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河流生态修复规划

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河流生态修复规划

河流生态修复规划范文第1篇

针对水利工程对生态系统的影响进行较深入地分析,结合生态水利工程规划基本原则有针对性地提出规划设计方法。有效降低水利工程对生态系统的影响,使生态系统明显提高稳定性。

关键词:

生态水利;水利规划设计;规划设计方法

1概述

水利工程的建设在满足水利规划需求的同时也产生很多负面效应,生态水利工程在社会经济发展中具有重要地位,规划设计生态水利工程的方法亟待解决。但在水利工程规划过程中,应对水利工程建设影响生态系统的因素进行综合考虑,有效降低水利工程对生态系统的影响。

2生态水利工程规划设计方法

2.1安全性和经济性。

生态水利工程属于综合性工程,不仅要要与水利工程学原理相符,也要与生态学原理相符。其工程设施应与水文学和工程力学规律相符,才能保证工程设施具有安全及稳定性。生态水利工程在经济方面,应严格按照降低风险增加效益的原则,因生态系统具有随机的演变方向,在规划方面也具有风险性,这更应科学比较规划设计方案,提高对长期评估及定点监测生态系统的重视程度。此外,还应对生态系统恢复能力进行合理利用,采取投入最小且利益最大的规划方法。

2.2生态系统自设计及自我恢复。

自组织功能是生态系统的一个重要特征。在生态学中对分布的丰富物种采用自组织功能进行解释,也充分表明食物网的发展与时间具有一定关系,可持续的生态系统是充分体现了其自组织功能。自然选择的物种就是自组织机理,即部分物种与生态系统友好,可经受自然选择考验,积极探寻适宜的能源和环境条件。受此影响,生态环境能够对具有足够数量繁殖的种群提供一定的支持。自组织功能原理类似于达尔文进化论,只是在研究尺度方面存在一定的差异。达尔文进化论主要是针对生活于地球生物圈的种群开展相关研究,而生态系统种群间产生自组织功能。通过生态系统自设计、自组织功能,自然界可对适宜物种进行科学选择,具有结构合理性,进而实现设计要求,生态工程的成功经验充分说明人工与自然力的贡献难分伯仲。

2.3景观尺度及整体性。

河流生态修复规划及管理应基于大景观尺度、长期和可持续性的保持而避免在小尺度、短期及小范围实施,河流生态修复在大景观尺度上开展具有较高的效率。生态修复小范围不仅具有较低效率,也具有较低的成功率。整体性主要是基于生态系统结构功能,对其要素之间具有的交互作用加深了解,河流生态系统综合、整体的系统修复方法,不只是修复河道水文系统,更不是对单一动物或植被进行修复。而且,应对水域和生态环境的特点提高重视程度,具有随机的水位、流量及水量的水文周期变化等表现,也具有因河流侵蚀与淤积产生的交替变化而形成河势摆动等表现,这对于生物种群基本生存条件具有决定性作用。随不断变化的降雨、水文及潮流等条件动态系统在时空中收缩或扩展而构成水域生态系统,生态系统由限制生态环境时的高度临界状态变化到扩张时的冗余状态。而且,还要对动态扩展的生态环境边界进行综合考虑。因动物迁徙和植物扩散的随机性,生态环境边界也产生动态变化。另外,在时间尺度方面,河流生态修复也非常重要。演进河流系统的过程具有动态性,各河流生态系统都具有历史渊源,应收集、整理有关历史资料,对生态现状与长时间尺度的河流变化之间的关系加深了解,河流生态修复工作具有长期性。根据有关研究结果发现,湿地大约需15~20年才能进行重建或修复。所以,应长期准备河流生态修复项目,并开展长期监测和管理。

2.4反馈调整式设计方法。

生态系统的发展是一个渐进过程,在长时间尺度方面,河流修复工程需要一定时间,自然生态系统需数百万年才能进化。结构复杂性、系统有序性、生物群落多样性及内部稳定性都具有一定程度的提高是进化的趋势,并增强抵抗外界干扰的能力。在短时间尺度方面,生态系统演替也就是生态系统类型的替代也需要较长时间,希望在短时间内河流修复能获得显著效果不现实。对成熟的河流生态系统结构模仿就属于生态水利工程设计,以构建健康、可持续的河流生态系统为目标。按照设计规划,对河流工程项目执行后,逐渐产生自然生态演替的动态过程。此过程并非遵循预期设计目标,并产生多种可能性,不受外界影响的自然生态演进状态是最顶层的理想状态。在河流生态修复工程中,通常难以将其恢复到河流原始未受干扰的状态,自然生态演进过程中,这种原始状态是极限状态上限。若不实施生态修复工程,生态系统受人类活动影响而不断恶化,这是极限状态下限,生态修复在两种极限状态之间具有较多的可能性。对于实施完成的具体生态修复工程,比较理想的结果为:各生态变量的监测结果是目前科技水平可达到的最优值,表明生态演进符合理想趋势。此外,各生态变量监测值是可接受的最低值,包络图产生在两种极端状态之间,实施生态修复工程后的实际状态都处于此包络图中。生态和社会系统可意识到并非静止,在时间与空间方面表现出不确定性。不仅自然系统演替,变化的人类系统及其产生的干扰也造成一定程度的调整生态系统。生态水利工程设计受其不确定性影响而导致与传统确定性的设计方法之间存在一定区别,属于反馈调整式的设计方法。采取反复循环方式,遵循“设计-管理-监测-评估-调整”的流程实施。在此流程中,基础工作是监测。监测工作涉及生物监测和水文观测,在项目建立初期需对监测系统进行完善,以实现观测的长期性。根据历史资料及有关监测数据,采取阶段性评估方法对河流生态系统结构功能及其发展趋势进行客观评估。参照比较方法是比较常用的方法,一是比较河流系统历史及项目初期状况,二是比较相似自然条件下没有实施生态修复的河流。评估结果主要分为:一是生态系统基本上按照预定目标发展,无需进行设计变更;二是需对设计进行局部调整,对新状况进行适应;三是调整原制定目标,采取适宜的设计方法。反馈调整式设计积极倡导各界群体参与,具有广泛性,采取协商沟通方式,积极争取多方的共同利益。交流融合多学科特征,使生态水利工程设计提高科学性。

3结论

综上所述,在水利工程规划设计中应严格遵循基本原则,对突况采取有效方法进行处理,不仅达到水利建设发展的实际需求,还可明显减轻对自然的不利影响,使生态系统得到优化,进而提高生态系统稳定性。

作者:周林 单位:五常市供水公司

参考文献

[1]杨立信.水利工程与生态环境(一)—咸海流域实例分析[M].黄河水利出版社,2010.

[2]董哲仁.生态水利工程原理与技术[M].北京:水利水电出版社,2009.

[3]邵蕾,李丽.浅谈生态水利工程的规划设计基本原则[J].民营科技,2013.10.

河流生态修复规划范文第2篇

 

1. 建设生态水利工程的必要性

 

水利工程指具有防洪、排涝、河道整治、发电、灌溉、供水、航运、生态环境等单一功能或多种功能的兴利除害的工程,这就是传统的水利工程。传统的水利工程规划规划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。生态水利,就是按照生态学原理,遵循生态平衡规律的法则和要求建立起来的满足良性循环和可持续利用的水利体系,生态水利工程不仅需要满足工程本身的生态规划要求,又要满足整个流域水系的生态要求,或者说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。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(如防洪、河道整治工程),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、清洁生产和环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段。建设人类美好的生存环境和社会持续发展,需要生态水利工程。

 

2. 当前生态水利工程工作面临的困难

 

2.1 生态水利工程规划缺乏基于不同区域的评价标准和规划方法。

 

生态水利工程对于工程的服务目标具有明显的地域性区别,因为对于不同地区的生态环境来说它们都具有自己的特点,所以生态水利工程每个地区也应该具有不同的特点,必须因地制宜的进行规划。对于我国的生态水利工程建设来说也有了一些大体的方法和规划标准,但是对于不同地区的工程来说就没有具体的规划指标和参考模式。因此,对于我国现阶段的生态水利工程的规划和建设来说还具有很大的问题,最主要的就是缺乏针对于不同地区生态环境特点的把握以及因地制宜的不同规划方案。

 

2.2 生态水利工程规划工作的目标和标准的确定比较难。

 

对于生态水利工程来说其建设的目标和任务与原有单一的水利工程建设来说有所不同,它更加注意维护和保证生态环境的健康和发展,主要任务和目标就是实现人类和生态系统的和谐相处。所以基于这种特殊的任务,生态水利工程建设的第一步就是确定好规划的目标和建设标准,对于工程要达到的标准都要有一个具体的量化。目前我国的生态保护工作的目标还都处于定向描述的阶段,没有明确的目标和标准,也没有具体量化的一些要求,所以这也就给工程的预期目标和标准的建设以及工程的建设质量都带来了一定的困难。

 

2.3 生态水利工程规划缺少生态水文测验资料。

 

对于工程的建设来说,一些前期必备的资料是必不可少的,生态水利工程建设依然如此。生态水文的测验资料是生态水利工程规划的关键和重要参考内容。如果不能从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理,就很难基于生态系统的自组织规律寻求生态水利工程的规划理论、方法与技术参数。当前,我国水文测验工作相对落后,水文测验站还不能适应当前生态水利工程规划对资料的需求。有关生态水文站方面的规划与布局在我国还未正式开展,国内也少有报道,不过我国已经提高了对这方面工作的重视程度,经过一段时间的努力也会有一定的发展的。

 

2.4 生态水利工程规划技术人才匮乏。

 

不管对于什么类型的工程来说,人才都是工程建设中必不可少的关键组成部分。实现生态水利工程是水利工程和生态学的有机结合,需要生态水利工程的规划人员不仅具备水利工程规划的知识和经验,还要具备生态保护和生态恢复学的理论和知识。以往的人才培养目标和方向,使两者分属于不同的学科与专业,具有两方面综合知识和规划能力技术人才匮乏,加之生态水利工程的实践活动的经验缺乏,可以参考与借鉴的规划项目有限,难以保证生态水利工程的规划水平和质量。

 

3. 生态水利工程基本规划原则

 

3.1 工程安全性和经济性原则。

 

(1)生态水利工程是一种综合性工程,既要满足人类的需求,同时也要考虑可持续发展的要求。另外,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。

 

(2)从生态水利工程的经济上分析,应准寻风险小效益大的基本原则,由于生态系统的演变方向是随机的,生态水利工程规划具有一定的风险,这需要在规划规划中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,应该合理的利用生态系统的恢复能力,力争以最小的投入获得最大收获的规划路线。

 

3.2 生态系统自我规划、自我恢复原则。

 

生态系统的自组织功能是其重要特征。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。依靠生态系统自规划、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,从而完成规划和实现规划。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

 

3.3 景观尺度及整体性原则。

 

(1)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。

 

(2)同时,必须重视水域和生态环境的易变性、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。

 

(3)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。

 

(4)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。河流生态修复长期的工作。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。

 

3.4 反馈调整式规划原则。

 

3.4.1 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。

 

3.4.2 生态水利工程规划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。在河流工程项目按照规划执行以后,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规划预期的目标发展,可能出现多种可能性。最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。

 

3.4.3 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规划不同于传统工程的确定性规划方法,而是一种反馈调整式的规划方法。是按照“规划-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。这就需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。依靠完整的历史资料和监测数据,进行阶段性的评估。

 

3.4.4 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。评估的结果不外乎有几种可能:

 

(1)生态系统大体按照预定目标演进,不需要规划变更;

 

(2)需要局部调整规划,适应新的状况;

 

(3)原来制定的目标需要重大调整,相应进行规划。

 

4. 结束语

 

生态水利工程是一门将生态学和工程学很好的结合在一起的一门学科,也是将人与自然和谐相处的思想很好的运用于实际的学科。因此在生态水利工程的规划过程中,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,提高规划的科学性。

河流生态修复规划范文第3篇

关键词:水利工程设计;生态环境;设计原则

中图分类号: TV文献标识码:A

随着现代工程技术手段的不断发展,人类对河流进行了大规模的开发利用,兴建了一大批各种各样的水利工程。这些水利工程一方面给社会带来了巨大的经济效益和社会利益,另一方面也极大地破坏了人类赖以生存的自然资源和生态环境。因此,如何兴利弊害,充分发挥水利工程为人类造福的优势,减免其对生态环境的不利影响,是广大水利工作者必须考虑的问题。

1.水利工程设计对生态环境的影响

在以往的水利工程设计时,往往单纯考虑一时的经济效益,忽视了对当地生态环境的影响问题,致使自然环境和生物群落受到破坏,局部地区出现生态危机,进而危害人类。如:闸坝阻断河流,影响鱼类回游、产卵区的规模和数量和水生物生长、繁殖和发育;盲目围垦湿地,破坏重要鸟类、兽类栖息地;超采地下水引起地面沉陷、开裂或海水入侵;对水资源开发利用缺乏统一规划和管理,使骨干河道断流或上游引水、下游干旱,造成干旱灾害搬家,土地次生盐碱化,荒漠化;修建闸坝后,水质、水量改变,影响自然景观,阻碍水运通航;因水环境改变而造成的地质灾害,过度围垦湖泊及河道滩地,缩小行洪断面和减少洪水容蓄场所,以致洪水决堤漫溢成灾,如库岸崩塌、黄土湿陷以及水库诱发地震等。总之,人类实施的一系列水利工程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了严重影响。因此,未来的水利工程设计要权衡社会经济需求与生态系统健康需求二者的关系,使二者相辅相成,实现可持续发展。

2.水利工程设计时保护生态环境应遵循的原则

目前, 在水利工程的规划设计规范中, 都要求进行环境影响评价, 并需进行严格的审批。对此应予以充分重视并加强此方面工作。1997 年水利部的《江河流域规划编制规范》(SL201- 97) 中也提出了对江河流域治理开发规划方案进行环境影响评价, 要求从宏观上识别、预估、分析其对生态环境的有利和不利影响, 研究减免不利影响的对策和措施并纳入规划方案。因此,水利工程设计时应从以下几个方面综合考虑,实现生态环境保护。

2.1 水利工程设计与生态环境保护相结合

水利工程设计要坚持人与自然的和谐共处,正确处理工程与人类、自然和环境保护的关系,把对环境的不利影响减少到最小程度,保证生态系统和经济系统的相互协调和良性发展。水利工程设计要以科学发展观为统领,从宏观上识别、预估、分析其对生态环境的有利和不利影响,按照生态环境效益与社会经济效益协同发展原则,建设生态水利工程。

2.2工程安全性和经济性原则

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。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、修复规律,力争以最小的投入获得最大的产出。

2.3提高河流形态的异质性原则

水利工程设计的目标是恢复或提高生物群落的多样性,重点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。因此,在水利工程规划设计前,应该对河流进行生物调查、对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、深泓、泥沙、凹凸岸冲刷、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。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。

2.4生态系统自设计、自我恢复原则

水利工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。要实现水利工程设计与生态环境协调发展,需要依靠生态系统自设计、自组织功能,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。设计生态水利工程时,科技人员要放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念,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。在设计水利工程实施方案时,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。考虑的因素包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,生物的种类、密度、生物生产力及群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要充分利用乡土种,防止外来物种入侵。

2.5 反馈调整式设计原则

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。

2.6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高。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。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;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;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;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,河流生态修复是靠时间做工作的,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.结束语

在新形势下,如何树立和落实科学发展观,使水利工程建设与生态环境保护协调发展,是一项极为重要的课题。综上所述可知,笔者认为如果水利工程设计严格根据生态水利工程的基本原则进行,就能够有效的避免一些突况或者滞后影响事故的发生,就能够满足人类发展过程中的实际需求,同时还大大降低人类对自然环境造成的影响,进一步促进生态系统的稳定性,实现人和自然和谐相处,实现持续发展。

参考文献:

[1]庞英臣 水利工程对河流生态系统的不利影响及对策[J] 黑龙江水利科技,2010(5).

[2]田丰 水利工程建设与保护生态环境可持续发展[J] 辽宁工业大学学报(自然科学版),2009,2.

河流生态修复规划范文第4篇

[关键词] 河道治理 生态环境 修复

[中图分类号] TV8 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)10-0286-01

近年来,随着生活的快节奏发展,人们对河流的开发力度也在逐渐增强,对河道的管理方面也有很多问题出现。河流开发要考虑传统的水利作用,如:防滑用、发电、旅游、供水和航运等;另外还要考虑河流的生态系统是否能够健康稳步发展,可持续发展才是硬道理。我们治理河道的目标就是将生态修复功能和水利功能相结合,在保护河流的生态系统与开发利用河道之间找到一个平衡点。

一、河流治理及生态修复的必要性

河流的开发会带来经济上的发展,但是它的负面影响也是深远的。第一,严重破坏了生态系统,导致生物多样性受损,政治河道导致了流量的变化及输送泥沙的变化,很多生物的原有栖息地消失,导致了物种的消失。第二,频繁发生洪涝灾害,并且城市中的强度有所增强,河流裁弯取直,河床的不透水面积有所增加,河流的泄洪被大大削弱了。第三,影响了城市的地下水供给,这是由于河床硬化。第四,影响两岸的自然美景。

二、河流治理及生态修复的原则

1.生态治理的原则

人类的活动已经对大自然造成了很大的伤害,对河道的生态系统也有所打击,在对河道进行治理的时候要对原有成熟的生态系统进行保留,最大程度上不去破坏原本的自然状态。有需要时可以进行人工修复,以建造河岸的方式来对河道进行治理,选择的树种可以是灌木,也可以是乔木等等。

2.远近结合的原则

学习国外的先进经验,毕竟河流治理工程是长期的事业,关系到子孙后代的伟大事业。应该进行详细规划,分阶段进行。在城市的地形特征与发展状况要被考虑其中,制定合理的治理方案,确定时间和河流区域。

3.和区域规划一致的原则

河流的治理好要综合考虑城市的各方面发展和生态环境,不能偏激的只考虑一方面内容,毕竟治理河道是为人们服务的,不能本末倒置。如果出现冲突,要从两方面进行权衡,避免生态环境的进一步恶化。河流治理是城市整体规划的一部分,要与城市发展一起为人们提供更高的生活质量。

三、河道治理及生态修复的方法

河道的生态修复有两种方法,一是工程措施修复,二是调度措施修复。调度措施修复方法是针对水资源利用造成的生态问题进行修复。工程措施修复是对由于河道治理导致的生态受损进行修复。

1.修复河道的形态

对于天然河道我们要尽量保持它原有的状态,但是形态的修复可以从四个方面进行。一是河道要有连续性。将旧的拦河坝清除,直立的跌水可以改造成缓坡,架设辅助的水道,设置不同种类的鱼道,通常在落差很大的断面。二是使水体的流动具有多样性。利用植石治理的方法,把石头埋入河底,从而形成了深沟与浅滩。三是给予河流更大的空间。四是选择治理方案要严谨。需要考虑的问题有很多,比如:河畔林、生息地、濒临灭绝的物种等。

2.修复河床断面

城市中河流的河床硬化覆盖可以进行以下处理。清理之前在河床上设置的硬质材料,使河床的自然泥沙状态呈现,局部河段可以用复式断面,不同河道有不同的保证率,把他们分成几个等级,按级扩展河道的宽度。河道的上部护坡和平台的过流频率较小,一般可以种植矮乔木,这样还可以促成河道的立体绿化,为市民提供了休闲娱乐的场所。严谨对待河道覆盖和侵占。

原来河道与护岸的改造需要建造生态型的护岸。生态型护岸有三种类型,自然原型护岸和多自然型护岸、自然型护岸。

3.重造河岸的植被与湿地的群落

湿地的一个重要组成部分就是河岸带,它的作用是缓冲、廊道、植被护岸等。利用河岸带的生物重建技术和河岸的缓冲带技术,可以建立起一定规模的植被,这是在生物恢复和重建的基础上进行的。生物恢复和重建的技术包括物种引入、物种保护、物种选育与培植、种群行为的控制、种群动态调控、群落结构了优化等。河岸的缓冲技术包括水土流失控制、土壤恢复、坡面工程等。

4.引进国外的先进经验

一些发达的国家在河道治理和生态修复方面做出了很好的成绩,我们应该学习他们的优秀技术和经验。例如:日本在上世纪九十年代实施了一个计划,倡导一些河段要尽量使用天然材料修建河堤,例如:竹笼、木桩等。日本国内把它叫做”生态河堤”,日本政府为了拯救河流的生态状况应用了这种方式,结果就是流经城市的河岸草木葱茏,堤坝的修建都是用纯天然的石头,现如今,日本有很多自然型河道治理的例子。河道生态修复的工作在我国起步比较晚,正处在向外国学习的发展阶段,现阶段在全国内推行大规模的修复工作还为时尚早。但是今后的发展方向已经很明显,对河道生态修复的热潮必然兴起。

结语

对河道进行治理及生态修复这已经是必然的,此项目在全国甚至是世界都是很有前景的。虽然是一种新生事物,相关技术和理论并不十分完善,但是,它的可操作性与实用性保证了它的存在的必要。人类的生产生活离不开河流,我们对河道的改造虽然满足了经济的发展,但是也带来了不可磨灭的负面影响,水质和景观都受到了极大,尤其是生态功能的破坏。我们进行的修复工作可以改善河流的生态系统,提高水的自净能力,保护了生物多样性。河道治理和生态修复要从实践出发,并且有理论、技术的指导,在不断实践当中积累经验,发现问题,处理问题,创新方法,从而使得环境的良好发展和经济发展做到和谐统一。

参考文献

[1]戴斌,尉红星.绿化生态河道.造福子孙后代――关于新民市柳绕地区生态河道建设的新思路[J].科技资讯,2009(22).

[2]徐晓艳,王鹏,董海波.河道治理的生态水利模式研究[J].科技资讯,2009(09).

河流生态修复规划范文第5篇

关键词:水利工程;生态;规划设计

中图分类号:TV文献标识码:A

生态水利工程学是水利工程学与生态学相融合产生的分支学科,其目的是提高和完善水利工程的规划设计方法。生态水利是21世纪人类的文明进步和实现经济社会的可持续发展对水利提出的必然要求,同时也是21世纪水利发展建设的最高目标。随着经济和社会的发展,我们有必要对传统的水利水电工程规划设计和运行的理念与技术方法进行反思,探索生态系统的水利工程技术体系,这是实现与自然和谐相处目标的时代需求。

1 生态水利工程特征

生态水利,就是按照生态学原理,遵循生态平衡规律的法则和要求建立起来的满足良性循环和可持续利用的水利体系。水利工程在改变自然环境的同时是不能以破坏自然界生态环境平衡为前提的,保护生态环境是水利工程规划必须要坚持的理念。所以说生态水利是围绕生态环境建设而开展的水利工作。与普通工程水利具有不同的显著特征:一是可持续发展。从普通水利工程进入到生态水利工程是水利发展史上的巨大进步,它将使单一的、局部的水利进入到整体的、系统的、科学的、可持续的水利,从简单的单维的水利进入到复杂的多维的水利,满足更多方位的可持续发展和生态平衡要求。二是资源水利。认识到水资源是有限的,是自然资源、可利用资源,要用战略的眼光看待水资源。做到科学规划、永续开发。三是现代水利。它是经济发展的产物,具有较高的科技贡献率和明显的时代特征。生态水利工程的最终目标是实现水利工程的安全、节水、景观、文化性、协调等性能。

2 水利工程与生态体系建设

生态水利工程是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,还要满足水生态系统的健康和可持续性的需求,兼顾水域生态系统健康与可持续性的发展。生态水利是生态体系建设的重要组成部分,同时也是生态体系建设对水利建设的必然要求。生态体系建设离不开生态水利建设这个内涵,没有生态水利良好的发展建设就无法实现完整的、系统的生态体系建设。生态水利工程对于新建工程,是指进行传统的水利建设(如河流管理、防洪工程)的同时,结合河流生态修复的目标;对已建的工程, 则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程技术与传统的治污技术,连同环境和资源管理一起,成为一个主要的河流生态建设的手段。

3 生态水利工程的基本设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程不仅要符合水利工程,也要符合生态学原理原则。生态水利工程项目设施必须符合水文和工程力学规律,以确保工程安全,水利设施稳定和耐用性。必须充分考虑河流沉积物搬运、沉积和河流侵蚀特性、动态研究河政权更迭规律, 论证河流修复工程的稳定性。从经济的角度对生态水利工程分进行合理分析,应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

3.2生态系统的自我恢复原则

可持续性是生态系统的自我恢复功能的体现的主要特征,通过自我恢复功能实现河流物种的自然选择规律,保持生物与生态系统的友好精神,才能找到与自然资源相适合的生态水利工程的设计环境,这与传统的水利工程建设有着本质的区别。生态水利工程在具备人们所期望的水利功能实现的基础上,依靠自组织的功能实现自我修复,依靠生态系统的自组织功能形成了河流生态环境的科学,自我选择合适的物种,从而形成一个完整的河流生态系统。

3.3提高河流形态的空间异质性原则

通常,一个地区的生存空间异质性越高,显示了其内部包含许多不同的小环境,可以使各种不同种类的生物共存。反之,生存空间异质性越底,则其可以容纳的生物种类越少,这将不可避免地使空间内的生物群落环境变得越来越单调,同时在生物群落的性质和密度会导致不同程度的退化。在传统的水利工程建设过程中,对天然河流连续性人工切断,使河流环境在某种程度上变得单一,导致河流生态系统退化。所以,在生态水利工程的设计过程中,必须要有效的促进河流生态的空间异质性的提高,这样才能促进河流生态环境中物种的数量不断增加,从而促进生物群的多样性的回复。当确定河流生态系统的修复目标以后,需要对河流生态系统中的生物种类和密度进行详细的勘察,建立详细的资料库,同时对于河流的自然环境也要有详细的勘察,包括河流的水温、流苏、泥沙、沉积物的迁移转化等等,只有对自然生态环境有详细的掌握,才能为生物群落的生长创造最好的条件,生物群落的发展的基础上,实现对河流生态系统修复功能。

3.4 景观尺度及整体性原则

河流生态系统的恢复应当是建立在对景观的长期保持的基础上实现的,而且必须是大尺度和整体性的,并不是针对某一范围内的系统进行恢复,小范围的生态修复成功率较低,而且在生态系统的恢复效率方面也较低,所以,生态水利工程的设计过程中,必须要注重大尺度、整体性的修复。景观大尺度的原则包括空间尺度和时间尺度两种,而在河流系统受到威胁时,往往也会从这两个角度体现,所以需要对尺度的要素进行综合的研究,科学的掌握河流生态系统本身所具有的流动性、易变性等特点,对生物群落生存的基本条件进行整体性的创造与恢复,才能保证生态水利工程的运行与河流的动态演进过程保持一致,从而促进河流生态系统的恢复。

3.5 自我反馈设计原则

生态系统的成长需要一个漫长的过程,对于河流生态系统的修复来说,同样需要较长的一段实践,才能在系统结构的复杂性、生物多样性等方面获得更多的提升,也能够使河流生态系统自身抵御外部干扰的能力增强,有利于促进河流生态系统稳定性的提高。如果从当前社会发展的时间交替的角度来说,需要实现一种生态系统的自我修复或者是用一种生态系统代替另一种生态系统,往往需要若干年的时间,想在短时间内实现是不可能的。

4 水利工程生态规划设计的要求

对水利工程进行综合开发和合理利用,并对其科学管理水资源,使它更好的服务人民,为人类造福,在这个阶段的水利生态经济环境,人们通常注意环境和生态问题,普遍重视保护资源开发与环境保护、生态协调发展。在这样的前提下强调水利工程建筑物的环境功能和美学价值,已成为一个水利工程设计的新趋势。改善水环境和生态系统为主要目标的“城市环境水利工程建设,它是成为水利现代化建设的重要内容。根据现代城市的特点, 对流经市区的河流归纳起来有两类要求:

1)对河中水流的要求是:水质清洁、生物多样性、生机盎然和优美的水面规划。

2)对滨河带的要求是:能反映本地独特历史、文化、风俗的滨河规划;能提供放眼鲜花、有人工景点、公园化的休闲、娱乐、体育活动空间;能营造浓郁的文化、艺术、科学气氛,具有现代气息、人水关系协调、引人胜、便于人水亲近的滨河带。人们提出这些要求是社会进步的体现,也是社会经济发展的必然。水利建设者应当适应这种趋势,满足社会的要求。在水利工程的规划、设计、施工等方面进行调整和完善,注入更多的人文、艺术、科学和现代气息,注重工程的环境效益和美学效益。