生態發展論文：城區流域生態調整的發展趨勢范文

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作者：白福青齊立景高禮洪陳駿單位：華東勘測設計研究院海洋與河道工程設計所

經濟功能

在安全得到初步保障后,城市河流的經濟功能逐漸引起重視,它是指水作為一種重要資源所發揮的功能,包括供水、交通運輸、農田灌溉和

水產養殖等作用。

景觀功能

河流景觀側重水景觀,以水為中心軸線向兩岸擴展,包括水域景觀、過度區域景觀以及岸上景觀等。現代城市河流是由若干人工設施和自然存在物共同組成的集合體,各種組成部分形成密不可分的系統關系,充分研究發揮這些系統組成部分之間的關系,并加以利用,可大大增強河流景觀建設的效果。

生態環境功能

生態環境功能主要指水維持自然生態過程于趨于生態環境條件的功能。一個完善的城市河流生態體系,應該具備改善水質及水體的自凈能力、調節局部水溫變化、維持水生態系統的平衡、保持生態多樣性等功能要求。現代的城市河流修復不僅要考慮河流生存的需要,更要保障人類的基本生存安全,因此,如今河流整治工程必須兼顧安全、經濟、景觀與生態環境等多重功能,其中安全、經濟性是基礎,景觀、生態性是體現現代人追求“自然”、“親水”的基本要求。與河流的自然狀況,以及分析河流整治狀況與生態系統的相互影響；1989年,Pabst提出了河流的自然特性盡量要靠外界的自然力來恢復的理念,強調河道要有生態自然修復的功能;1991年,日本開始推行重視創造多樣化河流形態的“多自然型河流建設”。于此同時,國外也開展許多大型的生態修復工程實踐,如1987年,德國萊茵河流域管理委員會提出了重塑萊茵河的生態,使魷魚重新回到萊茵河的“萊茵河蛙魚2000計劃”,隨后萊茵河保護國際委員會(工CPR)又進一步制定了“萊茵河蛙魚2020計劃”;在密西西比河上,Juliann等[5〕在CapeGirardeau附近主河槽內對大型無脊椎動物進行了研究,John等對河上游魚類的時空分布進行了研究;1987年,為解決斯凱恩河(SkjernRiver)的水環境問題,丹麥通過了退耕2200公頃,恢復河流洪泛區地的決議,并于2002年基本完成修復工程。

國內外河流生態修復研究進展

1國外研究進展

人們對河流的生態環境修復的認知已經經歷了半個多世紀,在德國Seifert首先提出“親河川整治”概念后,EmstBittmann于1965年首先在萊茵河用蘆葦和柳樹進行生態護岸實驗,并取得了很好的效果;Schlueter認為河流近自然治理要在滿足人類對河流合理利用的前提下,保護或促進河流的生物多樣性;1980年,瑞士州河川保護建設局將生態護岸法發展為“多自然型河道生態修復技術”,對河流的治理重視恢復植被和建設自然護岸[3];1983年,Bidner提出河流整治首先要考慮河道的水力學特性、地貌學特點

2國內研究進展

國內開展河流生態修復的研究工作起步相對較晚,但發展非常迅速。有關生態河流治理理念方面,董哲仁首先提出了“生態水工學”的概念,指出改善河流生態系統、修復河流生態環境的工程措施及思路德孫宗鳳認為生態水利是我國新時期水利建設的必由之路,提出了如何把生態建設和水利工程建設有機地融為一體;孫東亞等在流域尺度的河流生態恢復研究中,指出我國現階段河流修復中的首要任務是遏制流域內引起生態系統退化的水污染。在河流生態工程實踐方面,尤其是河道生態護坡的工程應用上,我國在近二十年來做了許多嘗試,如工程中分別采用了植被護坡、格賓網石籠(蜂巢網箱)護坡、生態袋護坡、連鎖式鋪面磚護坡、土工格柵+固土種植基護坡、三維土工網墊護坡、混凝土植生塊護坡、綠色混凝土護坡、土壤固化劑護坡等。總結國內外的城市河流生態修復研究現狀可知,當前國內外展開的河流生態修復工作仍著眼于河流某一方面的功能,如國外在兼顧景觀的同時,更側重生態修復和重建等方面的工作,而國內則較多地考慮護岸措施生態化,對于生態修復理念與生態功能實現還有待進一步加強。

城市河流生態修復方法研究

由前述的河流功能劃分內容可知,生態功能與景觀功能己然成為現代城市河流建設的兩大重要評價指標。

1生態功能修復

河流生態系統中較為重要的物理組成包括河岸、淺灘、潛流帶和生物棲息地等,它們是河流生物生存及完成河流生態過程的基質,其穩定和健康發展對城市河流的生態系統具有重要作用。因此,河流生態功能的修復工程應具有相對完整性和系統性,需涵蓋河流的形態、水體水質、生物群落及棲息地等修復內容。

(1)河流形態修復

自然河流的橫斷面通常由三部分組成,分別為主河槽、洪泛區和高地邊緣過渡帶(見圖1)。

河流形態修復的主要目標是構建近自然型的多樣性河流形態,它是流域生態系統生態環境的核心,亦生物群落多樣性的基礎。對于河道形態多樣性的修復,高永勝等針對我國目前一些中小河流健康受損的實際情況,提出從縱、橫兩方面來提高河流形態多樣性的修復方法:在縱向上,修復河流蜿蜒性,在河床上創建深潭一淺灘序列;在橫向上,構建包括主河槽和洪泛區在內的多樣性斷面形態,并采用生態型岸坡防護結構,避免河流岸坡的硬質化。

(2)水質修復

水質的修復可分置換凈化水和河流水體內修復兩種方式,其中凈化水可通過城市污水集中處理、濕地修復工程等方式獲得;而水體內修復可采用能夠增強河流凈化能力的相關技術實現,如曝氣、引水稀釋、添加試劑、生物操控、恢復水生植被、水體內生物強化等;另外還可以通過底泥疏浚、底泥污染物控制等方式實現河流水質的凈化效果。

(3)生物群落恢復及棲息地修復

河流生態系統的生物群落恢復包括水生植物恢復、底棲動物、浮游生物、魚類等。在河流的形態及水體水質得到改善后,河流生物群落的恢復就變得相對容易,可通過自然恢復或進行簡單的人工強化,必要時采用人工重建措施。另外,恢復河流的生物群落還需要對生物棲息地進行改善,如營造適合生物生存的河流環境和形態,如多樣化的流速、彎曲且深淺不一的河道、合適的水深、溫度和生態狀況。

2景觀功能修復

河流由于其自身的特點,河流景觀與一般意義上的園林景觀、地理景觀不盡相同。河流的景觀側重水景觀,以水位中心軸線想兩岸擴展,包括水域景觀、過渡域景觀及岸上景觀等。,圖2為河道景觀構成示意圖,可見,現代城市河流是由若干人工設施和自然存在物組成的組合體,而研究這些組成部分之間的關系,并在具體的景觀設計中予以應用,則可以大大增強河流景觀建設的效果。在城市河流景觀建設時,要根據河流所處的位置,結合城市規劃,遵循格局連續性、自然和人文相結合、共享性、整體性、可持續性等原則,確定合理的景觀布局。具體構建思路為「17〕:(l)查閱分析河流修復前后在城市發展過程中所扮演的角色,準確地定位城市河流功能;(2)在滿足城市未來發展需求的基礎上,確定景觀設計的主題和亮點;(3)綜合考慮河流的功能多樣性要求,對河流進行合理的形態規劃;(4)完善運行管理措施,以保證景觀的可持續性。

總結

主要結論如下:(1)當前國內外目前展開的河流生態修復工作仍著眼于河流某一方面的功能,國內在修復工程中己經成功應用了多種生態護岸措施;(2)對河流生態功能的修復,僅僅依賴生態型護岸措施是不充分的,只有對河流的形態、水體水質、生物群落及棲息地等進行全面地修復,并輔之以完善的運行管理措施,才能真正達到河流生態修復的最終目標;(3)現代城市河流景觀功能與生態功能具有相輔相成、相得益彰的效果,美麗的河流景觀需要穩定生態系統才能長久,而河流的生態系統只有呈現良性發展態勢時,才能真正診釋出河流的勃勃生機。