第一篇：城市河流修复技术研究范文

环境污染与防治网络版第7期2008年7月

城市河流修复技术研究

王雪莲1

(北京锦绣大地农业股份有限公司，北京100049)

摘要面对城市河流生态系统退化的现状，综合国内外对于城市河流生态修复技术的研究进展和实践经验，指出中国目前在此领域存在的不足，并展望了未来城市河流生态修复技术的发展方向，为城市河流生态修复技术的发展提供理论依据。

关键词城市河流生态修复 发展方向

Research of technology about river restoreWang Xuelian.(1.Beijing Glorious Land Agricultural Company Ltd., Beijing100049)

Abstract:Facing to the current situation of river biogeocenose degenerating, in this article, it collects the domestic and oversea research improvement or practice experience on the technology of river ecological restoring in cities, points out the insufficiencies in this field in our country, and shows the theory base and expectation of the technology of river ecological restoring in cities.Keywords:city;rivers;ecological restore;development way

近几十年来，河流汇水区植被覆盖下降，城市各类污染排放，河流库坝工程建设，水资源过量开采，河流渠化、人工化、裁弯取直等对河流生态系统的结构、功能与动力学过程造成严重破坏，引发全球范围的河流生态系统退化与服务功能下降[1]。因此，如何对受损河流生态系统进行修复，使其重新回到健康状态已经成为人类亟待解决的环境问题之一[2]。

1城市河流生态修复的国外研究进展

1.1修复理论研究进展

最早的河道修复技术“多自然型河道”生态修复技术起源于欧洲，出于土木工程对生态环境破坏的反省，重点研究如何把生态学原理运用于土木工程，创建新的土木工程理论和技术。1938年德国SEIFERT首先提出近自然河溪治理的概念，它是指能够在完成传统河道治理任务的基础上，可以达到接近自然、经济并保持景观美的一种治理方案[3-6]。1962年由ODUM等提出将自我设计的生态学概念用于工程中，首次提出的生态工程概念[7]。1989年美国MITSCH和JORGENSN正式探讨生态工程概念并赋予定义，正式诞生了生态工程[8]。之后不断论证了生态学原理运用于土木工程中的理论问题，奠定了“多自然型河道生态修复技术”的理论基础。20世纪90年代以来，美国将兼顾生物生存的河道生态恢复作为水资源开发管理工作必须考虑的项目，1998年出版了《河道廊道的恢复：理论、内涵与实务》[9]。当今欧美经济发达国家已普及了“多自然型河道生态修复技术”，以实现、再生“自然与人的和谐共处”的生态环境建设生态河流、生态道路及生态城市。近年逐渐推广应用到世界各国。1作者：王雪莲，女，硕士研究生，工程师，主要从事湿地设计、运行、维护和管理以及湿地除污机制的研究。

日本在1965年围绕河流引起的问题开展了新的河流治理，推行了“城市综合治水对策”，河川管理目标为“治水、利水与环境”。日本河流研究者将河流水域、河洪空间及河畔居民社区当作一个有机的整体，认为河流管理对象应该包括河流水量、水质、河流生态系统、河流水循环、河流水洪空间、河流与河畔居民社区的关系。20世纪90年代，日本实施了“创造多自然型河川计划”，强调用生态工程方法治理河流环境、恢复水质、维护景观多样性和生物多样性，形成良好的河流景观与滨水环境，建设城市水网并加强绿化，水边空地要具有舒适开阔的空间，为各种娱乐活动提供适宜的场所，并重视生物多样性。

在城市建成区，沿河流规划的生态网络，则通常与滨水景观改造和水环境整治相结合。如加拿大多伦多市曾于1998年完成《加里森溪流链接规划》。该计划结合城市排水系统整治，试图恢复一条因城市开发而消失的小河，重现河流及两岸景观，同时通过建设沿河绿带，沟通和连接现有公园绿地，在城市中心区构建融休闲、交通、绿化于一体的生态网络[10]。

1.2修复技术与实践

在河流生态系统修复策略方面，1965年德国的Emst Bittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验，可以看作最早的河流生态修复实践，此后著名的塞纳河、多瑙河等都采用了近自然的河流治理方法。

20世纪70年代末瑞士Zurich州河川保护建设局将生态护岸法发展为“多自然河道生态修复技术”[11]，对河流治理重视恢复植被和建设自然护岸，并于1983年颁发的河流保护法规中明确的规定了在河流整治中，应该从生态学的观念出发，在河道整治工作中应对生态和景观方面存在缺陷的河流双方面同时予以改善。

有研究表明，欧盟进行城市河流生态修复主要分为以下4类[12]：

（1）对消逝的自然景观的恢复，主要的措施包括软化河渠，重新恢复河流的自然曲线。允许河流在洪水高峰期进行可预期的洪泛。保留边渠，开挖U型湖泊与河道，更多的恢复河流漫滩地，恢复建设河流的怡人与舒适的景致。

（2）结合防洪与生态环境保护，建设双赢策略。扩大漫滩地的面积，增加防洪的蓄水量，降低地面，定期的洪泛，恢复原始自然的地形特征，为生物提供多种生境。

（3）为鱼类提供更多能够产卵的生境，重现建设河流渠道，设置鱼类游走路线，铺设砂砾及沙子岸滩等。

（4）重置那些没有更大经济效益的耕地，将其改变为河滩地。肥沃的耕地可以转化为蕴含丰富营养物质的河漫滩，可以协助河流改善水质。

随着修复实践的发展，河流修复己经从单纯的结构性修复发展到生态系统整体的结构、功能与动力学过程的综合修复。从修复的范围来说，河流修复不光包括河道本身，还应扩展到河漫滩乃至流域[13]。河流生态系统的退化是人为干扰与自然干扰累积作用的结果，修复规划中必须考虑两者之间的相互作用机制[14]。有人提出了“目标期望”的思想[15]，将保证生态系统的完整性作为修复的指导思想与目标。从管理角度对此进行论述，河流及

其水资源的管理方式也是河流修复能否成功的重要影响因素[16]。还有人借鉴景观生态学的等级思想，分别以河岸带与流域两个尺度开展研究，提出了与各自尺度相对应的群落组织和景观组织水平的修复措施[17]。河流修复是一项综合性、系统性的活动，必须综合考虑水文、土地利用、地貌、水质、生物与生态等，甚至娱乐、经济、文化等方面[18]。

在城市河流生态修复的方法与具体措施上，很多学者也相继开展了研究，如FISCHENICH[19]提出了城市河流修复与流域管理的相关技术，详细阐述了城市化对城市河流的影响、城市河流水环境质量下降的经济损失及城市河流生态修复面临的挑战等；DEASON [20]提出了被污染的城市河流净化的方法，为其他河流污染治理提供了参考；CASAGRANDE[21]对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析；UDZIEL 等[22]运用条件价值法(CVM)对城市盐碱湿地修复的非市场价值进行了评估；TENT等[23]针对Hamburg河直线化严重、生物多样性消失的现状，采用非政府组织、公众参与的方式，对该河中畦鱼的生活习性进行了研究，以期通过改善其生活条件来达到修复河流生态的目的； JORMOLA[24]对国际上利用流域洪水过程改善城市河流生态环境的历史进行了简要回顾，并列举了利用洪水管理修复城市河流的实例；BRI11Y[25]研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法等等。很多的国家都认识到湿地对建设生态城市的重要，各种关于城市河流保护、恢复、重建、规划等方面的研究项目和研究组织相继出现，并取得了一定的研究成果。

综合来看，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[26]。相关研究主要集中在生态系统修复策略及生态系统中的水质、水量、滨水区等要素的修复方面。尽管相关生态修复工作己进行了大量的理论研究和实践探索，而关于恢复中的生态学过程和机理的研究很少，缺乏证明恢复过程中的生态系统是如何进行及如何自我调节的理论和实验体系，尚未形成比较系统的河流生态修复的理论与方法体系。2我国城市河流生态修复的研究与实践

2.1理论研究进展

我国对城市河流生态修复治理的研究也是从“水利工程”角度逐渐引申过来，逐渐产生了“生态水利”、“生态水工学”等概念。同时也有从“环境整治”“景观设计”角度研究城市河道、滨水区、湿地的修复建设。

刘树坤[27-35]在其访日报告中，就自然环境的保护和修复、湿地生态系统的生态修复、水电站建设中的生态修复、大坝建设中的生态修复、河道整治与生态修复、河道景观建设和管理等进行了探讨，其中包括比较具体细致的修复思路、步骤、方法、措施等，为今后我国开展河流修复工作提供了参考。阎水玉[36]指出保持河流的自然地貌特征、维持自然水文过程、控制城市河流水污染、综合规划城市河流与城市建设的关系是发挥城市河流在城市生态系统中作用的基本方法。董哲仁[37]提出了“生态水工学”的概念，分析研究了人类对

河流生态系统的胁迫，从生态系统需要角度，提出了改善河流生态系统、修复河流生态环境的工程措施及思路。罗新正[38]阐释了还河流生存空间、疏浚水网通道等河流生态建设的原则。叶亚平等[39]则以扬州为对象，提出了水资源保护、水环境改善、水安全保障、水生态建设为主体的水生态系统建设对策。王超[40]则比较全面地提出了水安全、水环境、水景观、水文化、水经济五位一体的城市水生态系统建设模式。

另外国内对河流的植被结构、功能及管理的研究工作也较多。黄瑜[41]融合水文、经济、生态学等相关知识，分析城市小水系生态系统重要服务功能，提出城市小水系生态服务功能价值评估方法及其在城市规划管理工作中运用的初步设想。季永兴[42]分析了城市河道建设与生态城市建设之间的关系，认为城市河道的建设与整治是城市规划的一个重要内容。何松云等[43]提出城市河流生态恢复的尺度包括工程安全尺度、生态系统尺度、景观尺度、亲水尺度、时空尺度和经济尺度，同时指出为顺利开展河流生态修复实践,需要在理论、技术、水利工程设计规范、水利法等方面进行深入研究工作，认为留给河流一定的侵蚀、搬运、堆积自然作用空间是河流生态修复的重要课题，主张创造条件发挥河道生态系统的自我恢复功能。白世强等[44]从水、土、生物、功能4方面诠释了健康河流的概念，并认为城市河道生态修复的目标是恢复其健康，应依据健康的标准采取工程和生物手段进行修复。

总的来说，国内对城市河道的生态修复研究工作集中在近十年，除水利、环境、景观等层面进行研究生态修复外，还考虑了“文化”、“经济”层面的修复目标，并提出河道修复与城市规划建设之间密切关联。

目前国内研究在某些方面还存在不足：（1）缺乏对河流生态过程修复的机理研究；（2）缺乏从大尺度流域角度考虑河岸、河内、上下游的整体生态修复；（3）当前的研究大多只停留在对河流某一指标(鱼类指标、流量指标、水质指标、生物栖息地指标等)的生态修复，未考虑河流整体生态系统修复。

2.2修复技术与实践

目前，我国很多城市都相继开展了城市河流修复工作。

北京市近20年对城区河湖水系的治理大致可分为3个阶段[45]：

（1）以防洪建设和供水建设为主的阶段。20世纪80年代，北京为解决城市供水和防洪排水问题对城区河湖进行整治。

（2）以水资源保护及景观建设为主的阶段。1999年北京市完成筒子河和“六海”的清淤工程；2000年完成京密引水渠昆玉段、长河和双紫支渠治理工程；2001年完成昆玉河、玉渊潭、南护城河、通惠河和清河一期综合整治工程； 2002年治理万泉河、小月河和菖蒲河。该阶段对河湖水系采取污水截流、底泥清淤、两岸绿化、河底采用混凝土衬砌防渗等工程措施进行整治。

（3）生态修复为主的阶段。前一阶段对河道的改造，尽管使河边有了林带、绿地，但硬化堤岸的建成割裂了水体与土壤的关系，导致水体自净能力下降。因此，从2002 年

起北京开始生态河道建设，并于2003年竣工；2003年开始温榆河绿色生态走廊的建设；2004年末进行凉水河生态河道的建设等。这阶段的主要特点是采用卵石和叠石加固河堤、设计部分生态堤岸、设置生物浮岛和放养食藻的鱼类等。经过生态修复的河道，景观效果和生态功能都有明显的改善。

四川成都府南河的治理是城市河流治理的成功范例。府南河公园是一个以水的整治为主题的生态环保公园，受到污染的水从府南河抽取上来，经过公园的人工湿地系统进行自然生态净化处理，最后变为“达标”的活水，回归河流。该公园的创意由美国贝·达蒙女士提出，该项目也获得了世界人居奖等3项国际大奖。

合肥的护城河经过多年的改造和建设，如今形成了由逍遥津、包河公园、银河公园、鱼花塘、玻泊山庄等组成的环形风景区，成为城市中心区市民日常休憩的开放式公园，也使合肥市得到了园林城市的美誉。

苏州市在城市发展建设中，保持了三纵三横加一环的河网水系及小桥流水的水城特色，保持了路河平行的基本格局和景观，城市改造取得了很好的效果。著名华裔建筑师贝聿铭曾这样评价苏州：“苏州之所以成为苏州的关键在于水，建筑物还是其次的”。

其他大中城市如沈阳、哈尔滨、太原、天津等也相继开展了城市河道生态修复和景观重建工作等等。

国内的城市河流治理仍处于探索阶段，很多工作仍着眼于修复河流某一方面的功能，如国外在兼顾景观的同时，更侧重生态修复和重建等方面的工作，国内则较多地考虑景观建设，生态修复工作还有待加强。城市河流生态修复和景观建设缺乏相应的理论指导，未形成系统的河流建设和管理模式，未综合考虑河流建设与经济社会发展、水资源、旅游、居民需求、文化等方面的关系。

3未来城市河流生态修复技术的发展方向

（1）城市河流建设要更多地考虑其与所在地区之间的关系，根据城市的发展规划制定合理的建设目标、策略、方法等；

（2）城市河流建设要更多地考虑如何推动当地经济发展和满足城市居民的需求，探索如何使生态修复、景观建设和文化有机融合的方法；

（3）城市河流生态景观建设要充分结合当地的经济基础、经济发展需求及水资源特点，寻找适合地区特点的城市河流景观建设策略；

（4）重视河流景观建设的管理工作，探讨合理的管理机制，实现河流景观建设“投资一收益—更多投资—更大收益”的良性循环；

（5）结合水利与生态学等相关学科，开展有关流量过程与生态修复之间密切联系的研究，从机理上修复包括河流流量、生物等在内的整个生态系统；

（6）形成完善的生态系统修复评价的指标体系，从宏观上能够对生态系统修复状况准确把握；

（7）积极开展相关问题的实践活动，为相关理论的研究积累经验和奠定基础。

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593-596.责任编辑：陈泽军（收到修改稿日期：2008-01-21）

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第二篇：河流生态修复

河流生态修复

摘要：河流生态修复的理念逐渐被人们所认知，一些符合生态修复理念的规划设计方法在工程建设中被逐步采用。在水利部科技创新项目和地方政府的支持下，一些河流生态修复示范工程取得了很好的建设效果并发挥了良好的示范效应。文中结合几个案例，介绍近几年在河流生态修复技术和实践方面所取得的部分进展。

关键字：生态 修复 技术

20世纪70年代以来，一些发达国家的科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响，提出了如何进行补偿的问题，在此基础上产生了河流生态修复的理论与工程实践。

我国的河流生态修复正处于起步阶段，在理论和实践方面也进行了有益的探索。按照生态水利工程学理论，河流生态修复的任务，一是水文条件的改善，二是河流地貌学特征的改善(董哲仁，2003，2004)。其目的是改善河流生态系统的结构与功能，标志是生物群落多样性的提高。一些地区结合河流整治和城市水利工程建设，即与防洪、排水、疏浚、供水、城市景观、水文化、人文历史等工程相结合，开展了河流生态修复示范工程建设。这类工程既具备特定的水利功能，可以满足经济社会发展的需求，同时也兼顾河流生态系统健康和可持续性的需求，以实现水利功能与生态系统功能的统一。本文主要介绍我国近几年在河流生态修复技术和实践方面所取得的部分进展。

1.水库多目标生态调度

河流是生态系统物质流、能量流和信息流的载体，是一个连续的系统。自然河流的连续性不仅包括水文过程的连续性，还包括营养物质输移的连续性、生物群落的连续性和信息流的连续性。大坝工程对河流生态系统的影响主要表现在顺水流方向的非连续化问题，即水文过程和营养物质输移的非连续化。大坝对于河流生态系统的影响包括两个方面：一是大坝与水库本身带来的负面影响；二是在大坝运行过程中对生态系统的胁迫。前者的影响主要造成大坝上下游河流地貌学特征的变化，后者的影响主要造成自然水文周期的人工化。

通过改善水库调度进行筑坝河流的生态修复是河流生态修复工作的一项重要内容。通过改进水库调度，可以避免和挽回大坝对自然环境的潜在危害，恢复河流已丧失的生态功能或保持自然径流模式。但改进后的调度不宜显著改变传统水利工程的功能，即减小原有的灌溉、发电和防洪效益。

目前，我国在水库多目标生态调度技术方面的研究仅处于初步阶段，有很多关键性课题需要结合具体水库工程深入开展研究，概括为如下几方面的内容：(1)水库下游维持河道基本功能的需水量确定方法；(2)模拟自然水文情势的水库泄流方式；(3)水库泥沙调控及水库富营养化控制技术；(4)大坝孔13的合理运用模式及克服温度分层影响的技术；(5)恢复增强水系连通性的调度方法；(6)应对水污染突发事故的水库应急调度预案；(7)水库多目标生态调度法规体系和协调机制。

2.河道整治工程

随着生态水利工程学和河流生态学理念逐步被人们认知和接受，在我国的一些河道工程规划中，强渊自然河道平面形态的保护和修复，遵循宜弯则弯 宜宽则宽的原则。堤防工程建没要兼顾防洪和生态保护，正确处理土地利用和生态保护的关系，尽可能保留河漫滩区域。岸坡侵蚀防护采用生态工程技术，如植被护坡、具有良好反滤结构的抛石和空心混凝土块等。以下结合3个案例说明这些理念和技术的应用情况。

2．1 浙江辛江塘河道整治工程 辛江塘河道位于浙江省海宁市，河道全长22.5 km，是海宁市“六横九纵”河道网络框架中西引东泄的主干河道，亦是横贯东西的一条水上运输通道。辛江塘常水位时水面宽27.0 m，河道总宽度42.5 m。

辛江塘河道为平原河网水系，平时水流流速较缓，且河道通航功能在逐渐消退。因此，辛江塘河道岸坡侵蚀的主要原因是水位变动区以上部分雨水冲刷引起表层土流失和水位变动区处波浪淘刷造成边坡坍塌。据初步统计，河道淤积中约60％ 为边坡崩塌，30％为表层土流失、10％为动植物腐烂物。

2．1．1 工程规划设计

在辛江塘的河道治理规划设计中，遵循了5个方面的设计要点：(1)保持河道自然平面形态。在辛江塘建设中，本着尊重历史、尊重自然的原则，基本保持现有河道平面形态。拆除阻水建筑物，以满足河道排涝泄洪过水和抗旱引水要求。河道宜弯则弯，宜宽则宽，并增设河滩和岸边湿地等。(2)采用多样性断面。在满足河道功能的前提下，尽可能保持辛江塘天然断面，在保持天然河道断面有困难时，按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序选择。辛江塘大部分河段可用天然河道断面，在通过主要集镇时采用梯形、矩形断面。(3)增加水域栖息地多样性。在治理规划中，保留了一些河边静水区和湿地，营造多样性水域栖息地环境，使之具有不同的水深、流场和流速，适于不同生物发育和生长需求，如图1所示。(4)采用植被进行岸坡侵蚀防护。通过引入植被，应用生态工程技术措施进行岸坡侵蚀防护是辛江塘河道整治的中心环节之一。河岸带植被虽对行洪具有一定影响，但它有很多其他功能，这些功能源自于河岸带生态系统内的环境过程，如正常发育的河岸带植被对河道岸坡有一定的加固作用，可以提供遮阴从而降低河流水温，在营养物质循环和水质改善方面也具有重大作用，为野生动物提供多种栖息地环境，并可以增加河道两岸的美学价值。(5)选择适宜的植物物种。河道植物的选择以辛江塘和邻近河道自然植被的植物种类为主体，如杉类、松类、竹类、桑、栾树、椿类等，它们经过了自然界适者生存、劣者消亡的过程，最能适应河道边生态环境、且病虫害较少。根据水位变动情况，进行植物分区。在河道常水位线以下种植水生植物，它的功能主要是净化水质和为水生动物提供食物和栖息场所。沉水植物、浮水植物、挺水植物按其生态习性混合种植和块状种植相结合。高杆、蔓延快的植物(如芦苇等)控制种植。在常水位至洪水位的区域下部以种植湿生植物为主，上部以中生但能短时间耐水淹植物为主。植物配置种植应群落化，物

种问生态位互补，上下有层次，左右相连接。种植多年生草本、灌木和乔木树种(如水杉、垂柳、落羽杉、枫杨等)。洪水位线以上配有占总量50％ ～60％的常绿树种．以增加河道观赏性。

2．1．2 施工技术

草本植物通过种植种子进行培育，乔木则通过移植进行培育，灌木则通过栽种活枝条进行培育，如图2所示。

施工中，将活体枝条(长0.8～1.0 m、直径10～25mm)置于填土土层之间或埋置于开挖沟渠内。从边坡的底部开始，依次向上进行施工。用上层开挖的土料对下层进行同填，依次进行。填土坡和开挖坡的施工程序有所不同，但其原则是一致的。梢料层安放层面应该稍微倾斜(水平角约10°～30°)。枝条以与岸线正交的形式安放，并使其顶端朝外，其后端应插入未扰动土20cm左右。在枝条上部进行回填，并适当压实。为兼顾岸坡稳定和植物生长，土坡表层压实度应比常规堤防工程设计规范要求(压实度为95％)适当降低。借鉴美国陆军工程师团的经验，压实度按照80％一85％控制(Wendi Goldsmith，et a1．2001)。

2．1．3 治理效果

工程的后期监测说明，水生植物基本沿河道两侧均衡生长，灌木、树根等降低了暴雨对土层的冲蚀，草皮等对坡面流水也有过滤作用，发挥了一定的水质改善功能。治理后，水华问题基本得到有效控制，水体悬浮物减少了约60％，水体透明度提高了20cm。生物多样性水平明显提高，过去很少出现的一些物种如蛙类、蜻蜓等经常出现，野兔、鸟类等活动频繁。

根据该工程地区其他河道的治理经验，传统景观河道工程(如砌石护岸工程)投资约为124万km，而按照生态修复理念建设的河道工程投资为81.21万元／km，大大节约了工程建设费用。

此外，通过对工程区其他历史治河成果的观察、分析及比较，只进行清淤河道的使用周期大约为lO一2O年。而清淤与利用生态工程技术进行岸坡防护相结合，能有效稳定河道形态，据初步分析，其生命周期约为35—40年，延长近一倍。同时，今后的治理工作重点是清淤，从而可以节约工程投资，使河道的治理走上一条良性循环之路。

2．2 北京市北护城河

北护城河全长5.96km，起自海淀区新街口豁口暗沟出口，终点为东城区东直门闸，穿越海淀、西城、东城三个区。1981年因为修建环线地铁，曾进行改造，缩窄了宽度，加建了直立的混凝土岸墙。20多年来，两侧混凝土岸墙有局部倒塌、裂缝、侵蚀剥落、风化等现象发生。加之河中有污水排人，造成水质恶化。

在北护城河的改造工程设计中，从生物多样性恢复、自然景观、水文化和防洪等多目标出发，在规划建设范围，把原来单一的断面形式改变为复式断面或缓坡(图5和6)，并进行岸坡植被，设置亲水平台和台阶。目前工程正在施工中。

2．3 北京市转河 转河的起点为西直门外的高粱桥，终点为北护城河的起点，全长3.7km。在1975年到1982年间这一段河道被填埋。2002年始进行转河整治工程建设，恢复其历史原貌(邓卓智，2004)，其工程建设目标除防洪外，主要是改善河道景观，为本地居民提供一个优良的休闲娱乐环境，并发展旅游。

防洪排水标准按20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。河道整治要求严格控制污水排放，并扩大水面，水面宽度为l5～25 113。为了发展旅游，本河段全线通航。为此，新建船闸1座、桥梁l3座、码头2座、补水闸1座。

在河道管理范围内形成历史文化园、生态公园、叠石水景、滨水游廊、亲水家园和绿色航道6个景区。断面图如图7所示。

转河整治后，生物多样性水平也有所提高，河道内明显可见到鱼、青蛙等生物物种，植被和人文景观也获得了大多数居民的认可。

3.生态修复江西样本

4月27日至28日，科技部组织专家对由省科技厅组织、省山江湖开发治理委员会办公室牵头实施的“十一五”国家科技支撑计划鄱阳湖生态保护与资源利用研究项目进行验收。验收专家对鄱阳湖生态修复和保护现状赞叹不已，一致认为：该项目将为保护鄱阳湖生态安全、促进鄱阳湖区可持续发展提供科技支撑，同时为中国湖泊水环境保护与水生态安全提供借鉴。

项目为鄱阳湖生态经济区建设服务

鄱阳湖生态经济区建设是江西发展的时代主题，也是山江湖工程当前最主要的目标和任务。鄱阳湖生态保护与资源利用项目，就是山江湖工程为促进鄱阳湖生态经济区建设而实施的“十一五”国家科技支撑计划项目，这也是科技部对我省科技投入最大的项目。

鄱阳湖是我国第一大淡水湖，承担着调洪蓄水、调节气候、降解污染等多种生态功能，年均入江水量约占长江径流量的15.6%。保护好这“一湖清水”，对推进鄱阳湖生态经济区建设，对我国水资源安全、生态安全、粮食安全、公共卫生安全，以及经济和环境的可持续发展具有重要战略意义。

专家组组长、中国科学院院士孙鸿烈表示，当前，转变经济发展方式，走生态环境和经济社会协调发展的新路，是当今世界发展的潮流。许多经济发达地区的湖区发展都经历了先污染后治理的老路，如美国的五大湖区、日本的琵琶湖区等，不仅治理成本大、时间长，对湖泊生态环境造成的危害还不能完全清除。在这种背景下，江西策应鄱阳湖生态经济区建设，针对鄱阳湖水环境保护与水生态安全中的重大问题进行鄱阳湖生态保护与资源利用研究，在国内、国际上都具有极大意义的创新性和示范性，为“世界从山江湖看到希望、江西从山江湖走向世界”提供了又一典范。

攻克鄱阳湖生态修复难题

鄱阳湖生态保护与资源利用研究项目设立了湿地生态修复、重建技术集成研究与示范、水污染控制及水质保护技术研究与示范、沙化土地与水土流失区治理技术研究与示范、血吸虫病防控技术集成研究与示范、鄱阳湖水生态安全监测预警技术研究等5个课题，探索生态恢复路径。

项目同时在鄱阳湖区周边市县进行样板示范。运用生态技术治理规模猪场粪污水，净化农村生活污水就是其中的重大课题。在星子县泽泉乡的御景养猪场，生猪规模已经超过1.5万头，每天产生的大量猪粪水流经酸化池到沼气池再到沉淀池，经过一系列化学反应降低氨氮含量后，再进入梯级人工湿地层层净化。水质达标后，流入鄱阳湖。而项目实施以前，这里的猪粪污水未经任何处理直接向鄱阳湖区排放，成为当地的一大污染源。

农药化肥残留等农业面源污染是鄱阳湖区涉及面积最广、危害最大、治理最难的生态难题。在九江市庐山区姑塘镇沿湖村，试验田四周摆挂着放了“性诱剂”的方盒，以生物防虫技术诱杀雌虫，大大减少了农药的使用。“通过生物防虫技术和平衡施肥，农药化肥的使用量至少能减少20%。”庐山区农业局副局长刘卫东说，这意味着，从农田排往鄱阳湖的污水将大大减少。

治理沙山是湿地生态修复的又一主题。位于鄱阳湖北岸的都昌县多宝乡排上许家自然村，2007年被江西省山江湖办确定为湿地植被恢复与重建模式示范点。如今，示范区内绿草茵茵、水鸟争鸣，而仅数百米之隔的栅栏外却草木稀疏，沙丘连绵，内外对比鲜明。

经过5年的科技攻关，整个项目已建成鄱阳湖水生态监测的相关数据库及监测和预警平台，使示范区内受损湿地基本恢复天然景观，沙化土地植被覆盖率达80%，示范乡血吸虫病达到传播控制标准，示范区经济效益提高15%，多元化种植也使村民多了一条增收致富的途径。

治理模式需要迅速推广 验收会上，专家组认为，鄱阳湖生态保护和资源开发项目的研究与应用取得了显著成效，而且鄱阳湖区生态修复和污染治理成果已开始推广，产生经济社会效益，但放眼全省，全面推广依然任重道远。

中国工程院院士李佩成表示，鄱阳湖区生态退化是自然和人为因素长期共同作用的结果，存在水质污染、湿地退化、土地沙化等多种生态环境问题，“点多面广”，涉及地方政府、企业、农户等多方利益，生态修复工程仅仅靠科技和农业部门的单兵作战显然力量单薄。

专家组建议，项目在今后的实施中，除中央和省级财政加大预算内财政投入和财政转移支付外，通过财税和信贷政策优惠，引导社会资金和外部企业参与生态修复项目中来，集合资金、人力、科技优势，形成生态修复规模效益。与此同时，借力科技创新，重视生态修复技术人才培养和队伍建设，加大对环保科技研发投入，利用好高校和科研院所的研发力量，对重点项目以产学研合作的形式进行集中攻关，建立起生态修复科技支撑体系。

4.结语

由于忽视了河流生态系统健康的需求，传统的水利工程建设对河流生态系统形成了不同程度的胁迫。这些胁迫主要来源于筑坝和筑堤造成的河流非连续性和自然河流的人工改造形成的渠道化。发展生态水工学，推广河流生态修复理念和技术，对于维系水利工程传统功能、保护河流生态系统、改善人居环境和强化文化景观均具有重要意义。

目前，浙江辛江塘和北京河道整治的工程建设经验正在各地进行推广。浙江省结合2006年的河道整治计划，在8个县的一些河道整治工程建设中推广辛江塘的技术经验，主要利用植物护坡，进行河道侵蚀防护，并要求进行工程治理前后生物多样性、河岸侵蚀、泥沙输移等方面的系统监测，以期取得更加完善的技术成果。山东济南小清河目前正在按照河流生态修复要求，开始整治前的规划和论证工作。技术手段包括控制排污总量，拆除原来的直立河岸挡墙并采用多样性断面形态，应用生态工程技术恢复河岸植被和加强人文和园林景观建设等。

今后需选择小型流域，在流域尺度下，开展河流生态修复方面的研究与工程示范。以改善生物栖息地质量为目标，从上下游、干支流、左右岸等方面进行河流生态修复的规划、设计及运行管理。开展水库调度方式、生态补偿的工程和非工程措施以及河流生态修复情景分析技术方面的研究工作。

参考文献：

[1] 董哲仁 河流形态多样性与生物群落多样性[J]．水利学报，2003．(11)：l一7． [2] 董哲 ．河流保护的发展阶段及思考[J]，中国水利，2004，(17)：l6一l8 [3] 董哲仁．试论生态水利工程的基本设计原则[J]．水利学报，2004.(10)：l一5． [4] 邓卓智．从转河工程谈今后的城l行河道设计[EB／OI一]．北京巾水利规划设计研究院网站，2004 [5] Wendi Goldsmith，Marvin Silva，Craig Fi~henich．Determining Optinu~d Degree of Soil Compaction for B',dancing Mechanical Stability and Planl Growth Capacity[R]．ERDC，rN—EMRRP-SR-26，May 2CO1．

第三篇：修复在河流以及城市中的应用

“什么是复原”

从城市复原热潮中的启示（1998）安·李·莱利 编者介绍

19世纪晚期和20世纪中期的早期环境运动主要关注自然土地、资源、和物种的“保护”与 “保存”。与此形成鲜明对比的是，许多都市环境组织在1980年左右才开始将关注点放在以前被破坏的都市环境系统的复原上。“复原”因此渐渐成为城市可持续发展议程的流行词汇。复原活动可能会有好多种形式，但是关注点通常都是清理受污染的土地（经常被人们称为“褐色土地”），重新种植天然植被和复原小溪、湿地或者其他有水浇灌的元素。

在这个章节中，修复潮流先锋安·李·莱利围绕都市环境修复，特别是水道的修复进行了几个重要方面的讨论。她叙述了什么是复原而什么不是复原，而且还给小溪修复的过程。这是一个美国西部尤其活跃的一个运动。例子包含了在加利福尼亚州穿越圣路易斯中心的圣路易斯小溪。这个小溪是Berkeley Strawberry小溪的部分流域，例子中还包含了San Jose的Guadalupe河。复原天然物种和栖息地和运动紧密相关，在干旱和半干旱的城市和乡村作为一种节水技术的花园（用耐旱的植物）。其他关于复原主题的文章用到自然物种和永久培养，这些包括了《人类环境系统设计：景观、土地利用和自然资源》，还包括Rutherford H.Platt, Rowan A.Rowntree和Pamela C.Muick编写的《生态城市：保护和修复都市生物多样性》，Bill Mollison的《可持续景观结构：户外绿色建筑引导》，和 Andre F.Clewell和James Aronson写的《生态修复：准则、价值和新兴职业的结构》。

社会对生态复原做了一个定义，即意图改变地点来定义一个本土的历史生态系统的一种进程。这种进程的目的是模仿这种规定的生态系统的结构，功能，密度和动力

[其他]加入了更多人和社会的组成部分的有趣的定义是：意图修正人类对生物多样性和本土生态系统带来的破坏，通过和一种可以导致将自然和文化重新建立可持续和健康关系的自然再生进程。

用这些定义，修复者需要处理的第一个问题就是什么历史和本土条件需要被修复。在一些环境很可能是在一个特定历史条件下的针对自身条件的对水道的实践修复。例如当它成为正式地成为中心公园的WPA整体的进入城市景观。修复计划包括：例如溪流自然植物的修复和在历史WPA岩石对水道没有伤害的情况下对它的修复。可能有从17世纪晚期到现在的历史的水道已经作为一个降解工业污染的沟渠。你可能想用上个纪元的记录或者地图来决定修复的目标。

这在制度上或生态上可能不能在欧洲殖民这将景观改造成另一种东西来修复一个水道景观现有条件。例如，当我们客观的选择芝加哥河去修复，我们以前为了开凿船道已经对低洼地带进行了人工疏浚，现在我们不能让它变回原来的浅而且大片的草原湿地了，我们对于这个问题的办法就是利用河边的模型来引导对河道进行修复和恢复一些以前欧洲殖民地时期的湿地物种。

在城市方面，修复需要复杂的妥协和此消彼长，这种过程是在现今的土地利用和生态系统的基础上基于自然和人类建造历史的一种过程。一个好的惯例就是参考熟知当地原始景观的专家的意见来看是否有些许保存下来能提供一个已经退化的水道修复模型的自然河流、小溪、水道、或者湿地。

在生态和人类殖民地两个方面，如果我们要创造一个景观，我们需要努力创造一种比现存条件更好的可以自我持续发展的景观。这意味着水道会变得更平衡。对一个河流和小溪而言，这种平衡条件通常意味着不会过度腐蚀和有生锈沉积物。（腐蚀和生锈对小溪来说是天然的；我们只在我们已经在现存条件下建立极度的条件是才开始干涉）。这也意味着它有丰富的生物多样性而且不会经历极端温度、营养物、藻类生长，或者其他化学参数。如果水道的自然物理条件变回原来的样子，它将不会需要过多的介入来改正腐蚀，生锈或者污染问题。

河和小溪的物理条件包括溪边的树和灌木，河道和它的宽度，深度，池塘，浅滩和曲流。这条河也包括它的泛滥平原和特色平台，这些平台通常很老，而且坐落于现今废弃的泛滥平原之上。这些物理“结构”在河流生态系统中都有功能表现，包括水的走向和沉积物，洪水的储存和运输，还有就是创造陆生植物群落和野生动物的栖息地和水生动物的栖息地。最终，小溪动力包括沉淀物的运输，水的运输，河道的形成，泄洪平原和平台；和湿地的土地利用和植被种植。复原的目的是尝试还原这些结构，功能和动力来尽可能突破我们现代景观发展的限制。

有时，它帮助我们重新定义什么是复原而不是阐述他的主题。渔场修复不是一个鱼类孵化场，在这里我们花费很多在一定的容积把鱼养大，然后把它们放回河流，小溪或者湖泊中。大部分有贮存的鱼的河流或者湖泊不能供给鱼类的生命循环。结果，鱼类只能再度贮存。渔场复原需要再建一条河流、小溪或者湖泊野生遗传贮存，这是一个能够维持自足的可持续鱼量发展的地方，在这里鱼类可以根据自然条件选择适合生存的基因。上面说的修复意味着重新放种，重新选栖息地，重新移动栅栏进行迁徙；重新修复在这些条件下适合种群进化的遮蔽处，适宜温度和水质，并且这些物种可以靠他们自己生存下来。

修复不是景观，好的景观意味着要创造一个可以提供避难所、冒险、记号、娱乐、环境还有物质的场所。对修建高速公路，办公室结构，停车场，和房屋发展和水工程结构来说，景观是一种土地利用的改变。专业景观经常利用种植设计来构图、对混乱或者丢失树荫的补充或者覆盖，这是通常是我们不想看到的。尽管这些项目都是合法的，但这些不是复原。小溪的复原也不是创造一个有水穿过的“自然花园”。

沿着河道边种树和灌木的工程不是一种复原。即使这项工程用了天然的植被也不算。那些在洪水渠种植或者覆盖在上面的植被，或者试着去减少些对野生动物和祖先们来说的原始河流的已经丢失的价值但是已经不能作为自然水边系统的一部分的植被，都可以叫做景观。在这种情况下，我们不能修复。我们只能努力的减少或者补充这个项目对环境带来的伤害，然而，如果植被功能可以作为小溪生态环境的一部分，而且能够帮助减少水的流速，加强堤岸建设，创造漩涡冲刷泳池，阻止芦苇等杂物对河道的腐蚀，或者为鸟、鱼或者其他用过这些栖息地的哺乳动物创造栖息地。

[……] 当我们什么都不做的时候修复是能被感知的。自然的修复力通常是根据流域条件变化而变化适应的。作为修复的专家的一部分是批判，就是知道什么时候可以允许自然靠自身的变化进行调节，有多种人类活动可能导致溪流的改变，这些活动包括修建大把，规整溪流流向，分流水系，城市发展，火灾或者木材收集，挖电缆管道或者水渠的重新定位。像洪水，飓风地震，台风等自然灾害也可能影响，溪流会对上述影响作出反应，这些自然作出的调整往往得不到我们想要的结果。一个修复方面的专家可以给当地居民指出优势和修复所需要用的花费。在多数情况下，溪流会找到一种不需要介入的新的平衡。其他情况下，小溪会反抗那些试图操纵它吹出来、侵蚀或者通过精心设计的堤岸保护项目。有时候自然植被重新回归自然，比我们种植它的时候更有活力。这些不确定的因素强调了与当地的地质学家、水文学家和其他对当地小溪动力有专业知识的人的沟通。这对于溪流来说可能是一个很大的误导鄂工作项目，一个对纠正失衡的渠道和分水岭弊大于利的项目。

[……] 我们正在进入一个政府管控目的性和价值性很强的公共项目的纪元。利用多种目的性的理论对泛滥平原的管理已经在过去的几十年中在河流工程管理上得到广泛认可。这个概念,这是最大的社会效益管理河流冲积平原和洪水易发地区范围的目标包括减少洪水造成的损失,保护野生动物的栖息地,保护或改善水质、生态修复、侵蚀控制,提供娱乐,等等。[……] 创新在规避环境影响和现存问题的洪水管制项目中进行多次试验。河边散步被保留了下来，泛滥平原被改造成可以储存盒运输更多水量。再种植系统已经被混凝土、乱石、溪流堤岸上的桩材、海滨和湖滨所代替。复原的方法可以以一种令人兴奋地方式替换老方法，这种方法经常可以解决因为降性能伤害和提供环境优势的重要工程问题。他们试着回复小溪的自身结构（河边森林、曲流、水池、浅谈和其他物质特征）、自身功能（溪内栖息地，洪水储地，环境平衡、野生动物栖息地）、和它自身动力（即被它自身的形式，规模和蜿蜒程度所决定的）。通过做这些，修复可以减少过多的腐蚀，复还鱼类栖息地，帮助溪流从污染中复原，甚至减少洪水的破坏，作为一个双赢的方法。

城市化是如何改变流域和小溪的

在城市地区流域的概念变得更加复杂,因为受到了自然地形打扰;水可能会使通过雨水渠流走，在某些情况下可能会被转移流入其他盆地。在排水系统中一个通过自然或者雨水渠给特定点提供径流的区域被认为是一个流域的一部分。作为一个住在平坦部分的城市居民, 我等待着下雨，然后观察水怎样流入雨水管道从而识别我的雨水管道流入了哪个沟渠，这样来找出我的房子在哪个流域。

城市流域最糟糕的可能是泥泞的沉积物;使堤坝动摇蜕皮、植被稀疏；把油、汽油、和城市废物带入雨水道管;和住宅的倾倒垃圾地,庭院残骸包括家具、床垫、汽车电池。没有大树的树冠可能使河道比正常情况下更多的暴露在阳光下, 鼓励芦苇和藻类的增长。这些可以“窒息”通道,造成积水和水流交织。购物车在城市流域中有着很好的预测性，所以加利福利亚州的溪流委员会把购物车分类到城市小溪的“指示生物”。委员会因此指定金购物车奖为其最高奖项。

最糟糕的城市水域的物理改造是渠道的改性和支流地下洞涵的降级。河岸区域(沿着河流植被被很好浇灌的区域,与相关动物)被从河道淘汰或分开。删除河边地带植被导致水生生物营养物质的损失, 损失了阴影遮挡,增加堤坝侵蚀,河道的横向运动, 增加沉降,减少池深度。冲积平原与河道分开,因为渠道已经被下切或加深, 或之前的土地利用实践增加了大层土填补冲积平原, 或者是这些事情共同作用的结果。结构性障碍如堤坝、防洪墙、渠道化也是这种分离的原因。冲积平原是流域系统中最具生物生产力的部分也是洪水的存储和运输区域，但他们往往受到城市化的影响。

在所有的可以影响一个流域及其水文的土地使用变更中，城市化是迄今为止最重要的。这样的发展增加表面的不透水性,如沥青、混凝土、产生大量的雨水径流,比一个吸收雨水的正常流域更快的冲刷地面。城市化会增加流动的数量和峰值。水流通过径流流向小溪在降雨开始之后变得“光鲜”，减少降雨和洪水流的高峰阶段之间的延迟时间。

流域管理和修复程序可以解决城市化的影响,减少径流的增加，侵蚀和沉积。现场滞留的雨水(靠近建筑物、停车场)使用地点设计如自然流域等措施, 保存湿地、植树造林、雨水蓄水池和缓冲区可以延迟径流达到的峰值时间和减少峰值的总量, 在水输入流和河道之前过滤。

河岸恢复项目可以帮助增加为适应更大的城市流动的河道的稳定性。河岸的缓冲区和园林道路可以防止正在城市化影响下调整和扩大水路的结构的损害。原生林地和植被可以回到流域的斜坡。

确定你的溪流的需求

对于那些目标是有一个健康的流来增强他们的社区或城市的来说有五个主要关心的领域。你的第一个值得关注的问题应该是通过土地使用法规在新的城市发展的影响下保存现有健康的溪流。溪流常见的摧毁者是建筑物的布置太靠近河岸，造成侵蚀和洪水灾害因而产生费用，这些费用通常是由社区纳税人承担。如果你是常见的情况,你必须调和溪流和现有结构的冲突, 你的第二个问题是使用可行的最环保和审美敏感的技术用来保护溪流和结构。第三个需要你可能是为了由工程官员来维护的河道的环境敏感性谈判。你也或许会发现,为了恢复溪流, 最后需要删除涵洞、混凝土衬砌物, 你可能需要通过传统的处理设施和恢复方法来解决水污染问题和流域中生物充足水供应的需求。

所有五个问题将要求你与许多学科的专业人士交流, 他们都有自己的语言、传统、甚至文化和价值观。

首先,不管怎样,你需要确定你的溪流在不久的将来已经或可能面临的问题,你的目标在与管理或避免这些问题。在土地利用变化中你是否需要保护你的溪流，还是已经受到城市化的严重影响,你需要控制河岸侵蚀?您可能需要考虑以下的一个或多个作为你的管理目标: 计划和控制溪流的走廊

土地使用规划和地点设计可以保护自然水路由轻率的城市发展引起的典型退化，远离危险区域例如冲积平原和曲流河等区域。计划可以将危险区域指定为社区开放空间,公园,休闲区,小径,徒步旅行和自行车道,交通走廊。

地点设计标准和规范可以通过土地使用计划为一旦开发位于社区时如何正确地设计开发提供指导。地点设计保护措施可以叫溪流-走廊缓冲区, 最小化不透水表面和原生植被的影响以及探测雨水的管理。使用缓冲区的自然河边地带植被和自然洼地以及雨水滞留区域而不是下水道，通过减少雨水流和径流污染大大减少开发对溪流流的影响。缺点要求地点结构远离小溪，从漫滩流和改变溪流蜿蜒中降低未来财产损失的风险。适当的土地使用规划和地点设计通过避免问题的发生为一个社区节约成本。

第二个基本土地使用规划的表弟是轨迹规划。

沿着溪流流慢跑者和徒步旅行者的休闲步道很容易集成为可再生资产。计划在没有现有的未开发公共通行权后添加一个小道后来是很困难的, 但作为使城市和郊区中心更宜居的园林道路的一部分却正在进行中。

使用环境敏感的洪水、水土流失和通道不稳定性的解决方案 许多地区没有足够的缺点要求。如果你承接了结构在洪水灾害地区或者容易受到蜿蜒和侵蚀堤坝的溪流的损害的情况，你将要寻找可行的最具环境敏感性的技术对溪流和结构进行保护。通常,替代的修复可以代替传统的工程实践,以减少洪水和侵蚀破坏。

主流在城市环境中通常是失去平衡的导致了过度侵蚀或过度沉积。过度侵蚀是从平坦的表面增加径流引起的，如道路、车道和停车场。过度沉积通常是由上游建设、放牧、或砍伐引起的。流一般经过对城市化两个周期的主要调整。他们往往首先从建筑工地充满沉积物。之后通道变大以负荷建成城市的平整表面增加的径流。河和湖滨水区往往有水土流失问题,因为沿水路的多产自然植被被移除了。最适合补救这些问题的方法是再生长水道。有时候也需要改变航道。

使用环境敏感性维护策略

如果你有一个信道流已经变直,其自然的树和灌木物种也被移走来增加洪水在中通道流动的空间。你需要寻找方法来挽回它的一些环境和审美价值。如果你的溪流现在被官员分类作为防洪通道, 你将不得不在联邦和地方的标准下维护管道, 这些标准通常旨在最大限度地减少原生植被的生长。作为一个防洪通道,分配给你溪流的主要目的就是为洪水提供一个泄洪通道。老式的,传统的防洪项目在他们的目标不包括美学或生态价值。这意味着你将不得不提出一个替代的河道维护系统,允许你与防洪目标集成环境目标。而不是常规的每隔几年切除大部分管道的植被来增加信道容量,允许百分之15-25的植被保持并维持在这一水平会更环保。这可以提供一些环境价值的同时保持洪水的泄洪。此外,清除垃圾,碎片,家具,冰箱,旧靴子,购物车和其他物品,不仅提高了流的美学,还可以解决水土流失问题,增加泄洪通道的能力。这样清理项目是一个显而易见的让恢复启动的办法。用更自然的环境取代混凝土涵洞、通道

在许多城市,只有残留的之前修复的河岸环境依然存在。溪流经常被埋涵洞、地下作为雨水下水道。如果没有埋,它们包含在贫瘠的混凝土渠道中和被锁在链接的栅栏里。许多城市后悔失去的小溪和河流的历史、美学、环境价值试图减小一些伤害。威斯康辛州密尔沃基市,制定计划把混凝土从林肯溪镇的中心移走。普罗维登斯、罗德岛、为了恢复城市的滨水区移除了桥接一条河的混凝土板。埃尔塞里托到,城市纳帕,伯克利,加州;盐湖城犹他州,圣安东尼奥,德克萨斯州,普罗维登斯,罗得岛,已经挖开了小溪和河流和恢复了自然的通道。华盛顿贝尔维尤,圣。保罗,明尼苏达州,波特兰,俄勒冈州,丹佛,科罗拉多州,这些城市,计划让小溪见到“日光”要用手提钻钻开混凝土。

改善水质、供水和溪流生物栖息地

到目前为止,大多数在恢复溪流环境中关注的是水质和鱼类栖息地的改善。在过去的十年里,河流恢复项目涉及溪流堤坝修复和恢复已经成为国家和地方符合1987清洁水法案的修正案非点源污染控制要求的一部分。西北地区的adopt-a-stream网络在华盛顿特区的lzaak沃顿联盟等组织可以提供一个广泛的文献监测，文中的溪流生物获得充足的水供应问题可能涉及到一个复杂的水权制度,各州法律也不同。

第四篇：污染河流生态修复

环境修复原理与技术

题目：污染河流生态修复

姓名：

学号：

指导教师：

日期：2013年 月

摘要：本文介绍了河流系统诸功能以及河流健康之间的关系, 从河流与人的关系的发展与变化出发, 系统的探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件, 分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素,提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的基本目标是促进生态系统自我维持和陆地、缓冲区域和水生生态系统间相互联系的出现。河流生态修复主要技术包括: 缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物—生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文指出了不同阶段实现河流治理和生态修复的方法和步骤, 对今后的河流生态修复具有指导意义。

关键词：河流生态系统；河流健康；生态修复；修复技术 1前言

河流是流域景观中一个流动的、与陆地生态系统联系紧密的、且相对开放的复杂生态系统。水域与陆地的过渡带（缓冲区域、交错带）是水生、陆生生态系统的交汇区域，交错带内景观异质性高，生物群落多样性丰富。在河流系统的众多因素中，水是河流生态系统物质交换的主要载体，也是维持河流生态系统的基本要素。河流系统是由一系列不同级别的河流以连续、流动特性形成的完整系统。河流物理参数的连续变化梯度，形成系统的连贯结构和相应功能；同时河道物理结构、水文循环和能量输入，在河流生物系统中产生一系列响应——连续的生物学调整以及沿河有机质、养分、悬浮物等物质的运动、搬运、利用和储蓄。

随着区域经济、人口的发展，大量污染物（工业、农业、生活污染源）排入河流系统，以及河流生态环境的破坏（过度砍伐森林、气候变化等）引起水质恶化，导致河流生态系统结构和功能破坏，严重制约区域经济的可持续发展。人类对水资源的需求量大增，在河流上大规模筑坝拦截河流水量，部分河流缺乏有效管理引起河道水量大幅度将对甚至断流，降低水体自净能力和河流生态系统的恢复能力、抵抗力，而进一步加剧水污染，严重影响河流生态系统结构、功能。

河流污染是人类对河流不当利用和控制的主要负面后果之一。河流污染治理需要有效控制污染源的污染排放量, 并将排污量控制在河流承载力之内。对于点源污染, 目前采用的技术包括物化、生物及其相关组合的方法, 常见的方法如絮凝沉淀、生物絮凝吸附、生物氧化、活性污泥法、生物膜法、固定化微生物-曝气生物滤池方法等。非点源污染与土地利用方式密切相关, 因此对土地资源进行合理的规划利用是控制非点源污染的有效途径之一。河流污染问题已在世界范围内受到广泛关注, 各种污染控制技术迅速发展, 为基于生物-生态集成的河流修复技术的应用奠定了基础。

河流系统功能健康的恶化主要表现为水中的养分、水的化学性质、水文特性和河流生态系统动力学特性等的改变, 以及因此对原水生生态系统和原物种造成的巨大压力。从20 世纪70 年代始, 对河流生态系统进行综合修复成为一种先进的治河理念。生态修复旨在使受损生态系统的结构和功能恢复到受干扰前的自然状况。河流生态修复有多种方法, 生态系统修复是使受损河流恢复其功能健康的根本途径。河流系统服务功能

生态系统的服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。生态系统向来被人们誉为生命之舟。Costanza等把生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务，并且曾把生态系统服务功能划分为l7种类型。不同类型生态系统的服务功能是不尽相同的。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统功能中获取的利益。根据河流生态系统组成特点、结构特征和生态过程，河流生态系统的服务功能具体体现在供水、发电、航运、水产养殖、水生生物栖息、纳污、降解污染物、调节气候、补给地下水、泄洪、防洪、排水、输沙、景观、文化等多个方面。按照功能作用性质的不同，河流生态系统服务功能的类型可归纳划分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。河流生态系统的健康及评价方法

河流生态系统健康与社会、经济、人类、生态环境等密切相关，在区域水平上可以理解为是资源安全、环境安全和经济安全的有机统一。一个健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能，系统内部的物质循环和能量流动未受到损害，对长期或突发的自然或人为扰动能保持着弹性和稳定性，并表现出一定的恢复能力，整体功能表现出多样性、复杂性。能够满足所有受益者的合理目标要求，具体表现为根据区域发展需求，合理利用分配水资源，保证不同区域利益的均衡，同时改善生态环境。其内涵是动态变化的，在不同时间尺度和不同空间尺度具有不同涵义。

河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能，需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面，即从多角度来评估河流的健康状况，从而提供对其整治以及管理有用的信息，提高受损河流的健康状况，保护健康河流，满足当代以及下一代人的环境、社会和经济需要。研究国内主要河流的健康状况，可以提供进行横向比较的基准，构建一套适用于我国的河流生态系统健康评价理论体系，评价国内河流健康状况，能够诊断我国不同地理区位河流健康状况的差异，设立恢复优先权，同时对于不同区域的类似河流，评价结果可用于互相参考比较，从而提高恢复活动的有效性。

因此进行河流生态系统健康状况评价，有助于提高河流管理质量，不仅可揭示河流生态系统的现状，还提供了将不同河流进行比较的基准，同时还可评估受损河流生态恢复的成效，从而提高管理决策能力

对于河流生态系统的评价，最初从生物对水质变化的响应着手，之后开始重视化学物质对水质的影响进行分析。近20年来，研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。目前研究中，用的较多的水生生物主要是藻类（以硅藻为主）、无脊椎动物和鱼类。如，使用硅藻相关指数ISP和GDI反映水环境的腐生程度、TDI反映水环境的营养程度，“河流无脊椎动物预测和分类系统”、“澳大利亚河流评价计划”、“南非计分系统”以及底栖生物完整性指数（B-IBI）、营养完全指数（ITC）等都是基于对河流大型无脊椎动物生物多样性及其功能监测基础上的河流健康状况评论模型，Karr于1981年提出的生物完整性指数（IBI）能够在比较的基础上对所研究的河流健康状况做出评价，是当前较普及的一种健康评价方法。

尽管关于河流健康评价的方法很多，但从评价原理上，主要可分为两类：

一类是预测模型方法（Predictive Models），如Rivpacts和AusRivAS等。这类方法通过把某些研究地点实际的生物组成与在无人为干扰情况下该点能够生长的物种进行比较而对河流健康进行评价。该类方法首先通过选择参考点（reference sites，无人为干扰或人为干扰最小的样点），建立理想情况下样点的环境特征及相应生物组成的经验模型，之后，比较观测点生物组成的实际值与模型推导的该点预期值，以两者的比值河流健康进行评价。理论上，该比值可以在0～1之间变化，比值越接近1，则该点的健康状况越好。但是，预测模型法存在一个较大的缺陷，即主要通过单一物种对河流健康状况进行比较评价，并且假设河流任何变化都会反映在这一物种的变化上，因此，一旦出现河流健康状况受到破坏，但并未反映在所选物种的变化上时，就无法反映河流真实状况。因此，它具有一定的局限性。

另一类方法称为多指标方法（Multimetrics），该方法通过对观测点的一系列生物特征指标与参考点的对应比较并计分，累加得分进行健康评价。该类方法在美国和澳大利亚被广泛应用。其中最具代表性的方法就是澳大利亚的溪流状况指数是ISC。它构建了基于河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面、共计22项指标的评价指标体系，并在对其计分的基础上综合评价澳大利亚80多条河流健康状况。这一方法是对河流各方面特征的综合评价，其结果更加全面、客观，是河流健康状况评价的一种发展方向。另外美国的IBI方法也很典型。多指标法则是不同生物组织层次上多个指标的组合，考虑的河流表征因子远多于预测模型法，所以能够及时地反映这种变化。然而，这种方法也存在如何综合地评价一个生态系统的完整性及如何对这些综合指标进行合理解释等问题，评价标准难以确定，因此精度有所欠缺。河流治理和修复的阶段

受损河流修复的核心并不简单地意味着使河流恢复到原始状态,而是使河流受损功能恢复到接近期望的理想状态, 使河流生态系统恢复健康, 进而在遵循河流自身发展规律的条件下持续地满足人类社会发展的需要。然而, 河流生态修复不能脱离人类和河流关系的发展阶段。在原始纯自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和生态修复等不同阶段, 河流治理与修复的理念和任务有很大不同。

原始自然阶段作为人类与河流关系的最初阶段虽未因人类活动受损, 但对于河流历史而言, 这一阶段忠实地记录了河流生态系统追求动态“平衡”的轨迹, 从而为生态修复研究留下了宝贵的参照体系。

在该阶段, 第二圈层的功能项主要为泄洪、输沙、供水、自净、生态和景观功能。河流系统总体上处于自然健康状态, 各层只有实线存在, 各项功能基本满足。河流工程控制阶段标志着更多的河流功能为人类所认识和开发。人类从被动转向主动利用河流的功能, 泄洪功能、航运功能、供水功能、发电功能得到扩展。在该阶段, 由于大坝、水库对河流水体的拦蓄, 造成输沙、生态、景观娱乐功能所需水量不足, 以及河床形态的改变、植被和生物多样性的减少。河流泄洪、输沙、供水、生态、景观娱乐功能均受到不同程度的损害, 使河流系统开始偏离健康状态。

河流污染治理阶段的重要标志是河流的严重污染。由于水质恶化, 使得除泄洪、航运和发电功能以外的其他大多数功能受到损害, 并直接影响到河流生态系统的健康和存亡。河流系统生态修复阶段标志着人类对河流认识的飞跃。在饱吞因河流不当开发造成的恶果后, 如何持续维护健康的河流已成为当今重要的治河理念。在该阶段, 河流的生态功能、输沙功能、景观娱乐功能受到更多关注, 将河流作为生态系统进行综合修复成为主要特点。河流治理和修复必须与所处“人类-河流”关系的相应阶段相适应, 必须具备相应的条件。河流污染治理目标远低于生态修复阶段的目标。在尚未完成污染治理阶段目标以前, 不可能有效地再造生物的栖息环境、招徕本土生物和增加系统生物多样性。例如, 莱茵河生态修复计划明确地把大马哈鱼回到河流作为其标志；英国泰晤士河修复将大马哈鱼、鳟鱼、鳗鱼等作为河流生态修复的重要成效指标；德国众多河流的生态修复也都把河流系统中的各种生物放在十分重要的位置, 将水体重建、河流的水文循环恢复、使鱼类和底栖无脊椎动物回到河流以实现河流生态系统完整性作为目标。德国Isar河的生态修复甚至将在河流中安全游泳、洗浴作为修复目标。我国的大部分地区在目前尚无法实现此类修复目标。受损河流生态修复原则

(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, 最大限度地构造人类和河流融洽和谐的环境。自然循环受到众多条件的约束, 如气候、地质地貌、植被条件、河流状况、土地利用、城市规划、人口社会、产业结构、污染特征和管理机制等。全面综合考虑这些因素方可查明河流受损的程度和原因, 并据此明确河流治理修复的阶段和相应措施。

(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)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。

(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。

(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(如招徕鱼类等)进行生态修复。

(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(受损)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。

(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。

(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。

(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。

(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。河流生态修复技术

河流生态修复的目标是恢复河流系统的各项功能, 从而恢复河流系统的健康;而河流系统的健康最终是由各项功能指标来体现的。因此, 各项河流生态修复技术也应该具有针对性, 从修复各项功能指标入手, 修复河流系统健康。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。

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。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。

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, 提供景观休闲场所和多种生态服务功能。

水是河流生态系统中最重要的环境因素, 也是维持河流系统健康的重要因素。不论是规定水库最小下泄流量, 还是引水、废水回用补水等, 都有利于增加河流流量, 提供输沙、自净、供水和生态功能需水量。对于水量不能满足其基本功能的河流, 补水措施尤为重要。生物-生态修复技术主要包括人工曝气复氧、底泥污染控制、生物强化人工河道、自然河道生态塘、生态沟渠、生态修复耦合系统、生态护岸等技术, 是生态修复和构建自然环境和人居环境和谐统一的主要技术。

裁弯河流的恢复则可利用弯曲河流消耗河流能量强化河流的自净功能, 同时恢复河流的天然景观, 是实现流域中河流回归自然的重要改造措施。鱼道恢复则是近年来河流系统生态修复中最受关注的问题之一。西方国家在进行河流修复时普遍注意了鱼类通道的重建。水生生物群落修复技术利用生态学基本原理以及水生生物的基础生物学特性, 以人工和生物调控相结合的方式改善水体生态环境条件, 通过引种移植、保护和生物操纵等技术措施, 系统重建水生生物多样性。

河流生态修复技术是与河流各项功能相对应的。通过这些修复技术, 使得各项功能恢复到可以接受的程度, 从而达到恢复河流系统健康的目标。由于生态修复技术是将河流作为一个生态系统进行整体考虑, 因此每一项恢复技术都可能对多项功能修复产生作用。

河流生态修复的步骤可以归纳为:(1)制定总体目标；(2)协调分目标(包括分析约束条件)；(3)分析目标要素(包括功能指标阈值与功能受损程度)；(4)确定修复方案。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 实现河流和人类的和谐发展。对于特定的河流, 应具体分析河流的主要功能以及它们之间的关系, 明确各要素对诸项河流功能的重要性以及各项功能对河流系统健康的权重。功能分析的主要工作是功能指标的亏值比较和约束条件分析, 明确受损的河流功能要素及其受损程度。约束条件分析重点对气候、地形条件, 河流现状, 污染源状况, 人口规模和结构, 社会经济水平, 利益相关者, 土地利用, 城市规划, 城市相关管理机制等九个方面进行分析, 以便确定河流治理修复的阶段和相应的修复措施。修复方案的确定需要包括四个步骤: 明确修复阶段, 排列优先次序, 制定修复措施, 维护修复成果。在搞清具体河流的受损功能、受损程度和河流所受的约束条件后, 便可首先确定河流修复所处的阶段。然后, 据此根据对各个河段特征和问题的认识、受损程度和修复的难易程度对河段修复次序进行排列,因地制宜地选择合理、有效的修复方法。

受损河流系统修复是一个十分复杂而漫长的过程, 各种措施带来的最终效果具有一定的不确定性。为了全面、谨慎地考虑各种可能的负面效果, 避免或减小负面影响, 必须对河流进行适时的监测和评估,以便在必要的时候及时更改修复措施, 调整和完善修复工程。另外, 河流系统非常复杂, 它对各种措施所作出的反应非常慢, 这就需要对河流治理和修复给予长期、持续的监测和评估, 判断河流治理修复的成效, 总结治理修复工程的经验教训。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 但河流的生态修复实际上是一个多目标、多层次、多约束条件的综合问题。在目标层面, 需要通过协调满足河流各项功能获得相对满意的优化结果;在措施层面, 需要有针对性地找到有利于河流各项功能修复的有效措施。结论

河流是人类赖以生存的水环境, 是人类社会生存和发展的摇篮。纵观人类与河流的共存发展历史,大致经历了原始自然、工程控制、污染治理和生态系统综合修复四个主要阶段。在不同阶段, 河流系统的主要功能的相对重要性和诸项功能的健康(或受损)程度不同, 河流系统的健康状况不同, 因而河流治理和修复的任务也有所不同。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康。河流生态修复需要遵循自然循环原则、功能性需求原则、主功能优先原则、多功能协调原则、分时段考虑原则、分河段细化原则、生物多样性原则、景观美化原则、综合效益最大化原则、利益相关者有效参与原则。河流生态修复主要技术包括: 缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。

河流生态修复是一个多目标、多层次、多措施、多约束条件的复杂问题。为了更好的实现这一过程，我们需要继续加强理论研究和工程示范,加强监测工作,长期积累数据。还需要不断总结经验,加强相关技术标准和规范的编制工作。本文以河流系统诸功能与河流健康之间的关系为主线, 分析了各阶段河流系统平衡的特征和功能指标, 初步建立了河流功能健康诊断指标体系, 指出了不同阶段实现河流治理和生态修复的方法和步骤, 对今后的河流生态修复具有指导意义。

第五篇：河流生态系统修复技术研究进展

河流生态系统修复技术研究进展

摘 要：河流生态系统受到人类活动的干扰和损害，河流生态系统修复技术日益受到重视。本文介绍国外河流生态修复理念和工程技术的发展历程，阐述我国河流生态修复的现状和实践。通过我国河流生态修复的成功实践案例，对河流生态修复技术和方法进行了简要介绍。

关键词：河流生态修复技术进展

导论

河流是物质流、能量流和信息流的载体，是一个一个连续的系统，同时也是连接生物系统的廊道，河岸植物群落对生态系统起着保护作用。但随着我国经济社会发展、科学技术的进步，人们重新认识和利用河流。从生态、环境保护等多维的角度，系统地研究和整治河流，已经成为水利工作者必须面对的重要课题。

人类活动直接影响着河流生态系统，特别是城市河流生态系统，主要体现以下几方面：（1）人类生产生活排放的废物，主要表现在污水对河流水质的污染；（2）人为对河道状况的改变，如挖砂作业，水泥护岸，河床的硬化以及河道的裁弯取直和断面形式单一化等；（3）对流域内生物组成部分的过度利用，如过度捕捞，流域内植物的破坏等；（4）对水资源的过度利用，使河流的径流量不能满足基本生态功能的需要，如水电站的兴建。国外的研究进展

随着修复实践的开展，河流修复已经从单纯的、结构性修复发展到整个系统整体的结构、功能与动力学过程的综合修复。如Ernst Bitttmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护坡试验。随着河流生态修复技术方法的日渐成熟，发达国家于20世纪90年代尝试开展流域尺度下的河流生态修复工程。例如，美国已经开始对基西米河、密西西比河、伊利诺伊河、凯斯密河和密苏里河流域进行了整体生态修复，并规划了未来20a长达60万km的河流修复计划。

国外广泛应用于河流修复实践主要有8项措施，这些措施是：（1）恢复缓带；（2）重建植被；（3）修建人工湿地；（4）降低河道边坡；（5）重塑弯曲河谷；（6）修复浅滩和深塘；（7）修复水边湿地、沼泽地森林；（8）修复池塘。国内的研究进展 我国对河流生态修复的研究虽仅有二三十年的时间，我国生态学和水利学的学者开始从不同角度开展河流生态修复研究，探索修复受损河流生态系统的技术手段。董哲仁于2003年提出了“生态水工学”的概念。郑天柱等人分析其修复效果，认为河流流量、含氧量、生物多样性是河流生态修复的关键因素；高甲荣等在分析传统治理概念的基础上，提出了河溪的自然治理原则，并探讨其应用的基本模式。有学者从河流廊道的空间结构和生态功能的分析出发，提出了河流生态修复的概念和技术。赵彦伟等人研究了河流生态系统健康的概念、评价方法和发展方向，提出河流健康评价包括水量、水质、水生生物、物理结构与河岸带5大要素的指标体系。近年来，张博等人研究水培植物对城市污染河道水体净化效果分析，表明水插生根培育的植物对污染水体净化效果良好，可作为城市河道生态修复技术中的生态浮床工程，一种实用的植物培育栽种方式进行推广使用。

目前，不少城市河道对生态河堤的构建，也都取得了良好的生态和社会效益。比较成功的案例有：江苏镇江市运粮河生态堤岸示范工程，长沙市洋湖湿地公园等工程。河流生态系统修复技术 4.1多方位生态修复技术体系

随着城市化进程的加快，河道水环境受到了不同程度的破坏，严重制约了城市水生态的可持续发展。由于各地区河道的污染源不同，污染状况的多样性和复杂性使得单纯依靠物理修复、化学修复或生物修复技术均无法有有效保障河道水环境得到彻底改善。多方位生态修复技术体系，是一种多管齐下的水环境整治模式，以“综合治理、技术集成、统筹管理和长效运行”为基本原则，采取“外源截留、内源控制、人工净化和自净强化”的关键措施。

4.1.1控制污染外源

对水质污染严重的河道必须进行源头治理，控制入河污染物。通过工程措施控制点、面源污染，采取雨污分流排水的方法，来达到减少河流污染的目的。根据河流自净的特点，制定合理的排污计划，包括排污口位置和排污时间等内容，并按照现场的实际情况，对水体的环境容量进行合理利用，从而逐步改善河道水质。

4.1.2内源污染控制技术 内源污染主要指进入湖泊中的营养物质通过各种物理、化学和生物作用，逐渐沉降至湖泊地质表层并积累在底泥表层的营养物质，底泥疏浚是水域污染治理中普遍采用的措施之一，疏浚底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去，可以较大程度削弱底泥对上覆水体的污染贡献率，进而解决内源释放而造成的二次污染。物理疏浚的方法较为简单，而且应用已较多。生态疏浚仍处于研发中，但已经有一些生态疏浚的方法和技术被投入使用。随着生物技术的发展，大规模大面积地利用植物、微生物来修复污染底泥前景广阔。综合经济和处理效果来看，底泥修复应发展疏浚和生物处理相结合。

4.1.3河流稀释

通过水量调度、增加污染河段水量来降低污染物质在河流中的浓度，对水质的变化具有决定性的影响。

4.1.4人工强化生物技术

（a）河道曝气、复氧：河道曝气技术即人工向水体充入空气或纯氧，加速水土复氧过程，强化水体的自然净化过程，去除河流中的污染物从而改善河流的水质。利用过水建筑物复氧，利用河水流经过水建筑物时的翻腾、紊动等实现复氧，促进河流的自净，改善河流的水质。

（b）砾间生物膜法：砾间生物膜法主要是以砾石为填料，在其表面形成生物膜，水中的污染物在砾间流动过程中与砾石附着的生物膜接触，被吸附，氧化分解，从而使河流的水质得到改善。

（c）生态浮导技术：生态浮岛对水质净化最主要的功效是，利用水培植物的根系吸收水中的富营养化物质，使得水体的营养得到转移。

4.2一般河道生态修复技术

一般河流生态修复的主要技术方法包括缓冲区地貌、植被恢复和生物强化修复等技术。

4.2.1缓冲区地貌、植被修复

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，受地表水以及地下水的影响具有明显的边缘效应。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生态系统产生很大的影响。同时，合理分布的植物还有助于减轻洪水灾害、净化水体、截留来自农田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。

4.2.2生态护坡和生态沟渠

生态护坡是利用石头、木材、多孔环保混凝土和自然材质制成的柔性结构等构建，对河岸进行加固，防止河道淤积、侵蚀和下切，同时多孔护岸材料为植物的生长提供了有力条件，为水生动物提供栖息地。护岸的透水性也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。生物强化生态沟渠充分利用现有沟渠条件，在不同渠段选择利用砾间接触氧化、强化生物接触氧化等措施，逐级净化水质，在达到分级净化水质功能的同时，将净化设施与地表景观融为一体，美化河流景观。

生态护坡是与周围环境相协调，与现代文明发展相适应的开放性生态系统，其设计应综合考虑各方面的因素，遵循水力稳定性原则、生态和谐原则、因地制宜以及经济高效的原则。生态护坡设计的方法与材料主要有四大类，植被护坡、土工材料复合种植基护坡、生态基护坡以及植被型生态混凝土护坡等。结束语

在我国河流生态系统修复的实践中，借鉴发达国家经验的同时，应立足国情，综合考虑我国的发展状况以及自然条件，研究适合的战略方针、理论技术。应充分利用生态系统自身的调控功能，实现生态系统的自我修复，重点是减轻对河流生态系统的胁迫，包括治理和控制水污染，保持最低生态需水量等。在不断探索河流生态修复技术的同时，还应加强对修复后生态河流的维护和管理，从而实现河流生态系统长期的健康和稳定。

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