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【国内案例】关于人工改造型河流生态恢复的几点思绪

文章出处:微信公众号责任编辑:作者:河道治理500例人气:-发表时间:2016-03-25 09:40:00【

 

概况

随着生产力的发展,现阶段人类对河流的改造能力已大大增强,人类开始采用大量的工程方法控制河流,修筑了水库、堤防和发电等工程。人类对河流的开发治理过程中,常以防洪为主要目的,除修建大量堰坝和堤防外,还有河道裁弯取直、硬质边坡等,这些工程措施都不可避免地破坏了自然河流的连续化,对河流生态系统造成不同程度的损伤。堰坝的修建破坏了自然河流纵向(顺水流方向)的连续性,使得河流被节点化、台阶化,其自然径流模式被改变,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化,其物理、化学和生态特征都呈现出不同程度的改变,流域生态系统受到扰动和破坏。

 

规划很美好,但实际情况却是......

规划很美好,但实际情况却是......

 

河流的人为改造现状

1.自然河流的人工化
(1)河流纵向形态直线化

顺直河流利于航行或行洪,河流整治工程往往将一些河段裁弯取直或直线化处理,蜿蜒曲折的天然河流被改造成直线或折线型的人工河流,失去了弯道与河滩相间、急流与缓流交替的格局,对流速、水深和水温有不同习性的水生动物失去了原有的栖息地条件,河流廊道的植被也受到单一化影响。

 

笔直的河道利于通航,但生态环境呢?

笔直的河道利于通航,但生态环境呢?

 

(2)河道横断面几何化

传统工程设计往往把自然河流的复杂形态变成若干种几何规则断面,梯形、矩形断面的水力学断面过流能力大,易于施工控制,因此在施工中的河流断面多为简单的几何形状,从而改变了河流横断面深潭浅滩交错的自然格局。

 

 

 

(3)堤防与边坡护岸材料的硬质化

混凝土、浆砌块石等建筑材料的抗冲、抗侵蚀性及耐久性好,常用于防洪工程的堤防和河床边坡的迎水面。但是硬质化的护坡结构隔断了地表水和地下水的联系通道,使大量水陆交错带的植物失去生存条件,另外,人工护坡的光滑表面也改变了原来天然岸坡的特性,破坏了鱼类原有的产卵场所和生物的原有栖息地。

 

 

 

2.自然河流的中断性
(1)构筑水坝引起顺水流方向的河流中断

大坝的构建将河流变成了相对静止的人工湖,库区和大坝下游河段的原有的生态条件发生了变化,破坏了河流原有的水文连续性、营养物质输移连续性、生物群落连续性和信息流连续性,导致沿河水陆生生物生存环境发生巨大变化,引起生态退化、物种消失。

 

 

 

(2)构筑堤防引起的河流侧向的中断

堤防一方面堤防保护居住区免受洪水侵害,保障社会经济的安全,另一方面因利用滩地阻止了水流的横向扩展,形成侧向的水流中断性。堤防把干流与滩地和洪泛区隔离,使岸边地带和洪泛区的栖息地发生改变,导致滩区和洪泛区的生态功能退化。

 

 

 

河流生态修复的基本思路

 

 

 

对河流进行生态修复不可能停留在有限的点线面上,而应是一项复杂而庞大的立体工程。

 

 

 

(1)修复河道形态

即把经过人工改造的河流修复成保留一定自然弯曲形态的河道,重新营造出接近自然的流路。具体来说就是恢复河流的弯曲、蛇形,使河流既有浅滩,又有深潭,造就水体流动多样性,以有利于生物的多样性。

 

 

自然弯曲,婀娜多姿

自然弯曲,婀娜多姿

 

 

(2)修复河床断面

主要是改造河流中被水泥和混凝土硬化覆盖的河床,恢复河床的多孔质化,同时改造护岸,建设生态河堤,为水生生物重建生息地环境,使河流集防洪、生态功能于一体,增强自然景观,创造优美的水边环境,提供丰富自然的亲水空间。

 

 

拆除硬质河床

拆除硬质河床

 

 

(3)修复丧失的河岸带植被和湿地群落

即运用生物、生态工程的技术与方法,依据人为设定的目标,恢复河岸带植被及原有自然泛滥平原和湿地景观,充分发挥河岸带植被的缓冲带功能和护坡效应,尽可能恢复和重建退化的河岸带生态系统,保护和提高生物多样性。

 

 

鸟跃人景美,河清绿波蓝

鸟跃人景美,河清绿波蓝

 

 

河流生态修复的基本原则

 

 

 

(1)因地制宜和尊重自然的原则

由于不同区域具有不同的生态环境背景,如气候条件、地貌和水文条件等,同时不同的河流人为给予的干扰性也不同,这就要求我们在恢复和重建退化生态系统的时候,要因地制宜,具体问题具体分析,千万不能照搬照抄,而应在长期定位试验的基础上,找出一个行之有效的方案。

 

 

 

(2)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。

 

 

 

(3)生态学原则

生态学原则要求根据生态系统自身的演替规则分步骤分阶段进行,循序渐进。在生态恢复与重建时,要有整体系统思想。根据生物间及其与环境间关系,以及生物多样性原理,构建生态系统结构和生物群落,使物质循环和能量转化处于最优循环状态,力求达到各成分同步演进,使恢复后的生态系统稳步、持续地维持与发展。

 

 

 

(4)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。河流生态修复应该遵循生物多样性原则,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。

 

 

 

(5)工程措施和非工程措施并举原则

河流生态修复在注重工程措施的同时,如果能加强管理,充分利用宣传教育、法律法规、经济杠杆等非工程措施的积极作用,往往达到事半功倍,标本兼治的效果。

 

细细流水,荡漾碧波 思乡情结,予以寄托

细细流水,荡漾碧波

思乡情结,予以寄托

 

观点

生态系统的自我恢复往往较为缓慢,而人为重建可在一定程度上改变生态系统演替的方向和速度,并可缩短其恢复周期。在不同的地区,生态系统的自我恢复能力和所需的时间具有很大的地域差异。通常而言,在温暖湿润的气候条件下,自然恢复速度比较快;而在寒冷或于燥的气候条件下,自然恢复速度比较慢。因此,各地区为了实现各自生态系统的有效恢复与重建,就必须遵循恢复生态学的基本规律,结合实际情况,选择合理的重建模式和技术体系。

 


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