引論：我們?yōu)槟砹?3篇生態(tài)修復(fù)技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
2.1采石過(guò)程破壞城市生態(tài)景觀
2012年末，中國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到52.57%，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家均在95%以上，美國(guó)是97%，中國(guó)城鎮(zhèn)化水平仍然較低，但當(dāng)前正處于高速增長(zhǎng)時(shí)期。大規(guī)模的城市建設(shè)產(chǎn)生了對(duì)石料、石材、石灰?guī)r、石英砂等資源的大量需求，在城市周邊山體，形成了大量廢棄采石場(chǎng)和巍聳的高陡巖石邊坡。以深圳為例，城市化初期1953km2的國(guó)土面積一度擁有669家采石場(chǎng)，其中3000m2以上456座，邊坡總面積超過(guò)1000hm2。無(wú)序開(kāi)采曾對(duì)城市生態(tài)景觀造成了嚴(yán)重破壞，給城市和人居環(huán)境帶來(lái)了安全隱患。海南省三亞市是旅游島建設(shè)的重點(diǎn)城市，目前周邊有49個(gè)廢棄的采石場(chǎng)，總面積達(dá)250×104m2，其中荔枝溝Ⅱ號(hào)采石場(chǎng)面積6.3×104m2，正處于城市發(fā)展中央?yún)^(qū)，邊坡高陡，巖石，曾給當(dāng)?shù)爻鞘芯坝^和生態(tài)文明帶來(lái)嚴(yán)重破壞。這些采石場(chǎng)亟需政府整治和覆綠，但城市巖石邊坡，土壤破壞徹底，缺乏水肥土等植物生存的基本條件，土壤生態(tài)修復(fù)難度極大[12，16]，已成為我國(guó)城鎮(zhèn)化生態(tài)文明建設(shè)的研究熱點(diǎn)和工程難點(diǎn)[15-20]。
2.2城市山體巖石邊坡特征
（1）城市巖體邊坡成型特征：從城市巖體邊坡成型特征看，①城市房建工程需用大量石料耗材，考慮運(yùn)輸成本，以就地取材為主的采石場(chǎng)，大多以城市中央為軸心，散亂分布在城市近郊或城鄉(xiāng)結(jié)合部，地勢(shì)較陡峭、巖體外露的高丘或山地。②采石場(chǎng)石壁、山體宕口多為爆炸成型，采用垂直開(kāi)采方式，自上而下挖掘，機(jī)械與人工結(jié)合環(huán)形開(kāi)挖，石壁坡面凹凸不平。邊坡坡度在80～90°之間，形成巨大的高低不平的斷崖層面，甚至倒坡，巖體相對(duì)高度多在80～130m。③為方便石材、石料運(yùn)輸，廢棄采石場(chǎng)多呈半環(huán)形邊坡。坡面受炸藥震力作用，局部多有裂痕或節(jié)理，但整體巖層結(jié)構(gòu)并未破壞，石壁穩(wěn)固和安全。（2）巖體邊坡立地環(huán)境：從邊坡環(huán)境特征看，采石場(chǎng)立地條件惡劣，高陡石壁坡面缺少平臺(tái)或平臺(tái)窄小，殘存土壤極少，原生植被破壞，缺乏植被賴以生存的土壤。因此，必須從工程措施上，多途徑解決回填種植土問(wèn)題。同時(shí)，采石場(chǎng)環(huán)形開(kāi)采的微地形環(huán)境，造成石宕內(nèi)小氣候差異性，形成陰陽(yáng)坡，坡面溫度、蒸發(fā)量、輻射熱等差異顯著，石壁陽(yáng)坡夏季溫度可達(dá)50℃以上，陰坡低5～10℃。在南方亞熱帶氣候生物循環(huán)旺盛條件下，應(yīng)利用采石場(chǎng)生物小氣候特點(diǎn)，在土壤生態(tài)修復(fù)和種植養(yǎng)護(hù)技術(shù)上，加以優(yōu)勢(shì)利用。（3）水土流失趨向：從水土保持學(xué)特征看，采石場(chǎng)選址確定后，首先采用大型推土機(jī)和挖掘機(jī)，將土層推平運(yùn)出，直見(jiàn)結(jié)實(shí)的巖石層。因此，巖體邊坡早期存在水土流失，并出現(xiàn)高峰，但土層清場(chǎng)后，隨著采石深度的下移，水土流失趨勢(shì)減弱。而廢棄采石場(chǎng)即使暴雨也只有水的流失，幾乎沒(méi)有土的流失。而且環(huán)形盆底容量很大，遇漬水也可通過(guò)周邊滲漏，對(duì)下游區(qū)域不構(gòu)成水土沖刷威脅，保障了下游農(nóng)田和人居安全。（4）巖體邊坡剖面形態(tài)：從土壤發(fā)生學(xué)特征看，采石場(chǎng)邊坡不具有完整的剖面特征，腐殖質(zhì)層（O層）、表土層（A層）及淋溶淀積層（B層）基本被機(jī)械鏟除，只剩殘余的弱風(fēng)化層（BC）和母巖層（C層）。我們從深圳和三亞觀察到由花崗巖母質(zhì)發(fā)育的城市巖體邊坡，其周邊殘留體剖面喬灌植被覆蓋良好，表土層（A層）深1～1.5m，風(fēng)化層（B層）厚度3～4m，母巖層（C層）埋藏在5～6m以下。現(xiàn)狀巖體邊坡，90%為C層，BC層很薄。因此土壤生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，必須靠外來(lái)土源輸入，既要修接納槽體，又要全面掛網(wǎng)錨固，工序復(fù)雜，工程成本較高，現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)格達(dá)350～400元m-2。但在城市生態(tài)文明建設(shè)的推動(dòng)下，技術(shù)市場(chǎng)需求仍然廣闊。（5）巖體邊坡力學(xué)性質(zhì)：從巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)特征分析，采石場(chǎng)巖體多為近直立的花崗巖高邊坡，巖體強(qiáng)度較高。受爆炸及開(kāi)挖等外力卸荷作用影響，巖體內(nèi)產(chǎn)生大量節(jié)理、裂隙，原生或構(gòu)造節(jié)理張開(kāi)。在各種節(jié)理裂隙作用下，巖體被切割成大塊狀，坡面巖體結(jié)構(gòu)較破碎，具有危巖落石發(fā)生的可能。巖體破壞模式主要為傾倒、墜落及局部崩（滑）塌破壞，造成邊坡局部失穩(wěn)，形成大面積碎石流,采用工程防護(hù)措施時(shí)應(yīng)注意這一特點(diǎn)。這增加了城市環(huán)境安全治理和生態(tài)施工的技術(shù)難度。因此，相對(duì)于其他山體邊坡，特別是道路創(chuàng)傷邊坡，采石場(chǎng)巖石邊坡生態(tài)修復(fù)的難度更大。
2.3城市高陡巖石邊坡土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系
（1）城市巖體邊坡土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)：實(shí)踐表明，巖體邊坡視角景觀特別是俯視景觀太差，生態(tài)修復(fù)技術(shù)難度太大。主要采取：①應(yīng)以生物遮擋為主，輔以全面覆蓋；②以種植苗木為主，結(jié)合灌草種子坡面混播；③充分利用邊坡及坡底平臺(tái)，種植高大喬木，以促早成林，發(fā)揮綠色遮擋效果；④坡面縱向間隔2m沿等高線設(shè)置植生槽，回填營(yíng)養(yǎng)土；⑤充分利用槽內(nèi)土壤資源栽植大苗木，建好植生帶。（2）V型槽+掛網(wǎng)噴混技術(shù)模式：針對(duì)80～90°坡度和土肥水皆無(wú)的城市高陡巖體邊坡的特殊性，單用掛網(wǎng)噴草或噴混植生技術(shù)效果很差。采用V型槽技術(shù)加掛網(wǎng)噴混植生技術(shù)模式，將工程措施與生物技術(shù)緊密結(jié)合，在垂直坡面上創(chuàng)造植物生長(zhǎng)的微環(huán)境或植生帶。V型槽的作用：①V型槽由鋼筋混凝土現(xiàn)澆，深度約80cm，面寬約70cm，并與坡面成45°，2m間距等高線布設(shè)，主要功能是接納回填土和營(yíng)養(yǎng)土；②分層切割坡面鐵絲網(wǎng)和噴植層重力下垂拉力，減少災(zāi)害性拉力崩塌；③充分利用V型槽有限土壤資源，種植大苗，建立多層次植物生長(zhǎng)帶。（3）V型槽技術(shù)模式的工藝流程[12]：包括：坡面亂石清理掛鐵絲網(wǎng)錨桿固網(wǎng)構(gòu)筑鋼筋混凝土V型槽（搭設(shè)腳手架鉆孔錨桿制作綁扎鋼筋安裝模板澆筑混凝土）槽內(nèi)回填種植土噴混植生（種植基材配置噴基底土層噴播種子無(wú)紡布覆蓋）V型槽栽種大苗植物帶建滴灌系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)。（4）垂直巖體坡面噴混植生關(guān)鍵技術(shù)：南方80～90°巖石坡面推廣噴混植生，宜采取：①掛雙層鐵絲網(wǎng)，并用長(zhǎng)、短錨桿固網(wǎng)；②在有機(jī)基材混合料中添加粘結(jié)劑，為降低成本，粘結(jié)劑可用國(guó)產(chǎn)膠粉，甚至可用硅酸鹽產(chǎn)品替代；③在網(wǎng)下墊草把或噴PE（聚乙烯）絲，可增加噴植層孔隙度和粘結(jié)力；④保障噴混層厚度10～15cm，可分2～3次噴基底，待物料凝結(jié)后再噴，以避免瀉底；⑤在噴播灌草種過(guò)程中，宜加入少量藤本種子，以加快覆綠，并攀緣局部倒巖。（5）V型槽種植帶建植技術(shù)：根據(jù)深圳、廣州南沙、海南三亞8個(gè)巖體邊坡治理工程實(shí)踐認(rèn)為：①在回填土中加入營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，由腐殖質(zhì)土、禽畜有機(jī)肥、復(fù)合肥、蘑菇肥及保水劑等組成，創(chuàng)造良好的根際土壤肥力環(huán)境；②針對(duì)南亞熱帶和熱帶氣候特點(diǎn)，種植帶建植堅(jiān)持生物多樣性，強(qiáng)調(diào)以豆科、灌木、常綠及鄉(xiāng)土植物為主的原則（表2），增強(qiáng)植物的適應(yīng)性和抗逆性；③加大藤本植物配置比例，組成喬、灌、藤、草人工生物群落；④提倡高密度種植，大苗、袋苗移栽。槽內(nèi)分兩排進(jìn)行種植，內(nèi)側(cè)種植爬藤類，間距20cm；外側(cè)間隔50cm栽植灌木袋苗，每米段栽植苗木株數(shù)5～7株，主栽苗木為臺(tái)灣相思、小葉榕（Ficusmicrocarpa）、勒杜鵑（Bougainvilleaglabra）等，藤本植物包括爬山虎（Parthenocissusplanch）和葛藤（Puerariaphaseoloides）。（6）節(jié)水滴灌養(yǎng)護(hù)技術(shù)：水肥管理是V型槽及邊坡植物生長(zhǎng)的安全保障。V型槽種植和噴混施工完成后，原工作臺(tái)、架拆除，養(yǎng)護(hù)工作困難，且不安全。因此，采用節(jié)水滴灌技術(shù)勢(shì)在必行。節(jié)水滴灌系統(tǒng)由高壓抽水泵站，蓄水池，PC（聚碳酸酯）主管、分管及滴水支管組成。蓄水池多設(shè)在山頂，以增加下泄壓力，或自流灌溉，直接將水滴送入植物根際。必要時(shí)可添加水溶性復(fù)合肥，水利用率高、工作方便，非常適合采石場(chǎng)邊坡水肥調(diào)節(jié)。同時(shí)做好缺苗修補(bǔ)、雨后追肥、防治病蟲(chóng)鼠害等。養(yǎng)護(hù)2～3年，即可依靠自然雨水維護(hù)植被生長(zhǎng)。
篇2
在社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用，同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來(lái)的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2生態(tài)水利工程
從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過(guò)程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚(yú)類、鳥(niǎo)類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說(shuō)是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹(shù)立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒(méi)有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來(lái)物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開(kāi)展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過(guò)程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開(kāi)始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過(guò)程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過(guò)對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn)
［1］董哲仁.水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003，（7）：1~5.
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［4］Mitsch W.J.，Jorgensen S E..Ecological Engineering and EcosystemRestoration［M］.Published by John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示［J］.中國(guó)水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’Neill R.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，et al.A Hierarchical Con－cept of Ecosystems［M］.Princeton University Press，Princeton，NJ.1986：153.
篇3
從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過(guò)程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚(yú)類、鳥(niǎo)類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說(shuō)是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹(shù)立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒(méi)有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來(lái)物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開(kāi)展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過(guò)程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開(kāi)始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過(guò)程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過(guò)對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
論文關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則
論文摘要：闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系，介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則：工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則；提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則；生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則；景觀尺度與整體修復(fù)原則；反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。
參考文獻(xiàn)：
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篇4
1 人為干擾對(duì)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響
1.1 人為干擾的概念
人為干擾是區(qū)別于自然干擾的另一種主要干擾方式,是指由于人類生產(chǎn)、生活和其它社會(huì)活動(dòng)形成的干擾體對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)施加的各種影響。人為干擾無(wú)論從傷害強(qiáng)度、作用范圍、持續(xù)時(shí)間還是發(fā)生頻率、潛在危害、誘發(fā)性等方面,都常常高于自然干擾。
1.2 人為干擾的方式
對(duì)于中國(guó)礦區(qū)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng),人為干擾的主要方式是污染。主要包括:水資源的破壞和污染、廢氣污染、固體廢物污染、噪聲污染等污染。
煤礦開(kāi)采礦區(qū)廢水的排放使許多水域被污染,水質(zhì)下降甚至喪失飲用水的價(jià)值,洗煤污水的污染程度較礦井水為重;煤矸石在露天堆放過(guò)程中,經(jīng)雨水淋溶后部分物質(zhì)形成地表徑流進(jìn)入土壤、地表水體或地下水體時(shí),造成土壤、地表水或地下水的污染;煤礦開(kāi)采過(guò)程中噪聲污染主要是由于各種機(jī)械設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的,不僅直接影響的身體健康,還會(huì)影響周圍居民的工作、生活和學(xué)習(xí)。
2 礦區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的特征
根據(jù)目前的研究成果,礦區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的主要特征可以概括為:
1)生態(tài)系統(tǒng)受損傷的各種變化都始于結(jié)構(gòu)的改變
礦區(qū)水土資源受到污染破壞、物種資源急劇衰減、礦區(qū)植被面積下降、植物光和作用的轉(zhuǎn)換效率低,能量流動(dòng)效率降低、物質(zhì)循環(huán)受阻等,修復(fù)礦區(qū)生態(tài)需要借助于生態(tài)系統(tǒng)的外部力量才能促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)功能的轉(zhuǎn)變,礦區(qū)生態(tài)治理和維持成本加大。
2)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程受阻和功能衰退是受損生態(tài)系統(tǒng)的主要特征
礦區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞力和生態(tài)修復(fù)能力而影響礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮。開(kāi)發(fā)初期,礦區(qū)生態(tài)惡化程度較低,生態(tài)系統(tǒng)維持成本較低,礦區(qū)生態(tài)自我修復(fù)的能力較強(qiáng),對(duì)礦區(qū)生態(tài)長(zhǎng)期影響較小;礦區(qū)形成期,礦區(qū)污染和生態(tài)環(huán)境破壞力加大,礦區(qū)生態(tài)的自我修復(fù)能力急劇下降,治理成本上升,但是礦區(qū)生態(tài)治理在可以接受的范圍之內(nèi),需要加大礦區(qū)治理的力度或?qū)嵭星鍧嵒a(chǎn),以消除開(kāi)采過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)的破壞力。如果失去礦山生態(tài)治理的時(shí)期,礦區(qū)進(jìn)入衰退期,整個(gè)礦區(qū)的惡化程度急劇上升,礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的周期長(zhǎng)、成本高、修復(fù)能力脆弱,對(duì)礦區(qū)持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期影響大,嚴(yán)重阻礙礦區(qū)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展能力。
3)關(guān)鍵組分和過(guò)程的狀態(tài)決定著生態(tài)系統(tǒng)的回復(fù)進(jìn)程
一個(gè)具有自我維持能力的生態(tài)系統(tǒng)才是真正健康的生命系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種(如建群種、優(yōu)勢(shì)種、關(guān)鍵的傳粉動(dòng)物、頂級(jí)食肉動(dòng)物等)和關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程,在受損傷的的生態(tài)系統(tǒng)中還是否存在,對(duì)于受損傷的生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)進(jìn)程至關(guān)重要。在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的過(guò)程中,要注重生物種類、數(shù)量、生物量的增加,更要注重物種間的競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同關(guān)系,才能更充分地利用系統(tǒng)自身的潛能,促進(jìn)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)進(jìn)程。
3 探索人為干擾下的生態(tài)演替規(guī)律
礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是人類生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期才產(chǎn)生的,在人為干擾下礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)先后存在3種不同的類型:
1)原始型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)
人類社會(huì)早期礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng),社會(huì)生產(chǎn)力水平低,礦業(yè)開(kāi)發(fā)利用程度很低,對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力不大,生態(tài)與礦業(yè)開(kāi)發(fā)的矛盾沒(méi)有顯現(xiàn)。
2)掠奪型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)
19 世紀(jì)開(kāi)始社會(huì)生產(chǎn)力有了飛速提高,對(duì)礦產(chǎn)的需求量不斷擴(kuò)大。人們僅僅為了追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展而進(jìn)行掠奪式的開(kāi)發(fā),環(huán)境污染嚴(yán)重,礦區(qū)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞。
3)協(xié)調(diào)型礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)
這種礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型以生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的理論作指導(dǎo),必將成為普通存在的先進(jìn)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型。礦產(chǎn)資源的綜合利用率高, 礦區(qū)災(zāi)害很少發(fā)生, 礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài)。
4礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和重建技術(shù)
礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的綜合技術(shù)主要包括監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù),管理技術(shù),規(guī)劃設(shè)計(jì) 技術(shù),工程修復(fù)技術(shù),化學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)。
4.1 監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)
主要是對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè),揭示損害的程度、范圍、機(jī)理和規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn),為礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)的選擇和有關(guān)法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。
4.2 管理技術(shù)
主要是對(duì)受損礦山生態(tài)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的管理、宏觀過(guò)程管理以及礦山整個(gè)生命周期的環(huán)境修復(fù)管理。
4.3 規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)
礦區(qū)生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)包括傳統(tǒng)規(guī)劃法和計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃法。在詳盡調(diào)查、監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用先進(jìn)的規(guī)劃技術(shù)和手段對(duì)礦區(qū)生態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃。
4.4 工程修復(fù)技術(shù)
包括回復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的各種工程措施。應(yīng)根據(jù)不同的破壞特征、不同的自然條件采取不同的技術(shù)措施,主要包括生態(tài)破壞的工程修復(fù)技術(shù)和環(huán)境污染的工程(物理)修復(fù)技術(shù)。
4.5 化學(xué)與生物修復(fù)技術(shù)
指提高和改善重建系統(tǒng)生產(chǎn)力和環(huán)境安全的各種化學(xué)和生物措施,其中生物工程(含植物修復(fù))、生態(tài)工程、化學(xué)修復(fù)和土壤改良技術(shù)等是十分重要的。
4.6 采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)
采煤沉陷是我國(guó)兩大面廣的礦區(qū)生態(tài)問(wèn)題,其主要的修復(fù)技術(shù)主要包括疏排法、挖深墊淺法、充填復(fù)墾法、直接利用法、修整法、生態(tài)工程復(fù)墾法等方法。將土地復(fù)墾技術(shù)和生態(tài)工程技術(shù)結(jié)合起來(lái),綜合運(yùn)用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)的理論,運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的物種共生和物質(zhì)循環(huán)再生等原理,結(jié)合系統(tǒng)工程方法對(duì)破壞土地所涉及的多層次利用的工藝技術(shù)。
5 結(jié)論
本文主要闡述了在人為干擾下生態(tài)系統(tǒng)的變化,特別是對(duì)中國(guó)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的研究,提出礦區(qū)生態(tài)修復(fù)和重建技術(shù),在開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)能源的同時(shí),走經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展之路。
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篇5
1 生態(tài)修復(fù)相關(guān)的重要概念和理論
1.1 環(huán)境與生態(tài)
廣義上講，環(huán)境是人以外的一切事物的總和，如現(xiàn)代人居環(huán)境即為廣義的環(huán)境概念;狹義上講，環(huán)境是影響有機(jī)體生長(zhǎng)、發(fā)展和生存的外界物理?xiàng)l件的總和。生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱生態(tài)，是有生命的主體(包括人類)與無(wú)生命的客體的總和。研究有機(jī)生命體與無(wú)機(jī)環(huán)境關(guān)系的科學(xué)稱為生態(tài)學(xué)，研究生命體以外的無(wú)機(jī)環(huán)境的科學(xué)稱為環(huán)境學(xué)。生態(tài)修復(fù)的研究與實(shí)踐離不開(kāi)環(huán)境學(xué)和生態(tài)學(xué)，而后者尤為重要。
1.2 生態(tài)環(huán)境與環(huán)境生態(tài)
生態(tài)包括環(huán)境，“生態(tài)環(huán)境”的說(shuō)法是不科學(xué)和難以理解的，可以牽強(qiáng)地理解為與生命體最密切相關(guān)的環(huán)境。我國(guó)所謂的生態(tài)環(huán)境實(shí)際就是生態(tài)，準(zhǔn)確地講“生態(tài)環(huán)境建設(shè)”應(yīng)為“生態(tài)建設(shè)”[1]。生態(tài)修復(fù)是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，故不能稱為生態(tài)環(huán)境修復(fù)。
環(huán)境雖然是無(wú)機(jī)的，但完全從無(wú)機(jī)角度理解環(huán)境是不完整的。特別是自然環(huán)境，本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況，只有應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理研究、認(rèn)識(shí)和理解環(huán)境，才能更有效地解決環(huán)境問(wèn)題，這就是環(huán)境生態(tài)學(xué)。環(huán)境生態(tài)作為概念不易理解，但環(huán)境生態(tài)學(xué)無(wú)疑是科學(xué)的，他對(duì)生態(tài)修復(fù)理論和技術(shù)的形成起到了直接的推動(dòng)作用。
1.3 干擾與生態(tài)演替
自然界發(fā)生的大大小小的事件，如火災(zāi)、水災(zāi)、泥石流、蟲(chóng)害、大風(fēng)、人類活動(dòng)等，改變著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，舊的環(huán)境和物種破壞了，新的環(huán)境和物種又會(huì)產(chǎn)生，并在一定時(shí)間內(nèi)維持其相對(duì)穩(wěn)定。在沒(méi)有嚴(yán)重干擾的情況下，自然生態(tài)系統(tǒng)會(huì)定向地、有秩序地由一個(gè)階段發(fā)展到另一個(gè)階段，這稱為生態(tài)內(nèi)因演替。演替的結(jié)果，最終會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，這稱為頂極穩(wěn)定狀態(tài)。每一演替階段有其特定生物群落特征，頂極穩(wěn)定狀態(tài)的群落稱為頂極群落。干擾常使生態(tài)系統(tǒng)受損并改變，稱為外因演替。生態(tài)系統(tǒng)正常演替總是從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，而干擾使演替進(jìn)程發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)，如人類大規(guī)模活動(dòng)，則使生態(tài)系統(tǒng)向相反方向演替，這稱為逆序演替。生態(tài)修復(fù)就是使擾生態(tài)系統(tǒng)的逆序演替轉(zhuǎn)向正常演替[2]。
1.4 生態(tài)穩(wěn)態(tài)與生態(tài)閾值
生態(tài)系統(tǒng)不是絕對(duì)平衡的，而是永恒地發(fā)生著演替，舊的平衡打破了，新的平衡就會(huì)產(chǎn)生，當(dāng)演替到頂極狀態(tài)時(shí)，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，即穩(wěn)態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡中的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為生態(tài)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)生態(tài)有相當(dāng)強(qiáng)的自我調(diào)控能力，在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化，但只是量變;當(dāng)干擾嚴(yán)重并超過(guò)其調(diào)控能力時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)生質(zhì)變、崩潰，而走向逆序演替，甚至不可逆演替。穩(wěn)態(tài)生態(tài)抵抗干擾的自我調(diào)節(jié)能力的限度稱為生態(tài)閾值[2]。只有研究生態(tài)穩(wěn)態(tài)和生態(tài)閾值，才能確定修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的類型、區(qū)域、難易程度、時(shí)間周期，并確定合理的修復(fù)指標(biāo)。
1.5 人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處，是人類對(duì)“自然改造論”深刻反思后產(chǎn)生的新認(rèn)識(shí)。人是自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，不是其對(duì)立面，脫離生態(tài)規(guī)律的自然改造，損害了自然生態(tài)系統(tǒng)，必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現(xiàn)象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎(chǔ)之上。F.Vester基于共生現(xiàn)象的研究，總結(jié)了人類系統(tǒng)與生物系統(tǒng)之間生物控制的8條規(guī)律。據(jù)此研究，生態(tài)學(xué)家提出了以最小能量輸入和最小物質(zhì)消耗以保證生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和恢復(fù)能力的生態(tài)設(shè)計(jì)原則。這也是生態(tài)修復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。
2 國(guó)外的環(huán)境生態(tài)修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)
修復(fù)的本意是對(duì)錯(cuò)誤和缺陷進(jìn)行糾正的作用或過(guò)程，修復(fù)最早從污染環(huán)境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個(gè)受損的特定對(duì)象部分或全部恢復(fù)到原初狀態(tài)的過(guò)程。環(huán)境生態(tài)修復(fù)起源于環(huán)境修復(fù)，生態(tài)恢復(fù)又受環(huán)境生態(tài)修復(fù)的影響。
2.1 環(huán)境修復(fù)與環(huán)境生物修復(fù)
環(huán)境修復(fù)是對(duì)被污染的環(huán)境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態(tài)。早期的環(huán)境修復(fù)主要采用工程技術(shù)手段，以后采用物理和化學(xué)手段。1972年美國(guó)嘗試采用微生物生命代謝活動(dòng)降解管線泄漏造成的汽油污染，1989年對(duì)Exxon Val-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進(jìn)行修復(fù)(阿拉斯加研究計(jì)劃)，從而出現(xiàn)了環(huán)境微生物修復(fù)技術(shù)，后來(lái)出現(xiàn)了環(huán)境植物修復(fù)技術(shù)，最終形成了環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)。環(huán)境生物修復(fù)被定義為利用生物生命代謝活動(dòng)降解被污染環(huán)境的污染物，并使之無(wú)毒化和無(wú)害化。
2.2 環(huán)境生態(tài)修復(fù)
20世紀(jì)60年代，美國(guó)生態(tài)學(xué)家H.T.Odum提出生態(tài)工程概念，受此啟發(fā)，歐洲一些國(guó)家嘗試應(yīng)用研究，并形成所謂“生態(tài)工程工藝技術(shù)”，實(shí)際屬于清潔生產(chǎn)的范疇。隨著生態(tài)學(xué)與環(huán)境生態(tài)學(xué)的發(fā)展，90年代美、德等國(guó)家提出通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)自組織和自調(diào)節(jié)能力來(lái)修復(fù)污染環(huán)境的概念，并通過(guò)選擇特殊植物和微生物，人工輔助建造生態(tài)系統(tǒng)來(lái)降解污染物，這一技術(shù)被稱為環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)。由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，該技術(shù)至今還不成熟，國(guó)外的環(huán)境生態(tài)修復(fù)也只是對(duì)輕度污染陸地的環(huán)境修復(fù)，最典型的事例就是通過(guò)濕地自調(diào)節(jié)能力防治污染。這與我國(guó)的生態(tài)自我修復(fù)有很大差別。
篇6
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篇7
我國(guó)是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國(guó)家，煤炭作為我國(guó)的主要能源，約占一次能源構(gòu)成的74%，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供了重要支撐。但近年來(lái)由于礦產(chǎn)煤炭資源開(kāi)采等高強(qiáng)度干擾的負(fù)效應(yīng)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量明顯下降，由于直接挖損、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆積等原因，破壞和占用大量的土地，使本已十分脆弱的自然生態(tài)系統(tǒng)不斷退化，礦區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差、自我調(diào)控能力低，產(chǎn)生諸如耕地?cái)?shù)量急劇下降、農(nóng)作物減產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境惡化等形式的退化，表現(xiàn)出極端的脆弱性，甚至已威脅到礦區(qū)生態(tài)安全，同時(shí)也給人體健康帶來(lái)直接或間接的負(fù)面影響（胡振琪，2009，2010）。因此，基于以往研究提出礦區(qū)土地生態(tài)整治關(guān)鍵技術(shù)，將為礦區(qū)土地生態(tài)整治提供科學(xué)依據(jù)。
1 礦區(qū)土地生態(tài)整治研究進(jìn)展
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與調(diào)控技術(shù)研究非常重視。美國(guó)平均每年采礦占用土地4 500 hm2，其中47%已得到整治，1970年以來(lái)其生態(tài)治理率也達(dá)到70%左右；英國(guó)的土地生態(tài)恢復(fù)率達(dá)到87.6%；德國(guó)生態(tài)治理率達(dá)53.5%；澳大利亞礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與土地生態(tài)整治被認(rèn)為是世界上先進(jìn)的。我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)整治工作起步較晚，直到1989年《土地復(fù)墾規(guī)定》的生效實(shí)施，土地復(fù)墾才被真正得到重視。目前，我國(guó)的土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)工作發(fā)展迅速，已復(fù)墾土地34萬(wàn)hm2，復(fù)墾率已達(dá)12%。近年來(lái)，我國(guó)土地復(fù)墾與生態(tài)重建研究在土地破壞機(jī)理、復(fù)墾土壤生產(chǎn)力模型、土地復(fù)墾界面演替、殘余變形預(yù)測(cè)、礦山區(qū)域土地與生態(tài)價(jià)值評(píng)價(jià)等以及非充填復(fù)墾和充填復(fù)墾技術(shù)方面取得了較大進(jìn)展（胡振琪，1997，2001，2009，2010；白中科，1997，2004；卞正富，1998，1999，2000）。土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)研究?jī)?nèi)容更加注重生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題和生態(tài)持續(xù)能力的恢復(fù)，礦區(qū)土地生態(tài)整治將得到深入研究和推廣；農(nóng)林科學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究成果也不斷被引入土地生態(tài)整治中，使復(fù)墾土地重構(gòu)、重新植被、土壤改良、侵蝕控制等技術(shù)更加科學(xué)高效（胡振琪，1997，2001，2009，2010；白中科，1997，2004；卞正富，1998，1999，2000；秦文展，2010）。
礦區(qū)土地退化是當(dāng)今土地與生態(tài)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技術(shù)，人工土壤構(gòu)造技術(shù)，復(fù)墾土壤的侵蝕控制，污染土地適宜的覆土厚度，污染土壤生物修復(fù)技術(shù)等方面（胡振琪，2001，2009，2010；白中科，1997，2004；卞正富，1998，1999，2000）。目前，國(guó)內(nèi)外礦區(qū)土地生態(tài)整治工作主要集中在工程處理、受損土壤物理處理和化學(xué)處理、生物處理以及礦區(qū)景觀研究、主要污染治理和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)包括開(kāi)采沉陷預(yù)防及控制技術(shù)、煤礦塌陷區(qū)地表恢復(fù)及復(fù)墾技術(shù)、煤矸石山植被覆綠及景觀重建技術(shù)、水資源綜合利用技術(shù)、礦區(qū)環(huán)境綜合治理技術(shù)及其應(yīng)用等（胡振琪，1997，2001，2009，2010；白中科，1997，2004；卞正富，1998，1999，2000；李樹(shù)志，2000）。
2 礦區(qū)土地生態(tài)整治關(guān)鍵技術(shù)
2.1 礦區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)
植被作為礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在很大程度上決定著礦區(qū)土地退化的進(jìn)程和逆轉(zhuǎn)，是礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演化的主要指征之一，因此，生態(tài)系統(tǒng)退化阻控與恢復(fù)的核心問(wèn)題最終歸結(jié)到退化生態(tài)系統(tǒng)植被生態(tài)保育上。篩選適應(yīng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的適生植物是合理重建礦區(qū)植被的重要前提。一般地，所選植物應(yīng)具有較強(qiáng)的適生性、固氮潛力、成活率和發(fā)達(dá)的根系。植被栽植應(yīng)注重工程設(shè)計(jì)，更應(yīng)重視植被保護(hù)及管理。
2.2 人工土壤重構(gòu)技術(shù)
土壤重構(gòu)是在重塑地貌的地表再造一層人工的土體，以便于種植。復(fù)墾土地往往缺少熟化的表土或土壤貧瘠，一些人造表土可作為自然表土的改良劑或直接作為表土使用（胡振琪，2005）。
2.3 沉陷地貌重塑技術(shù)
沉陷地貌是由于采礦運(yùn)走了埋藏于地層內(nèi)部的礦體和部分圍巖，或者采礦的同時(shí)將地下水疏干，原來(lái)的力學(xué)平衡被打破，上部巖石發(fā)生彎曲變形，重新形成新的應(yīng)力張力平衡，使地面下凹而形成的再塑地貌。與挖損地貌不同的是，沉陷地其地表物質(zhì)組成不變，只是地面下沉呈坑狀、凹型盆地，同時(shí)在四周出現(xiàn)裂隙。針對(duì)不同的沉陷地貌，可以采用煤矸石填充法復(fù)墾，作為農(nóng)田進(jìn)行再種植，或者作為遷村用地或路基。地貌重塑是土地復(fù)墾與生態(tài)重建的基礎(chǔ)工程（湯惠君，2004）。具體的工程技術(shù)常見(jiàn)的有梯田法復(fù)墾技術(shù)、疏排法復(fù)墾技術(shù)、挖深墊淺法復(fù)墾技術(shù)、泥漿泵充填復(fù)墾技術(shù)、利用粉煤灰（矸石、塘泥）造地復(fù)田技術(shù)等。
2.4 生物修復(fù)技術(shù)
礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)主要的生物技術(shù)措施包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。植物修復(fù)主要是利用超富集植物對(duì)重金屬的吸收作用把重金屬由地下轉(zhuǎn)移到地上部分，收割地上部以降低土壤中重金屬含量。另外，利用重金屬耐受型植物穩(wěn)定修復(fù)也是較好的途徑。豆科植物是理想的先鋒植物，可加速脆弱礦區(qū)生態(tài)演替（黃銘洪和駱永明，2003）。
微生物修復(fù)是指利用微生物的代謝活動(dòng)降低土壤中有毒有害物的濃度或使其無(wú)害化，從而使污染土壤環(huán)境盡可能恢復(fù)到原始狀態(tài)的過(guò)程（黃銘洪和駱永明，2003）。近年來(lái)，關(guān)于叢枝菌根（AM）真菌在礦區(qū)土地生態(tài)整治中的應(yīng)用研究越來(lái)越深入。是自然界中普遍存在的一種土壤微生物，90%以上的陸生有花植物都能與它形成共生體系。叢枝菌根能夠促進(jìn)植物吸收利用礦質(zhì)養(yǎng)分和水分，提高作物抗逆性和抗病性，改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤肥力，提高苗木移栽成活率，促進(jìn)植被恢復(fù)，叢枝菌根的這些生理生態(tài)特性使得菌根技術(shù)具有克服礦區(qū)生態(tài)重建中氮、磷及有機(jī)質(zhì)含量極低、土壤結(jié)構(gòu)不良、持水保肥能力差、極端值、干旱或鹽分過(guò)高引起的生理干旱等潛力。在受損的生態(tài)系統(tǒng)中人為地引入AM真菌接種劑，能夠加速被破壞生境中植被的恢復(fù)。在長(zhǎng)期世代演替的自然生態(tài)系統(tǒng)中，AM真菌是其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子，已被認(rèn)為是礦區(qū)、退化草場(chǎng)等生境植被恢復(fù)的“生物調(diào)節(jié)劑”。迄今為止，已有很多關(guān)于應(yīng)用菌根生物技術(shù)恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的成功范例。澳大利亞在礦區(qū)土地復(fù)墾中廣泛地使用了菌根生物技術(shù)。在煤矸石山和礦區(qū)塌陷地栽培植物時(shí)接種AM真菌，不但提高了植物的成活率，而且提高植被蓋度，增加了物種豐富度，對(duì)植物生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)土壤具有一定的改良效應(yīng)，提高了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（畢銀麗等，2007，2008，2010；杜善周等，2008）。大量的試驗(yàn)已經(jīng)證明在被擾動(dòng)生境的恢復(fù)過(guò)程中，外來(lái)菌種的引入和土著菌種的培育可以增加植物的產(chǎn)量，也可以促進(jìn)原生植被恢復(fù)。
2.5 化學(xué)改良技術(shù)
多數(shù)礦區(qū)退化土壤缺乏有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。整治土地未來(lái)利用方向?yàn)檗r(nóng)林業(yè)的，其首要前提是培肥土壤。有機(jī)廢棄物可作為土壤添加劑，同時(shí)可通過(guò)螯合作用降低其毒性。包括化肥等無(wú)機(jī)添加劑也可有效改善土壤肥力特性，大部分礦區(qū)廢棄地缺乏N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力來(lái)提高土壤肥力（黃銘洪和駱永明，2003）。
2.6 景觀恢復(fù)技術(shù)
采礦跡地是劇烈人為干擾下的一種特殊景觀類型，是人類為獲得礦產(chǎn)資源而對(duì)土地進(jìn)行劇烈改造的區(qū)域。基于景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的生態(tài)重建就是使采礦廢棄地具有具體利用方式和一定水平的生產(chǎn)力，維持相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)平衡，與周圍景觀特征相協(xié)調(diào)，最終達(dá)到生態(tài)整體性目標(biāo)。礦區(qū)廢棄地有多種類型，不同類型具有不同的生態(tài)重建途徑。礦區(qū)廢棄地隸屬各種尺度的景觀類型，基于景觀生態(tài)學(xué)原理設(shè)計(jì)科學(xué)的景觀格局和適合的生境條件，即依靠景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)重建目標(biāo)（龍花樓，1997；陳秋計(jì)，2006；謝宏全，2007）。通過(guò)土地整治和生態(tài)建設(shè)提高自然和半自然生境的面積，增加土地利用的多樣性和景觀要素的鑲嵌性，以提高農(nóng)田的生物多樣性保護(hù)和景觀娛樂(lè)休閑功能。
農(nóng)田景觀恢復(fù)施工技術(shù)。礦區(qū)開(kāi)采沉陷量不大或開(kāi)采下沉后土地坡度變化較小的非積水塌陷區(qū)。采用直接平整利用或自然恢復(fù)利用的方式：積水較少區(qū)利用煤矸石、粉煤灰等固體廢棄物進(jìn)行充填復(fù)墾；積水較深區(qū)域，采用挖深墊淺法，建立塘基式農(nóng)田；未穩(wěn)定沉陷區(qū)采用預(yù)復(fù)墾。
另外，對(duì)于位于沉陷區(qū)的村落，可采用村落恢復(fù)技術(shù)，在新農(nóng)村建設(shè)中注意保護(hù)、規(guī)劃村落，發(fā)展中心村，節(jié)約用地，維護(hù)鄉(xiāng)村特色。礦山尤其是露天礦采礦時(shí)常常會(huì)破壞山體，可采用山體恢復(fù)技術(shù)對(duì)山脊生態(tài)廊道進(jìn)行修復(fù)，保持山脊線的自然連續(xù)性，并盡可能留出更寬的視線通廊。
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篇8
規(guī)劃修編要重點(diǎn)把握以下八項(xiàng)原則：一是堅(jiān)持以人為本的原則。重點(diǎn)解決好與人民群眾切身利益密切相關(guān)的水問(wèn)題，努力滿足人民群眾對(duì)供水安全、防洪安全和生態(tài)環(huán)境用水等方面的需求。二是堅(jiān)持人與 自然 和諧的原則。充分考慮水資源承載能力和水環(huán)境承載能力，妥善處理開(kāi)發(fā)與保護(hù)的關(guān)系，促進(jìn)水利的可持續(xù) 發(fā)展 。三是堅(jiān)持資源節(jié)約和保護(hù)的原則。繼續(xù)把水資源的節(jié)約、保護(hù)、配置放在突出位置。四是堅(jiān)持流域水利發(fā)展與區(qū)域 經(jīng)濟(jì) 社會(huì)發(fā)展相協(xié)調(diào)的原則。強(qiáng)化流域水利服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力，提高水利社會(huì)管理和公共服務(wù)水平。五是堅(jiān)持全面規(guī)劃與突出重點(diǎn)的原則。在統(tǒng)籌考慮流域各方面對(duì)水利需求的同時(shí)，牢牢抓住海河流域水資源短缺、水環(huán)境惡化、防洪保安要求高的特點(diǎn)，在規(guī)劃中著重解決生態(tài)環(huán)境修復(fù)、供水和防洪等方面的突出問(wèn)題。六是堅(jiān)持協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。妥善協(xié)調(diào)流域規(guī)劃與區(qū)域規(guī)劃、綜合規(guī)劃與專業(yè)規(guī)劃、水利規(guī)劃與其它行業(yè)規(guī)劃的關(guān)系。七是堅(jiān)持繼承與發(fā)展的原則。現(xiàn)行規(guī)劃是修訂的基礎(chǔ)．必須在繼承的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。八是堅(jiān)持以創(chuàng)新促發(fā)展的原則。規(guī)劃修編力求體現(xiàn)先進(jìn)性、 科學(xué) 性、經(jīng)濟(jì)性，并應(yīng)重視采用新思路、新資料、新方法、新技術(shù)，提出新成果，努力提高規(guī)劃的科學(xué)性。
三、圍繞流域發(fā)展與管理的需求，突出規(guī)劃修編的主要內(nèi)容
流域綜合規(guī)劃應(yīng)對(duì)流域的防洪、排澇、供水、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、岸線利用、水資源保護(hù)、水土保持生態(tài)建設(shè)等各項(xiàng)任務(wù)，進(jìn)行全面規(guī)劃，結(jié)合海河流域特點(diǎn)和實(shí)際，海河流域綜合規(guī)劃要突出解決以下四方面重大問(wèn)題。
1．優(yōu)化水資源配置，構(gòu)建安全高效的城鄉(xiāng)供水保障體系
通過(guò)建設(shè)南水北調(diào)東中線，溝通流域水系，組成海河流域“二縱六橫”的水資源配置格局。合理配置引江水、當(dāng)?shù)氐乇硭偷叵滤⒁S水以及非常規(guī)水等多水源．統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水，受水區(qū)和非受水區(qū)用水，城市和 農(nóng)村 用水。
按照全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，實(shí)施總量控制和定額管理的要求，提出主要省際河流水量分配規(guī)劃方案．加大農(nóng)業(yè)節(jié)水、 工業(yè) 節(jié)水和城市節(jié)水力度，統(tǒng)籌灌溉規(guī)劃、城鄉(xiāng)供水規(guī)劃，以及區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整建議規(guī)劃等，保障飲水安全、糧食安全。
2．維護(hù)河流健康，構(gòu)建清潔良好的水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)保障體系
確立河流生態(tài)功能，明確生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)目標(biāo)，確定基本生態(tài)水量，開(kāi)展北運(yùn)河等生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)，保障白洋淀、七里海等重要濕地生態(tài)用水。
以京津等大中城市水源地、省界緩沖區(qū)、地下水資源保護(hù)為重點(diǎn)，加強(qiáng)水功能區(qū)監(jiān)督管理，提出水域納污能力和限制排污總量及分階段目標(biāo)，提出地下水限采方案，建立完善的水質(zhì)水量監(jiān)控體系。
充分發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力，擬定官?gòu)d和密云水庫(kù)上游、太行山等重點(diǎn)區(qū)的水土保持方案。
3.實(shí)施洪水管理，構(gòu)建人水和諧的防洪減災(zāi)保障體系
建立較完善的防洪體系，實(shí)現(xiàn)由控制洪水向洪水管理轉(zhuǎn)變，溝通水系、相機(jī)調(diào)度，注重洪水資源利用。加強(qiáng)中小河流、中小水庫(kù)、山洪災(zāi)害防治、洪水資源利用和岸線利用規(guī)劃，制定不同標(biāo)準(zhǔn)下的洪水資源利用方案及措施，提出洪水調(diào)度方案調(diào)整意見(jiàn)。
4.加強(qiáng)綜合管理，構(gòu)建有序可行的水管理能力保障體系
篇9
嘉興市域內(nèi)大小河流湖蕩縱橫相連，河道總長(zhǎng)約1.38萬(wàn)km，水面積約268 km2，河道分布密度為3.5km/km2，總長(zhǎng)959km，水面積42.22km2。
根據(jù)2010年嘉興市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站對(duì)遍布全市的64個(gè)地表水監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，僅4個(gè)斷面水質(zhì)滿足功能區(qū)類別要求（以河網(wǎng)常規(guī)斷面評(píng)判），IV類及以上水質(zhì)斷面超過(guò)80%[1]。水監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)的主要超標(biāo)項(xiàng)目有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷。由此可見(jiàn)，嘉興市河道水質(zhì)狀況不容樂(lè)觀，如何采取有效治理措施將這些被污染的水體治清，使之達(dá)到功能區(qū)類別要求是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)工作的一項(xiàng)迫切任務(wù)。本文將介紹一種在國(guó)外河道污染治理中廣泛采用的治理技術(shù)——河道曝氣技術(shù)。
2 河道曝氣技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1 河道曝氣技術(shù)的發(fā)展
隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高，世界各國(guó)的河流水質(zhì)都面臨著來(lái)自工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等方面的不同程度的污染。因此，從五六十年代起，英、德、美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始考慮解決日益嚴(yán)重的河道污染問(wèn)題。其中，河道曝氣技術(shù)作為一種投資少、見(jiàn)效快的河流污染治理技術(shù)，在很多國(guó)家被優(yōu)先采用。
2.2 河道曝氣技術(shù)的基本原理
河水中溶解氧的含量是反映水體污染狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)，是維持水中生物生存及保持河湖對(duì)污染物凈化能力的重要因素， 當(dāng)水中溶解氧
2.3 河道曝氣技術(shù)應(yīng)用與分類
根據(jù)國(guó)外的河道曝氣實(shí)踐[2]， 河道曝氣一般應(yīng)用在以下兩種情況：第一種是在污水截流管道和污水處理廠建成之前， 為解決河道水體的有機(jī)污染問(wèn)題而進(jìn)行人工充氧； 第二種是在已經(jīng)經(jīng)過(guò)治理的河道中設(shè)立人工曝氣裝置作為對(duì)付突發(fā)性河道污染（如暴雨溢流、企業(yè)突發(fā)事故排放等）的應(yīng)急措施。另外，在夏季，因水溫較高，有機(jī)物降解速率和耗氧速率加快，也可能造成水體的溶解氧降低。以上兩種情況發(fā)生后，進(jìn)行河道曝氣復(fù)氧是恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境和自凈能力的有效措施。
河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動(dòng)式充氧平臺(tái)兩種形式。固定式?jīng)_氧站是在需要曝氣增氧的河段上安裝的固定的曝氣裝置。當(dāng)需要長(zhǎng)期曝氣復(fù)氧，且曝氣河段有航運(yùn)功能要求或有景觀功能要求時(shí)采用固定式充氧站。移動(dòng)式充氧平臺(tái)就是在需要曝氣增氧的河段上設(shè)置的不影響河道航運(yùn)功能，并且可以自由移動(dòng)的曝氣增氧設(shè)施。國(guó)外報(bào)道較多的是曝氣船。這種曝氣形式的突出優(yōu)點(diǎn)，是可以根據(jù)曝氣河道水質(zhì)改善的程度，機(jī)動(dòng)靈活地調(diào)整曝氣船的運(yùn)行，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效的目的。
2.4 國(guó)內(nèi)外河道曝氣技術(shù)治理河道的工程實(shí)踐
由于河道曝氣復(fù)氧工程的良好效果和相對(duì)較低的投資與運(yùn)行成本費(fèi)用， 成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家在中小型污染河道乃至港灣和湖泊水體污染治理中經(jīng)常采用的方法。雖然河道曝氣在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了20多年，在我國(guó)，尚未在河道大規(guī)模綜合治理中應(yīng)用過(guò)。部分歐美國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展的一些試驗(yàn)結(jié)果表明：人工曝氣復(fù)氧是治理河流污染的一種有效的工程措施[3]。
蘇州河河道曝氣復(fù)氧一期工程[4]，經(jīng)治理后，蘇州河生態(tài)系統(tǒng)逐步改善，隨著水質(zhì)的好轉(zhuǎn)， 生態(tài)系統(tǒng)同步改善。水生生物種類和底棲動(dòng)物生物量不斷增加，水體的生物毒性下降， 水中開(kāi)始有魚(yú)；德國(guó)柏林teltow運(yùn)河的純氧曝氣設(shè)施[5]，在水溫25℃，水體溶解氧濃度為6.3mg/L 時(shí)，純氧曝氣仍可使水體溶解氧濃度提高1.5mg/L；釜山港灣曝氣設(shè)施[6]治理效果顯示，曝氣能夠有效地改善水縈江河口快艇區(qū)域的水質(zhì)，可以增加DO、削減COD、改善透明度、消除臭味。
3.3.2 高效去氨氮原因分析
河道曝氣復(fù)氧對(duì)消除水體黑臭、促進(jìn)河道水生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展具有良好效果，其原理是水體中的溶解氧與黑臭物質(zhì)（如H2S、FeS等）之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，且具有反應(yīng)速率快的特點(diǎn)。由于黑臭物質(zhì)（還原物）的耗氧量是化學(xué)耗氧量的一部分，這部分物質(zhì)的去除亦可降低水體的化學(xué)耗氧量。同時(shí)，河道充氧可以使處于厭氧狀態(tài)的較松散的表層底泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)的較密實(shí)的表層底泥， 因而可能減緩深層底泥中污染物向上復(fù)水體的擴(kuò)散。水體曝氣復(fù)氧有助于加快恢復(fù)黑臭狀態(tài)的河道正常的水生態(tài)系統(tǒng)。
4討論與建議
在“十五”、“十一五”期間整治的90條96段，長(zhǎng)205公里的市區(qū)河道中，主要整治措施還是截污納管、生活污水處理和底泥疏浚等傳統(tǒng)措施。有關(guān)河道的截污納管、沿河兩岸的生活污水處理、河道的有關(guān)規(guī)劃如景觀設(shè)計(jì)、文化挖掘、旅游開(kāi)發(fā)、土地開(kāi)發(fā)等的力度都在加大，但通過(guò)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)來(lái)改善水質(zhì)的相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用還沒(méi)有新的進(jìn)展。
鑒此，本論文從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)結(jié)合該技術(shù)提出以下幾點(diǎn)河道治理理念。
（1）在使用傳統(tǒng)措施治理河道污染的基礎(chǔ)上，為使河道的水質(zhì)達(dá)到水體功能區(qū)要求，選擇河道曝氣水生態(tài)修復(fù)措施來(lái)進(jìn)一步凈化水體；
（2）加強(qiáng)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用的投入；
（3）制定相關(guān)法律法規(guī)，在污染相對(duì)比較嚴(yán)重的工業(yè)園區(qū)內(nèi)的河道，可以借鑒“流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合”的模式，要求相關(guān)區(qū)域的企業(yè)在保證達(dá)標(biāo)排污的基礎(chǔ)上，通過(guò)簽訂相關(guān)合作公約，與政府部門(mén)共同治理流經(jīng)園區(qū)內(nèi)的河道。比如在園區(qū)內(nèi)的河道上游安裝固定式河道曝氣裝置，保證流經(jīng)園區(qū)的水質(zhì)污染物濃度不升高；
（4）據(jù)嘉興市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站常規(guī)地表水監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示，嘉興市飲用水源地涵養(yǎng)區(qū)地表水溶解氧濃度常年低于5mg/L，對(duì)污染物的凈化不利。在水源地涵養(yǎng)區(qū)安裝河道曝氣裝置可以保持河道溶解氧的高水平，進(jìn)一步凈化涵養(yǎng)區(qū)的水質(zhì)。同時(shí)，該裝置亦可作為對(duì)付突發(fā)性河道污染事件（如暴雨溢流導(dǎo)致涵養(yǎng)區(qū)水質(zhì)惡化等），恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境和自凈能力的有效措施。
參考文獻(xiàn)：
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篇10
長(zhǎng)橋溪水生態(tài)修復(fù)公園工程位于杭州西湖風(fēng)景區(qū)，南至絲綢博物館，北端接國(guó)際小水電交流中心，西側(cè)與南山村居民點(diǎn)闊石板路毗鄰，東接玉皇山路，占地約4.5公頃。
長(zhǎng)橋溪水生態(tài)修復(fù)工程是一項(xiàng)通過(guò)物理、化學(xué)、生物、生態(tài)等手段，凈化長(zhǎng)橋溪流域居民生態(tài)污水和攔截長(zhǎng)橋溪泥沙入西湖的多功能水生態(tài)修復(fù)工程。通過(guò)地下污水收集廊道將污水收集起來(lái)，送入地埋式污水處理系統(tǒng)，采用物理和化學(xué)手段對(duì)收集的污水作初步處理后，又通過(guò)地上部分采用的人工濕地系統(tǒng)，利用水生植物的吸附、降解作用再次進(jìn)行水質(zhì)凈化，最終達(dá)到地表水Ⅲ類水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后排入西湖。地上部分將水處理工藝與園林造景緊密結(jié)合起來(lái)，展示了溪水的生態(tài)修復(fù)流程。園內(nèi)池岸為自然式護(hù)坡，種植各類水生、沼生植物，既可增加景觀又可防止水流沖刷泥土。通過(guò)木橋、棧道、汀步等自然分隔，有利豐富水景。游人在此不僅能欣賞園林美景，也能了解污水處理和生態(tài)凈化的全過(guò)程，獲得觀賞、游樂(lè)、修學(xué)的多重效果。比如說(shuō)，生態(tài)科普可分為圖片文字科普及形象實(shí)踐科普兩大類。圖片文字科普利用園路邊的宣傳牌及部分生態(tài)建筑亭、廊架等加以展示，讓游人認(rèn)識(shí)和了解一些具有特殊生態(tài)功能的植物和部分生態(tài)科技知識(shí)；而形象實(shí)踐科普則可向游人開(kāi)放凈化水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物，使游人親眼目睹污水處理的過(guò)程，并參與采樣、試紙測(cè)試等活動(dòng)。這些親歷性的方式對(duì)游人來(lái)說(shuō)充滿了吸引力。生態(tài)工程、生態(tài)科技等方面還有無(wú)數(shù)象這樣可供學(xué)習(xí)、享受和觀瞻的東西，為游人提供生態(tài)科技、技術(shù)、文化、美學(xué)等各方面的旅游資源，讓人們從中親近自然，體會(huì)到重返自然的樂(lè)趣。使游人初步了解濕地具有的物理凈化作用，通過(guò)減緩水流，促進(jìn)沉積物沉降的特性；濕地還具有生物凈化作用，通過(guò)植物吸收，經(jīng)化學(xué)和生物過(guò)程轉(zhuǎn)換，把有機(jī)物和某些有毒物質(zhì)分解或儲(chǔ)存起來(lái)，在收獲濕地生物時(shí)以有用的方式從濕地排除有機(jī)物和某些有毒物質(zhì)。濕地中的許多水生植物，包括挺水、浮水和沉水植物，在它們的組織中富集的重金屬濃度比周圍水中的濃度高出10萬(wàn)倍以上。許多植物還含有能與重金屬整合的物質(zhì)，從而參與金屬解毒過(guò)程。典型的濕地植物如鳳眼蓮、香蒲和蘆葦?shù)榷家驯怀晒Φ赜脕?lái)處理污水。公園綠化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是建立一個(gè)健康、穩(wěn)定的水生態(tài)植物群落，由挺水、浮水和沉水植物共同組成的一個(gè)功能齊備的水生植物小環(huán)境。
園區(qū)內(nèi)的水系按照濕地串聯(lián)系統(tǒng)的原理及要求設(shè)計(jì)水深和水體形式，由南往北依次為漫灘、跌水、暗管連通、漫灘、景觀塘。水系流經(jīng)自然式水塘通過(guò)多級(jí)跌水，使水與大氣充分接觸，曝氣、充氧從而增加了水中的溶解氧含量，使水更具活力。通過(guò)自由水面濕地系統(tǒng)四個(gè)塘的自然凈化作用，使水體質(zhì)量在原有基礎(chǔ)上能夠有一定的提高。漫步于公園之中，游人可親眼看見(jiàn)水在一步步變清，最后流入西湖，每一步過(guò)程都通過(guò)宣傳牌進(jìn)行說(shuō)明，使游人能了解維持生命的水循環(huán)系統(tǒng)是如此微妙且環(huán)環(huán)相扣。除了對(duì)水的凈化過(guò)程進(jìn)行藝術(shù)性展示外，公園里還種植了百余種植物，盡顯西湖流域的生物多樣性。長(zhǎng)橋溪水生態(tài)修復(fù)公園用藝術(shù)、科學(xué)與教育的結(jié)合，來(lái)喚起人們對(duì)水的重視。根據(jù)生態(tài)的特點(diǎn)，園內(nèi)建筑小品以供游人休憩的亭、廊為主，以減少對(duì)環(huán)境的污染，材料以天然石材、木材為主，體現(xiàn)自然質(zhì)樸、情趣。水面上的曲橋及部分棧道均采用木質(zhì)材料，充分體現(xiàn)生態(tài)特色，鄉(xiāng)土風(fēng)情。游步道為塊石、卵石、木板等自然材質(zhì)，注重環(huán)保，體現(xiàn)野趣。
工程完工后，經(jīng)西湖風(fēng)景名勝區(qū)環(huán)保監(jiān)測(cè)站與杭州市環(huán)保監(jiān)測(cè)站抽樣檢測(cè)，長(zhǎng)橋溪截淤整治工程凈化水處理系統(tǒng)出水指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，基本達(dá)到國(guó)家地表水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)檢查，長(zhǎng)橋溪截淤整治工程土建、綠化等工程綜合質(zhì)量等級(jí)為優(yōu)良。工程運(yùn)行后，長(zhǎng)橋溪水生態(tài)得到了根本性的修復(fù)，入湖水質(zhì)大為改善，對(duì)西湖水質(zhì)的改善起到了很好的作用。同時(shí)一改長(zhǎng)橋溪原來(lái)臟亂差的環(huán)境，成為一個(gè)集生態(tài)、觀賞、休閑、科普教育和水生態(tài)修復(fù)示范為一體的新型公園。
公園還將進(jìn)一步測(cè)試園區(qū)內(nèi)眾多水生植物的凈水能力，并在今后的水系綠化設(shè)計(jì)中加以推廣。雖然公園每天只能處理有限的水量，但它卻作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一個(gè)范例，讓人們看到希望，更是一種激勵(lì)，西湖的水也將變得更加清澈，形成更為良性的生態(tài)循環(huán)。
篇11
黃壁莊水庫(kù)位于海河流域子牙河水系滹沱河干流上，是一座以防洪為主，兼有灌溉、發(fā)電、工業(yè)和城市生活、環(huán)境供水為一體的大（1）型控制性水利樞紐工程，總庫(kù)容12.1億m3。免費(fèi)論文，洪水資源化。
1黃壁莊水庫(kù)調(diào)度存在的主要問(wèn)題
1.1 水庫(kù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力不足
自20世紀(jì)五六十年代以來(lái)，受人類活動(dòng)的影響，流域下墊面情況發(fā)生重大改變，給水文預(yù)報(bào)帶來(lái)很大難度。免費(fèi)論文，洪水資源化。目前水庫(kù)常用的常規(guī)預(yù)報(bào)和河北雨洪兩種預(yù)報(bào)模型在實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)報(bào)的精度仍不夠高。洪水遇見(jiàn)期短，水庫(kù)防汛決策支持手段落后，基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)制定和比選洪水調(diào)度方案的目標(biāo)，仍停留在基于事先制定的洪水調(diào)度方案開(kāi)展洪水調(diào)度的階段。
1.2水庫(kù)洪水資源利用低，防洪興利矛盾突出
水庫(kù)承擔(dān)的防洪任務(wù)越來(lái)越重，興利要求也越來(lái)越高，防洪與興利的矛盾非常突出。目前水庫(kù)汛期調(diào)度采用分期汛限水位，但主汛期調(diào)度仍采用汛限水位“靜態(tài)控制法”，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的汛限水位進(jìn)行控制，不考慮實(shí)時(shí)降雨預(yù)報(bào)和洪水預(yù)報(bào)成果，只要水庫(kù)超過(guò)汛限水位，洪水過(guò)后必須降到汛限水位，許多地區(qū)多數(shù)年份僅在主汛期來(lái)一次洪水，往往庫(kù)水位降至汛限水位后，再無(wú)洪水可蓄，造成水資源的極大浪費(fèi)。免費(fèi)論文，洪水資源化。免費(fèi)論文，洪水資源化。
1.3 崗黃水庫(kù)調(diào)度方式嚴(yán)重影響了下游的生態(tài)環(huán)境
20世紀(jì)60年代以后，滹沱河下游逐漸成為一條泄洪河道,流域生態(tài)環(huán)境發(fā)生了顯著變化。一是河道常年斷流。滹沱河河道常年干涸，河灘裸露，植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱。二是石家莊市地下水位下降，形成地下水降落漏斗。三是流域內(nèi)大量洼淀、濕地逐漸消失。調(diào)蓄流域洪水的主要場(chǎng)所從平原洼淀轉(zhuǎn)移到了山區(qū)，由于洼淀干涸多年，大都被開(kāi)辟為農(nóng)田。
1.4 水庫(kù)水污染形勢(shì)嚴(yán)峻， 威脅供水安全
水庫(kù)水質(zhì)保持在Ⅱ類和Ⅲ類水質(zhì)，水庫(kù)水質(zhì)明顯改善，達(dá)到了國(guó)家地表水飲用水標(biāo)準(zhǔn)。但是由于上游沿河兩岸分布著許多技術(shù)含量低、能耗高、污染重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，這些小企業(yè)產(chǎn)生的污水大多未經(jīng)處理直接排入水體，對(duì)水環(huán)境的破壞尤為嚴(yán)重。庫(kù)區(qū)農(nóng)民在征地線以下種地，大量使用化肥、農(nóng)藥，高水位時(shí)淹沒(méi)耕地，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度偏高，造成夏季水庫(kù)藻類大量繁殖，水體透明度降低，水質(zhì)、色度等指標(biāo)超出國(guó)家地表水飲用標(biāo)準(zhǔn)。
2 加強(qiáng)水庫(kù)科學(xué)調(diào)度管理的基本思路
目前黃壁莊水庫(kù)調(diào)度現(xiàn)狀還滿足不了新時(shí)期對(duì)水利的需求，還存在一些問(wèn)題影響著水庫(kù)綜合效益的充分發(fā)揮。根據(jù)治水新理念，水庫(kù)科學(xué)調(diào)度管理要實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)目標(biāo)：一是不斷提高水庫(kù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平，實(shí)現(xiàn)防汛調(diào)度指揮科學(xué)化，確保流域防洪安全。二是水庫(kù)防洪調(diào)度要承擔(dān)適度風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)洪水資源化。免費(fèi)論文，洪水資源化。三是把生態(tài)調(diào)度納入水庫(kù)調(diào)度統(tǒng)一考慮，建立防洪、興利與生態(tài)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的水庫(kù)綜合調(diào)度運(yùn)用方式，不斷改善下游生態(tài)環(huán)境，確保流域生態(tài)安全。四改善庫(kù)區(qū)水生態(tài)環(huán)境，確保水庫(kù)供水安全。
3 水庫(kù)實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度的對(duì)策與措施
3.1加強(qiáng)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)防汛調(diào)度科學(xué)化
解決水庫(kù)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)能力不足的途徑有以下幾個(gè)方面：一是加強(qiáng)水文遙測(cè)站網(wǎng)的建設(shè)，還需增加一倍才能滿足預(yù)報(bào)的需要。二是加快遙測(cè)、遙感等新技術(shù)的應(yīng)用，以獲取更多更精確的水文氣象信息和森林植被、土地利用、水庫(kù)塘堰等下墊面信息。三是研制高精度水文預(yù)報(bào)模型。人類活動(dòng)對(duì)流域下墊面的影響很大，用過(guò)去的觀測(cè)資料率定的集總式模型參數(shù)，顯然難以正確模擬當(dāng)前的水文過(guò)程了。可以借鑒模擬在降水空間分布不均和下墊面及土壤含水量存在空間差異條件下的水文過(guò)程。四提高降水預(yù)報(bào)的精度，提高水文預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期，建議在崗黃流域采用新一代雷達(dá)測(cè)雨技術(shù)提高中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)視能力。此外還要不斷完善防汛決策支持系統(tǒng)，建立洪水調(diào)度方案實(shí)時(shí)制定和比較分析系統(tǒng)，改善防洪調(diào)度分析手段，建成先進(jìn)實(shí)用、高效可靠的防汛決策指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防汛調(diào)度指揮科學(xué)化。
3.2開(kāi)展汛限水位動(dòng)態(tài)控制研究工作，探索水庫(kù)洪水風(fēng)險(xiǎn)管理模式，實(shí)現(xiàn)洪水資源化
水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制課題在2006年正式立項(xiàng)研究,2008年初提交初步研究成果。應(yīng)根據(jù)研究成果編制水庫(kù)調(diào)度規(guī)程，進(jìn)一步明確水庫(kù)汛限水位動(dòng)態(tài)控制的時(shí)間與條件，使其具有可操作性，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮作用。并從中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高水庫(kù)洪水風(fēng)險(xiǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨洪資源的現(xiàn)代化管理，大大提高水庫(kù)蓄水能力和雨洪利用率，使水庫(kù)更好地為下游經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
3.3 結(jié)合下游河道的綜合整治，適時(shí)開(kāi)展水庫(kù)生態(tài)調(diào)度，逐步修復(fù)下游生態(tài)環(huán)境
黃壁莊水庫(kù)應(yīng)結(jié)合滹沱河的綜合整治工程在近期重點(diǎn)解決城市河道斷流問(wèn)題，在流域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、水體水質(zhì)改善、濕地保護(hù)、城市環(huán)境美化等方面發(fā)揮作用。在南水北調(diào)通水后水庫(kù)要考慮進(jìn)行維持下游河道生態(tài)流量的調(diào)度，改變幾十年來(lái)下游河道斷流的局面，恢復(fù)河流基本生命。
水庫(kù)可充分利用雨洪資源和水庫(kù)棄水，向下游河道、濕地進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。在適宜地進(jìn)行地下水回灌，有效遏制地下水位持續(xù)下降趨勢(shì)，不斷涵養(yǎng)地下水源，明顯改善石家莊市地下水生態(tài)環(huán)境。
3.4加大水資源保護(hù)和水污染防治力度，改善水質(zhì)，確保水庫(kù)供水安全
篇12
1基本情況
通渭縣鹿鹿山水土保持生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目是黃河水土保持生態(tài)工程生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)項(xiàng)目。實(shí)施期為2004—2006年，項(xiàng)目區(qū)年均降水量500ram，年均氣溫3～5oC，適宜各類生物生長(zhǎng)，屬黃土丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)。該地區(qū)為石質(zhì)山地，項(xiàng)目區(qū)轄隴陽(yáng)、北城、寺子3鄉(xiāng)，12個(gè)行政村54個(gè)村民小組，總?cè)丝?839人，人口密度84人／km，全部為農(nóng)業(yè)人口，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力4706人。人均土地1．19hm，人均耕地0．26hm，總面積93．30kmz。完成封禁面積56．25km2．人工補(bǔ)植9Ohmz，人工種草277．5Ohm2，設(shè)立封禁工程圍欄5km、標(biāo)志碑5座、標(biāo)語(yǔ)牌9O個(gè)、封育區(qū)“四至”邊界標(biāo)志界碑600個(gè)；新建管理房3間、示范養(yǎng)殖圈舍150座。布設(shè)植被監(jiān)測(cè)點(diǎn)5個(gè)、氣象觀測(cè)點(diǎn)1個(gè)、徑流泥沙監(jiān)測(cè)點(diǎn)1個(gè)，選擇監(jiān)測(cè)典型農(nóng)戶60戶。
2生態(tài)修復(fù)成效
生態(tài)修復(fù)是指對(duì)生態(tài)系統(tǒng)停止人為破壞，以減輕負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與自身組織能力，使其向有序的方向進(jìn)行演化；或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我修補(bǔ)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或向良性循環(huán)方向發(fā)展；主要指致力于那些在人類活動(dòng)影響下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建工作。
該項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)水清、山綠、水土流失減輕，群眾的思想觀念轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了生物、產(chǎn)業(yè)趨于多樣化，取得了明顯的生態(tài)效益、蓄水保土效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。據(jù)測(cè)算，到項(xiàng)目實(shí)施年限末期，林草覆蓋率從52．30％提高到60．29％；監(jiān)測(cè)區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)由1430t／km。·a降為964．40t／km項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)戶人均純收入自1613．80元提高到1967．20元；農(nóng)、林、牧、副各業(yè)產(chǎn)值結(jié)構(gòu)由基期的76．70：0．94：17．30：．5．06變?yōu)?0．30：．1．07：29．50．：19．13；土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整為農(nóng)地：林地：草地：荒地：其他=21．12：20．97：34．30：4．30：18．56。舍飼養(yǎng)殖數(shù)量6000多(只)，實(shí)現(xiàn)牛、馬、豬、兔、雞、鴿等多元化養(yǎng)殖。各產(chǎn)值機(jī)構(gòu)有了較大變化，土地利用結(jié)構(gòu)更加合理，使區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)開(kāi)始良性循環(huán)。該項(xiàng)目的實(shí)施為本區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。初步實(shí)現(xiàn)了人與自然和諧相處。
3幾點(diǎn)啟示
3．1科學(xué)規(guī)劃，對(duì)位配套措施是實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程的前提
水土保持生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，直接關(guān)系到群眾的生產(chǎn)和生活，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，始終堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展為指導(dǎo)，以構(gòu)建和諧社會(huì)為目標(biāo)，堅(jiān)持以人為本理念，科學(xué)規(guī)劃。在生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施運(yùn)用上，以保護(hù)和利用水土資源為核心，依據(jù)“源于自然，還于自然”的思想，為大自然恢復(fù)其自我修復(fù)能力創(chuàng)造條件，對(duì)位配置各類措施，以封為主，封禁、補(bǔ)造、撫育、管護(hù)并重，工程、生物、農(nóng)藝措施相結(jié)合，生態(tài)修復(fù)與群眾脫貧致富相結(jié)合的原則。使項(xiàng)目區(qū)形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生態(tài)隔離區(qū)，減少或禁止人、畜活動(dòng)對(duì)生物群落的干擾和破壞，促使土壤質(zhì)量正向發(fā)育，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力向健康狀況演化。取得了良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3．2加強(qiáng)組織、建章立制、加大宣傳是生態(tài)修復(fù)工程順利實(shí)施的基礎(chǔ)
生態(tài)修復(fù)是新時(shí)期水土保持生態(tài)建設(shè)的重大戰(zhàn)略調(diào)整，縣委、縣政府高度重視，加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)的組織領(lǐng)導(dǎo)和部門(mén)協(xié)調(diào)，專門(mén)成立項(xiàng)目執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)小組，健全管理機(jī)構(gòu)、配備工作人員，明確和落實(shí)各部門(mén)的責(zé)任權(quán)屬。制定和頒布有關(guān)項(xiàng)目建設(shè)的法規(guī)及管理制度，對(duì)生態(tài)修復(fù)區(qū)林草及其設(shè)施的管護(hù)管理提出具體的操作要求。做到管理有章可循，有法可依。利用集市、廟會(huì)等多場(chǎng)合、多形式、多渠道對(duì)農(nóng)民進(jìn)行廣泛宣傳教育，印發(fā)傳單、公告、宣傳畫(huà)及日歷和手冊(cè)。為生態(tài)修復(fù)的順利實(shí)施提供組織保證和營(yíng)造良好的輿論氛圍。
3．3建立部門(mén)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，整合項(xiàng)目，為生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施提供資金保障
水土保持生態(tài)修復(fù)涉及農(nóng)、林、水、環(huán)保、畜牧、財(cái)政、扶貧、科技等諸多方面，綜合性很強(qiáng)，我們利用中央資金的主導(dǎo)作用和退耕還林草的機(jī)遇，深化投資管理機(jī)制改革，整合項(xiàng)目資金，統(tǒng)籌兼顧，合理規(guī)劃，相互配套，鑲嵌實(shí)施，達(dá)到資金技術(shù)、土地和勞動(dòng)力資源的合理配置，使有限的投入資金發(fā)揮最佳使用效益。在項(xiàng)目建設(shè)中，與相關(guān)部門(mén)在工程實(shí)施、科研和監(jiān)測(cè)等方面密切配合，加強(qiáng)合作，全面提升生態(tài)修復(fù)的科技水平和效益，加快生態(tài)修復(fù)進(jìn)度。在管理上實(shí)行目標(biāo)管理責(zé)任制，形成部門(mén)之間“各負(fù)其責(zé)，各盡其力，各投其資，各計(jì)其功”的工作機(jī)制。為生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)提供了資金保障。
3．4立足實(shí)際，政策引導(dǎo)，狠抓落實(shí)是實(shí)施生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵
自然生態(tài)系統(tǒng)的承載能力是有限的，土地資源的開(kāi)發(fā)必須符合自然生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，使其得到休養(yǎng)生息。必須按照“順應(yīng)天時(shí)，遵循自然規(guī)律；順應(yīng)市場(chǎng)，遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律；順應(yīng)科學(xué)，遵循市場(chǎng)規(guī)律”的原則，堅(jiān)持川臺(tái)河谷區(qū)發(fā)展全膜覆蓋玉米、淺山區(qū)種植馬鈴薯、深山區(qū)發(fā)展畜草產(chǎn)業(yè)的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整思路，大膽探索，積極挖掘本地資源潛力，引導(dǎo)農(nóng)民轉(zhuǎn)變觀念，大力發(fā)展玉米、洋芋、畜草、中藥材等富民產(chǎn)業(yè)。通過(guò)政策引導(dǎo)，利益驅(qū)動(dòng)，解決了許多與群眾切身利益息息相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，使支柱產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)和扶貧攻堅(jiān)取得了明顯的成效。通過(guò)生態(tài)修復(fù)，既滿足了生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)條件，又確保了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)安定團(tuán)結(jié)、人民安居樂(lè)業(yè)。為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)起到了示范帶動(dòng)作用。
3．5依法監(jiān)督，狠抓管護(hù)是生態(tài)修復(fù)效益正常發(fā)揮的保證
生態(tài)修復(fù)能力的體現(xiàn)根本在于徹底控制人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的一切干擾因素和防止水土資源的污染，關(guān)鍵是水土保持監(jiān)督執(zhí)法和封禁成果管護(hù)。為此，要采取以下強(qiáng)有力的措施：
①建立健全水保監(jiān)督執(zhí)法網(wǎng)絡(luò)。縣、鄉(xiāng)、村、社四級(jí)執(zhí)法網(wǎng)絡(luò)組織機(jī)構(gòu)健全，并逐級(jí)簽訂監(jiān)督管護(hù)目標(biāo)管理責(zé)任書(shū)，做到責(zé)、權(quán)、利絕對(duì)明晰。
②依法具體落實(shí)“三區(qū)”劃分與“三權(quán)一案三同時(shí)”制度，嚴(yán)格管理，獎(jiǎng)懲兌現(xiàn)。加強(qiáng)修復(fù)成果管護(hù)。
同時(shí)，對(duì)水保預(yù)防監(jiān)督執(zhí)法的檢查情況納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)年終綜合考核評(píng)比的內(nèi)容，推行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，以管促封。使生態(tài)修復(fù)效益能夠正常發(fā)揮。
3．6合理布設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)
監(jiān)測(cè)工作所獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)于生態(tài)自我修復(fù)能力的研究及評(píng)價(jià)意義重大，根據(jù)基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系和監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系要求，合理布設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，采用實(shí)地定點(diǎn)、定時(shí)，多方位、多層次、多目標(biāo)、多樣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)調(diào)查的方法進(jìn)行。著重做好以下監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
①蓄水效益監(jiān)測(cè)。定點(diǎn)觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)徑流、土壤侵蝕、泥沙變化、流域降水量等數(shù)據(jù)，分析評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施后的蓄水保土效益。
②生態(tài)效益監(jiān)測(cè)。林地監(jiān)測(cè)：采用多樣點(diǎn)抽樣調(diào)查法。草地監(jiān)測(cè)：選用不同草地類型，采用刈割測(cè)定生長(zhǎng)量等，分析評(píng)價(jià)了項(xiàng)目實(shí)施后的生態(tài)效益。
③社會(huì)效益監(jiān)測(cè)。通過(guò)布設(shè)網(wǎng)點(diǎn)社經(jīng)調(diào)查，采用分層抽樣的調(diào)查方法，以定點(diǎn)觀測(cè)和典型農(nóng)戶調(diào)查結(jié)合，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
篇13
關(guān)鍵詞：生態(tài)混凝土，干濕交替，生態(tài)護(hù)坡，強(qiáng)度，水質(zhì)凈化
中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
第一章 緒論
1.1 研究背景
近年來(lái)，在水利工程建設(shè)中，人們逐漸意識(shí)到河堤護(hù)坡是河流生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它是河道水流生態(tài)系統(tǒng)向陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)渡的一個(gè)通道。河道不僅僅具有防洪、航運(yùn)等基本功能，還應(yīng)具有生物棲息地和人文景觀等功能。傳統(tǒng)的漿砌石或混凝土河堤護(hù)坡雖然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有防止水流和波浪對(duì)岸坡基土的沖蝕和淘刷作用，但水體封閉在河道中，切斷了水體和近岸陸地土壤之間各生態(tài)要素間的物質(zhì)、能量及信息系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，破壞了原有水陸交錯(cuò)帶的生物群落。水生植物、水生動(dòng)物不能正常生長(zhǎng)而消失，生物多樣性急劇下降，從而影響整個(gè)河流的生態(tài)環(huán)境。
此時(shí)就需要考慮發(fā)展能與自然協(xié)和共生的建筑材料來(lái)建造護(hù)坡。此護(hù)坡可保持水土，加固堤岸，又可維持甚至增加生物多樣性并凈化水質(zhì)。這樣，生態(tài)混凝土的概念就被引進(jìn)了。生態(tài)混凝土又稱環(huán)境友好型混凝土，又名親環(huán)境混凝土，可以減輕環(huán)境負(fù)荷同時(shí)也與有機(jī)物相適應(yīng)，它實(shí)質(zhì)上是一種有著連續(xù)孔隙的多孔混凝土，水與空氣能夠很容易通過(guò)或存在于其連續(xù)通道內(nèi),能與生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)，可使水質(zhì)得到凈化。雖然與普通混凝土相比，它的強(qiáng)度和耐久性都有所不及，但是其有著極為廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。
生態(tài)混凝土的凈水功能主要由于它存在大量的孔隙，所以具有良好的透水與透氣性。就目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來(lái)看，它的凈水機(jī)理主要是物理作用、化學(xué)作用以及生態(tài)綜合效應(yīng)三個(gè)方面：
1．物理作用
多孔混凝土的孔隙率在5%～35%之間，并且連通孔占15%～30%，平均孔徑為4～5 mm，并且孔隙彎彎曲曲，這就形成了很好的過(guò)濾材料，但是它的比表面積是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于如沸石、活性炭等良好的吸附凈水材料。而且在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以想像到，它的孔隙會(huì)慢慢堵塞，從而喪失了過(guò)濾的功能。因此它通過(guò)物理作用來(lái)凈水的效果是不會(huì)太明顯的。
2．化學(xué)作用
大家都知道,我們經(jīng)常使用石灰來(lái)凈化水質(zhì),因?yàn)樗坏梢哉{(diào)節(jié)pH,而且作為無(wú)機(jī)混凝劑可使污水中的懸浮物質(zhì)絮凝沉淀,在澄清的同時(shí)也降低了水中污染物質(zhì)的含量。混凝土組成材料中的水泥在水化過(guò)程中,以及混凝土浸泡在水中都會(huì)不斷地溶蝕出Ca（OH）2, 從而起到凈化作用。但是這會(huì)影響混凝土的耐久性，其堿性也會(huì)對(duì)生態(tài)植物產(chǎn)生影響。
3．生態(tài)綜合效應(yīng)
由于生態(tài)混凝土是多孔結(jié)構(gòu)的，所以它就提供了適合微生物生長(zhǎng)的生存環(huán)境。在其表面和內(nèi)部有大量的細(xì)菌棲息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脫氮菌等喜氧性和厭氧性細(xì)菌。而且多孔混凝土上形成的生物膜中生物種群較多,可以充分發(fā)揮生物膜的作用,降解水中的污染物質(zhì)。另外水草等植物附著生長(zhǎng)在生態(tài)混凝土上時(shí)，可以吸收水中的N、P等污染物質(zhì)。
總之，生態(tài)混凝土在水中富集的微生物、動(dòng)植物形成了一個(gè)綜合的生態(tài)效應(yīng)從而取得良好的水質(zhì)凈化效果，因此是我們研究的重點(diǎn)。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
由于環(huán)境保護(hù)的需要，水土保持、水質(zhì)凈化和退化生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和重建得到了世界各國(guó)的重視。人們?cè)噲D通過(guò)多種途徑解決保水、排水、保護(hù)水資源、保護(hù)生物的多樣性等一系列包含復(fù)雜技術(shù)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。多孔混凝土是一種采用特殊工藝制備的含有連續(xù)空隙的混凝土，它既有一定的強(qiáng)度同時(shí)又具有透水性和透氣性；多孔混凝土在水中富集的微生物、動(dòng)植物形成了一個(gè)綜合的生態(tài)效應(yīng)從而取得良好的水質(zhì)凈化效果，在美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家得到了較為廣泛的應(yīng)用。
直到20世紀(jì)90年代美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家才開(kāi)發(fā)使用生態(tài)混凝土這種新型的材料，尤其是日本在這方面做了深入細(xì)致的研究。日本大成建設(shè)技術(shù)研究所進(jìn)行了連續(xù)四年的探索性研究，在1993年提出生態(tài)材料(environment conscious materials)概念的基礎(chǔ)上, 日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)在1994－1995年設(shè)立了“生態(tài)混凝土研究委員會(huì)”，1995年日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)提出了生態(tài)混凝土(environmentally friendly concrete / eco-concrete )的概念。[1]
在生態(tài)混凝土的水質(zhì)凈化方面，文獻(xiàn)報(bào)道日本近畿大學(xué)的玉井元治教授從90年初就開(kāi)始進(jìn)行多孔混凝土（POC）在自然水環(huán)境中生物附著和水質(zhì)凈化的可能性的研究。表明POC在自然水環(huán)境中會(huì)有大量不同的生物附著生長(zhǎng)在其上面并具有水質(zhì)凈化的效果。[2]文獻(xiàn)報(bào)道日本長(zhǎng)崎大學(xué)于1994年起進(jìn)行海水現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),將直徑1m高0.5m的有孔試塊10個(gè)一組地投入海中,并于1995年2月至1996年2月每月實(shí)測(cè)一次水質(zhì)變化,發(fā)現(xiàn)生態(tài)混凝土有富集營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能. 另有文獻(xiàn)報(bào)道,使用生態(tài)混凝土在公園內(nèi)小河上建造凈水渠(15m×2m×0.4m),水在其中停留1～3h可去除水中的BOD40%～50%,長(zhǎng)時(shí)間停留可去除80%～90%。[3]日本德島大學(xué)的水口裕之教授1997年在實(shí)驗(yàn)室建立了POC水質(zhì)凈化裝置并開(kāi)始研究多孔混凝土的空隙率，粗骨料粒徑，孔隙直徑對(duì)混凝土的強(qiáng)度，生物膜附著和水質(zhì)凈化效果的影響。發(fā)現(xiàn)空隙率20%～30%，粗骨料粒徑5～20mm的混凝土（28天強(qiáng)度7.5～23MPa）在實(shí)驗(yàn)裝置中浸泡30天，T-P除去率達(dá)60%，T-N去除率達(dá)50％。[4]林正浩和水口裕之教授通過(guò)在生態(tài)混凝土中添加高爐礦渣和沸石粉方法，研究其對(duì)多孔混凝土強(qiáng)度和水質(zhì)凈化的影響，取得了較好的成果。[5]日本宮崎大學(xué)中澤隆雄博士等也通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)POC的水質(zhì)凈化效果進(jìn)行了研究，表明POC對(duì)廢水的TOC、T-P、T-N的去除有明顯的效果。[6]
