城市河流生态恢复的研究现状与问题

东北水利水电 2005年第12期（ 第23卷257期） [收稿日期]2005-04-2 [基金项目]日本住友财团(038013)、国家自然科学基金(30370280) [作者简介]何松云(1972-)，男，浙江人，工程师，从事水利工程工作。 !![通讯作者]杨海军（1965-），男，吉林怀德县人，教授，从事恢复生态学教学研究工作。 城市河流生态恢复的研究现状与问题 何松云 1，韦亚芬 2杨海军 3!! (1.深圳市水务局，广东 深圳 518055；2.深圳市勘察测绘院 广东 深圳 518055； 3.东北师范大学植被生态教育部重点实验室，吉林 长春 130024) ［摘 要］文章 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了国内外河流生态修复的研究现状与存在的问题。目前我国河流治污项目多偏重修复受 污染的水体，而基于生态系统尺度修复受损河流生态系统的研究很少。指出为顺利开展河流生态修复实践， 我国需要在理论、技术、水利工程设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 、水法等方面应进行的研究工作。 ［关键词］城市河流；水质污染；生态修复 ［中图分类号］TV171.4 ［文献标识码］A ［ 文章编号］1002－0624（ 2005）12－0044－02 目前我国城市河流水质污染问题倍受社会各 界关注。河流是各种水生生物生存的自然空间。 河流给人类提供了宝贵的水资源，同时对全球环 境起着重要的调节和改善作用。当今，河流退化 已被公认是全球性的生态环境问题。由于污水的 直接排放和用混凝土“包”起来的河道治理工程 导致城市河流污染严重，使河流丧失了生命力。 河流目前生态系统的健康状况正面临前所未有的 考验。因此，如何对城市受损河流生态系统进行 修复，使河流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。西方先进国家在水环境 污染治理技术方面，已将传统的“污水处理、达标 排放”治理目标转变为以水质再生为核心的“水 的循环再利用”，由单纯的“污染控制”技术发展 为“水生态的修复与恢复”。 1国外城市河流生态恢复的研究现状与问题 世界上一些发达国家都在进行河流回归自然 的生态恢复。20世纪60年代后期，德国及瑞士等 西方发达国家已深刻认识到混凝土护岸是导致河 流污染的根本原因，开始将生态学原理应用于土 木工程，恢复受损河岸生态系统的实验研究。美 国于 20世纪 90年代开始恢复已经建设的混凝土 河道，如著名的洛杉矶河已拆除了混凝土河道。 1986年日本开始学习欧洲的河流治理经验， 拆除已经修建的混凝土河道，进行生态修复。由 于多地震和台风，地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 经常处于变动状态，所以 日本在理论、 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 及新材料开发的各个领域丰富 发展了“河流生态恢复技术”。行政上，原建设省 河川局将“河流生态恢复技术”称为“多自然型河 川工法”或“近自然河川工法 ”,现已成为一门成 熟的技术加以推广应用到道路、城市等领域，统 称为“近自然工法”。在理论上，诞生了“应用生态 工学”。 “应用生态工学”是一门在生态学和土木工程 学的边界领域，建立新的理论、知识和技术体系 的学科。主要方法在于以工程控制论“反馈-控 制”的基本范式为指导，通过“设定假说，验证假 说”的反复，在土木工程设计中纳入生态学原理， 研制适于生物生存的近自然工程材料和标准化缀 块，在完成的土木工程中形成生境缀块之间存在 相互联系的近自然景观格局。这门以“整体论”思 想为基础，基于典型事例积累建立标准化设计和 工程规范，在 20世纪 90年代以后由日本丰富和 发展的生态学和工程学交叉性学科，即“应用生 态工学”不仅全方位变革了传统的土木工学，而 且也为人类解决受损生态系统恢复与重建等重大 环境问题提供了全新的技术科学视点。 20世纪 90年代以来，德国、美国、日本、法 国、瑞士、奥地利、荷兰等国家都大规模拆除已经 修建的混凝土河道，对其进行生态恢复。忽略河 流也是生命体，将河流用混凝土“包”起来的河道 治理方法，已被各国普遍否定，河流生态修复已 经成为国际大趋势。 国外的河流生态修复实践丰富发展了河流 生态修复技术，促进了水利工程学和生态学的有 机结合，为河流生态修复提供了科学方法和行动 指导。 44 2005年第12期（ 第23卷257期） 东北水利水电 （下转第51页） 但是，国外河流生态修复多是河道形态的修 复，而且多集中于生态恢复材料的开发及生境斑 块的设计和构建上。而关于系统在恢复中的生态 学过程和机理的研究却很少，缺乏证明城市受损 河流生态系统在恢复过程中是如何进行自我调节 的理论证据，距离河流生态的良性循环，即河流 生态系统健康还差距甚远。 2我国城市河流生态恢复的研究现状与问题 在我国，生态学和水利学者已经认识到水利 工程对河流污染产生的严重影响，从不同角度积 极阐明开展河流生态修复研究的重要性。 2002，2003年，蔡庆华、唐涛等分别探讨了河 流生态学研究中的热点和河流生态系统健康评价 等问题。 2003~2005年，董哲仁、杨海军等从不同角度 分析了水利工程对生态环境的影响，认为以往的 水利工程设计首先是在满足其防洪功能的前提 下，着重于工程的结构设计，很少去考虑工程对 周边生态环境的影响，使河流在结构和功能上受 到损害。 2003年，董哲仁首次提出“生态水工学”的理 论框架，认为应该革新传统水利工程的设计思 想，在水工学、水利工程学的基础上，吸收、融合 生态学理论，应该超前开展“生态水工学”的研 究，并探讨了河流生态修复的技术手段和基础研 究问题。 在研究机构上，中国科学院于2005年1月19 日成立了水工程生态研究所，其主要目的是寻求水 利工程生态系统调控和水环境保护的生态对策。 2003年，王 薇、李传奇等从生态学的角度，综 述了发达国家的河流生态修复的研究进展，同时 介绍了我国河流生态修复的现状，认为我国河流 生态修复的研究与实践多偏重于河流受污染水体 的修复，注重水质的改善，而不强调河流生态系 统结构、功能的修复。 2004年，夏继红、严忠民综合分析了国内外生 态河岸带研究进展与发展趋势，认为近年来我国 已经开始研究城市河流的“生态型护岸技术”，并 已经提出了多种生态型护岸结构形式，但是这些 技术只是从维持岸坡结构稳定的角度来研究问题 的，并没有考虑其对环境、生态的影响，并非是真 正意义上的河道生态护岸。目前，真正基于生态系 统尺度的城市受损河岸的生态修复研究则更少。 我国虽然北京、上海等为数不多的大城市开 展了生态河流修复实验如北京的转河、上海的苏 州河等河流治理工程，但由于河岸两侧可利用土 地的限制，河流修复只限于河两岸的绿化尺度。 基于生态系统尺度的修复受损河流生态系统的理 论框架和技术在我国正在探索阶段，研究方面的 成果很少，与发达国家存在很大差距。 2004年，杨海军等在国家自然科学基金会和 日本住友财团的资助下，开展了城市受损河岸近 自然修复过程的自组织机理研究，但仅仅取得了 初步成果，还存在许多问题有待进一步深入细致 研究。比如，受损河岸生态系统在恢复过程中是 否能够在维持河岸岸坡结构稳定的同时，保持河 岸生态系统的稳定和可持续性；受损河岸生态系 统在恢复过程中是如何进行种群动态或种群行为 调控等基础研究问题。 目前有关河流生态修复的实验研究尚鲜见报 道。因此我国城市受损河流生态系统的生态恢复 缺乏理论和技术支撑。 3我国城市河流生态恢复所面临的困难 建国以来，基于传统的水利工程设计思想和 规范所完成的河流治理工程构造物阻断了水陆生 态系统之间的联系，从而导致河流生态系统的损 伤，而且损伤已超过其自身的恢复能力。我国城 市河流多数成为输送污水的混凝土渠道，河流已 经丧失了生命力。 在 21世纪，随着我国经济实力、人们环境保 护意识的不断提高和科学技术的进步,在治理河 流上,应重新认识和利用河流,从生态系统角度 恢复受损河流生态系统。 为了实现对我国城市混凝土河道进行生态恢 复，今后需要开展以下方面的研究:（1）在理论上， 创建水利工程和生态学有机结合的理论、知识和技 术体系；（2）在技术变革上，为了不重复发达国家的 错误，应改变单一追求工程安全﹙抗洪水强度﹚的 传统水利工程设计思想，将生态学原理应用于水利 工程设计中，从工程安全、生态系统安全、景观、三 尺度考虑水利工程设计、施工和维持管理；（3）尽快 制定适于河流生态恢复的水利工程设计规范。水利 工程师虽然想进行基于生态学原理的水利工程设 计，但是由于水利工程设计追究设计者的终身责 任，而不敢真正实行。现有的水利工程设立规范已 经限制了河流生态恢复的进展；（4）尽快修改现有 水法，制定适于河流生态恢复的法案；（5）形成水利 学家、景观学家和生态学家三类专家共同参与的工 作体制。水利工程师没有必要再重新学习生态学知 识，景观设计师和生态学家也没有必要再重新学习 水利工程知识，只有大家坐在一起，从不同角度共 同协商才能推进河流生态恢复工作。只有这样才能 45 2005年第12期（ 第23卷257期） 东北水利水电 （上接第45页） 最终实现水利部王恕诚部长提倡的“资源水利-人 与自然和谐相处”的目的。 ［参 考 文 献］ ［1］刘晓涛.城市河流治理若干问题探讨［J］.规划师，2001， 6（17）：66～69. ［2］杉山惠一，进士五十八.自然环境复元技术［M］.东京： 朝仓书店，1992.78～82. ［3］崔伟中.日本河流生态工程 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 及其借鉴［J］.人民珠 江，2003，5：1～4. ［4］董哲仁.河流治理生态工程学的发展沿革与趋势.水利 水电技术，2004，1：39～41。 ［5］王薇，李传奇河流廊道与生态修复［J］.水利水电技术， 2003，9：56～58. ［6］高鹏杰.浅谈河流治理中的生态问题［J］.水环境，2004， 4：9～11. ［7］钟春欣，张玮.基于河道治理的河流生态修复［J］.水利 水电科技进展，2004，24（3）：12～14. ［8］郑天柱，周建仁、王超.污染河道的生态修复机理研究 ［J］.环境科学，2002，23：115～117. ［9］夏继红，严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现 状及发展趋势［J］.中国水土保持，2004，3：20～21. ［10］夏继红，严忠民.生态河岸带研究进展与发展趋势 ［J］.河海大学学报，2004，32（3）：252～255. ［11］董哲仁.生态水工学的理论框架［J］.水利学报，2003， 1：1～6。 ［12］董哲仁水利工程对生态系统的胁迫［J］.水利水电技 术，2003，7：1～5。 ［13］王东胜，谭红武.人类活动对河流生态系统的影响 ［J］.科学技术与工程，2004，4（4）：299～302。 ［14］唐涛，蔡庆华，刘建康.河流生态系统健康及其评价 ［J］.应用生态学报，2002，13（9）：1191～1194。 ［15］阎水玉，王祥荣.城市河流在城市生态建设中的意义 和应用方法［J］.城市环境与城市生态，1999，12 ［16］广濑利雄.增补应用生态工学序说—生态学と土木 工学の融合を目指して—［M］.东京：株式会社信山 社サイテック，1997. ［17］汪恕诚著，资源水利———人与自然和谐相处［M］.北 京：中国水利水电出版社，2003. 图 1多年冻土区冻胀强度沿冻深分布 季节冻土区由于水分补给条件差异很大，冻胀 沿深度分布规律要复杂得多，具有多种不同的形式。 （1）对于细粒土，当始冻期潜水位至地表的距 离在毛细管水补给范围之内时，冻胀沿深度的分 布一般呈上大下小的形式，如图 2（1）；当始冻期 潜水位至地表的距离接近毛细管水补给范围内 时，冻胀沿深度分布呈上小下大或比较均匀的分 布，如图 2（2）；当始冻期潜水位至地表的距离大 于毛细管水的补给高度，则冻层上部一般不冻胀 或出现冻缩，冻深发展至冻结锋面到地下水位的 距离等于毛细管水上升高度时，才开始出现冻 胀，此时冻胀沿深度分布为上无下大或上小下大 的形式，如图 2（3）。如果冻结前有较多的降水补 给，则冻胀沿深度分布呈上大下小或上大下无的 形式。 图 2季节冻土区冻胀强度沿冻深分布 （2）对粗粒土，因其持水能力低，毛细作用较 弱，冻胀沿深度的分布与细粒土明显不同。当冻 结锋面与地下水位的距离超过这种土的毛细管水 上升高度时，一般不冻胀；在接近毛细管水上升 高度时，土层出现冻胀，但冻胀量较小，冻胀沿深 度的分布一般呈上小下大或均匀形式；当冻结锋 面深入到地下水位以下时，冻胀率有明显的增 加，但稳定的时间较短。 ［参 考 文 献］ ［1］铁道第三勘察设计院.冻土工程[M].中国铁道出版社,2002. ［2］<苏>奥尔洛夫，杜布诺夫，麦林柯夫著.李永生译，徐 涛校.土的冻胀及其对建筑物的作用.吉林省水利科学 情报中心站,1980. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 51 72 WaterResources&HydropowerofNortheast No.122005(TotalNo.257) Currentsituationandproblemsofecological rehabilitationstudyforurbanriver HESong-yun，WEIYa-fen，YANGHai-jun， [Apstract]Thepaperanalysesthecurrentsituationandtheproblemexistedintheecologicalrehabilitationstudy. WestresstherestorationofthepollutedwaterbodyinharnessingthepollutedriveratpresentinChina.The studyontherestorationofecologicalsystemfordamagedriverbasedontheecologicalsystemscaleisfew.The paperindicatesthatthetheory，thetechnique，thestandardofwaterproject，thewaterlawofriverecological restorationshouldbestudied. [Keywords]urbanriver；pollutionofwaterquality；ecologicalrestoration ApplicationofAHPinenvironmentalqualityappraisement ofDonghuireservoirinChongqingcity XIAHao，HUANGChan-you，LIANGChan [Apstract]Thepaperappraisescomprehensivelythereservoirenvironmentqualityundersomefactorscorrelated withthewaterenvironmentwiththeAHPthecontentresultisreceived.Thepaperintroducesalsotheprinciple andthestepofthismethod. [Keywords]AHP；waterenvironment；qualityappraisement Experimentalstudyonthrustatspringerofcounter-arched baseplateincushionpool HOUGuo-qing [Apstract]Thepaperanalysesthefactorsinfluencingthrustatspringeronthecounter-archedbaseplateaccording tothetestdata，fitstheexperiencedformulacalculatingthethrustatspringerofcounter-archedbaseplate. [Keywords]cushionpool；counter-archedbaseplate；thrustatspringer DiscussionondeterminationofwaterpricewithAHP LIANMao-qing，ZHONGLiang，JIZhi-jun [Apstract]Thepapersetsuptheanalyticalhierarchymodelundertheconditionoffacingdifferentobjects，synthe- sizingdifferentobjectwaterprice，comprehensivewaterpriceregardastargetlevel，supplywaterpriceandsupport waterpriceregardasdecisionlevel，laiesdownthewaterpriceacceptedbytwoparties. [Keywords]AHP；supplywaterprice；AHPmodel