环境水利学论文

课程论文1河流生态修复概述摘要：随着经济的进步和发展，河流的污染以及生态环境的恶化越来越严重，并且已经对人类产生了影响，因此对于河流的生态修复已经刻不容缓。本文介绍了河流生态修复的定义、自然河流的特性、河流生态修复的原则、河流生态修复的的对策和方法。关键字：河流；生态修复；生态Abstract:alongwiththeeconomicprogressanddevelopment,thepollutionofriversandthedeteriorationofecologicalenvironmentismoreandmoreserious,whichhavehadanimpactonthehuman,sofortheriverecologicalrestorationisurgent.Thispaperintroducesthedefinitionofriverecologicalrestoration,thecharacteristicsofnaturalriver,theprincipleofriverecologicalrestoration,ofriverecologicalrestorationcountermeasuresandmethods.Keyword:rivers;Ecologicalrestoration;ecological河流是人类赖以生存的水资源的主要来源之一，人类社会的进步和发展与人类对自然河流的开发和利用息息相关。随着工业化进程的加快和水利建设工程的不断展开，在给人类社会带来巨大的经济利益和社会效益的同时，也在很大程度上改变了河流的生态系统和自然状态，引起了生态环境的恶化。1河流开发利用中存在的问题1.1河流水质污染目前河流的水质污染是比较严重的环境问题之一，我国许多城镇没有污水处理厂或者即使有也不能正常运行，生活污水直接排入河流，同时工业废水处理程度差，很难做到达标排放，严重的污染了河流水质。加上农业面源污染，加剧了水污染的程度。1.2水生生态系统遭到破坏在河流上修建水库和大坝以及跨流域的调水工程改变了河流的天然径流状态，导致下游生态需水量得不到满足，破坏了河流原有的生态系统的平衡，生物多样性减少，对下游的生态环境影响较大。有的中小河流由于人类的无节制的开发利用，最后甚至断流。1.3河流的自然景观逐渐消失天然河道是河流在长期的发育和演化过程中，顺应地形地貌条件和水文条件逐渐发河流生态修复概述2展、变化而形成，也是在一个较长的时期内处于相对稳定的状态，其岸边的植物带、泡沼、湿地构成一副美丽的自然景观。但是人类为了保护自己的家园，将河流渠道化，昔日的景观不复存在。2河流生态修复的定义河流生态修复究其内涵是指运用流域生态理论，采用综合方法，使河流恢复因人类活动的干扰而丧失或退化的自然功能，使河流重新回到健康状态。河流生态修复的任务包括：水文条件的改善，河流地貌学特征的改善。目的是改善河流生态系统的结构与功能，标志则是生物群落多样化的提高。2.1河流的连续性河流连续性，是指河流源头起分上、中、下游3部分，形成一个连续的、流动的、独立完整而空间异质的系统。它在整个流域呈狭长网络树枝状。动物、植物、生物群落多样性，与环境之间相互作用，相互影响。2.2河流的四维特征2.2.1纵向特征纵向即为沿水流方向。河流是一个线性系统，从河源到河口均发生物理、化学、生物的变化，各种变化随上、下游物理条件连续变化而不断调整和适应相适应。河流流动是一个动态的生态系统。保持上、下游河流纵向连续性，是维持河流生态均衡的核心。2.2.2横向特征横向即为垂直水流方向。河流横向的水文循环和生态联系河流与其所在流域的横向联系体现在水域与陆地的连续性上。水域和陆域的连续性使得河流生态系统与陆地生态系统之间能够进行物质、能量、信息的交换，保证了水、陆生态系统的连续性和生物通道。2.2.3竖向特征竖向即为沿水深方向。河流地表水和地下水相互影响，相互转化，地下土壤的有机课程论文3质又与河床表面的营养质相互作用，相互转化。由于人类活动的影响，对天然河流采用混凝土、浆砌石等不透水材料衬砌的负面作用，将割断地表水与地下水的通道，导致河流动态变化的停止，致使生态功能衰减。2.2.4时间特征在时间尺度上，河流系统的变化反映在河流在流域内的不断演变，而河流演变也使得生态系统不断调整、适应和均衡。河道形态可能在长时间内自然地改变，也可能由于人类的介入发生突变，但这些变化所带来的后果需要一定的时间才能被人察觉。考虑时间尺度，其重要性在于生态修复工程要从长远观点做好规划。3河流生态修复应遵循的原则3.1自然循环原则自然循环原则是生态修复的基本原则。利用河流生态系统的自我调节能力，因势利导地采取适当的人为措施，使河流系统朝着自然和健康方向发展。3.2功能性需求原则河流系统健康依赖于河流各项功能的满足。为了科学评估河流主要功能的状况，需要制定合理的表述各项功能的指标体系，明确各项指标对应平衡状态的标准，建立基于功能需求的受损河流修复的目标函数。3.3主功能优先原则河流系统各项功能在不同阶段和河段的重要程度有所不同。对于一些经济发展迅速、开发过度、污染问题突出的地区，需要优先恢复其自净功能。对于经济发达但污染问题不突出的地区，可以优先考虑满足生态功能的需求，改善河流生态系统结构和功能。当各项功能不能同时满足时，可以优先考虑河流的主功能，并依此来确定相应的功能指标。河流生态修复概述43.4多功能协调原则河流系统健康所需满足的各项河流功能具有不同的指标要求，需要在单项功能指标分析的基础上，按照多功能协调的原则考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。3.5分时段考虑原则在不同的时间尺度或不同时段，河流系统会因外部条件改变或各项功能主导作用的交替变化而具有不同的动态变化特征。从较长的时段来看,河流系统功能的生态修复不可一蹴而就，对于受损程度不同、约束条件不同的河流，应该根据实际情况合理规划治理修复进程，明确河流当前所处的修复阶段。从每一具体阶段来看，应明确该阶段的治理修复目标，采取恰当的修复措施。对于重度污染、人口密集的城市河流，首要任务是污染控制和水质改善，其后方宜按照更高的修复目标进行生态修复。3.6分河段细化原则一条河流的不同河段可能在河道比降、河道断面和平面形态等方面存在很大差异，而且各项功能在不同河段的指标值以及满足程度也不尽相同。因此，应该按照分河段细化的原则选择最具优先权的河段入手进行生态修复，通过局部细化与整体优化的结合达到满意的修复效果。处于不同治理阶段的河流，有不同的河段优先次序。对于处于生态修复阶段的河流，有限保护尚处于良好条件的河段，比关注那些已经受损的河段要有效得多。3.7生物多样性原则生物多样性是河流生态系统平衡和河流系统健康的基础。因此，河流生态修复应该遵循生态学中的生物多样性原则，在防止生物入侵的前提下，引入本土生物，构建生境廊道，保护和增加河流系统生物多样性。3.8景观美化原则河流生态修复的结果应该带给人们美好的享受。因此,生态修复应按照景观生态学原理,增加景观异质性,保留原河道的自然线形,运用植物以及其他自然材料构造河流景观。课程论文53.9综合效益最大化原则河流生态系统的复杂性决定了最终修复结果和演替方向的不确定性，从而使得河流生态修复具有周期长、风险大、投资高的特点。因此，需要从流域系统出发进行整体分析，将近期利益与远期利益相结合，通过费用效益分析对现有货币条件下的费用、效益进行比较，根据河流所处的治理修复阶段提出河流修复的最佳方案，获得最大的河流修复成效，实现社会、经济和生态环境效益的最大化。3.10利益相关者有效参与原则河流生态修复需要考虑大众的接受、认同和支持。因此，在整个河流修复的过程中都应贯穿利益相关者有效参与的原则，最大限度地反映不同利益相关者的需求，从而使各方面的利益得以有效协调，使生态修复计划得以顺利实施，使河流系统得以健康维护。4河流生态修复的对策4.1从源头上做好水土保持封育治理如今农村大量劳动力转移，人口相对减少，使用能源燃料基本上以煤气为主。房屋等一些基本建设也从原来泥、木结构转化为混凝土结构为主。做好封山育林，既加快治理步伐，又能使植物群种多样性。从功能上看植物群种多样性，在纵向上是将上、下游植被连成一个连续体。横向上能拦截和过滤物质，提供生物栖息繁殖地，更能在小范围内调节气候、水文等自然现象，有利于动植物的繁殖和平衡。4.2研究和探索生态水利工程新路子大中型水利工程建设对整个区域经济效益和社会效益都产生重大而深远的影响。应该根据投入、产出、效益及负面影响进行综合分析评价。（1）不盲目地对江、河裁弯取直，使河流浅滩格局改变。（2）水库建成后，对建坝因施工破坏的植被、山体应重新规划，特别是修复原有陆生及水生动、植物栖息与繁殖的条件，以谋求一种新的平衡.（3）充分调查论证河流上、中、下游两岸堤防漫顶、淹没损失和地下水补给、洪水资源利用，陆生水生动植物栖息繁殖改变水质的效益关系。河流生态修复概述6（4）保证水库下游生活、生产、生态及其它最小用水量。4.3加快进程加大力度治理污染源污染源的治理是一个系统的过程，它与社会经济、产业结构和人们的意识形态密不可分，应对整个流域综合规划全面治理和区域自治相结合，据有关资料统计，目前工业污染源总量控制达标排放等措施已得到一定程度的控制。当前村镇生活污水畜牧污水的排放及农业面源污染正成为水体污染的主要因素。通过对农村人口的聚集及农村城镇化的改造，集中兴建一些污水处理设施，是治理与控制的主要措施之一。另一方面需提高水体自然净化能力，禁止和限止河道采砂，采生态的护坡技术和保持河流纵、横、竖向的连续性，使细菌和微生物与河床底质、岸边间的物质、能量及信息的流动和上下游的连续，使生物群种多样性，更好地担负着净化水体的重要任务.4.4推广农业节水技术提高工业用水的重复利用率减少工农业用水量是河流生态修复的又一项措施。随着国民经济的发展，城乡居民生活水平的提高，常驻和流动人口的增长，用水量也随之增加。积极推广节水灌溉工业用水重复利率,减少引水和开采地下水，吸收国内外先进治污技术,提高再生水的重复利用率，对减少水资源耗用量和工农业污染水排放量，改善河流水体环境净污与稀释具有十分重要的战略意义。5河流生态修复的方法河流生态修复的主要技术方法包括缓冲区恢复、植被恢复、河道补水、生物生态修复、生境修复等技术。其中，生物生态修复技术是目前河流生态修复的重要方法。5.1缓冲区修复缓冲区是河流与陆地的交界区域，如河边湿地、河谷或洪泛平原，具有水域与陆地双重属性。缓冲区是河流生态系统与陆地生态系统进行物质、能量、信息交换的一个重要过渡带，成为两者相互作用的重要纽带和桥梁。它受到地表水以及地下水的影响，是一种生态交错带，具有明显的边缘效应。在河流两岸各设置一定宽度的缓冲区是重要的河流生态修复方法。缓冲区修复可起到分蓄和削减洪水的功能。其次，河流与缓冲区河漫滩之间的水文连通性是影响河流物种多样性的关键因素。此外，河岸缓冲区还具有其课程论文7他修复作用，包括将洪水中污染物沉淀、过滤、净化，改善水质；截留、过滤暴雨径流，净化水体，提供野生动植物的生息环境，保持景观的自然特征；为人类提供良好的生活、休闲空间等。因此，修复缓冲区生态对增加动植物物种种源、提高生物多样性和生态系统生产力、治理水土流失、稳定河岸、调节微气候和美化环境等均有重要的现实和潜在价值。5.2植被恢复植被恢复是最普遍的河流修复的重要技术方法。植被可以通过影响河流的流动、河岸抗冲刷强度、泥沙沉积、河床稳定性和河道形态而对河流产生很大影响。同时，合理分布的植被还有助于减轻洪水灾害、净化水体、截留来来自农田的氮和磷以达到保护水质的目的，并可提供景观休闲场所和多种生态服务功能。5.3生物强化人工河道、生态沟渠及生态护岸生物强化人工河道是指结合水系疏通工程和结构现状，构建的以生物处理为主体的人工河道，水质净化设施主体设于河道内或河流一侧，形成多级串联式的生物净化系统，从而改善水环境条件。自然河道生态塘则是以太阳能为初始能源，在塘中种植水生植物，