前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇河道治理与生态修复方案范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:洞庭湖;水生态系统;现状;问题;建议
中图分类号:X-4 文献标识码:A
一、引言
得天独厚的生态资源是洞庭湖区的核心资源,是洞庭湖区最大的资本、最好的品牌、最强的竞争力、最重要的生命线。
李白称颂它“水天一色,风月无边”。《岳阳楼记》强调“巴陵胜状,在洞庭一湖”。《洞庭湖志・艺文论》曰:“自来地理山川,一切艺文,至洞庭湖可谓极天下之大观,尽古今人文之能事矣。”
保护好了洞庭湖区的生态,就保住了洞庭湖区的价值、洞庭湖区的地位和特色。因此,在洞庭湖生态经济区建设中,必须始终把生态优先放在最重要的位置。近日,笔者就湖南省益阳市洞庭湖区水生态系统情况进行调研,经调研发现,近几年来,尽管益阳市在洞庭湖水生态系统的修复方面做了大量工作,但问题仍然严重,必须引起各方高度重视。
二、工作现状
(1)政策文件陆续出台。近几年来,按照中央和湖南省委、省政府的要求,抓住洞庭湖生态经济区建设的重大机遇,当地适时出台了一些政策文件,有力地谋划和推进了洞庭湖水生态修复和保护工作。一是规划类文件。《益阳市洞庭湖生态经济区规划》已经公布。由益阳市水务局组织编制的《益阳市水功能区划》一书正式出版发行,这标志着益阳市实施最严格水资源管理制度有了更加科学、详细的标准。洞庭湖益阳生态经济区水利、旅游产业、交通建设、环境保护、国土开发整治、现代农业、工业发展、城镇发展等规划也将陆续出台。二是工作方案。益阳市人民政府印发了《益阳市最严格水资源管理制度实施方案》。益阳市水务局、市发展和改革委员会、市经济和信息化委员会、市财政局、市国土资源局、市环境保护局、市住房和城乡建设局、市农业委员会、市审计局、市统计局联合印发了《益阳市实行最严格水资源管理制度考核工作实施方案》。此方案的正式出台,意味着益阳市人民政府对各区县(市)实行最严格水资源管理制度考核工作已走上制度化、规范化轨道。此外,《益阳市生态功能红线划定试点工作方案》《益阳市城市规划区内自然山体水体保护与利用管理办法》等文件也相继出台。三是决策决定类文件。《关于加强资江流域益阳段水资源保护工作的决议》《加强益阳市城市规划区内自然山体水体保护的决定》相继。
(2)项目建设亮点纷呈。2014年,大力推动各类水生态修复工程。农村饮水安全工程建设加速推进。投资6.27亿元,建设农村饮水安全工程207处,为128万人解决了农村饮水不安全问题。志溪河、兰溪河流域综合治理成效明显。筹资2300万元,完成兰溪河治理龙头工程――团洲闸建设;争取国家投资5077万元,全面启动兰溪河河道清淤、固脚护坡与生态修复;投资510万元,完成了志溪河重要河段整治,两河水质得到明显改善。沅江市启动水生态文明城市建设,“五湖连通”等重点水生态保护项目有力推进。沅江市五湖连通工程从2007年开始设计实施, 总投资约20亿元,通过清淤建闸、河道整治,使河水通畅而变得清澈;通过小桥、栏杆的点缀,使河道美观;通过在沿河两岸种草植树,使环湖路形成一条优美的“绿色长廊”。南县以创建国家级生态县为目标,打造南茅运河百里生态走廊。该项目于2011年启动建设, 截至目前,一期工程累计完成投资5.02亿元,运河基础功能得到治理与恢复。
(3)河湖管理力度加大。开展堤防管理年活动,堤防管理方法和模式不断创新。建成水库实时监控管理系统,实现了益阳市在册517座中小型水库以及资江干流5级梯级电站雨水情信息遥测,实时对水库水位和降雨量进行自动测报,有效提升了防汛突发事件应急指挥救援能力。启动了益阳市水资源管理实时监控系统建设,益阳市中小河流水文监测系统建设项目全面开展。一些违法筑坝设网问题得到整治,切实维护水域生态系统平衡和渔业可持续发展。南县广泛宣传发动,并采取多部门联合执法方式,严厉打击非法炸鱼、电鱼、毒鱼和无证捕捞等行为,坚决取缔灯光诱捕网、定置网、迷魂阵和拦河网等渔具,为放流鱼苗生长创造良好环境,得到上级部门和社会的一致好评。
三、主要问题
关键词 生态功能;区划;永定河
中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023
生态系统服务功能是指生态系统及其生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存和发展的生态环境条件与效用[1]。生态修复强调生态恢复过程中人类的主动性,一般是对原有的受损生态系统进行改进和修补 ,以提高和恢复生态系统的部分结构与功能,其关键是恢复生态系统的功能,并使系统能够 自我维持[2,3]。生态功能区划是依据生态系统特征、受胁迫过程与效应、生态服务功能重要性及生态环境敏感性等分异规律而进行的地理空间分区[4]。生态功能区划能够为维护区域生态系统服务功能,进行区域生态修复与环境管理提供地理空间上的框架[5],目前已成为领域内的研究热点。我国于2002年了《生态功能区划暂行规程》[6],为相关工作提供了原则上的技术指导,在学术界,亦有诸多学者开展了相关研究。大部分是以行政区划地域为研究对象,主要包括省域生态功能区划[4]、城市生态功能区划[8-9]、县域生态功能区划[9],还有部分学者对地域内具体自然要素生态功能分区进行了探索,如湖泊生态功能区划[10]、生态河岸带功能分区[11]、水生态功能分区[12]等。20世纪80年代以来,永定河由于水资源紧缺,生态系统退化严重,生态服务功能急剧衰退。 随着经济社会的快速发展,首都北京对永定河生态服务功能提出了新的需求,永定河生态修 复已经提上了议事日程。河流生态修复是一项功在当代,利在千秋的事业,即将大规模展开 的永定河生态修复将成为我国生态修复建设的标杆性工程。本研究根据生态功能区划的原理,结合永定河的自然环境特征,利用GIS和RS技术进行永定 河生态问题和生态服务功能重要性分析,在此基础上进行以调控河道生态修复为目标的生态 功能区划,以期为永定河生态修复提供科学依据,亦对生态功能区划技术与方法的应用领域 进行探索。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
永定河北京段(幽州―梁各庄)位于北京西部,流经门头沟、石景山、丰台、大兴和房 山五个区,主河道长约170 km,流域面积为3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440万人,GDP为1 150亿元,地方财政收入103亿元, 占全市的5%。本文生态区划范围为永定河北京段河道两边500 m区域,但考虑到河道功能分区不能脱离河道对应流域范围生态现状、生态功能特征及社会经济发展规划,因此本文分析相关内容多以流域为对象。
1.2 数据来源
本研究使用的数据主要包括土地利用/覆被变化数据、自然资源数据、环境质量数据等。土地利用/覆被数据以2009年SPOT数字遥感影像作为数据源,解译生成coverage类型数据,第一大类分为6种类型,其下又分为25个二级类。 自然和社会经济数据主要来自研究区相关的统计年鉴、水资源公报、环境质量报告书等。
2 生态区划目标、方法与原则
2.1 区划目标
永定河河道修复生态功能区划是以指导河流生态修复为总体目标,具体的目标包括 :明确流域生态系统类型的结构以及空间分布;明确河段主要生态环境问题及空间分异;确 定生态环境敏感性与生态功能重要性分布;提供河道生态功能区划,明确各河段生态修复的 方向与调控指标。
2.2 区划原则
在生态功能区划中,将遵循以下原则:全面规划、统筹兼顾原则;突出生态功能体系的整体协调原则;区域共扼性原则;防洪与生态景观优美、农作物经济利益的协调原则;可持续发展与前瞻性原则。
彭?涛等:永定河河道修复生态功能区划研究
中国人口•资源与环境 2010年 第9期2.3 区划方法与技术路线
研究方法主要是在区域生态环境调查与搜集流域相关资料的基础上,利用RS与GIS技术,首先进行生态环境现状评价,明确区域生态系统的空间分布;其次进行生态问题分析与生态功能重要性评价,分析主要生态环境问题的现状和趋势,确定生态敏感区域及生态功能重要性的空间差异;最后根据生态环境特征的相似性与差异性及相关发展规划对河道进行分区,提出不同河段生态修复调控指标。具体技术路线见图1。 图1 河道生态功能区划技术路线图
Fig.1 Technical route for river ecological
function regionalization
3 永定河河道生态功能区划
3.1 自然资源特征分析
3.1.1 地形地貌
永定河北京段地势北高南低,最高海拔约2 263 m,最低为17 m,总体纵坡为1.64‰。三家店以上段干流称山峡段(上游),河道长92 km,河道平均纵坡3.1‰,地貌类型多为山地侵蚀构造地貌,以中山、低山丘陵和河谷台地为主。三家店至卢沟桥称卢三段(中游),河道长约17 km,此段河道已脱离山区而进入低山区及平原,河床淤高,河道纵坡为2.65‰,形成具有河床、滩地、阶地等。卢沟桥至市界梁各庄段称卢梁段(下游),河道长度为61 km,河道逐渐变宽,河道纵坡为1‰-0.38‰,为河流冲积扇,沙荒河漫滩地与风蚀沙地较多。
3.1.2 土壤
永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地带,土壤为山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地带,土壤为地带性土类褐色土;其中,在中山阳坡发育着粗骨性棕壤,低山阳坡发 育着粗骨性褐土,而阴坡发育着典型棕壤与淋溶褐土;中游流经城区,多为火山岩及碳酸岩 的褐黄色的亚粘土;下游主要成土母质有冲积洪积物、冲积物和冲积风积物,以潮土为主。
3.1.3 水资源
永定河近十年来年平均入京水量约为4.07亿m3,而可供水资源量仅仅只有0.53亿m3/年 。上游河道水量与降雨紧密相连,一般年份含砂量都在4%左右,流量为3-5 m3/s。中下游常年 断流,区域地下水类型主要为孔隙潜水,补给来源主要是地下径流及大气降水。每年仍有污水入河,包括工业污水和生活污水,地表水体基本达到了富营养化水平,有水河段总体处于地表水二 级标准,为轻度污染。
3.1.4 气候
研究区位于欧亚大陆东部中纬度地带,处在东部湿润区和西部干旱区之间,大陆性气候明显。整个流域平均年降雨量约为556-560 mm,年际变化大,少雨年仅200-300 mm,而 丰雨年则达1 300多mm,区域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小时,年平均无霜期200天左右。气温日变化及年内变化都很大,上游 门头沟多年平均气温为11.7 ℃,1月份为零下4.3 ℃,七月份达到25.8 ℃。多年平均相对湿度57%,官厅山峡区间年蒸发量在1 800 m m左右,门头沟站为1 890 mm。
3.1.5 生物多样性
上游山区植被以森林及其次生灌丛群落为主,低山地带气候温和,由于森林遭破坏,植被以落叶灌丛为主。下游几乎已经干涸多年无水,河道几乎是杂草丛生的荒地和几乎寸草不生的荒石滩。河川谷地以农作物和蔬菜等作物为主。流域水生植被主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生草本植物等。流域内野生动物有獾、野兔、布谷鸟等几十种。相关保护区共有国家保护野生动物5目8科11种。
3.2 生态问题分析
3.2.1 山峡段水源涵养能力下降,水土流失敏感性较高
三家店以上流域面积1 291 km2,多为石质山区,地形破碎,陡、急、险坡面积比例高,是山洪易发区,以暴雨径流造成的水力侵蚀的水土流失类型为主。中游在清水河流域和下马岭沟流域存在水土流失区。根据2000年全国第二次土壤侵蚀遥感调查结果为759.03 km2,其中,轻度土壤侵蚀610.16 km2,中度土壤侵蚀148.87 km2,土壤侵蚀模数2 000 t/km2•a,年平均侵蚀量291万 t。近年来,山地绿化工程、人工河道绿化工程的逐步实施,使得区域 的林地、草地覆盖率增加,大大降低了水土流失程度,但从地势、地貌、土壤等自然条件本 底看,区域水土流失敏感性较高。
3.2.2 可供水量下降,水质污染
永定河近年来入京水量不断减少,且水质污染仍在继续。上游工业污染源占主要比例,生活污染源所占比例相对较低。据2008年北京市水资源公报,永定河三家店以上干流河道水质标准为Ⅱ类,污染属有机污染型,污染最重的项目有COD、BOD和总氮。上中游沿河地区及企业缺少市政排水及污水处理设施,绝大部分工业废水及生活污水通过地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量约为1 500万t。三家店以下河段已多年断水,沿岸首钢、京能电厂、高井电厂等企业大量开采地下水,导致河道及沿岸地区地下水位下降,严重缺水。
3.2.3 下游河道环境差,风沙严重
永定河三家店以下常年断流,使得下游河道干涸,砂石盗采使植被受到破坏,河床,大面积河滩地已严重沙化,成为北京沙尘源地。未被绿化的空白地段,生物多样性较差,每遇 大风便尘土飞扬,直接殃及沿岸、城区及下风向更远的地区生态环境。
3.2.4 防洪标准未达标准,危及防洪安全
历经多年整治,永定河流域已初步形成防洪体系,但仍存在堤防防灌标准不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影响行洪安全的因素。目前,除卢三段左堤外,永定河现状防洪标准只接 近100年一遇,未达到《北京城市总体规划》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水标准设防”。上游山峡区间没有控制性工程。卢三段石电灰管桥处行洪断面狭窄,形成卡口;广宁路漫水桥、京原路漫水桥行洪标准不足10年一遇。下游地区河道内种植农作物现象普遍,阻碍行洪。
3.2.5 植被结构简单,生物多样性下降
永定河水质污染导致上中游湿地富营养化显著,水生生物大量死亡,使得对生存环境敏感的生物群落或物种迁出湿地。永定河三家店拦河闸以下断流,农作物种植业的发展迅速,河道景观不断变化,生态格局极不稳定,影响生物栖息。过度的资源利用和环境开发建设造成生态与环境质量下降,物种多样性降低,并影响了该区域生态系统自我调节和恢复能力,致使 流域内水、陆生的鱼、鸟等野生动物变得稀少,生物多样性下降严重。
3.3 生态功能重要性评价
生态服务功能重要性评价是针对典型生态系统,评价生态服务功能的综合特征。根据永定河实际情况,本研究主要针对生物多样性保护、水源涵养、土壤保持、净化环境、娱乐休闲等5方面生态服务功能进行重要性评价。首先,根据生态功能价值评估相关的研究成果[13-14] ,评估永定河当前生态现状下的生态功能及分项功能的空间差异;在此基础上,结合《北 京市永定河综合规划报告》、《北京市永定河生态环境建设规划报告》及相关区县对永定河 相应区域的社会经济发展规划,综合确定永定河流域不同河段对应区域的生态功能重要性差 异与河段对应的生态功能定位。
3.3.1 水源涵养
生态系统水源涵养服务功能重要性在于整个区域对评价地区水资源的依赖程度以及洪水调蓄 作用大小。生态系统水源涵养与水文调蓄能力主要受植被类型及其结构、地表层覆盖状况以及土壤理化性质等因素的影响。森林生态系统具有巨大的涵养水源和调节径流的功能,具体包括蓄水作用、调节径流、减缓洪水、影响径流泥沙等。在国家林业局和财政部联合下发的《国家级公益林区划界定办法》(2009)中对永定河的源头和江河两岸的森林被划分为国家重点生态公益林。永定河北京段水源涵养最重要地区主要分布在三家店以上的区域,区内森林覆盖率较高,生态系统保护较好,对于调控永定河水量、延缓洪峰具有极其重要作用;另外,永定河门头沟段湿地自然保护区的湿地资源十分丰富,对调节径流、涵养水源具有重要作用。
3.3.2 土壤保持
土壤形成与保护功能是在分析现有土地利用/覆被水土保持功能现状的基础上,考虑对于北京市风沙防治的作用,确定不同区域的功能差异。研究区土壤保持功能最为重要区域为三家店以上峡谷区河段,上游峡谷区坡度较高,降雨极易引起山体滑坡与表层土壤的流失。近期通过河段周围的大面积绿化工程的实施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大为 降低。土壤保持功能另一重要区域是下游南五环以外河段,此段常年断流,已经成为影响北 京市内风沙的重要源头。当前农田生态系统以及部分规划的人工绿地工程,将对于防风固沙 起到重要作用,从而促进该河段的土壤形成与保护。
3.3.3 净化环境
生态系统的净化环境功能主要是指生态系统的固碳释氧、吸收有害气体的功能。森林、草地、农田等生态系统通过绿色植物的光合作用,能够固碳释氧,中国北方森林的CO2吸收率为13.6 t/hm2[15],吸收有害气体主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。区域净化环境功能第一关键区域是上游峡谷区,这一区域存在大面积林地,其固碳释氧、吸收有害气体能力极强;第二关键区域是中游城市景观段,包括河道两侧的防护林区域及规划城市景观湿地,其对于吸收SO2等有害气体,减噪作用巨大;另外,下游部分地区的农田生态系统对北京市的具有生态屏障作用,农田作物具有很强的光合作用,固碳释氧能力较强。
3.3.4 生物多样性
生物多样性重要性评价主要是评价区域内各地区对生物多样性保护的重要性。本研究遵循优先保护生态系统及野生动物物种分布与生态系统相关性原则,对该区生物多样性保护重要性进行定性评价。永定河北京段的生物多样性十分丰富而且独特,考虑到不同区域内动植物,特别是珍稀濒危 动植物种的分 布、保护级别、特有性、干扰程度不同,以及人力物力有限,区域社会发展需求等,划分出 优先保护地区。根据《永定河绿色生态走廊建设规划》,从2009年起,北京段上游的山峡段,将建设景观面积为180 hm2的6处湿地;城市段,将形成由溪流连通的湖泊和湿地,6处湖泊面积达到680 hm2湿地。区域生物多样性保护最为重要的区域是上游峡谷区,主要包 括目前已经存在的森林生态系统、湿地生态系统以及规划中的湿地生态系统。
3.3.5 娱乐休闲
生态系统为水生生物和陆地生物提供了不同的生境,同时也为人类提供了重要的休闲娱乐服务和美学文化功能。根据实地调查与相关景观规划,永定河北京段休闲娱乐功能最重要区域为上游峡谷区、其次是中游河道两岸与下游个别点状分布的景点、娱乐区域。三家店以上基本常年有水,使得该区域的休闲娱乐功能最为突出,如珍珠湖旅游风景区、妙 峰山以及落坡岭河道两岸等地区;中游城市段规划的人工景观公园是周边市民工作之余娱乐 、散步的第一选择,娱乐休闲功能突出;下游大兴段个别景观区,是人们休闲娱乐常去之处,如黄村公园、半壁店森林公园等。另外,各县区规划发展的多个景点区,也可以提供休闲 娱乐的重要功能,如首钢滨水公园、宛平湖、晓月湖等。
4 永定河河道修复生态功能区划
在充分认识永定河流域生态系统结构、功能及其形成演变规律的基础上,以可持续发展理念与生态系统服务功能理论为指导,以实现区域生态修复分区控制为目标,通过对流域区域社会、经济及自然复合生态系统的特点进行综合调研分析,结合永定河防洪功能的基本定位,考虑永定河(北京段)区域经济社会发展状况及其发展规划,确定河流修复生态功能分区,共5段,并提出修复方向与调控指标。
4.1官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭)
官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭),主河道长约65 km。山峡-自然段为天然河道,对应 流域范围内土地覆被以林地为主,夹有零星未利用地,在整个永定河生态系统中具有最为重要的水源涵养、生物多样性保护功能;官厅水库是北京市水源地之一,担负着向北京供水的重任,河道承担保护引水水质的任务。
根据最新《北京城市总体规划(2004年-2020年)》,在功能分区中,本河段主导功能为“生态涵养发展区”,需要进行重点治理、恢复和保护,开展山区水土保持、改善河道水质、绿化及配水工程等,通过草、灌木、树木合理搭配种植与修剪,减缓土壤侵蚀,减少含氮磷等污染物的暴雨径流入库区,控制面源污染,起到稳定水体生态系统,缓冲陆地污染物对水体的冲击作用。
在充分保护自然生态系统的同时重点发展旅游、探险、度假、休闲、会议、运动为主的产业,推动原生态景观的保护与旅游业的生态化改造,可适度开发珍珠湖、落坡岭等旅游风景区。修复工程可进一步划定河岸水土保持缓冲区、中上游生态治理功能区、自然保护区、生态旅游区、水生植物观赏区等。
总之,此段河道周边自然生态系统保护较为完整,在未来应以限制开发、充分保护为主,努 力维护和增强其水源涵养、风沙防护、水土保持等方面的生态功能。河道生态修复指标应以水量、水质、生物多样性、湿地面积等指标为主。
4.2 官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店)
官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店),主河道长约27 km。此段属官厅山峡的延伸部分,地势较第一段稍低。对应流域范围内土地覆被中林地比例降低,有较大面积的未利用土地及一定比例的建设用地。未来对该流域的发展主要应加强绿化建设和生态恢复,以生态维护、水 源保护、适度旅游和生态农业开发为主。严格控制乃至关停破坏生态环境的产业,综合采取流域生态环境建设、河道防渗与渗滤系统等多种措施,展开水体修复工程建设。尤其是周边湿地的保护,包括三家店核心区湿地、落坡岭核心区湿地等,亦要加强防洪设施建设,提高地区的防洪标准。
从历史变化来看,人类活动进入该区域的程度正逐步加大,此段为自然保护与人类活动的过度区,对应区域生态服务功能以水土保持为主,在未来应以控制开发、合理保护为主。生态修复指标以水土保持、水质类指标、湿地面积为宜。
4.3 城市景观段(三家店-卢沟桥)
城市景观段(三家店至卢沟桥),主河道长约17.4 km。此段河道毗邻市区,对应流域范围内以建设用地为主,受人类活动影响显著。由于此段开始,永定河开始常年断流,几乎没有水生生态系统存在,生态系统以陆地生态系统为主。植被系统受到严重破坏,覆盖率不高。
河道上半段位于城区中心,防洪设施水平直接影响着两岸安危,目前河道为高出地面的地上悬河,两侧为高筑的水泥大坝,将来在永定河生态修复工程中,此处要重视生态工程建设和非工程体系建设,切实注意防洪建设;同时,要防止污水排泄,以免污染地下水质。
河道下半段已出城区中心,河道下降,两岸或河道内出现绿化带以及农业经济作 物的种植。在未来,此段应主抓一些重点河道综合整治工程,要注意疏挖石电灰管桥卡口段,改造京原路漫水桥和广宁路漫水桥等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路桥以上及黄良铁路桥以下河道。
另外,此河段周围,历史遗迹和文化遗留非常多,如乾隆帝亲笔提写的“卢沟晓月”碑刻等,应加强恢复与治理,发展旅游休闲产业,亦可适度发展沿岸种植经济带。
在未来在控制水质的同时,生态建设要结合景观设计,在保证防洪要求的前提下,积极营造城市景观河道,既改善周边的生态环境,又为市民提供休闲娱乐场所,开发此河道沿岸的历史文化资源。生态修复指标以生态用水量、地下水位、人工湿地、绿化面积、人文景观、水质、防洪类指标为主。
4.4 郊野-人工绿化段(卢沟桥-黄良路)
郊野-人工绿化段(卢沟桥至京良路南约20 km),此段河道长约39.8 km。此段开始常年无水,河道干枯,河床,每遇大风便尘土飞扬,成为北京沙尘源之一。对应流域范围内以耕地为主,并有建设用地分散分布,目前人工林地、草地逐渐增多。此段河道较为开阔,有大面积的滩地,河道内种植大量庄稼,生态服务功能以农产品产出为主。未来在保障行洪安全的前提下,应综合利用、开发荒滩地,增加人工绿地面积,增强其休憩功能,使其成为北京郊野公园。受水资源的制约,河道生态建设以绿化及配水工程为主。修复指标应以人工绿地、防风固沙、植被保护、生态用水、人文景观、防洪类指标为主。
4.5 郊野-自然绿化段(黄良路-梁各庄)
郊野-自然绿化段(京良路南约20 km-梁各庄),此段河道长约21 km。此段为永定河出京的最后一段,常年无水,河床,遇风沙尘多。河道善冲善淤,堤防宽窄变化很大,行洪河道与滩地之间没有明确的固定界限, 河床较高。对应流域范围内土地利用覆被主要为耕地和建设用地。河道内或周围建立高尔夫球场或种植庄稼,一方面能起到防风固沙、净化空气作用,并在一定程度上改善河床生态环境;但是另一方面,河道内种植大量庄稼,会延缓水流速度,降低排洪能力。生态服务功能以农产品产出、防风固沙为主。未来应加强其土地利用方向的控制,引导当地农民合理利用土地,不可忽视对排洪能力的维护。目前大部分河道已经被当地农民种植农作物,因此可在保障泄洪顺畅的同时,进行适度开发。该段河道河堤内淤有细土滩地,滩地多有冲淤,弯折较多,主流左右迂回,水流很浅。将重点通过植物配置创造植物景观。修复指标应以防风固沙、防洪、人工景观、人工绿地、人文景观类指标为主。
5 结 论
本文探讨了以河流修复为目标的河道生态功能分区方法与步骤,重点考虑河段生态系统结构和功能,充分利用GIS技术,把永定河主河道分为5个区段,并结合当地社会经济发展状况和相关规划等因素,提出了各生态系统分区修复指标,为顺利开展河流生态修复打下了坚实基础;同时,本研究亦是对生态功能分区理论与成果应用的积极尝试。由于数据等原因,使得本研究在单元精度、定量化分析方面还稍显不足,今后在研究过程,将进一步加强与改进。
参考文献(References)
[1]Daily GC. Nature's Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington: Island Press, 1997
[2]崔爽,周启星.生态修复研究评述[J].草业科学,2008,25(1):87-9. [Cui Shuang, Zhou Qixing. The Researching Progress and Prospect of Ecological Remediation [J]. Pratacul Tural Science, 2008,25(1):87-91.]
[3]陈奇伯,陈宝昆,董映成等.长江上游洋派河流域生态修复研究[J].水土保持学报, 2004,18(1):154-157. [Chen Qibo, Chen Baokun, Dong Yingcheng, et al. Study on Ecological Restoration of Yangpaihe Watershed in Upper Reaches of Yangtze River[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2004,18(1):154-157.]
[4]贾良清, 欧阳志云, 赵同谦, 等. 安徽省生态功能区划研究[J]. 生态学报, 2005, 25(2):254-260.[Jia Liangqing, Ouyang Zhiyun, Zhao Tong Qian, et al. The ecological function regionalization of Anhui Province[J]. Acta Ecologica Sinica. 2005, 25(2):254-260.]
[5]陶星名. 生态功能区划方法学研究[M]. 杭州:浙江大学出版社, 2004,9-10. [TaoXingming. Ecological Function Regionalization for Hangzhou City[M].Hangzhou: Press of Zhejiang Universiyty, 2004,9-10.]
[6]国务院西部开发办领导小组办公室、国家环境保护总局.生态功能区划暂行规程[R]. 2002.[ Office of Western Development Leading Group of China State Council, China State Environmental Protection Administration. Ecological Function Regionalization Provisional Rule[R]. 2002.]
[7]李卫国, 赵彦伟, 盛连喜. 长春市生态功能区划及其调控对策研究[J]. 中国人口,资源与环境, 2008, 18(1): 160-165.[Li Weiguo, Zhao Yanwei, Sheng Lianxi. Typical Urban Ecological Function Zoning and Their Countermeasures in Changchun of China[J]. China Populaiton, Resources and Environment, 2008, 18(1): 160-165.]
[8]王炜, 步伟娜, 纪江海. 资源型城市生态功能区划研究-以焦作市为例[J]. 自然资源学报, 2005, 25(1): 78-84. [Wang Wei, Bu Weina, Ji Jianghai. Study on Ecological Function Division of Resourceful City: A Case in Jiaozuo[J]. Journal of Natural Resources, 2005, 25(1): 78-84.]
[9]陈加兵, 郑达贤. 福建省县域生态功能区划研究[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2006,22(3): 95-99.[Chen Jiabing, Zheng Daxian. Study on the Ecofunctional Regionalization of County in Fujian Province[J]. Journal of Fujian Normal Un iversity (Natural Science Edition), 2006,22(3): 95-99.]
[10]王志宪, 唐永顺. 山东东昌湖生态功能区划及保护与建设[J]. 湖泊科学,2004,16(4):381-384. [ Wang Zhixian, Tang Yongshun. Ecofunctional Regionaliza tion, Protection and Construction in Dongchang Lake, Shandong Province[J]. Jou rnal of Lake Sciences, 2004,16(4): 381-384.]
[11]夏继红, 胡玲. 生态河岸带功能区划的定性与定量研究[J]. 水利学报, 2007,10( 增刊):542-546.[Xia Jihong, Hu ling. Qualitative and Quantitative Function Regionalization of Ecological Riparian Zone[J]. Shuili Xuebao, 2007,10:542-546.]
[12]李艳梅, 曾文炉, 周启星. 水生态功能分区的研究进展[J]. 应用生态学报, 2009, 20(12):3101-3108.[ Li Yanmei, Zeng Wenlu, Zhou Qixing. Research progress in Water Ecofunctional Regionalization[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2009,20(12):3101-3108.]
[13]谢高地,鲁春霞,冷允法.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报,2003,18(2):189-196.[Xie Gaodi, Lu Chunxia, Leng Yunfa. Ecological Assets Valuation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Natural Resource, 2003, 18(2): 189-196.]
[14]李波,宋晓媛,谢花林.北京市平谷区生态系统服务价值动态[J].应用生态学报,2008,19(10):2251-2258.[Li Bo, Song Xiayuan, Xie Hualin. Dynamic Changes of Ecosystem Service Value in Pinggu District of Beijing[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008,19(10):2251-2258.] [15]余新晓,鲁绍伟,靳芳等.中国森林生态系统服务功能价值评估[J].生态学报,2005,25(8):2096-2102.[Yu Xinxiao,Lu Shaowei,Jin Fang,et al. The Assessment of the ForestEcosystem Services Evaluation in China[J]. Acta Ecologica Sininca, 2005,25(8):2096-2102.]
Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing
PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3
(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;
2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
关键词:水利工程;生态环境;影响;对策
Abstract: With the development of our national economy and the progress of science and technology, water conservancy project in flood control, irrigation, power generation and shipping has played a tremendous social and economic effect, and plays an important role to promote economic development. This article from the water conservancy project impact on the ecological environment, analysis the impact of water conservancy project on water, hydrology, geology, soil, the humanities, the effects of biodiversity, and put forward the construction of water conservancy project construction and environmental protection measures, for the water conservancy engineering ecological construction to provide reasonable reliable reference.
Key words: hydraulic engineering; ecological environment; impact; countermeasure
中图分类号:TV21文献标识码:A 文章编号:
1 水利工程对生态环境的影响分析
1.1对水体的影响
拦河修建挡水建筑物后,在上游形成水库,随着水位的抬高,库内大体积水体流速变慢,滞留时间变长,有利于悬浮物的沉降;库内流速慢,藻类活动频繁,呼吸作用产生的CO2与水中钙、镁离子结合,产生CaCO3和MgCO,并沉淀下来,降低了水体硬度,这是有利的一面。但是同时也会有不利的一面,即库内流速小,降低了水、气界面交换的速度和污染物的迁移扩散能力,复氧能力减弱,使得水库自净能力比河流弱,库内水流流速变小、透明度增大,利于藻类光合作用,藻类大量生长,会导致水体富营养化。另外,水库不仅存蓄了汛期洪水,还截流了非汛期的基流,使下游水位下降,造成下游湖泊水位和地下水水位下降,湿地萎缩、绿洲消失、海水倒灌,对航运、灌溉、渔业等均产生一系列负面影响。
1.2对水文地质的影响
大中型水库修建后,会改变下游河道流量,因而会对周围环境带来影响,同时水库渗漏问题会造成周围的水文条件发生变化。修建大坝后,还可能会诱发地震、塌岸、滑坡等地质灾害。大型水库蓄水后,可能诱发地震。其主要原因在于:水体压重引起地壳应力的增加;水渗入断层,可导致断层之间的程度增加;增加岩层中空隙水压力,库岸会产生滑塌。水库蓄水后,水位升高,岸坡土体的抗剪强度降低,易发生塌方、山体滑坡及危险岩体的失稳现象。
1.3对土壤的影响
通过兴修水利工程、疏浚河道等措施,保护农田,使之免受干旱、洪涝等灾害影响,通过拦截天然径流、调节地表径流等措施,补充了土壤的水分,改善了土壤的养分和内热状况。另一方面,水利工程的兴建也使下游平原的淤泥肥源减少,土壤肥力下降。同时,在输水渠道两岸,由于渗漏,使地下水抬高,造成大面积土壤的次生盐碱化和沼泽化。另外,泥沙淤积问题也是每个水利工程都要面临和解决的问题,拦河修建挡水建筑物后,会在建筑物前造成泥沙大量淤积。
1.4对生物多样性的影响
修建水利工程后,打破了原有水系内的生物(尤其是珍稀动物)的生活环境,会造成原始生态系统的改变,使食物链遭到破坏,威胁多样生物的生存,严重的会造成灭绝。
1.5水利工程的噪声污染及景观破坏
水利工程施工作业,由于机械设备规格型号大,且开挖及爆破工程较多,这些都有可能形成对周边环境的噪声污染。必须分析其对周边居民环境以及动物栖息环境的影响。此外,水利工程施工作业区域由于水资源丰富,景观较好,因此,必须分析水利工程建设对景观资源造成的破坏及其恢复程度。
2 水利工程生态环境保护措施
2.1水土流失预防措施
2.1.1对于水利工程的水土流失的工程防治。预防水土流失,可以结合具体工程项目分区防治,可以采取枢纽工程与临建工程分区防治的方式。在施工工程区域,对有可能造成水土流失的部分进行防护设计,并制定有利于水土保持的砼或砌石护坡、草皮护坡、挡土墙、地面排水工程等工程保护措施,对于块石料场的石料弃渣应修筑挡渣墙,同时施工过程中开采边坡废弃土石渣采取防护和拦挡措施,以防止无用弃土、渣被降雨或水流冲走,避免石料开采过程中危及河岸、堤防及水工程安全。
2.1.2加强水利工程沿线的土地整治及植物防护。土地整治,对渣场、科场和临时用地工程占用土地及永久工程区的空坪隙地工程完工后要恢复植被;弃渣施工、运输中,应充分利用施工管理措施,将弃土料弃于渣场上层,弃渣结束后,应进行渣场改造,对渣场统一进行平整堆放处理,营造固土保水作用好的水保林、草地,恢复植被;对料场应将开挖弃料回填,并覆土满足林业用地的要求;临时用地和永久工程区的空坪隙地要对废渣、废料和临时建筑清理拆除后,对压实的土地进行翻松、平整恢复植被和绿化美化。
2.2加强工程项目建设排放水的处理
对于砂石料生产废水处理可以采取经集中后经过沉淀池沉淀处理后回用,其中沉淀污泥经干化处理后填埋处理,对于混凝土拌和系统废水均采用沉淀处理后直接排放。施工作业过程中,对于降水、渗水可直接排入下游基坑沉淀后排入河流中。施工作业人员的日常生活所产生的污水,采用了地埋式生活污水处理系统进行生活污水处理。
2.3加强对粉尘污染的治理
工程施工期间所产生的粉尘、扬尘保护措施。水利工程施工期间,尽可能的减少使用爆破技术,较多的采用了湿法施工作业方式。为保证施工作业人员安全,全体作业人员配备防尘护具,涉及地下洞室施工作业的安装了临时送排风设备,从而保证及时排出施工中产生的粉尘。砂石加工场在建设时都配备了必要的防尘除尘设备,并定期进行检查维护,从而保证设备能够有效运行。
2.4施工现场噪声防治与景观保护
由于施工机械设备,砂石料开采加工、工程开挖爆破等施工作业过程噪声较大,因此水利工程施工尽量分区域布置施工与生活地,合理限定爆破时间以及固定噪声较强施工作业时间等保护措施,尽可能的减少噪声污染。在施工作业期间,加强对景观环境的保护,景观环境的经济意义较大,避免因水利工程的实施破坏原有的景观,对于带动今后的旅游经济具有重要的作用。
3水利工程生态化建设的建议
3.1防洪工程规划
在实际的水利工程建设中,应从经济效益、环境效益两个方面入手。在充分满足人们需求的前提下,权衡两者间的关系,摒弃、打破以往传统只针对经济技术进行考评、估测、分析的评估指标体系,而是应该在传统评估体系的基础上,纳入对项目地区生态环境效益的评估,从而形成一个完整、综合的项目评估体。以往的治河工程,通常只是将河流作为环境修复工程的主体,而由于这些河流与其周边的自然环境、生态系统有着密切的联系,仅凭河流的治理、恢复来实现生态平衡与自然环境的可持续发展是不切实际的。因此,在河道、水库大坝等水利工程实施前,首先需要根据实际的施工设计图纸对项目场地进行科学、合理的规划,充分熟悉、掌握项目周边区域的环境,明确河流的结构、特征、布局,对水路交错地带作详细划分,针对河流上下游的生物群落展开全面的调查、研究,进一步了解、认识河流水体与各种动物、植物间的依存关系。此外,还应针对施工场地内的河流、岸坡地质结构进行实地勘察、测量、检验等工作。在设计中加入补充性环保标准、保护环境要求等条件,以此保证项目的实施在环境破坏最小化的条件下进行。
3.2岸坡防护
在整治河流的过程中,水体、陆地交错地带的岸坡防护结构是影响河流区域生态系统的主要因素。水陆交错地带是河流水体中植物的繁茂、发育地。此些植物不仅能够为动物提供生存空间,同时也是水生、陆生动物与植物的生活迁徙区域。因此,在设计岸坡防护工程的过程中,应在满足人与自然之间和谐、共存的生态建设要求,尽可能的采用与施工场地范围环境相协调的结构形式,在充分满足工程质量安全的前提下,保证生态与景观护岸形式的多样性。目前,较为常用的岸坡防护结构,其主要采用具备良好反滤和垫层结构的堆石,以及由自然材质、多孔混凝土构件制成的柔性结构。尽可能的减少硬质、不透水材料的使用,为河流植物、生物的栖息、繁殖创造条件。
3.3 水利工程的管理
在水利工程项目竣工验收后,应及时治理、修复施工期间所造成的植被景观破坏。设计、编制符合现代化生态工程的环境修复方案并严格实施,以此保护已形成的生态平衡。对于水利项目范围内的生物圈,可翻阅当地生态环境的历史资料,与当下的情况作对比,根据其结果采取相应的处理措施。对水利工程项目的人员活动进行规划并加以规范,以此确保生物繁衍生息、保证不同物种间的比例平衡。为减少、降低水利工程项目的实施过程与投入使用的过程对自然环境、生态平衡的破坏,保证生态建设的效果与实施,延长生态工程有效期限,应加强重视水利项目前期的养护、后期的管理,具体包括生态维护、检测、评估等工作。