(yīng)減少，河口濕地處于發(fā)育的老年期，面積不再擴(kuò)大，而在潮汐作用強(qiáng)烈地區(qū)，開始出現(xiàn)河口濕地退化和海侵現(xiàn)象。

2.2.3計算與分析在地理信息系統(tǒng)軟件中生成大洋河流域DEM數(shù)據(jù)，如圖3，針對研究流域地形特征，對不同海拔高度進(jìn)行等高面切面，共取11個流域地形切面（20~1000m），計算不同等高面的切面面積、相對高度和相對面積，結(jié)果如表2所示。將計算得出的相對高度與相對面積在統(tǒng)計軟件沖生成關(guān)系曲線，如圖4所示。另將河網(wǎng)水系圖數(shù)字化，如圖5。在相關(guān)軟件中幾何校正后進(jìn)行矢量分級提取，按經(jīng)典水系分級標(biāo)準(zhǔn)，將大羊河流域所有干、支流分為5級水系，并計算統(tǒng)計水道數(shù)、水道分支比和水道長度比，結(jié)果如表3、表4所示。將獲得的流域分支比（Rb）和流域平均長度比（Rl）帶入公式2，計算得到大洋河河網(wǎng)分維指數(shù)：育的晚年階段。從面積積分曲線和河網(wǎng)分維指數(shù)計算結(jié)果得出，大洋河流域都應(yīng)處于河流發(fā)育的晚年時期。此階段河流下蝕作用弱，河口泥沙供應(yīng)減少，河口濕地也處于發(fā)育的老年期，面積不再擴(kuò)大，而在潮汐作用強(qiáng)烈地區(qū)，開始出現(xiàn)河口濕地退化和海侵現(xiàn)象。通過課題組已有研究發(fā)現(xiàn)，目前大洋河河口天然濕地在萎縮與退化，天然濕地面積下降，濕地核心區(qū)域面積縮減，濕地最大斑塊面積指數(shù)下降，破碎化程度加劇，濕地生境多樣性減少等特征[16]。大洋河河口濕地呈現(xiàn)的景觀結(jié)構(gòu)與本文結(jié)論相吻合，即大洋河口濕地處于歷史發(fā)育的晚年階段。

3討論

3.1流域人類活動縮短河口濕地的演化進(jìn)程。河流中上游的筑壩、采砂，河口地區(qū)圍海造田，圍海養(yǎng)殖等人類活動直接改變了河流的含沙量和河口濕地的景觀格局，加速了河口濕地自身的演化速率，促使?jié)竦丶铀傥s與衰亡[17-18]。另一方面，河流流域范圍內(nèi)的毀林開荒等農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動，加速了流域水土流失，增加了河流的泥沙含量，給河口濕地提供了充足的泥沙來源，促使河口濕地植被生長，暫時性增大濕地淤積速率，擴(kuò)大濕地面積，但從整個河口濕地地質(zhì)發(fā)展過程來看，后一種行為事實上是縮短了河口濕地的生長時間，加速了其滅亡過程。除此之外，河口地區(qū)的防洪建閘、圍海工程、人工種植濕地植被等行為改變著河口濕地的沉積環(huán)境，改變濕地的生境狀況，也影響著河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然生長演化過程[19-20]。

3.2河口泥沙輸入量的變化趨勢是濕地生態(tài)健康評價的重要指標(biāo)之一。河口泥沙輸入量的變化是河口濕地生態(tài)健康狀態(tài)的重要標(biāo)志之一。流域自然輸沙能力主要通過河流對河床的朔源侵蝕、底蝕和側(cè)蝕來完成。一般來說，在流域地貌發(fā)展早期至壯年期，流域溯源侵蝕和底蝕強(qiáng)烈，河流泥沙含量高，保證了河口濕地泥沙和營養(yǎng)物質(zhì)來源，此階段河口濕地擴(kuò)展迅速，濕地植被發(fā)育良好，該階段為河口濕地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)育期。而在流域發(fā)育晚期，河流主要通過側(cè)蝕提供泥沙，其泥沙供應(yīng)能力減弱，帶至河口的營養(yǎng)物質(zhì)減少，河口濕地植被開始退化，濕地面積開始萎縮，此階段河口濕地處于“非健康”的衰亡期。已有研究發(fā)現(xiàn)，密西西比河三角洲由于泥沙輸入量的減少，導(dǎo)致了該地區(qū)濕地植被出現(xiàn)退化，濕地面積開始萎縮，而通過人工引渠輸沙工程，采用沉積物修復(fù)方法，對濕地生態(tài)環(huán)境的修復(fù)有顯著的效果[21]。

4結(jié)論

4.1河口濕地是一個自然演化的“生命體”河口濕地作為一個獨特的“活體”，有著其自身的地理發(fā)育、成熟和衰老的生長過程。在河流流域地貌發(fā)育早期，河流底蝕、側(cè)蝕、溯源侵蝕強(qiáng)烈，含沙量高，泥沙在河口地區(qū)沉降易形成河口濕地，隨著流域地貌發(fā)育到壯年期，河流泥沙含量輸出穩(wěn)定，河口濕地面積繼續(xù)擴(kuò)張；到流域地貌發(fā)育晚期，侵蝕減弱，河流含沙量減少，河口濕地缺乏穩(wěn)定的泥沙供應(yīng)，逐漸萎縮、直至消亡。