水生态系统保护与修复-唐克旺——XXXX全国水利风景区规

水利风景区培训水生态系统保护与修复唐克旺教高中国水利水电科学研究院2013年10月[e-mail]目录一、重要地位二、理论基础三、规划体系四、案例介绍一、水生态系统保护重要性水生态系统:由水生生物群落与水环境共同构成的具有特定结构和功能的动态平衡系统水生态系统修复：基于系统生态学、恢复生态学、生态水工学、景观生态学等基本原理，采用人工或自然措施，使受损的水生态系统的结构、功能与景观恢复到人们所期望的水平或状态。1、基本概念河流：广义上说，河流并不仅仅是我们平时看到的河床和其中流动的水，而是包括主河道、洪泛区（包括洪水补给的湖泊湿地）、水陆交错带等更广阔的区域，也包括水流、水质、生物、通道、水温等要素。水利风景区：指以水域（水体）或水利工程为依托，具有一定规模和质量的风景资源与环境条件，可以开展观光、娱乐、休闲、度假或科学、文化、教育活动的区域。水利风景资源：指水域（水体）及相关联的岸地、岛屿、林草、建筑等能对人产生吸引力的自然景观和人文景观。水利风景区建设目标：以培育生态，优化环境，保护资源，实现人与自然的和谐相处为目标，强调社会效益、环境效益和经济效益的有机统一。几个关系•生态文明是总纲•水生态文明建设是生态文明建设的重要组成部分，甚至是核心。•水生态系统保护与修复是水生态文明建设的重要内容。•水利风景区建设是水生态文明建设的重要内容，与水生态系统保护与修复是联合并行、相互包容和彼此促进的关系。生态文明水生态文明水生态修复水利风景区生态文明强调尊重自然、顺应自然和保护自然，水利风景区规划和建设必须重视水生态系统的保护和修复，不能坚持传统的工程景观思维，而应转变为自然景观思维，环境友好、生态自然、景观优美，建设水利风景区。在建设风景区过程中，一定要遵循生态文明理念，避免过度人工化。水利风景区建设应重视水生态修复2、政治意义：生态文明建设组成部分水生态系统保护与修复是生态文明建设的重要组成部分。要贯彻生态文明的理念，重视水生态系统的保护，尊重自然，尽可能地减轻对河流生态系统的干扰，修复受损的河流廊道和湿地系统。以河流的生态健康为标尺，以水生态系统完整性为目标，以水生态文明为指导思想，保护和修复河流的健康状况。十八大提出生态文明建设的重要指示：建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计，优化国土空间开发格局，全面促进资源节约，加大自然生态系统和环境保护力度，加强生态文明制度建设。生态文明是五位一体的国家战略目标的重要内容，是实现人与自然和谐共处的核心。12（1）生态文明的战略意义政治建设文化建设社会建设生态文明建设经济建设五位一体13——陈雷部长在水利部传达贯彻党的十八大精神大会上的讲话十八大报告把生态文明建设放在更加突出的位置，突出强调了节约资源和保护环境的基本国策，明确了节约优先、保护优先、自然恢复为主的指导方针，提出了全面促进资源节约、加大自然生态系统和环境保护力度、加强生态文明制度建设的目标要求。水是生态系统最活跃的控制性因素，森林、湿地、草原、荒漠，不同生态格局的决定因素是水，水是生物链中物质与能量传递的核心媒介。陆地生态系统：水支撑光合作用、能量与物质转换的必备条件。湿地生态系统：水是支撑生物系统的最基本要素。水生态文明建设是生态文明建设的重要组成部分，水的演变是生态演变及社会发展的重要驱动力。水：生态系统的关键要素走向消亡的世界大湖，中亚，咸海的演变水要素与生态格局演变的实例国内国际（2）水的重要地位水是生命之源，河流孕育了从原始到现代的各种文明。城市与水的关系更是密切，几乎所有的城市都濒临不同形式水，或临江，或跨河，或滨湖等等。水是生命之源、生产之要、生态之基。生态文明建设中，水利是排头兵。水的“利”不仅体现在供水、航运、养殖、发电等传统意义，也体现在景观、生态等方面。3、社会意义：民众的最大期盼水利风景区、水生态系统保护与修复、水生态文明建设等从根本上是为居民服务的。民众的最大期盼是贴近自然，拥有清新的空气和水环境。水生态系统保护与修复以居民需求为目标，全面提升水环境质量，建设优美的景观，营造水空间，注重亲水性。因此，水生态系统保护与修复是重要的民生水利工程。休闲养生随着城市居民生活水平的提高，对美好景观的需求越来越迫切。水生态系统保护与修复就是顺应居民的这种愿望，通过河湖联通、河岸绿化、步行道、园林设计、亲水驳岸、游泳戏水区、污染治理、生物多样性修复、水景观建设等。通过这些工作，全面改善城市形象，提升城市品位。4、经济意义：促进发展的重要性水生态系统保护与修复能够全面提升城市形象和品味，改善投资环境、居住环境及工作环境，带动就业，促进发展。二、水生态系统保护理论四大理论基础水的服务功能理论水的系统循环理论投入产出经济理论水文化社会学理论水是人与自然复合系统中的重要要素，具有多重功能，如供水、行洪、灌溉等，要综合考虑水的各种服务功能，不可片面偏重景观用途：1、生态廊道2、休闲游憩带3、洪水调蓄空间4、供水水源5、景观界面6、文化遗产廊道7、交通要道1、水的服务功能理论（1）生态功能河流是水和各种营养物质的流动通道，是蓄水行洪的载体，是各种乡土物种的栖息地，是改善气候功能和维护生物多样性的重要基础。（2）休闲功能水系是满足居民贴近自然、实现归属感的最重要空间，也是休闲、旅游、娱乐等水文化和水文明重要载体。河流提供广阔多彩的空间和丰富生动的内容，是居民休闲的最佳场所，也是居民步行、非机动车行驶的最佳通道，同时城市旅游的特色之地。随着人口和经济总量的增加，洪水冲击的风险在加大。建设导致小雨中内涝，中雨大内涝，大雨全城瘫痪的恶性循环。水系在排泄和调蓄径流中的作用应给予高度的重视，景观建设要优先考虑防洪风险，也要注意行洪要求。24ChinaInstituteofWaterResources&HydropowerResearch（3）洪水调蓄（4）供水功能河流、湖泊等是重要的水源地，不仅为饮用水提供安全保障，也是景观用水、生态用水等的重要水源，关系到供水安全和用水安全。社会经济的发展必须以保护这些功能为前提。（5）文化传承河流是历史与文化的积淀地，也是故事与古迹的发生和留存之处，河流是大自然留给人类的宝贵自然遗产。在水利风景区建设及水生态系统修复中，要依据水的服务功能理论，做到多功能兼顾，发挥水利风景区的综合功能及效益，不可顾此失彼。应水资源、水环境、水生物、水景观、水文化、水安全全面统筹，系统保护，合理配置，科学治理。重视水的综合服务功能水生态系统是区域水循环系统的重要组成部分，是一个开放的系统，要依据水的系统循环理论，提高科学性和合理性。要考虑水的循环特点和规律，如水量循环、污染物循环、生态系统循环，还要考虑河湖的内循环和外循环，产汇流循环及供用耗排循环等。2、水的系统循环理论（1）水份循环理论要首先保障水量及流态等基本的水循环特征。尽可能地保持天然的河流状态，设定并采取措施保障景观流量。遵循水资源系统循环规律，避免因治理对水循环产生损害。例如，河湖的适度防渗问题、岸线硬化问题、橡胶坝及阻断工程问题。河道外用水应实施最严格的管理和控制，避免因过度利用导致水生态系统被破坏。（2）水化学循环理论要考虑水的化学特征和演变规律，尽可能提高水体自净能力，通过水系消纳点面源污染物和营养物质。俗话说，“流水不腐”，要有利于促进物质的循环，通过闸坝调度，维持必要的流态。预防水污染，合理安排排污口、取水口、休闲游泳、养殖等活动。污染负荷要控制在纳污能力内。（3）水生态系统循环理论水利风景区往往是典型的水生态系统，尽管受到人类的强烈干扰，原生水生生物可能基本丧失，但在新的环境下，能够建立新的水生态系统。这个系统需要一定的营养物质输入，通过初级生产力、食草动物、食肉动物、鸟类和人类捕捞等，形成水生态的良性循环。水利风景区建设要考虑构建良性生态系统的需要，通过生态系统的循环，促进水质净化，提高生物多样性等。水生态系统保护与修复是一项系统工程，涉及到多行业、多学科等。在城市水系治理的方案设计中，要遵循经济学理论，注重投入和产出关系，避免盲目地进行河湖的治理和湿地公园建设。应系统评估治理的成本和效益，提高方案的经济学可行性。3、投入产出经济学理论水系往往承载着人类的历史和文明，挖掘水文化内涵，避免破坏水文化，是水利风景区建设中要遵循的原则。除水文化保护外，水生态保护与修复涉及到相关方利益，难免涉及到利益的转移等。应按照社会学的公平理论、补偿理论、激励机制等，提出相应的治理配套政策和制度，提高社会效益。4、水文化及社会学理论水生态系统保护与修复是涉及到自然科学和社会科学复杂的系统工程。在先进的治河理念引领下，应重视科学理论的指导作用。以先进的思想理念统领治理工作，以系统的科学理论指导治理工作，将我国水生态系统保护与修复工作提高到一个新的历史高度。小结三、水生态修复规划体系现状诊断目标与布局分项规划实施与评估评价内容：水生态系统的自然状况及历史变迁水生态系统的水文学、水化学、水生态完整性服务功能的变化及满足程度，水功能区达标综合分析水生态系统演变并识别主要问题识别系统退化的主要驱动因素，为规划措施铺垫1、现状诊断2、目标及布局综合分析过去水生态系统保护和修复的实践及工作成绩根据经济社会发展和生态文明建设的需求，确定现实可行的水生态系统保护与修复目标总体布局要结合水生态系统的结构合理确定，如河流廊道的结构及组成，湿地系统的分布等。水生态系统的布局要考虑经济社会发展需求和可能，例如对于城市建设已经占用的低地是否能恢复要科学评估。3、分项规划内容河湖联通及水系规划（疏浚、截污导流等）滨水区景观设计及生态护岸水污染治理及污水处理与再生利用水资源的系统配置和生态水量保障生态修复系统设计及生物技术应用水土保持及生态建设管理措施及监控系统等（1）水质处理技术水质处理•物理方法清淤换水、人工增氧等•化学方法化学除藻、絮凝沉淀等•强化生物技术生物制剂、渗流生物膜净化床等•生态技术人工湿地、植物净化、土地过滤、稳定塘等（2）生态护岸技术边坡处理•植物护岸•山石护岸•混凝土护岸植物护岸山石护岸混凝土护岸边坡处理•卵石缓坡护岸•生态砖护岸•覆土石笼护岸•生态袋护岸等卵石缓坡护岸生态砖护岸覆土石笼护岸（3）雨洪处理技术雨洪处理技术•雨洪收集技术建设合理的雨水管网，对地表径流和降水进行收集和储藏•雨水渗滤系统雨水通过多重过滤净化，汇集到雨水收集池•雨洪利用技术经过过滤和其他净化处理，用以补充观赏水景、浇灌小区内绿地、冲刷路面，或供小区居民洗车和冲马桶等多种用途。（4）景观设计滨水景观主要包括如下几类•平台栈道、码头•瀑布、跌水•水中景观处理•树岛，•水底景观处理雨水利用人工绿地生态利用再生水建设城市河湖生态奥林匹克公园龙型水系统筹协调：兼顾城市防洪排涝、供水、航运、生态、娱乐、开发等不同功能要求。水空间保护：应严格执行有关城市水系管理办法的规定，防止侵占水域、破坏水系，特别要注意对城市湿地的保护。水资源条件：对城市水系的改造应充分考虑水量和水位需求，考虑当地的水资源条件，干旱地区不可过度建设人工水面。水系布局应注意的几个问题：河湖连通：宜通过适当的河湖贯通、扩浚等工程手段，形成以主干河道为主、分支河道为辅，河湖连通、蓄引排畅通的水系格局。自然完整性：要因地制宜，充分考虑塑造自然式地形，减少水工构筑物对景观的负面效应。文化保护：水系布局应尽量尊重原自然水系系统，减少人工调整，且与城市文化定位相符，避免对具有历史文化价值的水域造成破坏。水生态系统保护规划的实施需要大量的资金投入，同时需要政府为主导，部门合作的机制。目前，我国水生态系统保护中最大的问题是决策机制和资金保障。决策机制中，领导意志等影响较大。对规划应建立评估体系及监测系统，定量跟踪评价规划的实施效果。4、规划实施及评估四、河道治理案例1巴黎塞纳河：治水治岸尽展风采2伦敦泰晤士河：艰难整治终又焕发新生3德国莱茵河：60多种鱼类河中重现4北京：全面治理1、巴黎塞纳河：治水治岸尽展风采塞纳河：法国北