河道生態治理范文
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篇1
關鍵詞:生態河道;治理;原則
中圖分類號: TV85 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
河道治理是一項綜合性系統工程,需要不同專業不同地區的協同合作。其中就包括了:環境類科學、生物類科學、現代水利類的科學、生態科學、城市規劃科學、園林以及美學等,在我國原有的基礎上吸取各國的經驗,堅持可持續發展戰略,在節約資源的前提上有效的利用現有資源,建立完善的生態系統,讓城市河道成為一道亮麗的風景線。
1、城市河道的生態治理策略
生態——生物法主要包括土地處理法、水生植物凈化法、河道曝氣復氧、生物膜法、生物修復法等。
(1)土地處理技術
這是傳統,但是效果顯著的水質改善體統。這是將土地作為改善的道具,合理的利用了土壤以及植物的過濾凈化以及吸附的效果,達到自我調節凈化水質的目的。外國的試驗說明了這種方法對有機的化合物有特別好的凈化效果,特別是有機的氯、氨、氮。
(2)水生植物凈化法
這種凈水的技術是采用水中各種植物的凈化作用,自身調節的。比如:浮萍與濕地里的蘆葦在小范圍內自動凈化。不過在城市的生活用水排除的廢水有臭氣與各種害蟲,所以在種植時必須結合以上的問題來考慮,比如在2到8月左右在下風口進行蘆葦的種植。
(3)河道曝氣法
在處于缺氧(或厭氧)狀態的河道進行人工充氧以增強河道的自凈能力,改善水質、改善或恢復河道的生態環境。河道曝氣復氧一般采用固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。這項技術有優有劣,優點是:設備操作簡單、安全系數高、靈活性強、效率高、適用于各種環境、不會對生態系統造成威脅、比較適合用在各個景點的河道以及污染較小的地區。缺點是:整體的有效面積較小、特別是在不流通的水域幾乎達不到什么效果,假如是移動形的水域則能達到更好的效果。
生物膜技術:生物膜技術是指使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀,通過與污水接觸,生物膜上的微生物攝取污水中的有機物作為營養吸收并加以同化,從而使污水得到凈化。目前,常用于凈化河流的生物膜技術主要有礫間接觸氧化法、排水溝(渠)的接觸氧化法、生物活性炭填充柱凈化法、薄層流法和伏流凈化法,用得比較多是接觸氧化法。該方法多使用天然材料為接觸材料,花費少,凈化效果好。
(4)生物修復技術
生物類的技術是將其他的生物或者是微生物,在水域與土壤里的有害物質當即分解為水域氧氣,或者是轉化成其他的無害的物質的技術。其中使用在水體污染治理的修復技術大概能分為兩種。其中一種是將特殊培養的一種微生物的菌類,將其投放至污染的河道中,這樣做能夠將化學需氧量去除至百分之九十以上。另外一種九十將營養類的微生物投放至污染河道中,到使用之后,能夠使污染物降解的速度加快,達到水域微生物的厭氧狀態轉變為好氧狀態、增加水域中生物的物種種類、逐漸由低變高,這樣水域里的化學需氧量以及BOD5下降速度加快,消除黑臭的狀態,這主要用在水域的去除黑臭的效果。
2、新工藝
水域污染的處理技術在經過人們的分析與研究之后,各種類型的新工藝逐漸浮出水面,不管是哪一種技術都有一個特性,都是以組合的工藝為目標。這就是將多種優點揉和,經過改良后形成的新工藝。
2.1懸浮填料移動床
懸浮填料移動床是以比重接近于水的懸浮填料直接投加到曝氣池中作為微生物的活動載體,依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用處于流化狀態,它是懸浮生長的活性污泥法與附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。這種工藝水力停留時間較短,COD和BOD5去除率較高,且具有較好地氨氮去除效果。
2.2生物懸浮床技術
生物浮床技術是按照自然界自身規律,人工把高等水生植物或改良的陸生植物種植到富營養化水域水面上,通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭達到凈化水質的效果,同時又可營造水上景觀。目前,在世界范圍內生物浮床技術尚處于試驗階段,它用于河湖水體修復,效果較好。
2.3曝氣生態凈化系統
這種系統是將水域中的生物作為主體,加上一定量的曝氣,完善人工生態的處理系統,用高效的方法分解水中的污染物質,這也是提高水質的重要方式。這也是將人工與自然融合的一種新型工藝。這種技術是曝氣的生物塘與人工結合培育出來的污水自身凈化的技術。
3、生態河堤建設
3.1選擇合適的護岸材料
結合河道區域附近的自然條件選擇材料,考慮護岸材料選擇后對生態環境的影響,盡量與河道整體空間融為一體,同時注重護岸表面形態的多樣化:1)天然材料,譬如粘土、砂礫、卵石等,適用于流速較小的平原河道,或者不具備高要求防沖能力的洪水位以上護岸,天然材料的使用可以結合植草、柳條編框等,提高防沖的性能。2)干疊、疊砌、拋(堆)塊石,用于平原河道的護岸,具有防沖的性能,而且材料質樸、藝術、有動感,可為生物提供良好的棲息環境。3)漿砌塊石(條石),適用于山溪性河道的防洪防沖整治工程,采用內嵌植物的框格,設置于洪水位以上。4)混凝土具有較好的穩定性和防沖性能,但容易破壞生物的棲息地,而且影響美觀,因此可對混凝土湖護的表面進行適當琢鑿和添色,并在關鍵部位使用即可。
3.2趨向自然河流的建設
以水邊多樣化生物的棲息為建設核心,在保證河道具有足夠防洪安全的基礎上,將河道建設成接近自然狀態,其建設的要點如下:
(1)創造豐富多樣的結構,提供接近自然河流的豐富生態環境,譬如岸線呈不規則形狀設計,寬窄有度,陡緩錯落,淺灘和深潭結合構筑,順應自然的動力,允許侵蝕、淤積、沖刷等出現在河岸和河底,就能夠使得營造出豐富多彩的河流生態系統,為河道生物提供生存的自然空間。
(2)河道和周邊環境的生態網絡搭配,將河道的生態系統和周邊環境結合起來,擴大河道生態系統的食物鏈范圍,需要恢復混凝土河岸和河床恢復自然形態,將暗渠改成明渠,增加岸線綠地和樹木,形成與水底生物結合的生態網絡系統,使得整個河道生態系統更加穩定。
(3)河流景觀盡量簡潔樸實,采用自然的植被和石材,并協調地應用在河道設計方案當中,使得河道接近自然狀態。
(4)改造河道的流路和河床的物理性質,一是創造不同流水的水路,河流有淺灘、深潭,在平水期和枯水期可以彎曲和蛇行,二是采用植石治理法,將自然石經排列埋入河床,形成深溝、淺灘和魚礁,營造有利于水下生物生長的河床,促進魚類的生息和繁殖。該法一般適用于河床比降大于1/500而且水流湍急的河床地基堅固部位,這樣遇到洪水植石就不會被沖走,而且在枯水期也不會造成淤泥堵塞河道。三是將鋼筋混凝土的框架和植石治理法綜合使用,營造抗洪能力較強的魚巢。
3.3退化河岸帶的恢復
河水高低水位之間和高水位之上的河岸帶,為生物群體構筑明顯的邊緣效應,是復雜的生態系統模式,通常蘊含著豐富的野生動植物,并且能夠儲藏地下和地下水資源,因此河道治理工程必須恢復河道的河岸帶功能:
(1)恢復河岸帶的生物群體,包括選育、培植、引入、保護物種,協調生態群體在河岸帶的生存空間,優化配置生物群落。
(2)恢復河岸緩沖帶的生態環境,在河道和陸地的交接處,種植一定寬度的樹木和草皮,并提高生態的異質性水平,通常采用的技術有坡面工程技術、土壤污染控制技術、土壤肥力恢復技術等,控制河岸線水土流失的情況。
3.4提高河道的自凈能力
首先是種植營蒲蘆葦等水生植物,吸收水中的無機鹽類營養物,促進魚類的生長和水質的進化。其次是營造淺灘、巨石、丁壩和魚道等,形成水下紊流,以便將空氣中的氧氣傳輸到水中,為水中生物提供足夠的氧氣,同時滿足好氧微生物的繁殖需求,使得河水更加的干凈??傊诤拥澜ㄔO的過程中,為生物的生長提供互相依存和制約的有機環境,從而增強河道水域的自凈能力。
4、水生態、水景觀、水文化“三水”融合
溫州地區的河道生態治理是注重修復水生態、營造水景觀、彰顯水文化的生態治河,當河流穿過城市的時候,應盡量保持生態河道的連續性,連續的流水蜿蜒曲折,流淌于城市之間,可將沿岸各種單體景觀元素串聯成一個有機的整體。連續流水的水質較好,能有效防止水體富營養化,具有生態和美學價值。城市生態河道又是城市各組團之間的天然隔離帶。在人口日益稠密的現代城市中,城市生態河道與綠帶公園結合在一起,構成了城市最漂亮的、最令人留連忘返的、最具有生態和文化功能的城市亮點。
結束語
在城市河道整治過程中只有堅持生態保護優先,注重保持自然生態平衡,才能使城市濱河景觀成為可能,才能真正實現人與自然的和諧共處,實現工程的社會效益、環境效益和經濟效益的有機統一,以確保城市河道整治與生態環境建設協調、統一。
參考文獻
篇2
【關鍵詞】 河流治理; 生態化; 河道水質; 河道水量
前言
河道對于水利人來說,一直是以水利灌溉,排水泄洪為主。對河道裁彎取直、清除淤積,對河岸河底硬化,這是以往河道治理中的相關措施。治理后呈現的是筆直的河道、堅固的河岸、整齊的欄桿。但是河道投入使用 3、5年后,兩岸居民企業生活生產污水和垃圾的排入,引起河道淤積和水質惡化,河道成為臭水溝。同時,由于兩岸開發引起河道護岸坍塌,防洪能力下降,河道面臨再一次的治理,如此反復,勞民傷財卻未能真正改善河道的生態環境。
1.河道水質的保證
隨著近年來經濟的快速發展,工業和第三產業得到了飛速發展的同時,環境污染也在加快。由于高度集中的生活和生產活動、水污染處理設施建設的滯后,河道面臨自產水量少,排污量大的困境,造成河道失去了原有的生態功能,其生物多樣性喪失,水體自凈能力下降,水質不斷惡化。為保證河道水質,要做好以下 工作:1) 開展河道整治,恢復河道生態,截污治污是首要的任務。攔截排向河道的污染物,做好污染源頭的治理。禁止居民生活垃圾、裝修渣土往河邊傾倒;禁止施工破壞河岸河道設施,以及棄置土頭、雜物、排污。2) 加大力度,排查河道內的工業、醫療污染源,查處和整改環境違法的行為。3) 完善污水收集管道,確保污水能夠全面收集處理。4) 通過完善污水管網建設、推動污水處理廠等的建設,確保污染源能夠得到有效的治理。
2.河道水量的保證
“問渠哪得清如許,為有源頭活水來”。引入清水,注重河道水系連通,促進水體流動進而改善水質,以達到清水長流的生態景觀。目前做法有:1) 中心城區引水工程已全部完工,每日有 20 萬t 水沖灌內河河道,改善河道水質。2)水利水電勘測設計研究院正在設計的一個是內林雙向泵站工程,汛期時解決城區北部內澇問題,非汛期時抽北溪水進內河,以改善浦頭港和九十九灣水質。3) 前山引水泵站工程,在汛期關閉引水口,減輕市區防汛壓力,平時通過引水口往三湘江引水,改善三湘江的水質。
3.河道岸線生態化布置
“盡可能保持河流自然流態”。河道是由于水流對泥沙的侵蝕、搬運和堆積形成蜿蜒曲折的自然河流。天然河道存在濕地、淺灘、落差、河中洲等多種自然形態,對緩解洪峰、削減流水量、控制流速、減少水流對下游護岸沖刷起很大作用,進而有利于防洪。因河制宜,盡量保留原有自然形態,慎重考慮對河道彎道取直,亦不可對河中洲盲目清除,應盡量考慮開發淺灘和河中洲,做成濕地綠化,枯水期時成為休閑娛樂場所,洪水期則成為過洪通道。對河水凈化、生物保護、水生態系統改善更有利,讓河道更自然美觀的同時亦可節約工程投資。
4.河道斷面形式結合生態選擇
河道斷面大致可分為矩形、梯形和復合式等形式。以往河道斷面的選擇主要考慮河道防洪排澇的基本功能,以水力學最佳水力半徑計算,采用最經濟斷面輸送最大流量,注重防洪安全,選擇經濟斷面。
4.1 矩形斷面
4.1.1 矩形斷面優點矩形斷面的優點是: 占地面積小,在原有河道的基礎上砌筑形成,施工方便。
4.1.2 矩形斷面缺點缺點是: 為了安全穩定,防止沖刷,多采用硬質駁岸,親水效果差。
4.2 梯形斷面
4.2.1 梯形斷面優點梯形斷面的優點是: 坡比較緩,一般采用土坡或草皮護坡,親水效果好。
4.2.2 梯形斷面缺點缺點是: 斷面單一,斷面占地面積大,與岸邊土地利用存在矛盾沖突。
4.3 復合式斷面:
結合考慮河道生態治理,重點推薦復合式斷面,即常水位以下采用矩形或坡比較陡梯形斷面,常水位處設置景觀平臺,平臺以上設置梯形緩坡。既滿足枯水期水流歸槽又能在洪水期時洪水漫過景觀平臺,以達到安全行洪。
5.河道生態化護坡
以往護坡主要考慮防洪、保持水土、防止河道沖刷等因素,所以傳統河道護坡結構主要有干砌塊( 條) 石護坡、現澆混凝土護坡、預制混凝土塊護坡等。砌石和混凝土等灰色工程,破壞了生態環境的和諧。“三面光”的河道其堅硬的結構,不僅破壞了河岸植被賴以生存的基礎,還降低了土壤與水體外界物質的交換能力,使得原本生長在岸坡上的生物無法生存,水循環系統遭受破壞,引起河道天然自凈能力降低,水質惡化,這種傳統河道護坡已經被否定,取而代之的是生態護岸。生態護岸是指在滿足河道行洪排澇要求,保證岸坡具有一定強度、安全性和耐久性的同時,兼顧工程的環境效應和生物效應,以達到一種土體、水體和生物相互涵養,適合生物生長的仿自然狀態。生態護坡能夠提供動植物生長繁殖的場所,具有自我修復能力和凈化功能,使河道成為生態廊道。目前采用的生態護坡技術主要有: 植被草、水力噴播植草技術、土工材料固土種植基、植被型生態混凝土、水泥生態種植基等。生態護坡的主要形式有:人工種草護坡、液壓噴播植草護坡、客土植生植物護坡、漿砌片石骨架植草護坡、土工網墊植草護坡、土工格室植草護坡、石籠護坡、框格內填土植草護坡等。
6.植物配置選擇
植物的根固著在土壤上,能提高土壤持水性,既改善土壤的結構,增加抗侵蝕能力,起到固土護坡的作用,又能提高土壤肥力,改善生態環境。植物枝葉可截流雨水,水邊植物枝葉能抵消波浪,從而起到護坡,凈化水質的作用。護坡綠化的作用是防止水土流失,可選擇那些根系發達、固著力強的灌木和草本植物,常用種類有紫穗槐、黃刺玫、爬山虎、狗牙根等。在植物選擇時,要盡量選擇適宜本地生長的。
7.河岸景觀配套
河道生態化治理中,河岸綠化景觀是不可或缺的一部分。在滿足城市防洪的前提下,盡量不去改變現有河岸狀態,相對集中、分散有序的布置具有當地文化特色的構筑物,豐富河岸景觀。沿河植被景觀設計中,既具有重要的生態功能,同時對維持河流生態系統的健康又起重要作用,盡可能的保留原有樹木,也可專門規劃了綠化園區,創造出自然、生態的綠地景觀。在充分考慮現狀的基礎上,將河岸建成集自然環境、歷史文化、交通功能、休閑功能、娛樂功能于一體的濱河生態景觀走廊。
8.建 議
1) 加強河道管理,減少對河道的污染破壞,保證河道“水清”。2) 在河道整治過程中,改善河道水動力條件,采取“以動制靜,以清釋污”保證河道“水活”。3) 建設生態型堤防,保留原有河道的自然景觀,保證河流形態“多姿”。4) 在滿足防洪要求的前提下,河道斷面盡可能達到穩定、美觀、親水的多方面要求。5) 根據不同的地形、地勢,考慮護坡與河岸景觀相結合,塑造以石、水、綠、物、路等要素結合的園林式濱水景觀。6) 沿河岸設置景觀欄桿,做好安全防護工作,同時設置上下河臺階,更有利于親水。
9.結語
現階段的河道治理已不單單是人戰勝自然,而是實現人與自然的和諧相處。河道治理也不再是一門純水利技術,而是在確保防洪的同時,讓河道回歸自然景觀,是河道治理的新目標。河道治理要與生態環境結合起來,并引進先進的治理技術和方法,同時在實踐中尋找更好的工藝和方案。生態化治理河道,使河道拉近人與自然,為構建和諧社會做出貢獻。
參考文獻:
[1]曹梅英,王建華. 城市河流整治與生態環境保護[J]. 山西水利,2003( 01) : 13 -14.
篇3
關鍵詞:河道治理;生態水利;河流生態修復
自古以來,我國就已經注意到了河流的重要作用,特別是最近幾十年以來,我國因為經濟的迅猛發展,大力的興修水利工程,促進了農業、經濟的發展。但是從七十年代開始,人們就已經注意到了水利工程的大量興修和河流的生態問題息息相關,產生了一些負面的作用,成為一個關注的焦點。水利的興修是河道治理的一種,河道治理當中不僅要確保河道功能的正常發揮,現在人們也越來越多的關注到了河道治理中河流的生態修復的問題。
一、河流生態修復的重要意義
凡事都有兩面性,在外面大力建設水利工程,給經濟帶來巨大效益的同時也使河流的生態遭到了巨大的破壞。由于各種各樣的原因,人為產生的破壞無法避免,但是對破壞以后的合理生態進行修復卻是可以的。對河流的生態進行破壞以后的修復是一項復雜而耗費巨大的工程,如果修復好了,又具有重大的作用,不僅可以改善河流的各項功能,還能保持水土,改善小氣候等等,對合理的生態進行及時的修復,十分的必要。
1.改善河流的生態,實現人與自然的和諧
河道治理利用河流的相關規律、河道的規律,從河流的實際情況出發,因勢利導的調整水流的位置,改善水流的條件。通過一系列的工程措施來保證河流的灌溉、航運等功能的發揮。但是,在河道治理的同時極其容易只注意治理而忽視了河道治理的同時河流生態的保護問題,使得河流的生態不同程度的遭到了破壞。這種破壞是極其嚴重的,使得河流內布生物的多樣性變化,旱澇災害時有發生,城市的正常供水補給受到威脅,河流沿岸的氣候產生變化,植被破壞,水土流失,曾經的美麗景色不復存在。
基于河道治理的合理生態恢復,采取一系列的措施,不僅可以恢復河流曾經的活力,改善被破壞的河流的生態,還可以實現自然和人類的和諧。人們在看到了河流生態遭受到的破壞以后,體驗到了生態破壞帶來的嚴重后果之后,開始注意到了生態的保護,開始審視自然和人類的關系,這對河流生態修復來說,是非常重要的。對破壞了的河流生態進行修復,具有重大的現實意義。
2.保證河流的功能,促使發揮更大的作用
對河流進行治理,一個最重要的原因就是保證河流發揮它的最大的功能,這些功能包括:航運、灌溉、防洪、供水等等。治理可以使得河流達到這些要求,而要如何保持這些功能的長時間、不打折扣的發揮,生態問題是其中的一個重要要素。
在進行河道治理的同時重視河流生態的修復不僅對合理發揮功能無害,相反是大有裨益的。河流生態修復了,從灌溉的角度來說,無論在枯水期還是豐水期都能保證灌溉。從防洪的角度來說,既滿足了河流航運的要求,又不至于在雨水多的時候,無法承擔蓄水壓力。洪水來了,因為生態比較好,植被覆蓋有保證,可以通過自身的調節減少洪澇災害的發生。如果河流不僅不能起到有益的作用,在災難來臨的時候還不能減少災難的發生,更談不上發揮更大的作用了。改善、修復河流的生態,在保證河流最基本功能的同時,還能促使河流發揮更大的作用,這正是治理河道所期望的。
二、河流生態修復的重要舉措
基于河道治理的河流生態修復不是一蹴而就的,河道治理本身就是一個難題,在河道治理的同時進行河流的生態修復,困難重重。河道修復不像一般的建筑施工過程那樣比較容易掌握,而是一個涉及各種地形地貌、彎曲的河道、變化的河床、河道旁的植被等等一個立體的工程。所以要修復好河流的生態,得在先搞清楚河道治理,在進行河道治理中的生態修復,還要從多方面探討修復的方法,這樣才能取得比較好的生態修復效果。
1.河道、河床修復,為生態恢復創造條件
現代的河道治理一般都是運用當今時代的科學技術、材料來進行河道的治理。鋼筋混凝土的結構固然的堅實有力,但換個角度來說,正是因為這種材料的使用使得河道在洪水來臨的時候,河水是難以改道的。在河道治理的時候要注意河道的修復指的就是要保持河道的自然形態,河道的自然形態一般都是蜿蜒曲折的,而不是筆直的。蜿蜒曲折的河道可以使得水流的流速不同,流速不同自然的水體流動就具有多樣性,多樣性的水體流動是十分的有利于合理的生物的多樣性的,這對修復河流的生態具有積極的意義。同樣,在河道治理當中,修復河床也要體現對修復河流生態的意義。河床是河流生物的棲息環境,生態河堤不僅可以防洪,還能有利于河流生物的生息繁衍。
修復河流的生態就是要使河流的生態回到曾經那個多樣性的面貌,而生物的多樣性就是其中的一個重要的內容。在進行河道、河床治理的時候就充分的考慮到河流生態的問題,在治理的時候就著手于恢復,一舉兩得。
2.緩沖帶修復,降低河流的壓力
河流自身并不是孤立的、脫離于陸地之外的一個存在,河流和陸地之間有一個緩沖帶,這個緩沖帶把河流和陸地緊緊地聯系起來。河流的生態破壞包括緩沖帶的破壞,緩沖帶一般是由河邊濕地,河谷等組成,是人類活動的重要場所。河道治理的時候要注意河流緩沖帶的修復,這對修復河流生態具有重要的作用。具體的操作方法就是要在河流的兩個岸邊都要留出一定的位置,專門設立一個足夠寬度的緩沖帶。緩沖帶的作用在平時顯現不出來,一旦洪水發生,它不僅可以起到減弱洪水沖擊的作用,還能把洪水分蓄一部分出來,大大降低了河流的壓力。緩沖帶承擔著給河流降壓的作用,還發揮著維持河流生態多樣性的作用,它的濕地、河谷等等可以給生物提供一個生存的環境,還能凈化河流的水質,為人類提供一個良好的活動空間。
3.植被景觀修復,保持生態平衡
過去一直認為,所謂的生態修復就是指植被的修復,今天雖然人們的認識已經發極大的提高了,但是不可否認的是,植被的修復在合理生態的修復當中還真是非常重要的。過去破壞的植被導致了大自然一次又一次無情的報復,在治理河道的時候,修復破壞的植被可以改善生態環境。
在科技技術高度發達的今天,要善于運用各種科技手段,因時、因地制宜,結合實際,修復被破壞的植被,使得植被的覆蓋能夠恢復,達到一個比較理想的植被覆蓋水平。植被的修復、恢復可以極大的保持水土,有利于河道的質量,是一種根本的、生態的治理方法。植被恢復了,毫無疑問的將會對生物的多樣性有益,形成一個比較良好的生態環境系統,是河道治理和河流生態修復一直以來所期望達到的目標效果。
總結:
認識到了問題就要積極的去解決,即使沒有很好的解決方法也要積極的探索、實踐?;诤拥乐卫淼暮侠砩鷳B恢復是順應時展的,雖然至今理論和實踐經驗都還有不足之處,但是其重要性已經體現了出來。合理的生態修復是一個長過程的修復,涉及面廣、問題多,比較復雜。雖然如此,進行積極的探討,找到修復的方法,具有可操作性的實踐方法,對河流的生態進行修復,對經濟的發展,社會的發展,人與自然的和諧都有促進作用。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:論述;生態景觀;河道綜合治理;應用
1河道綜合治理的新理念
在河道整治中,要在充分利用河道自然生態特征的基礎上,構建一個自然的生態體系,不但要保持河道自然流向,而且要注意協調城市建設與河道的和諧關系。目前,比較流行的河道綜合治理的理念就是建設自然型河道。所謂自然型河道,也就是要在盡量維持河流固有生物環境的前提下,以制造優美的自然景觀為目的加強護岸,保持河道自然原生態,使河岸景觀建設體現自然形態。所以,河道整治不僅僅是單純地保護自然,還要在河道環境建設中,實現自然回歸。
2生態景觀在河道綜合治理中應遵循的原則
2.1統一性原則
在河道綜合治理的生態景觀規劃中,首先要明確河道的生態狀況,其次要考慮其上下游、左右岸生物群體的基本情況和相互之間的聯系,統一規劃、統一設計、統籌安排,確保河道綜合治理的各個環節都能夠融入生態因素。
2.2改善性原則
河道綜合治理的目的就是要改善當前的河道現狀。改善河道的生態環境既是出發點,也是綜合治理的歸宿。河道生態環境的改善涉及3個方面,首先是改善水資源質量,其次是改善河道生物群體生存狀況,再就是河岸生態景觀面貌的改善。
2.3融合性原則
河道與人們的生活密不可分,息息相關,對河道綜合治理就是要讓河道更加貼近人們的生活,讓河道成為人們優美生活環境的一部分。所以,我們要進一步延伸河道水面,建立岸邊綠化帶,協調河道的生態環境,優化河道的生態系統,為人們的休閑生活提供一個好去處。
2.4美化性原則
河道的綜合治理是對河流從下到上、從水底到河岸的一個系統的治理過程,疏通河流、護坡防洪、鞏固堤壩等河道內工程施工,都要圍繞著美化原則來開展。
3生態景觀在河道綜合治理中的應用
3.1改善水質,涵養水源
改善水質是河道綜合治理的內容之一,因為河道與城市建設密不可分,河道的治理對城市品質的提升有重要促進作用。生態景觀的應用,一方面可以有效截污治污,生態植物能有利于污水的截留和沉淀,減少河道污水的排放量;另一方面景觀植被可以起到涵養水源的作用,汛期排洪泄洪依然是擺在河道治理中的首要目的,確保河道排洪泄洪安全,這是河道綜合治理的基本任務。
3.2化城市水環境
河水被譽為是城市的生命線,城市水環境的優化建設,有利于保證城市生態環境及其社會環境建設的協調,實現經濟效益與生態效益的協調,實現城市水利建設工程的可持續發展。河道里的水資源不僅給城市帶來了生命之水,也對城市建設品質有非常重要的作用,優美的城市中一條清澈明亮的河水,提升了這個城市人們環境幸福指數。不但有利于建設宜居的生態城市,還有利于現代城市建設新理念的實踐,更是提高了人們追求自然生活的品味。河道的生態景觀建設與城市建設互為補充,提升了河水質量,也提升了市民的幸福指數,是互利共贏的舉措。
3.3綠色河岸的生態景觀技術措施
河道綜合治理“綠色生態”的理念,生態景觀的運用有很多方面,比如,改造原有的硬質河岸,在土坡采用柔性材料種植綠化,如根系發達具有良好護坡固土作用的紫穗槐、杞柳、胡枝子、黑麥草等品種,濱河綠帶的種植要根據適地適樹原則,分別選擇適合當地立地條件的樹種以及展現當地特色的植被。關于護岸工程,要以生態環境保護與可持續發展作為出發點,緊密的河道和生態景觀相協調。其技術措施主要是采用梯形斷面、人行道設置在堤頂、親水平臺設置在堤下。親水平臺與堤頂之間的銜接采用斜坡進行,并采用草皮護坡。所以,河道綜合治理完全可以保持原河道的蜿蜒曲折,河岸綠色植被也能遵循原有的風格,生態系統就可以得以全面地保護。
3.4生態景觀的改造措施
河道生態景觀的改造工程措施中,植物種植必須要體現綠化的本質,并注重生態效益,充分發揮多種植物的特點,利用不同植物打造多層次、立體化的人工生態景觀,并與河道呼應,確保河道景觀的融合性和一致性。讓人們深入河道沿岸生態景觀中,感受不同景觀元素錯落有致的布置,使身心真正融入生態的環境中,體驗著優美的自然風光,怡然自得。
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關鍵字:城市生態河道治理模式設計理念存在問題相關措施發展趨勢
Abstract: With the development of economy, city to speed up the process, appeared to reduce space area is reduced, the water narrows and discharge capacity of river city, and industrial and agricultural wastewater discharge, so that the river water quality in the worse, the people have to take concrete measures to build river flow, but this is not a long way, in order to realize the development of city governance mode of ecological river, it must take the corresponding measure. This paper started from the design concept, the river current model of governance in the process of analysis of the problems, and discusses the ecological development mode of city river harnessing and development trend.
Key words: city ecological river; governance model; design concept; problems; measures; development trend
中圖分類號:TV85文獻標識碼:A 文章編號:
城市河道是城市生態系統建設的關鍵部分,在空間上可以作為區分城區與自然區的過渡地帶,在形態上可以為城市的布局增添生動性,由此可見,城市河道的治理與維護對于城市的發展至關重要。但是從目前的情況看,城市生態河道治理過程中還存在著一些問題,如防洪標準較低、河道淤積、水面減少等,這些都會制約城市的發展,需要及時采取措施進行城市河道的維護。下面本文就從四個方面論述城市生態河道治理模式的發展情況和今后的發展趨勢。
一 城市生態河道治理模式的理念及治理現狀
城市生態河道治理模式要改變傳統的觀念,建立起生態河道治理新模式,并以此為理念進行河道治理。首先需要強調“人水和諧”的理念。城市生態河道的治理體現了人類在充分運用自己的能動性去改造自然界,并力求保持一種和諧的狀態,在河道治理過程中,堅持“人水和諧”的理念,達到維護生態環境長期平衡的狀態,實現人水相親的河道治理目標,這也代表了今后治理模式的一個發展方向。
其次要以“蓄洪涵水“理念為核心,這就要抓住一個要點即順其自然。在河道治理過程中,一定要尊重河道的形態,周圍的環境以及起伏多變的河床,充分利用其自然形態的優勢進行治理,能夠有效的抵御洪水的破壞力。
再次需要把握聯網治理的理念。河道的治理工作不能分段進行,單獨治理,而是要將整條河道實施綜合治理,這樣能夠綜合的考慮上下游的情況,做好規劃,使整個水系像一個網狀一樣相互連接,保持河道通暢。
最后生態河道的治理模式還需要講究美感。河道是動植物氣息的場所,在進行河道治理的過程中,要盡可能的保證其周邊動植物的多樣性,充分展現生態河道治理模式的觀念。
城市生態河道在治理的過程中遵循了人水和諧、蓄洪涵水以及講究美感的治理模式,在保證河道暢通以及增強抵御洪水破壞能力方面都取得了較大的成績,在河道治理的過程中,部分治理者也能夠充分的利用河道的自然形態進行治理,但是不能否認的是這畢竟是少數,很多情況下河道的治理出現了人為化的現象。以上本文簡單的論述了城市生態河道在治理過程中的現狀,在取得成績的同時也存在著問題,下面本文就著重從問題出發進行論述。
二 城市生態河道治理中存在的問題
河道的治理對于城市的發展起到了重要的作用,但是傳統的城市河道治理往往片面的強調河道的行洪排澇能力,忽視了生態治理的重要性,致使河道越治越窄,水面減少,河道中的許多生物也失去了存在的空間,這樣打破了原有的平衡,造成生態破壞。
城市河道治理中存在的另一個問題就是人為化色彩嚴重。河道的治理多采用硬質護坡,這樣一來就不利于周圍生態環境的發展,造成兩岸植被的破壞,打破了生態平衡,也喪失了周邊本應有的原貌;同時由于河流的濱水區是一個邊緣地帶,但是隨著城市化的發展,河岸帶的生態環境也造成了破壞,呈現出人為化的現象,單調且喪失了自然特色。
近年來,人們為了生產生活的需要,通過改變河道系統實現自身利益需求,這樣引起了河道本身形態的變化,加之在治理過程中缺乏合理的措施,河道的生態問題成為現在需要著重關注的問題。
三 城市生態河道治理的相關措施
上文中簡單的論述了一下在城市河道治理過程中存在的問題,生態問題成為治理工作的關鍵,加強城市生態河道治理至關重要。城市生態河道治理模式就是要在確保河岸的工程具有行洪排泄防止河岸被侵蝕的基礎上,以重建河道周邊生態系統景觀為主要目的的治理模式,創造出“人水和諧”的生態河道環境。具體措施主要有以下幾個方面。
首先可采取工程措施進行城市生態河道治理。即在充分尊重河道原有形態的前提下,確定河道主流的中心,避免使用截彎取直的方式進行治理。治理的過程中要充分的考慮到整體與局部、近期與遠期以及上下游的情況。要拆除混凝土澆筑的河床,允許自然侵蝕現象的發生,然后運用透水性能較好的卵石或者沙土等材料進行保護性的修護,從而形成河床。對于洪水沖頂的部位需要加強防護措施,穩定提防,而非沖頂的部位則進行清淤工程。
其次需要下大力度進行生態措施的建設,使城市生態河道治理的模式深入人心。為此,可以建設綠色生態護岸,改善傳統混凝土護岸的封閉環境,在充分考慮排洪的前提下,加大了生態治理的因素。而在護岸設計的過程中,需要建成以自然草皮為主的護坡,采用復式斷面的生態護岸。在岸坡砌護的過程中要使用透氣和透水性能較好的材料,保證其滲透性,實現河水與河岸之間的調節。
最后河道治理中的景觀建設措施也是必不可少的,這也是實現城市生態河道治理模式的關鍵環節。河道治理過程中的景觀建設,需要遵循以人為本的原則,充分利用河道周邊的生態環境,將其完美融合在河道治理過程中。最終形成一個有較強的水體自凈能力的生態系統,促進城市生態河道治理的良性健康的發展。
四 城市生態河道治理模式的發展趨勢
濱水是城市發展中最為寶貴的空間,而城市生態河道建設已經成為今后的發展趨勢,要緊緊把握生態這一核心進行河道的治理,以恢復河道的生態系統,實現河水的自我修復。
城市生態河道治理對于城市的發展具有重要的作用,其今后的發展方向也成為大家普遍關注的問題,其治理模式的發展趨勢具體說來主要表現在以下幾個方面:首先治理要朝著保持河道舒展化和流暢化的方向發展,使河道的整治順其自然,疏堵合理;其次城市生態河道治理要朝著維護河道斷面的自然化和多樣化方向發展,合理利用河流的空間資源滿足城市的發展需求和人們的生活需要;最后要實現河道治理中護岸的景觀化和生態化,為維護生態系統打下基礎。
在城市生態河道治理的過程中,一定要緊緊把握住生態治理的方向,對于河流各個河段的水岸建設既要體現特色,又要結合各地的自然環境特征,創造出具有人文特色的河道治理環境,但不能夠忽視的是,在進行河道治理的過程中,要充分借鑒歷史或其他國家的先進經驗和教訓,融合當地的河道特色進行治理,逐步恢復河道周邊的生態環境功能和其本來的面貌,使整治后的河道能夠充分體現生態的特色,能夠和周圍的環境相協調,促進城市的發展,這是今后城市生態河道治理模式的發展大趨勢。
結束語:城市河道的治理對于城市的發展起到重要的作用,在進行治理的過程中必須遵循一定的原則,把握核心的治理理念,這樣才能實現城市生態河道治理的良性發展。在實際的河道治理過程中依然存在這一定的問題,本文也簡單的論述了,并提出了相應的解決措施,以保證城市生態河道治理工作的順利開展,最后本文也指出了其今后的發展趨勢,希望能夠對今后的城市生態河道管理模式的發展提供借鑒。
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1生態水利工程建設的必要性
生態水利工程在實際進行建設時,其經常會和當前時展腳步保持協同一致,使其能夠對用水需求給予滿足,同時也會對于當前生態平衡發展保持起到一種非常有效的促進作用,同時還能夠防止植物退化現象以及河流斷流問題與水生物銳減情況的產生,通過這樣的方式對于生態系統進行調整和改善,另其能夠形成一種良性的循環運作模式。水土流失狀況以及植被破損壞情況和生態失衡情況不斷的出現,以上情況產生都會使得自然生態系統功能受到不同程度的影響,生態發展才能夠保持穩定,只有這樣社會才能夠保持持續快速穩定的發展。這時還需要認識到,海綿城市建設需要按照工程建設項目所作出的安排,對于在建設過程里要求將排水分區和河道流域作為單位完成集中的整體建設,并爭取每年多種不同類型設施都能夠進行開工建設,生態水利工程能夠在河道治理過程中為其提供所需要的幫助,人與水土要素都需要被納人至其需要進行考量的范疇中,使用自然化方法以及多樣化方式作為基礎,使得河道治理能力能夠的豐富,從而推進河道治理事業的持續快速發展。
2生態水利建設需要遵守的基礎原則
2.1安全性以及經濟性原則
安全性體當前在水利工程設施其自身的安全以及穩定與耐久性,經濟性展現在使用生態系統的一種自我的恢復功能,使用較小的投入從而得到較大的效益。
2.2空間異質性原則
突破以往水利工程對于河道其渠道化以及非連續化,使用橫向和縱向的自然地貌提供所需要的生存空間,使得生物多樣性得以恢復。
2.3生態系統自設計和其自身的恢復原則
自設計功能主要展現在生態系統其自身的自然選擇以及物種分布,其在通過食物鏈的時間發展使其本身可以保持一種持續性的發展。
2.4景觀尺度以及其自身整體性的發展原則
景觀尺度涉及到了空間尺度以及時間尺度,其自身的尺度不斷提升,那么對于河流生態進行修復所獲得的效率也會隨之提升,整體性其主要是對于整體生態系統來說的,其本身并不僅僅是單一存在的一個物種。
2.5反饋調整式設計原則
生態系統其屬于自然演變的一種動態系統,其本身無法依照單獨設定的目標去進行持續的發展,因此其會受到外界多種因素對其滴啊去的干擾,并且本身還具備了不同程度的修復功能,在二者彼此協同作用的影響表使其能夠在時間亦或是空間上上存在一定的不確定性,這樣的一種不確定性也讓生態水利工程設計變成了一種反饋調的整式設計。
3生態水利在河道治理中的應用方法
3.1恢復河道的自然狀態
在對河道進行治理的時候使用生態水利,可以使得河道自身的自然情況得到恢復主要展現在兩個基礎:①需要將大自然中的河流具備的生態環境作為基礎,通過這樣的方式讓河道周邊環境的協調性得到提升。諸如:設計人員能夠把河岸線當前的形狀設置成為一種陡緩錯落的并不是十分規則的形狀,并且,相關的設計人員還需要針對當前河道的深灘以及淺灘彼此之間進行有效的構成,通過這樣的一種方式保障淤積和沖刷等情況產生的位置是一種適宜的位置,這樣的一種情況也能夠讓河道生態系統的復雜性獲得不同程度的提高,從而締造出一個非常適合生物居住的一種環境。②相關的設計人員還需要關注周邊環境和河道環境彼此之間的協調性,通過這樣的方式讓整體環境變得更為和諧。設計人員一定要針對河道周邊環境給予有效的分析,并按照周邊環境去完成河道周邊環境的合理設計,能夠把很多不同的環境完成有效的融合,通過這樣的方式使河道當前的生態系統范圍得到提升。
3.2建設生態河堤
設計人員對生態河堤進行建設的時候,可以從幾點不同的內容進行:①合理的對河道中心線進行設計。當前喝到的河道形狀都是在河道中心線上展現的,所以,設計人員在對河道中心線進行設計的時候,一定要對河流當前的走向和河道自身的寬度變化以及河道周圍的環境與河水實際的流動動力等相關因素給予一個整體有效的分析和考量。②一定要把道周邊的潛水域給予有效的設置與合理的布局,這樣的一種方式不但可以讓河道在視覺上為人帶去一種非常寬廣的認知,并且也可以為河道兩邊的景觀布置提供所需要的空間,從而讓河道的河灣和濕地與河灘彼此可以構成一種層次感。
3.3提升河道的整體設計性能
參建人員在進行河道治理工作的時候,一定要對河道治理工程給予整體的設計。在當前階段發展背景下,設計人員在對河道工程進行治理的時候,不但要求對河道當前的泄洪和排水能力給予整體的考慮,并且還需要提升對河道治理工作進行過后是不是可以保持生態平衡問題給予高度的關注。首先,設計人員要求使得河道自身的彎曲程度具備合理性,在對河道給予治理的情況下,設計人員要需要盡可能的使得河道保持適當的彎曲,河道需要保持適當的彎曲程度,不但可以很好的降低水流速度,并且還可以為河道里生存在的生物提供所需要的繁殖場地。其次,設計人員在具體河道的寬度進行設計的時候需要將其自身的寬度控制在一個適當的犯愁中,為了使得河道可以和周邊環境保持協調一致,因此可以適當的改變河道寬度。
3.4其他生態水利應用措施
在河道在進行工作的時候,相關的人員如果想要讓河道中的生物能夠具備一個良好的繁殖和棲息環境,可以采取在河床里添加大小不一的石塊去完成有效的排列,并且合理的運用石頭表面存在的凹凸感,使其能夠在河道里締造出很多的淺灘與小深溝,這樣的一種發那個是能夠讓河道里的生物快速的繁衍并棲息。除了這些之外,工作人員還能夠在河道里完成魚道和丁壩的設置,使其能夠在水下構成紊流,這樣的一種情況也便于氧氣的傳輸,這也為河道里生物的有效生長締造非常好的生存環境,使得生態環境能夠實現一種有效調節的作用,這樣的一種方式能夠讓河道環境變得十分理想。在對河道進行治理的時候,不管工作人員使用的是什么樣的措施,其目的都是為了提升河道原本生態系統的穩定,同時也是為了使得河道保持穩定發展的一種有力的調節。
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摘要:河道治理是傳統實用的工程,是一個古老而活躍的領域。從上個世紀70年代開始,水利工程與河流生態系統的關系問題在國際科技界就引起了廣泛的關注,成為環境領域中的一個熱門話題。人們從不同角度分析了水利工程對于河流生態系統產生的負面影響,并在此基礎上產生了河流生態恢復的理論與工程實踐,生態水利理論與實踐也應運而生。
關鍵詞:生態水利;河道治理;應用
1.生態水利工程的設計原則
1.1提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高,就意味著創造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環境變得單調,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化,造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規模治河工程的建設,造成自然河流的渠道化及河流非連續化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復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魚類、鳥類和其他生物物種,生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創造條件。
1.2景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
2.河道治理
2.1河道治理方案
下面就以拉古河為例。拉古閘以下河道漸進入平原,采用的是以堤防為主的規劃方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多數斷面的設計水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高達到3.44m,宜修筑堤防。但在該河段中,左岸中華寺北橋以上地勢漸高,岸邊保護范圍漸窄,尤其是中華寺北橋到八家子溝,正是王濱溝上下游大彎道塌岸十分嚴重的地方,規劃采用護岸方案。拉古閘以上基本上采用護岸方案,河道兩岸多為山地,岸邊較高,除個別斷面外,大多數斷面的岸邊高程都在設計水位以上,平均高17~43cm,最大高差為4.32m,無需修堤,主要是要解決岸灘的穩定問題。該河段保護的土地和村莊主要分布在右岸沿河一帶,左岸只有小甸村至松崗堡河口2.6km的河段上分布有村莊,其余7.3km左右河段岸邊在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,規劃為無工程河段。
2.2設計流量和設計水位
整治洪水河槽的設計流量,需根據保護地區的重要性,選取相當其防洪標準的洪水流量,其相應的水位即為設計水位;整治中水河槽的設計流量可采用造床流量或平灘流量,其相應的水位即為設計水位;整治枯水河槽的設計水位可根據通航等級或其他整治要求,采用不同保證率的最低水位,其相應的流量即設計流量。
2.3規劃實施建議
拉古河河道治理工程本著先下游后上游、先重點后一般、先消險后達標的原則,先治理城市段再治理農村段,干支流同步分段、分區依次治理,堤防整修完成后再進行堤防標準化建設。具體規劃如下:李石開發區規劃治理拉古河撫順開發區范圍內左右岸堤防共長18.82km,護岸長18.08km。撫順縣實施規劃為治理拉古閘下游撫順縣范圍內,左右岸堤防共長15.0km,護岸長15.7km;治理拉古閘至淺溝水庫段,左右岸護岸長11.95km;對于右岸拉古閘以上、左岸中華寺北橋以上的護岸工程,一定要根據水流和塌岸的實際情況、以及投資的可能,本著先出險先安排,不出險暫不安排的原則,分清輕重緩急逐步實施。沈陽市實施規劃為治理拉古河岸堤防共長1.58km,護岸長4.7km。
3.目前治理水污染的主要技術方法
3.1配水、調水方法
配水、調水對某一城市、區域是一個較為理想的方法,見效快,成本底,但是配水、調水不是真正解決污染水體的方法,只是將污染水體從某一區域轉移到另一區域,是上游向下游的轉移。如果大家都采用此方法,可以說是污染水體的循環,是一種“惡性循環”,無法從根本上解決問題。由于水源的關系,這種方法不一定適應“斷頭浜”的治理。
3.2spr污水凈化技術
spr污水處理系統首先采用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠?;蛭⑿腋☆w粒,再選用高效經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來,然后采用微觀物理吸附法將污水中的
編輯整理本文。
各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體,依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的spr高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離。清水經過罐體內自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后,達到三級處理的水準,可實現出水回用。污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出。由于污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之后的污泥餅可用來制造人行道地磚,免除了二次污染
4.生態水利在河道治理中的應用
4.1構建水生植被
種植沉水植物菹草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、苦草等和浮葉植物睡蓮,以吸收和轉化水和底泥中的氮、磷、鉀等營養物,降低水體n、p、k及必需微量元素的含量與周轉速率,抑制浮游植物生長;為多種多樣的水生生物提供良好的生存環境;提高水體生物多樣性;提高水體自凈能力;為水體供氧。
4.2構建水生動物種群
適當提高鰱、螺、鯽的種群數量,以消費浮游生物(特別是浮游植物)、有機碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及搖蚊和水蚯蚓等底棲動物,維護生態平衡,凈化水體。
4.3種植水生花卉
作為城市河道,從景觀的角度出發,在主要景點、橋的兩側,栽種了優質睡蓮(選用瑪珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡蓮等品種),加之原有的10多叢白睡蓮,美化了水面。
5.結束語
生態河道的設計需要各方面因素的配合,設計者要拓寬思路,結合生態學、工程學、水利學的知識,相互補充,才能形成一套有效的設計方法。河道的生態化治理是一個可持續發展的系統工程,要通過設計、施工、養護等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環境,為各類水生、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所,并且,除采取工程和植被措施外,還必須有選擇的放養水生動物及微生物,恢復生物的多樣性,重建生物系統的生態鏈。
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關鍵詞: 平原河流; 河流生態系統; 生態護堤; 復式斷面
1 基本情況
周口市位于河南省東南部,地屬黃淮平原,全市總面積11959km2,有耕地1239萬畝,是國家重要的糧棉油生產基地,是名符其實的“中原糧倉”。周口市境內河流眾多,均屬淮河流域,其中100km2以上的骨干河道有60條,流域面積在200km2-3000km2的中小河流25條,分別屬于淮河流域的沙潁河水系、渦惠河水系、黑茨河水系和洪汝河水系。沙潁河屬于淮河流域的沙潁河水系是淮河的最大支流,發源于河南省伏牛山區,流經平頂山、漯河、周口、阜陽等四十個市縣,于安徽省潁上縣沫河口匯入淮河,河道全長620km,河南省境內長410km。沙潁河水系山區支流眾多,界首以上流域面積大于1000km2的一級支流有6條,即北汝河、澧河、小潁河、賈魯河、新運河、新蔡河。
周口屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區,氣溫、降水和風向均隨季節變化。春秋季節較短,氣候溫暖,春夏之交多干風,夏季炎熱,降雨集中,冬季較長,寒冷,雨雪少。年內降雨主要集中在汛期6-9月份,降雨時空分布不均導致旱澇災害時常發生。該區河道大部分為雨源型河道,流域洪澇災害發生時機與降雨一致,一般為每年的6~9月份。
2 闡述現狀問題點
沙潁河周口段屬于平原河流,從沙潁河上游山區來水特征及史料分析,沙潁河本段河道形成的主要原因是上游匯流區山洪沖刷及北部黃河洪水共同長期作用的結果。從河道歷史形成過程及近期演變特征看,河道岸線變化主要由于汛期平槽水流引起,堤線變化由于特大洪水潰堤后修復引起,河床沖淤深度范圍小,相同地段有沖有淤,長期基本穩定。到2008年,沙潁河全線治理工程已完成,河道防洪標準已達20年一遇,治理涉及堤防、險工險段治理、建筑物等多種工程類型。上游將新建燕山水庫,完善滯洪區建設,更好地調控沙潁河上游下泄水量。沙潁河全線治理從建國以來是第一次,規劃全面、合理,工程完成后,沙潁河河道的整體安全將會大大提高。沙潁河河道的未來演變趨勢會趨于平緩,河道平面、斷面將會更長時間處于一種穩定狀態,隨著對上游來水調控能力的加強,河道斷面沖淤變幅將會有所削減。
從沙潁河治理后的效果來看,對于平原性河流的整治,應著眼于生態治理。以生態建設為出發點,以防洪排澇為目的,結合新農村經濟建設,利用資源、開發資源,保護資源,實現其有限資源而無限利用。
體現以人為本,回歸自然。所謂以人為本,就是滿足人們親水的本性、用水的本能。
所謂回歸自然,就是在保證人們用水安全的前提下,即要對河流實行強制治理,又要在治理過程中尊重自然規律,維護物種的多樣性,體現人與自然的和諧。
3 治理平原地區河流的合理方法
3.1 科學地規劃設計理念
河流生態系統結構與功能取決于水文情勢、水力條件和地貌景觀格局。因此,河道生態建設應考慮生物的多樣性,既有利于保護河道水生態環境,為水生及兩棲動物創造繁衍棲息環境,又有利于提高河流自身的自凈能力[1]。河道除必須滿足排泄地表徑流外,為維持河流的生態健康,應盡量保持河道的自然特征、維持水流的多樣性。即自然河流斷面要有寬窄交替,緩流與急流并存,淺灘與淵潭交錯,偶有彎道與沙洲[2],岸邊富有挺水植物、沉水植物、浮水植物等水草、巨石的大量存在,具備各種水生物繁衍棲息的空間。為此,河道生態治理也必須從生態、人文、經濟及社會效應等多方面綜合考慮,既要恢復自然河道的生態功能,維持水資源可持續發展的特性; 又要滿足人類依賴生存的客觀要求,正確處理好人水和諧相處的環境,維護人類親水、用水安全的需求。
3.2 合理的防洪設計標準
水行政主管部門應對全省各流域統一制定防洪標準,以避免各地區防洪標準各自為政。一條河流要流經多個地區,但從發源地到河口卻是一個河流生態系統,上游制約著下游,左岸關聯著右岸。因此,河道的防洪標準,必須由上級主管部門依據《防洪法》、按流域面積、防洪部位的重要性……,依次從上游到下游分別制定其分級防洪標準,協調管理河道的生態治理。
3.3 復式斷面的有效設計
平原河道一般河灘開闊,河道斷面可設計成多階復式斷面。一階復式斷面按5% ~ 2% 頻率洪水設計,二階復式斷面可取2% ~ 1% 頻率洪水設計。即在枯水期,流量小,水流由主槽泄流; 當汛期流量大時,允許洪水漫灘到一階乃至二階復式斷面,過水斷面增大,洪水位降低,也就不需再修高防洪堤[3]。
如此設計的目的在于枯水期可根據復式斷面的寬度和地形,結合當地實際充分開發其功能: 在一階復式斷面灘地,可允許種植生育期短早熟矮稈作物品種。如春小麥、土豆、香瓜、西瓜、菠菜等。汛期到來時,或漫淤或收割。在二階復式斷面灘地,可允許種植大田作物。當遇超標準洪水時,或搶收或機械強制刈割,以防阻水行洪。
3.4 建造與人與物相協調的生態護堤
提及護堤往往都是混凝土、漿砌石。此類護坡不符合生態治河理念。對于主洪槽,除個別沖刷嚴重河段凹岸必須采取護坡外,其余部位應盡量保持河流天然狀態下的沙洲、岸灘、岸線等形態[3],盡量保留原有河灘濕地生態環境,減少人為工程對河道自然生態環境的破壞。在滿足行洪、排澇等要求的前提下,有條件的地方應盡量采用毛石等堆砌、干砌護坡方式,在正常水位以下則采用箱型結構襯砌,為魚類等水生動物營造水生動植物生存繁衍環境。
對于一階復合斷面應采取土質岸堤,提倡緩坡、減少直立式護坡。堤線選擇應按照治導線要求,綜合考慮上下游河床曲率,并與周圍環境相協調,盡量兼顧兩岸城鄉規劃、生產布局和群眾利益,經技術經濟比選確定。
河道確需擴挖時,應沿灘地較寬的一側或沿凸岸擴挖,并盡可能使河線相對順直,未經充分論證,不宜改變整治河段的河道比降。
岸堤護坡可采用草皮、木樁、植生袋灌泥土與草籽混合物堆砌護坡形式,既能起到護坡抗沖刷,又能長草綠化,防止水土流失。
對于二階復合斷面護岸工程可采取順直護岸形式。一般以土堤為主,有條件的地區,在堤外應設置護岸林帶,發展果樹、花木等經濟林種[4],一則防止周邊農戶耕作,確保堤防安全。二則為農民創收。在堤內可根據地形、地貌,設計出與河岸景觀相融的堤防形式,立足當地風土民情、突出地域文化,堤路一體、景堤融合,建設宜人親水平臺,塑造園林式濱水景觀,以期達到人在堤上走卻有無堤感,實現人與自然相和諧。
4 結論
綜上所述,河道生態治理的關鍵在于調整規劃設計理念,分級防洪標準一線穿,設計多階復式斷面,一階灘地短期用,行洪漫流無風險; 二階灘地年際用,超標洪水還河灘。河岸堤防確定合理治導線; 主洪槽保自然,一階護堤隨勢彎,二階護堤直順川。生態護堤經濟又景觀。
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篇9
眾所周知,以因為經濟的不斷發展,社會的發展速度不斷的提升,河流在每一個城市中的作用就很快的凸顯出來,在城市建設以及經濟建設中起到了不可忽視的作用。又因為,我們的人類有意識的活動的越來越多,很多破壞環境的行為嚴重的影響了河流的清潔,使得河流變得骯臟不堪,使得城市中的水質不斷的呈現出退化的狀態。特別是河流水質的污染主要體現在城市河流里面。因為人們越來越對環境有著很高的要求,不斷的改善河流就成了題中之義。再看,我們的城市河流的環境營造實質上是在資源節約型、環境友好型和社會和諧型社會發展的基礎上形成的。為城市的河流進行改造可以很好的提升城市形象。更加愛有利于整個小康社會的進程以及我國現代化發展以及各方面的發展。立足于我國的實踐,我們不難發現,對于我國具有河流的城市而言,城市河流水環境的好壞直接影響著城市生態環境質量。我們應該很好的確認河道治理與生態發展的聯系,更加要注重這其中的關聯性。如果我們只注重經濟的發展和不斷的物質追求進而忽視我們的環境,尤其是河道環境。這樣的發展狀態也是一種不正常的發展狀態。所以我們必須注重城市發展建設中河道綜合治理的狀況,這樣我們才可以不斷的提升我們自己的生態環境,從而提升人民的生活品質,所以要注重城市河道治理以及生態的良好關系,才可以更好的構建可持續發展的社會。眾所周知,城市河流水環境具體包括河水環境、河岸帶環境和河岸帶周邊環境三部分,具有城市生態廊道、遺產廊道、綠色休閑通道和城市標志景觀界面的功能。但是在我國因為城市化的進程不斷的加快,很多河流被污染嚴重。河流規劃面積難以保證城市垃圾管理不善,沿河堆積下水道建設滯后,污水直排河流水質惡化,這些如果不能及時處理都會造成嚴重的問題。所以我們在城市河流治理的過程中一定要堅持人和自然和諧相處的原則,這樣才能在今后的城市河流綜合規劃治理與生態建設有效的開展,要按照科學的方式、方法以及原則進行。
2我國城市河流綜合治理與生態建設應遵循的以人為本原則
可以說,以人為本的原則就是當下我們國家城市中河流綜合治理與生態建設應遵循的首要原則。這樣我們可以很好的規避水災或者水污染造成的一系列影響。所以,我們要最盡最大的努力使得河流的治理以及周邊生物以及環境的協調發展。要讓河道周邊的景物以及人類的生存環境相融合,這樣才是可持續發展的要義。另外,我們知道,我們在城市之中的不斷更新換代中可以感受的到城市向著集群化的發展方向在不斷的發展之中,從而可以改善人們的生活狀況。城市河流水環境是城市居民最寶貴的自然資源、物質財富,城市河流水環境的改善能推動市民物質收入和精神需求兩方面的提升。所以,我們應該注重河流的治理以及生態建設的內在聯系,一定要改善河流治理的綜合環境要在可持續發展的原則上進行治理和規劃,要采用科學的,有效的方式和方法,巧妙的將景觀生態學原理、恢復生態學原理、生態工程學原理,采用近自然治理方法很好的結合起來,使得河流在治理中不斷的回復生態升級。與此同時,我們還應該保障河流周邊生物的多樣性,在河流治理的過程中要不斷的體現出保護的心態。再次,為了提升人們的生存空間可以進行合理的空間規劃,有效的設置文化、健身、娛樂和觀景場所使人與水進行親切的交流,建設出水清、岸綠、突出河流自然屬性的城市河流。這樣可以使得我們真正的做到了生態環境的建設,實現了人與自然的和諧相處,從而子啊人類智力河道的過程中,很好的保障了生態文明的發展,為我們的可持續發展提供了可靠的保障。
3標本兼治,控制河流污染,恢復河流自凈能力的原則
在河道的治理中,筆者認為只是治標不治本是不行的,我們不能本著先將河水進行肆意的污染,再去全身心的治理的傳統道路,這樣是不科學的。我們在首次河流治理的時候就要堅持標本兼治的方式方法,要從根源上解決問題,很好的控制河流的自凈能力,這樣才有利于河道的治理與生態的完美結合,達到了保護生態環境的最終目標。要想達到標本兼治的效果還要做到很好的清理河水,整理綠色河岸的目的,從而達到從根源上治理問題的目的??梢哉f,在河流污染的處理中,我們應該堅信,我們要始終保持全流域有效治理,不嗯能夠分流與治理,厚此薄彼。我們要充分的實現全流域共同治理,下游治理,上游我行我素,那么所有的治理功夫都會變為空談,最終達不到效果,所以我們在研究河流治理的過程中,還要注重方式與方法的結合,這樣才能達到河流生態治理的良好效果。最終才可以使得城市的發展向著更高更遠的方向邁進,我們才能在美好的環境下創造更加多的經濟效益。
4采取生態工程治理的手段建設多自然型河流和健康河流的原則
篇10
關鍵詞:城市河道;生態化治理;設計方法
過去,城市河道治理往往偏重于水利灌溉、排水泄洪,護岸硬化、渠化現象嚴重,加上兩岸居民生活污水、垃圾的排入,導致很多河道變成臭水溝,水生物無法生存,生態系統遭到極大破壞。在日益嚴峻的環境危機中,城市的建設者們開始尋找一條有效的生態化解決方案,以解決鋼筋混凝土叢林中人與自然隔絕的現象,創造一個水清岸綠、蟲叫蛙鳴、人與自然和諧生存的水岸環境[1]。
生態恢復是一個系統工程,河道的生態化治理措施應該是多方面、全方位的,而這些措施圍繞的核心就是如何進行生態系統的恢復,這就對設計者提出了新的挑戰[2]。每一個設計元素都應該為生態恢復創造有利條件,從而形成生態化河道,即通過人工物化,使治理后的河道能夠貼近自然原生態,體現人與自然和諧共處,逐步形成草木豐茂、生物多樣、自然野趣、水質改善、物種種群相互依存,并能達到有自我凈化、自我修復能力的水利工程[3]。所以,設計者應該多利用自然的抗干擾、自我修復能力來處理人與自然的關系,而不是大量采用人工結構和形式來取代自然,這是生態設計與傳統設計方法的區別。
1河道線型設計
河道線型設計即河道總體平面的設計。由于城市用地緊缺,河道濱水地帶不斷被侵占,水面越來越少,河寬越修越窄,但是為了泄洪的需要,要保證過水斷面,只好將河道取直、河床挖深,這樣對駁坎的強度要求就逐步提高,建設費用逐漸加大,而生態功能逐漸衰退,河道基本成為泄洪渠道,這與可持續發展的戰略相悖。而生態化治理需要退地還河,恢復濱水地帶,拆除原先視覺單調、生硬、熱島效應明顯的渠道護岸,盡量恢復河道的天然形態,宜彎則彎,寬窄結合,避免線型直線化。
自然蜿蜒的河道和濱水地帶為各種生物創造了適宜的生境,是生命多樣性的景觀基礎。河灣、凹岸處可以為生物提供繁殖的場所,洪峰來臨時還可以將其作為避難場所,為生物的生命的繁衍增加濕地、河灣、淺灘、深潭、沙洲等半自然化的人工形態,既增添了自然美感,又可以利用河流形態的多樣性來改善生境的多樣性,從而改善生物群落的多樣性。相對于直線化的渠道,自然曲折的河岸設計更能夠提高水中含氧量,增加曝氣量,因此也更有利于改善生物的生存環境。
從工程的角度看,自然曲折的河道線型能夠緩解洪峰,削減流水能量,控制流速,所以也減少了流水對下游護岸的沖刷,對沿線護岸起到保護作用。退地還河、濱水地帶的恢復,使得城市建設設計人員在河道斷面的設計上留有選擇的余地,不需要采用高強度的結構形式對河濱建筑進行保護。順應河勢,因河制宜,無疑在工程經濟性方面也是較為有利的。
2河道斷面設計
河道斷面的選擇除了要考慮河道的主導功能、土地利用情況之外,還應結合河岸生態景觀,體現親水性,盡量為水陸生態系統的連續性創造條件。
傳統的矩形斷面河道既要滿足枯水期蓄水的要求,又要滿足洪水期泄洪的要求,往往采用高駁坎的形式,這樣就導致水生態系統與陸地生態系統隔離,兩棲動物無法躍上高駁坎,生物群落的繁殖受到人為的阻隔。梯形斷面的河道在斷面形式上解決了水陸生態系統的連續性問題,但是親水性較差,陡坡斷面對于生物的生長仍有一定的阻礙,而且不利于景觀的布置,而緩坡斷面又受到建設用地的限制。復式斷面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形斷面,在常水位以上部分可以設置緩坡或者二級護岸,在枯水期流量小的時候,水流歸主河道,洪水期流量大,允許洪水漫灘,過水斷面陡然變大,所以復式斷面既解決了常水位時親水性的要求,又滿足了洪水位時泄洪的要求,為濱水區的景觀設計提供了空間,而且由于降低了駁坎護岸高度,結構抗力減小,護岸結構不需要采用漿砌塊石、混凝土等剛性結構,可以采取一些低強度的柔性護岸形式。人類活動較少的區域,在滿足河道功能的前提下,應減少人工治理的痕跡,盡量保持天然河道面貌,使原有的生態系統不被破壞。所以在河道斷面的選擇上,應盡可能保持天然河道斷面,在保持天然河道斷面有困難時,按復式斷面、梯形斷面、矩形斷面的順序進行選擇。
然而在河道治理的過程中,也應該避免斷面的單一化。不同的過水斷面能使水流速度產生變化,增加曝氣作用,從而加大水體中的含氧量。多樣化的河道斷面有利于產生多樣化的生態景觀,進而形成多樣化的生物群落。例如在淺灘的生境中,光熱條件優越,適于形成濕地,以供鳥類、兩棲動物和昆蟲棲息。積水洼地中,魚類和各類軟體動物豐富,它們是肉食性候鳥的食物來源,鳥糞和魚類肥土又能促進水生植物生長,水生植物又是植食鳥類的食物,從而形成了有利于鳥類生長的食物鏈。深潭的生境中,由于水溫、陽光輻射、食物和含氧量隨水深變化,所以容易形成水生物群落的分層現象。
3河道護岸形式
傳統的河道護岸在材質方面大多數采用混凝土及漿砌塊石等硬質材料,整個護岸形成一個封閉的體系,猶如給河道穿上了一層盔甲,但只考慮了河道的安全性,卻忽視了對河流環境和生態系統及其他動植物與微生物生存環境的影響;不僅阻礙了水生態循環系統,連動植物、微生物的整體生物鏈都被阻斷;地下水與河水也不能及時的溝通,水循環過程被隔斷,河道變成了只進不出的封閉水體,從而有悖于城市的生態化建設。
在建設生態河道的過程中,河道護岸是否符合生態的要求,是否能夠提供動植物生長繁殖的場所,是否具有自我修復能力,是設計者應該著重考慮的事情。生態護岸應該是通過使用植物或植物與土工材料的結合,具備一定的結構強度,能減輕坡面及坡腳的不穩定性和侵蝕,同時能夠實現多種生物的共生與繁殖、具有自我修復能力、具有凈化功能、可自由呼吸的水工結構。
目前很多設計者提出了一些有效的護岸設計方法,如土工格柵邊坡加固技術、干砌護坡技術、利用植物根系加固邊坡的技術、滲水混凝土技術、石籠、生態袋、生態砌塊等[4]。這些結構的共同點:一是具有較大的孔隙率,護岸上能夠生長植物,可以為生物提供棲息場所,并且可以借助植物的作用來增加堤岸結構的穩定性;二是地下水與河水能夠自由溝通,能夠實現物質、養分、能量的交流,促進水汽的循環;三是造價較低,不需要長期的維護管理,具有自我修復的能力;四是護岸材料柔性化,適應曲折的河岸線型。但是生態護岸也有一些局限性,選用的材料及建造方法不同,堤岸的防護能力相差很大,所以要根據不同的坡面形式,選擇不同的結構形式。坡面較緩的河段,可以選擇生態砌塊、土工格柵等柔性結構,而坡面較陡的河段,可以選擇干砌塊石、石籠、滲水混凝土等半柔性的結構;生態護岸建造初期強度普遍較低,需要有一定時間的養護,以便植物的生長,否則會影響到以后防護作用的發揮;施工有一定的季節限制,常限于植物休眠的季節。
俗話說“蝦有蝦徑、蟹有蟹路”,各種生物都有自身獨特的生活習性,而不同的生態護岸結構形式能夠滿足不同的生物生長繁殖需求,例如石材類護岸可以提供螺螄、螃蟹等生物的寄居攀附,自然邊坡及土工格柵護岸可以提供泥鰍等軟體動物
生長,淺灘地段適宜浮游生物的繁殖,深潭區域適宜魚類活動,所以在駁岸形式上,要根據地形地貌、原始的植被綠化情況,選擇多種護岸形式,為各種生物創造適宜的生長環境,體現生命多樣性的設計構思,這樣既可以保持豐富多樣的河岸形式,延續原始的水際邊緣效應,又給各種生物提供了生長的環境、遷徙的走廊,容易形成完整的生物群落。
4植物配置設計
植物根系可固著土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有機質含量,既改善土壤的結構與性能,增加抗侵蝕能力和抗沖刷能力,起到固土護岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生態環境。而且隨著時間的推移,植物不斷生長,這些作用將會不斷加強。
植物枝葉可截留雨水,過濾地表徑流,水邊植物的枝葉能抵消波浪的能量,從而起到保護堤岸、凈化水質、涵養水源的作用。豐富的植物群落,也為動物、水生物提卵場與棲息地[5]。
植物還具有凈化水質的作用,污水中的氮磷等物質被植物吸收,能夠轉化為生長所需要的營養成分,變廢為寶,從而實現“污”“水”分離,降低河道富營養化水平。研究人員對生態化治理的河道進行監測發現,nh4+、tp、codmn和sd指標都明顯降低,水體質量得到顯著提高[6]。
根據生長條件的不同,河道植物分為常水位以下的水生植物、河坡植物、河灘植物和洪水位以上的河堤植物。在選擇植物的時候,不僅要達到豐富多彩的景觀效果,層次感分明,給人以賞心悅目的視覺享受,而且要具有良好的生態效果,根據水位和功能的不同,選擇適宜該水位生長的植物,并達到一定的功能。在常水位線以下且水流平緩的地方,應多種植生態美觀的水生植物,其功能主要是凈化水質,為水生動物提供棲食和活動場所,美化水面,根據河道特點選擇合適的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生態習性科學地配置,實行混合種植和塊狀種植相結合;常水位至洪水位的區域是河道水土保持的重點,其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用,河坡部分以濕生植物為主,河灘部分選擇能耐短時間水淹的植物,河道植物的配置應考慮群落化,物種間應生態位互補,上下有層次,左右相連接,根系深淺相錯落,以多年生草本和灌木為主體,在不影響行洪排澇的前提下,可種植少量喬木樹種。洪水位以上是河道水土保持植物綠化的亮點,是河道景觀營造的主要區段,群落的構建應選擇以當地能自然形成片林景觀的樹種為主,物種應豐富多彩、類型多樣,可適當增加常綠植物比例,以彌補洪水位以下植物群落景觀在冬季蕭條的缺陷。這樣,水生植物與河邊的灌喬木呼應配合,就形成了有層次的植物生態景觀。
在植物種類的選擇上,要盡量選擇適宜本地區氣候環境的物種,同時不造成外來物種入侵,植物生長后構成的景觀層要分明。水際邊緣地帶要選擇抗逆性好、管理粗放、植物根系發達、固土能力強的植物,比如香根草、百喜草等。人工污染較嚴重的河段或者郊區無污水管網的河段,要選擇環保效果好,能有效地消除氮磷、油污、有毒化學物質的植物種類,以達到生態治河的目的,比如伊樂藻、苦草、狐尾藻、金魚藻、浮萍、美人蕉等。有關研究表明,沉水植物比浮水、挺水植物更能有效去除污染物。有種植槽或濕地的地方,可以根據水生植物適應水深的情況,配置多種水生植物,重構水生植物、魚類、鳥類、兩棲類、昆蟲類動物的良好棲息場所,比如蘆葦、荷花等。
綜上所述,生態河道的設計需要各方面因素的配合,設計者要拓寬思路,結合生態學、工程學、水利學的知識,相互補充,才能形成一套有效的設計方法。
河道的生態化治理是一個可持續發展的系統工程,要通過設計、施工、養護等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環境,為各類水生、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所,并且,除采取工程和植被措施外,還必須有選擇的放養水生動物及微生物,恢復生物的多樣性,重建生物系統的生態鏈。
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