德国的河道近自然修复

德国的河道近自然修复北京市水务局2009年12月根据德国巴伐利亚州水利局滨德先生(Mr.WalterOttoBinder)在北京市水务局生态清洁小流域水体修复培训班上的培训资料整理2公众对河道近自然修复的要求Ecologicalfunctionsofariversystems河流系统的生态功能ImpactsbyhumanActivities人类对河流的影响Monitoring/Assessment监测与评价REHABILITATIONDESIGN水体修复规划设计Hydromorphologicalmeasures河流形态方面的措施Whogaines–weall谁将获益－我们所有人目录311790年-Drainageofwetlands湿地排水21860年-1990年CorrectionoflargeRivers对大河道治理31900年-Site-channel–Hydropower部分地段渠道化，修水电站41940-1985年Hydropowerdams建水电大坝51950–1960年Gravelpits河道采沙61910–1970年Regulationofsmallerrivers/toimproveagriculture小河道渠道化，取水灌溉6213452RiverengineeringinGermany人类对德国自然河流的影响过程20多年以来，随着大量耕地退出粮食生产和德国公众对休闲生态需求的提高，社会公众提出：我们要自然生态的河，不要人工渠道的河。41798年的伊萨河流水文形态1925年的伊萨河流水文形态1986年的伊萨河流水文形态自然的河流形态人为扰动较重河道人为扰动较小河道渠道化5•Hydromorphologicalprocesses(transportofwaterandsediment(erosion,sediment.河流的水流形态特征不断的发生发展变化（水流冲刷和淤积的变化(冲淤变化））•migratianofriverchannelinfloodplain在河道范围内河床的摆动迁移•HighFlow(floods)-LowFlowriverandfloodplainareanecologicalunit高水位、低水位和河滩地组成河流系统的完整生态单元。•Zonationandsuccessionofvegetation(spaceandtime)随着时空变化，植物的生物地理学呈地带性连续分布并发展变化•Self-restorationofstructures(Habitats)河流对其形态构造及其生境具有自我修复能力Ecological(hydromorpholgical)Functions河流的生态（水流形态）的功能6从山区到平原，河道形态从纵坡陡、宽度窄和弯曲度小向纵坡缓、河道宽和河流形态更加弯曲变化。山区山前平原山区山区平原7©LfU/Referat63/08.07.087德国伊萨河的河流形态及生物多样性ObereIsar–Ausleitung–Geschiebemanagement–FFH8Isar–Referencestatus–Hydromorphology伊萨河的河流形态特征－水流、滩涂及动植物的多样性9Zonationofvegetationalonganalpineriver河流植物呈地带性连续分布10伊萨河特有的鸟类及植物11山区自然河流－窄、纵坡大、水流急、弯曲小12小水位时的山前河流－纵坡缓、弯曲度大大洪水、高水位时的山前河流13•Riverandfloodplainareanecologicalunit.河流和周围的河滩地是一个生态系统•Naturaldischarge自然的水流•bedmigration河床随水流的冲淤而自然摆动•sediment-transport河道内冲淤平衡•lateral-longitudinalconnectivity河流在纵向和横向均呈连续性自然的生态河流14山区生态自然河道15Exampleforanature-orientedhabitatsinnaturalrivers自然河道中的(动植物的)生活环境Exampleforamicrohabitatontheriverbed河床上为微小动植物提供的微小生活环境16自然生态河道的水流形态特征17从山区到平原，随着河流的水流形态特征的变化，河流中生物种类的变化情况山区平原山区平原18ImpactsbyhumanActivities人类对河流的影响•Hydropower,Waterextraction水电站、取水•Shipping,Navigation行船、航行•Urbanisation,Floodcontrol城市化，防洪•Landuse,Agriculture,变滩地为农地•Pointandnonpointwaterpollution点源和面源污染Assistedby19HydromorphologicalModificationsandDeficits人类对河道水流形态的改变和制约•straightened,inceased,dammed,dyked裁弯取直、缩小断面、修坝、河道渠道化•Riverconstructionandmaintenance河道治理•Floodcontrol,landdrainage,hydropower,navigation,urbanisation防洪、取水灌溉、水电站、航行、城市化•Lossofhydromorphologicalprocesses丢失河流水流的自然推移，丧失河道的自然水流形态特征•Lossofretentionpotential丢失河流的自然潜能•Lossofhabitats,Lossofbiodiversity丢失生态环境及生态多样性•Lossofrecreationalvalue丢失休息娱乐功能20Pointsources点源污染(urbanareas,industries)Flowregulations束水归槽(barrage;barriers)Nonepointsources(i.e.agriculture)面源污染landuse土地利用hydro-morphologicalmodifications(bankreinforcement)河道渠道化Waterabstraction取水Impacts影响因子(WaterFrameDirective)21©LfU/Referat63/08.07.08自然河流受人类影响，其水流形态特征由多样向简单变化StrukturverbesserungdurchWiederzulassenhydromorphologischerProzesse–ErreichendesgutenZustandesfürbiologischeKomponenten多样水流形态特征简单水流形态特征22自然河道河道渠道化－丢失河道的自然形态特征和生态环境23downtownofAmberg-riverinthecity城市中的河流24被水泥束缚的河道初步修复后的河道25河流中的堰坝使下游的鱼类等不能向上游洄游，河流纵向不连续26©LfU/Referat63/24.Juli200826•Laichplätze：不可回游段•Jungfischhabitate•Weidegründe•Winterlager•Durchzugsbereiche可洄游段FischebrauchenvernetzteTeillebensräume(z.B.MitteldistanzwanderfischartNase)鱼在河道中可洄游的范围调查（蓝色为可回游区，红色为不可回游区）27Sedimentationoftopsoilfromagriculturalland来自农田的土壤侵蚀，污染河道28Monitoring/Assessment监测/评估Chemical-Physical河流水质物理化学指标监测Macroinvertebrates大型无脊椎动物及底栖动物监测Macrophytes植物监测Fishesassessment鱼类监测及评估Hydromorphological河流水文形态特征监测Assisted by29groundview形态景观bankprotection岸边固化Weirs堰坝Landuse土地利用woodland林地floodcontrolworks防洪工程floodfrequency洪水发生频率,morphologicalpotential河道形态的潜力Retention防洪空间potentialforriverbedmigration河床移动的潜力Riverbeddynamic河床动态dynamicsinthefloodplain河滩地动态Hydromorpholo-gicalquality河道水文形态特征质量rivercorridor河道EvaluationsschemeforHydro-morphologicalquality河流水文形态质量的评价因子30Hydromorphologicalassessment河流水文形态特征评估标准BRD/Bayern2001IVVII:自然属性完全丢失的河流I+IIIVIIII级:自然河流I级:自然河流31MapofHydromorphologicalQualityFederalRepublicofGermany20012001年德国河道水文形态特征评价分布图39111823102601020301234567%class1（1级）:natura自然河流class7（7级）:completeunnatural自然属性完全丢失的河流32RIVERRESTORATION:ANEUROPEANOVERVIEWONRIVERSINURBANAREASObjectives河流近自然修复目标1.FloodControl,floodrisks防洪,减少灾害发生retentioncapacity足够的防洪空间2.Waterquality水质3.Ecology生态(1)Ecologicaltolerableminimumdischarge保持生态昀小流量(2)Hydro-morphologicalprocesses水流冲淤形成的河道水文形态特征(3)Longitudinalandlateralcontinuity河流纵横断面的连续性(4)Naturalhabitats,Biodiversity自然的生境条件,生物多样性4.Recreation休闲娱乐Accesstothewater亲水33RehabilitationDesignPrinciples河流近自然修复规划设计的原则•Rehabilitatethenaturalconditionsasmuchaspossible近可能多的恢复河道的自然属性•Copynature仿照自然的状态•Usenatureorientedconstructionmethodstoimprovethehydromorphologicalstatus利用自然水流对河道形态进行冲淤朔造，改善河流的水文形态特征Assistedby34ImproveEcologicalefficiency提高生态功能•Ecologicorientedmethodse.g.Biologicalengineering利用生态导向的方法-生态工程•Reducepointandnonpointpollutione.g.importoftopsoilfromarableland减少点源与面源的污染•Selectbestseasonformaintenanceworkwithlowestimpacttonature选择对自然扰动影响最小的季节开展修复工作。•Morespacefortheriver–improvesbiodiversity尽可能多的给河流空间-提高河流生态多样性Realisation做法•Measures taken within maintenance work治理措施与维护管