河流生态修复方法篇1
人类活动对河流生态系统的胁迫
人类活动对河流生态系统的胁迫使其整体性、连续性等特点遭到破坏，往往造成河流生态环境的变化，生物多样性减少，生态服务功能降低，甚至造成不可逆的生态退化。这种胁迫主要有传统水利工程对河流生态系统的胁迫、污染物的排放对河流的污染、引水量过大、沿河的农业、渔业生产对河流生态系统的胁迫等。
1传统水利工程对河流生态系统的胁迫
传统水利工程（大坝、河道硬化等）的修建对河流原有的水文条件、河流地貌以及河流的水力特性造成严重的影响，破坏了河流生态系统本身的特性，从而造成了其对河流生态系统的胁迫。例如大坝的修建，将河流分割开来，破坏了河流的连续性，使河流上游形成高位水头、下游流量减少，中断了大坝上下游能量、物质和信息的传递，造成河流原有生境的改变，而生物群落和生境具有统一性，导致河流生物群落的栖息和迁徙规律受到影响，最终使生物群落的多样性降低。再如河道硬化整治，由于对河道采取截弯取直和大量采用混凝土等硬质材料，一方面改变了河流地貌和河流的水力特性，破坏了河流的开放性和多样性，使原来蜿蜒的河道变得顺直，河水流速加快，阻碍了河流与河岸之间的交换、地表水与地下水之间的联系，改变了水域生态系统的结构和功能，造成生物多样性减少和生态退化；另一方面，致使河流原有景观遭到破坏，河道形状几何规则化，变得十分单调，降低了河流生态系统的景观服务功能。
2污染物排放对河流的污染
人类在生产、生活过程中向河流排入大量污染物质，如果其数量超过河流生态系统的自净能力，将导致水质变坏（如水体富营养化、水体中含有大量的悬浮颗粒物等），直接对河流生态系统造成破坏（如水生生物大量死亡等），降低其淡水供应等生态服务功能。另外，由人类活动引起的硫化气体的大量排放，导致酸雨的形成，也会间接造成河流水质的恶化。
3引水量过大
随着社会的发展，工农业以及人类的生活引用了大量的河水，但是每条河流的循环水量是有限的。无限制的引用河水，使河流生态系统的水量低于生态需水量的下限，将导致原有河流生态系统结构的破坏，生态服务功能的退化，生物多样性减少，甚至造成河水干涸，整个河流生态系统的彻底毁灭。
4沿河的农、渔业活动对河流生态系统的胁迫
沿河的农业活动对河流生态系统的胁迫主要表现在对河滩的开垦和耕作。由于土地肥沃，人们加大了对河滩、湖岸、河边湿地的开垦。大量的开垦造田使河滩、湖岸及河边湿地原有的天然植被受到严重破坏，水文条件、河流地貌及水力特性均随之发生改变，导致河滩、湖岸土地以及河滩湿地的退化，减少河滩本来拥有的丰富的生物多样性，降低其生态系统服务功能（如河滩湿地对河流水质的净化作用等）。此外，河滩的开垦还会造成水土流失，在河滩田地中大量使用农药，会对河流水质造成新的污染。而渔业活动则会造成河流中的经济鱼种受到过分的捕捞，破坏了原有的食物链，导致河流生态系统的完整性受损。
河流生态修复的概念和任务
有关河流生态修复的概念在学术界还没有统一的定义。我国学者任海和彭少麟将其定义为：重建河流系统干扰前的结构与功能及有关的物理、化学和生物学特征，使其发挥应有的作用。2003年，美国土木工程师协会（aSCe）做出有关“河流生态恢复”的定义：河流恢复是这样一种环境保护行动，其目的是促使河流系统恢复到较为自然的状态，在这种状态下，河流系统具有可持续特征，并可提高生态系统价值和生物多样性。我国学者董哲仁在此基础上将其定义为：河流生态修复是指通过适度人工干预，促进河流生态系统恢复到较为自然状态的过程，在这种状态下河流生态系统具有可持续性，并可提高生态系统价值和生物多样性。这些概念都突出了人工干预和自然恢复的结合，但其分歧在于对河流生态系统修复的程度上，前者是对原有河流生态系统的重建，而后两者则是不追求完全恢复原有河流系统，而是达到一个相对较为自然的状态。学术界有关河流生态修复的任务虽然表述不一，但内涵基本相同：一是水质、水文条件的改善，使水量高于最小生态需水量，生境得到恢复；二是河流生态系统空间结构（河流地貌），及河流的连续性和开放性的恢复，以及河道纵向的蜿蜒性和横向断面的多样性；三是对生物种群的恢复，通过对生境的改善使生物的多样性得到提高。
河流生态修复理论研究
自德国学者Seifen提出“近自然河溪治理”的概念后，河流生态修复得到了蓬勃发展。20世纪60年代起，西欧和北美的发达国家将生态学原理运用于工程实践中，开展有关河道生态修复的相关实验研究，并逐步运用于实践。Vannote等［12］在更早的时候提出河流连续体（RiverContinuumConcept，RCC）的概念，指出河流网络从河流源头起，到下属各级河流流域是一个连续的、流动的整体系统，河流生态系统的结构和功能与流域具有统一性。同时RCC还概括了沿河纵向有机物数量的时空变化、生物群落的结构和资源的分配，使得河流生态系统特征能够得到预测。但是RCC描述的是没有受到干扰的河流生态系统，具有特殊性和局限性。董哲仁等提出“水文—生物—生态功能河流连续体”概念，其内涵是：以河流水文—水力学过程空间连续性，生物群落结构空间连续性，营养物质流和能量流空间连续性，信息流空间连续性为要素的河流连续体模型；同时，考虑水文、生物及河流生态系统演变和进化的动态特征，建立相应的时间坐标和尺度。这些概念指出了河流生态修复的重点和时空尺度，构成了研究人类活动对河流生态系统的胁迫机理和河流生态修复的理论基础。在此基础上，开展了河流健康、河流生态需水量、河流生态修复的尺度和机理的研究，以及修复方法技术的研究。
1河流健康
河流健康的研究可为河流的生态修复提供相关的标准，是河流管理工作的依据。学术界对河流健康还没有统一的定义，但总体来说可以分为两类。一是单纯从河流生态系统出发，Richard等认为河流健康是指河流生态系统完整、生态条件良好。这种定义适合未受人类活动干扰的河流，但是当前多数河流不可避免地与人类社会相联系，所以另外一类定义将人类的价值涵盖其中，强调了河流对社会生态服务的特征。夏自强和郭文献［16］在总结前人相关概念的基础上，提出河流健康为既能保持生态系统的完整性，同时又能维持其对人类社会提供的各种服务功能。澳大利亚新南威尔士州的健康河流委员会（HealthyRiverCommission）将健康河流定义为：与其环境、社会和经济特征相适应，能够支持社会所希望的河流的生态系统、经济行为和社会功能的河流为健康河流。目前，多数学者采用第二类定义。对河流健康的研究主要集中在对河流健康的评价上。国外较早开展了相关研究，并立足于实际情况，建立起采用不同指标体系和标准的河流健康评价方法。目前，国外采用的评价方法可分为生物评价法和综合指标法两类。其中，生物评价法是基于生物对河流环境变化的反应来对河流健康进行评价，澳大利亚采用的ausRivaS模型就是将大型无脊椎动物作为指示物种，对其生活状况进行监测，并将其作为评价指标与期望值相比较得出评价结果。但是当所评测河流缺乏指示物种时，该方法则不能有效地做出评价。而综合指标法综合了物理、化学、生境、生物等多方面因素，能够反映不同尺度的信息，综合指标法将成为未来河流健康评价的主要发展方向。常用的是澳大利亚维多利亚州制定的河流状况指数法（iSC），该法通过对河流的水文、河流物理状态、岸边带、水质和水域生物5个方面的现状与原始状况相比较进行健康评价。我国学者也较为倾向于综合指标法，高永胜等在考虑了社会需求的满足程度和维持河流自身生命需要的基础上建立了河流健康生命评价指标体系，该体系包括地貌结构、社会经济功能、生态功能3个方面的16项指标，并选择分层二元对比专家分析法确定指标权重。但是综合评价法也存在指标过于繁杂、某些指标的监测成本较高、评价速度慢等缺点，尚需要进一步完善和发展。
2河流生态需水量
河流生态需水量是河流生态修复的重要依据，使河流水量满足生态需水量要求也是河流生态修复的重点之一。河流生态需水量是指在特定生态保护目标下，维持特定时空范围内的河流生态系统水分平衡所需要的总水量。国外对河流生态需水量的研究开展的较早，并已形成了一套相对完整的体系，目前，相关研究已扩展了尺度，将生态需水量的研究与其他生态系统以及人类社会联系起来，并从河流生物群落所需的水动力学、水质要求等多个方面开展研究，并广泛地应用于河流的生态修复和管理之中。acre－man等研究表明，河流的生态需水量应立足于河流自身，满足河流生物对水的质、量、水动力等多方面需求，同时，还要充分考虑到人类社会的需求。arthington和pusey通过对澳大利亚全国河流水资源分配进行分析，提出应通过对水流（包括水质、流态等）的保护和修复来保证生态需水。我国河流生态需水量研究则侧重于解决水资源短缺危机、河流生态修复等方面。倪晋仁等河流生态需水量分为：河流水污染防治用水、河流生态用水、河流输沙用水、河口区生境用水以及河流景观与娱乐环境用水。王伟等［对滦河典型水库群联合调度影响区（潘家口水库、大黑汀水库至滦河河口）的最小、适宜、理想三个等级的生态需水量进行了计算，为滦河下游的生态修复提供依据。常用的计算方法有水文学法、水力学法、栖息地法、整体法。这些方法在国内结合应用背景进行了改造，并得到了广泛的应用。
3河流生态修复的尺度和机理
河流生态修复的尺度和机理研究有助于确定河流生态修复的规划、原则以及所采用的修复方法。目前对河流修复的理论研究多集中于流域尺度，董哲仁通过分析水文过程与生态过程的耦合特征，论证了流域尺度是编制河流生态修复规划的适宜尺度，以流域尺度进行河流生态修复规划更能反映生态系统整体性特征。也有学者提出应针对不同的时空尺度特点进行针对性的研究，赵彦伟和杨志峰探讨了河流生态修复的时空尺度，将时间尺度分为短、中、长和极长四个尺度，将空间尺度分为区域、流域、河流廊道和河段4个尺度，指出在修复过程中应根据不同的时空特点，确定重点内容和方向。
在河流生态修复机理研究方面，李睿华等［26］研究了美人蕉、香根草和荆三棱3种水生植物改善河水水质的机理和效果，指出河道修复中植物对提高河流自净能力、改善流域局部小气候有重要的作用。滑丽萍等研究了河湖底泥的生物修复方法，并对其机理进行了阐述。高甲荣等对采用扦插、生物垫和梢捆3种土壤生物工程措施进行河流岸坡治理的北京怀九河—渡河段的稳固岸坡效果进行了调查观测，分析了其加固机理。pedersen等通过对SkjernRiver的生境、大型植物和大型无脊椎动物在2000年（修复前）和2003年（修复后）的两次调查观测，分析了生物群落的恢复机理，指出生态修复使生境变得丰富多样，极大地促进了生物群落的增长，并指出生物群落将会随着河流形态的稳定而持续发展。na－kano等对日本北部的ShibetsuRiver的生态修复进行了调查研究，探讨了大型无脊椎动物种群的恢复机理，指出重塑的蜿蜒河道为大型无脊椎动物创造了两种主要的生境：稳固的河床边缘生境和在河道弯曲处形成的树木的生境，这两种生境有利于大型无脊椎动物的发展。郑天柱等应用生态工程学理论进行河道生态恢复机理的探讨，指出满足河流生态需水量是缺水地区恢复河流生态的关键。杨海军等对河岸生态系统恢复过程中自组织机理进行了初步研究。
综合目前国内外研究情况，关于河流恢复机理的研究尚属于初步阶段，一些机理尚不清楚，还有待深入研究，例如河岸生态系统在恢复过程中对水生生物群落的影响等问题。
4河流生态修复模型
河流生态修复模型可有效地为河流生态修复的规划和决策提供参考和指导，也是近年来国际上研究的热点之一。国外较早地开展了该方面的研究，并相继建立了一些模型，为河流的生态修复服务。例如基于GiS技术建立的生境适宜指数模型（HiS，HabitatSuitabilityindex），将其结合河流水力模型可有效地预测水生生物的适宜生境的参数（如水深、流速等），可为河流生境的修复提供参考，但该模型在遇到复杂河道时部分参数的预测与标准值不符。又如模拟大坝拆除后河流中沉积物运动和河床稳定性的模型，它可以对大坝拆除后河流中沉积物的重新分配及河床的稳定性进行预测，包括大坝拆除时期和拆除后的4a恢复时期，但是该模型未考虑河流对河床的冲刷。另外还有计算水流动力的模型（CFD，Com－putationalFluidDynamics），该模型被广泛应用于确定水流运动参数，以满足生态水利工程的需要，并可结合其他生态学模型模拟恢复过程，为河流的生态修复服务。有关综合模型的报道较少，Bockelmann等在2003年针对英国的afonmorlais河的一段长约3km的蜿蜒片段开发了生态恢复模型，此模型集合该河流片段的水力、土层、生态参数建立而成，可以对河流的恢复进行预测，但由于各条河流的状况不同，因此该模型具有特殊性和局限性，不能得到广泛的应用。我国的河流生态修复模型尚处于起步阶段，但也取得了一定的成果。叶飞等通过原位样方观测和室内水情模拟实验，开发了岸边带植被演替模型，该模型耦合了全局基于连续性模式的水动力模块和局部基于元胞自动机模式的植被演替模块，但是该模型由于缺乏对水温、浊度等因素的考虑，具有局限性。我国在综合模型的方面尚处于概念理论阶段，相关报道较少。综合上述文献，当前国内外对河流生态修复模型的研究多集中于对部分的模拟，并且这些模型考虑的影响因素不全面，只能对一些理想状态下的情况进行模拟，具有局限性；由于河流生态恢复机理尚不明确，所以对于综合模型的报道较少，已开发出的综合模型还不完善，有待进一步研究。
河流生态修复的方法
目前，河流的生态修复方法主要用于对河流地貌和水质的修复，常用的修复方法有：
（1）水利工程设施的拆除。由于水利工程会对河流生态系统构成胁迫，人们在进行河流的生态修复时会通过拆坝、拆除混凝土河道等措施降低水利工程对河流生态系统的负面影响。
（2）河岸带的修复。河岸带位于水陆交错地带，是河流水生生态系统和陆地生态系统之间能量、物质和信息交换的重要过渡带。因此，河岸带的修复对河流生态系统的修复具有重要的意义。常采用后撤堤防、建造生态护坡以及修复或建造河岸湿地等方法进行河岸带的修复，可有效提高生物多样性和防治水土流失。李小平和张利权在上海浦东机场镇河岸带中采用沉水植物、挺水植物、湿生植物进行修复，10个月后发现土壤剪切力和生物多样性都得到了明显改善。
（3）河道的修复。对河道的修复主要是在纵向上修复河道自然蜿蜒的形态，赵进勇等总结了修复蜿蜒形态的四种方法：复制干扰前的蜿蜒模式法、参考附近未受干扰河段模式法、自然恢复法和通过对受干扰河流进行系统评价和分析的系统分析法。但由于河流都具有独特性，因而复制法和参考法都具有特殊性，不适合所有河道；自然恢复法的历史较长；系统分析法能够综合多方因素模拟河流的蜿蜒形态，较为适用。河道修复在横向上是修复河道断面的多样性，同时注意深潭—浅滩的创建。另外还可以通过建造橡胶坝、小型水堰等方法来改善河道内的局部地貌形态。美国从1990年开始的基西米河生态修复工程，通过改变上游水库的运行方式、修建拦河坝抬高水位以恢复两岸湿地和回填渠化河道、恢复其自然蜿蜒状态等方式，达到河流生态修复的目的。
（4）控制入河污染物。水质是河流生态系统的重要影响因素和生境要素，对河流生态系统的健康有着至关重要的影响。在结合河岸湿地、生态河道的生态治污等防治污水方式的同时，还应加强对各类入河污染物排放的控制，以减少水污染，修复河流水质。
建议
我国幅员辽阔，拥有大量的河流，但是由于人为或自然原因，大部分河流生态系统遭受到了不同程度的破坏。因此，加强对未受干扰河流的保护和对已受破坏河流进行生态修复已刻不容缓。从目前国内研究情况来看，河流的生态修复虽取得一定成就，但仍处于探索阶段，针对我国实际情况提出以下发展建议：
（1）在根据不同尺度进行河流生态修复工程的规划和建设的同时，应注意结合河流所在区域的其它环境保护和生态修复，以助于更大尺度范围内的生态建设；
（2）当前大多的研究和工程实践偏重于河流水质的改善，今后应加强对河流生态系统结构和功能修复的研究和实践；
（3）加强对河流生态修复标准的研究，尽快确立起修复标准，为河流生态修复提供依据；
河流生态修复方法篇2
关键词：滦平县；潮河；生态治理
随着城市经济的蓬勃发展，城市人口数量不断增加。为了满足生产和生活的用水需求，人们积极进行河道治理。在实际操作的过程中，由于治理方式不符合自然规律，导致河流生态系统遭到破坏，因此需对河流进行生态修复。文章主要以滦平县域内潮河为例，探讨河流生态治理修复的问题和具体方法，保证城市居民安全用水。
1河道现状与问题
潮河发源于丰宁县上黄旗哈拉海沟，在古北口入北京市密云区后注入密云水库。滦平县域内河长64.1km，是北京的重要水源地。目前，潮河水域内并没有颇具规模的水利工程。现存的干砌石河堤由当地百姓自发修筑，缺乏一定的稳定性，而且面临年久失修的问题，一旦发生洪水，就会对本地村庄、耕地造成较大的威胁，还会影响水库的水质，导致水库中的泥沙增加[1]。目前，我国河道水体整体呈现出日益恶化的局面，许多城镇的河道水体质量较低。由于河道的水体流动性比较差，导致面临污染的河道无法得到有效的循环，部分中小河流也缺乏有效监管。随着城镇建设规模的不断扩大，城市居民越来越多，但是并未设置更加完善的排水管网，导致污水无法得到及时有效的收集，许多污水在未经处理的情况下就直接排入河道中，影响河流的水质。此外，许多河流与农田的距离比较近，如果河流面临污染，就会对农业生产造成威胁，甚至会影响周边居民的正常生活。由于人们长期从事各种生产活动，许多行为已经对自然河道造成了严重的影响，从而影响了河流景观的多样性。在河流中包含多种水生动植物，其对温度、有机物浓度的要求不同，若一味地设置硬质护岸，不仅会影响水生动植物的正常生长，还会导致水流速度下降，使得环境日益恶化[2]。尽管自然河道具有一定的自我净化能力，但若长期面临污染，水体就会处于缺氧或者厌氧状态，影响好氧微生物的生存，从而降低河道的自我净化能力。此外，人们大量地修建护坡工程已对河道周边的天然湿地造成破坏，会进一步降低河流的自我净化能力。由于城镇化进程不断加速，人们积极在城市土地中兴建各种建筑，导致城市用地愈发紧张，也使得许多中小河流面积不断缩小，数量急剧下滑。由于河流日益萎缩，生物多样性面临破坏，天然河道景观不复存在，生态系统遭到严重的破坏。此外，正是由于行洪断面不断下降，才会导致洪涝灾害频繁发生[3]。
2河道治理与生态修复原则
2.1生态治理
在进行河道治理与生态修复时，需遵循生态治理这一原则。由于人们长期从事各种生产和经营活动，对自然资源过度开发，导致自然环境日益恶化，河道生态系统面临严重的破坏，因此，在进行河道治理时，要最大限度地保留原有的生态系统，避免对其造成破坏。此外，要及时对生态系统进行修复，如在河岸种植合适的植物[4]。
2.2远近结合
要积极学习发达国家的经验，将河道治理视作长期的事业。制订合理的规划方案，分阶段展开治理。结合地形特征与城市的实际情况，选择恰当的治理措施，明确治理时间，使治理工作更有针对性。
2.3与区域规划保持一致
进行河道治理时，要认真分析城市的情况，重视细节，了解生态环境现状，充分做到以人为本。一旦人与自然发生冲突，需仔细权衡，将生态环境保护放在重要位置，避免环境继续恶化。要将河道治理与城市规划相结合，明确治理目标和治理计划，这样才能为人们创造良好的环境。
3河流生态修复的意义
3.1改善河流生态
进行河道治理时，技术人员会利用河流与河道的规律，结合实际情况对水流的位置进行调整，使河流的条件得到改善。为了进一步满足灌溉与航运的需求，技术人员会采用相应的措施，使河道得到有效治理。但在实际操作的过程中，虽然能够实现对河道的治理，但忽视了对生态环境的保护，导致河流生态面临不同程度的破坏[5]。一旦发生这种情况，就会影响河流内部水生动植物的正常生长，不利于生物多样性的构建；频繁发生洪涝灾害，也会影响人们的正常用水；同时，河流沿岸的气候发生变化，当地植被被破坏，水土流失，会影响河道景观的完善，甚至导致景观消失。因此，进行河道治理时，技术人员应采用恰当的生态恢复措施，以保证河流恢复活力，改善河流生态，实现人与自然和谐共生。近些年，人们愈发重视河流生态保护，认真分析人与自然之间的关系，采取了有效的修复措施。对潮河生态进行治理时，要严格遵循国家的要求，积极开展生态文明建设，重视生态修复。通过改善河流生态，可以推动区域经济发展，优化人们的生活环境，提高人们的生活质量，使社会更加稳定，更好地对当地民俗文化进行保护，实现对潮河生态文化的弘扬。
3.2进一步发挥河流功能
滦平县位于北京市和河北省承德市的交界处，是国家重点生态功能区，因此要高度重视滦平县潮河生态保护与修复。潮河是首都重要的饮用水源地，其生态功能定位是京冀地区的生态屏障与水源涵养区。滦平县区域内的植被、地质、水文条件将直接影响京津地区的生态安全。因此，对滦平潮河的生态环境进行治理符合生态环境保护的需求，同时对促进京津冀协调发展具有重要的作用。通过开展河道治理与生态修复，可以进一步发挥出河流的作用。河流的功能主要有航运、防洪、灌溉、供水等，制订合理的治理方案，可以使河流实现上述功能。但若要保证其功能维持较长的时间，就要开展生态修复工作。比如，修复河流生态，有利于灌溉。从防洪角度来看，河流生态得到了进一步保障，则会进一步提高植被的覆盖率，使植被能够发挥出自身的调节作用，降低洪涝灾害发生的可能性。
4河道治理与生态修复技术
4.1水质调整
要对水库进行合理调度，改变水质，及时恢复河流的生态功能，保证生态平衡，保护自然径流。此外，也可对水利设施进行调控，在下游污染比较严重的区域引入上流水体，改善水质。我国著名的南水北调工程就是通过这种方式达到改善水质的目的。在改善水质时，人们经常会将生态和生物相结合，也会使用化学法、物理法。其中，生态与生物相结合这一方法比较常见，应用范围最为广泛，常见的技术有以下三种。第一，生物膜技术。生物膜技术主要是对河床中的生物进行过滤。通过载体填充或者填料，确保细菌生长，由此形成生物膜[6]。由于载体和滤料的表面积较大，微生物数量繁多，因此可确保河流拥有良好的自我净化能力。第二，生物浮岛技术。该技术主要采用生态工学原理，对水中的磷和氮等物质进行降解处理，从而有效改善水质，还起到抑制藻类生长的效果。该技术能够发挥出植物根系的功效，可吸收大量的富营养化物质，将水中的营养转移，提高河流水体的自循环能力。第三，人工湿地建设。进行湿地培育时，主要是通过人工培育湿地的方式达到修复的目的。在具体操作中，需发挥出微生物、水生植物的作用，及时对河流中的污染物质进行降解与吸附，确保河流生态尽快得到恢复[7]。利用这一技术可对污水进行有效的处理。在特定的洼池中，将填料和土壤进行混合处理，形成填料床，保证污水在床体表面自由流动，可在床体表面种植寿命长、适应能力强的水生植物。
4.2河道曝气
一旦河道产生突发性污染，就可采用河道曝气这一手段。如果河水水质下降或者遭到严重的污染，将会消耗水质中的有机物，导致有机物出现分解现象，呈现无氧状态，还会产生许多有害物质，这些物质味道较重，会对水质造成严重的影响。采用河道曝气这一手段，向河水中注入空气，能够加速水体中有机物的分解，有效改善水质，提高河流的自我调节能力。
4.3植物维护
进行河流生态修复时，要发挥出水生植物的维护作用。植物维护成本较低，不会造成较大的能源消耗，而且具有广阔的发展前景。在许多河流污染区域，人们使用这种方式进行生态修复，可达到事半功倍的效果。采用水生植物进行维护时，可及时吸附水体中的重金属等污染物质。同时，在光合作用下，植物产生的氧气能够提高溶解氧的含量。
4.4堤防建设
加强堤防建设，建设生态护岸，可减少水土流失的现象发生。在堤岸建设中，主要是通过种植植被及设置木材、石材等方式达到护岸的目的。开展堤防建设时，需将其与生态环境保护相结合，以此实现生态平衡，预防水土流失，提高当地经济效益。
5生态修复技术的主要应用方向
5.1在抗洪方面的应用
在抗洪方面，河流生态修复技术主要用于洪水后退工程。在尚未实施该项技术之前，河流流向均遵循自然规律，一旦发生暴雨，就会造成河流中的水溢出，从而形成洪涝灾害。实施洪水后退生态修复技术可确保溢出的河水得到有效治理，使河流恢复到原有的状态。进行河道设计时，要避免河床有淤泥堆积，这样才能确保河流得到真正的恢复。洪水后退技术具有一定的使用要求，需确保河流区域尚未进行河堤建设。
5.2在堤防建设中的应用
在堤防建设中使用河流生态修复技术，要维持河道的多样化形态，这样才能达到控制自然灾害的目的。需将恢复工程放在重要的位置，重视绿化植被种植，使植物可以正常生长，提高河流的自我净化能力。
5.3两级河道建设
将河流生态修复技术与两级河道相结合，主要是将两级河道作为主要的河道形式。上部分河道可发挥出泄洪功能，另一个河道可用来预防淤泥堆积，使河流的生态环境得到有效保护。为了进一步提高两级河道的社会效益，可将上部分河道设置成娱乐休闲场所，满足人们的休憩需求。在设置另一个枯流河道时，要保证其拥有自然流向[8]。
6生态治理修复在潮河治理中的应用措施
6.1对河床断面与护岸进行修复
要重视河床表面的清淤疏浚与整治，确保清理工作具有针对性。在具体操作中，需对营盘村和后湾村的潮河干流进行清理。选择开阔的河段，在河道两侧种植睡莲、荷花等植物，建造完善的景观河道，提高河道景观的美观性。进行护坡建设时，要种植比较低矮的灌木，选择合适的花草，提高河道的绿化效果。同时，要重视对年久失修的护岸的修复，对其进行加固处理；还可采用干砌石等材料设置透水坝，避免使用混凝土等不透水的材料，完善护岸的性能，实现对生态环境的有效修复。
6.2对河道形态进行修复
在河道治理与生态修复工作中，要将河道形态的修复放在重要位置，可在河流中设置辅助水道，确保河道连续。为了不影响河道的行洪功能，提高生态环境的安全性，需根据河段防洪的标准建设河道护岸，及时对各类淤积物进行清理。为了确保水体正常流动，要将石头放入河堤中，或者修建生态石笼跌水坝。
6.3重视河岸绿化与湿地建设
要重新构建灌草植被过滤带，结合河流的水位情况保留常水位以上的区域，保证植被完整，还要补充种植灌木与花草，凸显出植物的层次感，营造良好的植物空间环境。可选择迎春、景天、金叶女贞等灌木，还可选择芦苇、水生鸢尾等水生植物，适当扩大绿化规模，增强河岸的绿化效果。在河岸两侧种植植物时，主要选择连翘、丁香等灌木，撒播合适的草籽，如白三叶、无芒雀麦。要考虑到河边公路的绿化，在沿岸公路栽植国槐、旱柳等比较高大的乔木。通过合理增加植被，加强人工湿地建设，不仅可以起到有效的缓冲作用，还能提高河流的自我净化能力，避免出现水土流失，及时修复生态环境。
6.4护岸生态修复
进行河道护岸修复时，要加强对叠石护岸的改造，或者新建生态坝结构式护岸，确保河道形态得到有效的恢复。对护岸进行加宽处理，使河道具有良好的排涝与泄洪功效。
6.5河道生态生物膜处理
对潮河支流的河道进行治理时，可选择生物膜处理技术，确保河流中的污染物及时降解，提高水质，使河道生态环境得到有效修复。如果河道面临的污染比较严重或者河流水体中包含的有机物较多，可采用生物膜技术进行处理，确保水体中的污染物在第一时间内得到处理。
7河道生态修复技术展望
7.1制定完善的技术规范
为了进一步发挥出河流生态修复技术的作用，要制定完善的技术体系和相应的规章制度。现阶段，该项工作缺乏明确的参考标准和依据，这样会增加河流的修复难度。因此，要考虑到每一个修复环节，重视细节，对各项制度和标准进行调整和改进，从而确保河流生态系统得到进一步发展，维持生态平衡。
7.2制定明确的评价标准
河流生态修复是一项持久、复杂的工程，在较短的时间内并不能看到成效。部分河流面临的污染比较严重，需经过一段时间方可看到治理成效。为了进一步验证最终的修复效果，需制定完善的评价标准，定期对修复情况进行监测。
7.3重视综合性修复
随着河流的迅速发展与生态环境的改变，河道治理工作愈发复杂。若采用某种单一的生态修复技术，则很难保证治理与修复达到预期效果。因此，要进一步完善修复技术，综合多个学科知识，采用完善的河流生态修复理论，确保河流生态得到有效的修复。7.4对水生植物进行合理配置为了进一步提高河流的自我净化能力，要选择恰当的水生植物。首先，需对水生植物的抗性进行分析。然后，对水生植物进行合理分类，进一步发挥出植物的功效，降低治理成本，提高净化效果。
8结束语
河流的情况比较复杂，在进行河道治理与生态修复时，需考虑生态系统的实际情况，采取有效的治理与恢复技术，确保河流生态环境得到进一步改善。
参考文献
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河流生态修复方法篇3
关键词：河道治理；生态修复；治理措施
中图分类号：S891文献标识码：a
河流是生态系统的重要组成部分之一，它是生活水源、生产动力源，在某些时候也发挥着污染净化作用。然而随着社会的发展及城市化进程的推进要求，对原生态河流进行了整治，使得其更加全面的为城市化进程服务。
一、当前河道治理给人类带来的挑战
1.生物的多样性遭到破坏
河道的自然形态结构对生物的孕育成长具有十分重要的作用，它所提供的生存空间是丰富的，十分有利于生物的生存繁衍。河流系统本身就对破坏有一定的修复能力，如果人为的进行河道改造、修复，结果可能适得其反。在进行河道生态修复的过程中，必定会引起河流的含沙量、水质、河水流量及被覆植被的改变，这种变化进而会对整个河流的生态环境系统产生影响，导致大量对河流生态环境要求很高及依赖性很强的生物迁徙、死亡，甚至会发生种族灭亡的危险。
2.影响城市的防洪防涝系统
河道治理过程中，必定会对河道原本形态进行改变，比如：河流截断、加深、束窄、变弯及伸直等，这在一定程度上就会缩小河道的整体面积、缩减河道的硬化范围，并增加河床的不透水体积，造成城市地下水供应补给不足，影响城市生活生产用水。此外，蜿蜒盘旋的自然河道可以起到储蓄调洪等作用，减缓洪水冲击力度，减轻洪水破坏力，然而由于现代河道经过钢筋水泥的修筑，使得河流的流动性受到限制，水体不能进行自由交换，极大的增加了洪涝灾害的发生率及泄洪难度。
3.影响城市的旅游经济发展
河流周边一般都覆盖大量的植被，在进行河道整治过程中，植被必然会遭到不同程度的破坏，河流沿岸的风光势必会受到影响。河流等人文自然景观是城市的旅游热点，是拉动城市经济增长的重要方面，如果在治理过程中不予以充分重视，那么城市的旅游经济效益也会走下坡路。假如有效措施处理不当，长期下去会导致恶性循环现象的发生。
二、生态河道修复设计的原则
1.整体性原则
河道的修复设计工作要从河道整体的情况出发，综合考虑各方面的因素来制定整治的计划，改善生态环境。科学完善的河道整治计划中应该包含水资源的治污措施、景观的设计、河道的管理、维护以及河道生物的保护等等，只有对河道进行综合处理，才能真正发挥治理的作用。
2.生态原则
河道的修复工作要将生态作为第一要素，从生态学的角度出发来解决水资源的污染问题、景观的设计问题以及生态环境的恢复问题等等，通过保护河道生态系统生物的多样性，来提高自净能力。河道的景观设计也要符合生态学的要求，尽量选择习性相同的植物，不仅能够提高河道的功能，还能改善周围的环境。
3.经济性原则
修复设计在改善河道生态环境的基础上，也应该注意工程的实用性和经济性。通过了解河道的具体情况来选择恰当的治理方案，生态河道的修复设计更是要注重技术的作用，实现经济效益的最大化。充分发挥先进技术的优势，提高治理工作的质量和效率，重视资源的有效利用。
4.特色性原则
河道的修复计划要与当地的自然条件相符，在正式开始施工前，工作人员要对当地的自然环境有清晰的认识，修复设计不仅要提高河道的功能，还要尽可能体现当地的特色。治理的过程中要减少对河道结构的破坏，将河道与周围的自然景观结合在一起，实现人与自然的和谐相处。处理好人与自然的矛盾，才能为当地社会发展奠定基础
三、河道治理和生态修复的具体措施
1.建设生态河堤
生态河堤主要作用是以人工护岸，实现河水水体和河岸的调节和交换功能。而生态河提的建设主要分为以下几个部分:首先是布置河道中心线。此时需要考虑河流的实际形状、周边环境和水流动力等多个影响因素，展示河道的整体形态。在设置河道宽度时，施工人员需要测算河道的水流能力，基于河道宽度的控制线来确定施工规划，不具有很大的自由度和可变性。所以，河道的宽度控制线应该和河道轴线联合搭配成平行线，这样就可以增大河道可变空间。同时，为了能够达到一定效果的河道景观，需要在河道两侧布置浅水域，一方面能给人们河道变宽的直接感受，另一方面也可以扩大河道沿的造景空间，增强河湾、河滩、以及湿地等河岸线景观的美感;其次，选择合理的护岸材料，结合河道附近的自然环境来选择合适的材料，并考虑所选材料对河道生态环境的影响，尽可能和河道的综合空间融为一体。同时，还要注重河道表面形态的变化，比如混凝土有良好的防冲性和稳定性，但很容易破坏周边物种的栖息地，且影响整体美观，所以需要对混凝土护岸的表面进行适当的添色和琢凿。
2.恢复退化河岸带
河道高水位和低水位之间的河岸带，能够为河道周围的生物构建显著的边缘效应，这个是一种非常复杂的生态模式，通常含有非常丰富的动植物，并且可以储藏地下水资源。因此在河道治理工程中一定要恢复河岸带功能。这样一来，一方面可以恢复河岸带的物种群体，包括培育、引入以及物种的保护，协调物种群体在河岸带的存活空间，对物种群体进行最优化的配置;另一方面能够恢复河岸带的生态环境，在陆地和河道的交接处，栽种一定宽度的草皮和树木，并提升生态物种的异质水平。经常所使用的技术有控制土壤污染技术、土壤肥力修复技术等，以便杜绝河岸线出现水土流失的现象。
3.其他生态水利措施
首先是改变河床的物理性质和河道流向:第一创建不同水流的流向，一般而言，河流有深潭和浅滩，在枯水期和平水期可以蛇行和弯曲;第二是使用植石治理法，将石块排列完整埋入河床中，形成浅滩、深沟以及鱼礁，营造出有助于水下物种生存的河床，促进水下物种的繁衍和生息，该法通常适和于河床比降超过1/500且河床地基的坚固部位。这样以来即使遭遇洪水，植石也不会被冲散，且在河道枯水期也不会出现淤泥堵塞河道的情况。其次是在河道中营造巨石、浅滩、鱼道、丁坝等，形成水下的紊流，以便把氧气传递到水中，为水下生物提供充足的氧气，同时也可以满足好氧物种的繁殖需要，使河水变得更加干净。总之，在河道治理过程中，为物种的生长和生存提供相互制约和依存的有机环境，进而增强河道的自净能力。
4.适于河流生态修复的材料和植物
在江河湖海岸，芦苇能够广泛的生长，它具有适应力强、分布广、抗逆性强的特点，在净化水质和防治水土流失方面也有很大的作用。水陆生态系统中的代表性群落就是芦苇所衍生的群落，芦苇群落构成了许多动植物、微生物的生存环境。在欧美和日本等国家，芦苇已经应用在修复河岸生态系统方面。生物相容型混凝土材料适于生物生存的生态修复材料，主要是研究动植物及微生物能够和谐共存的生物相容型混凝土。多孔型混凝土还有着透气、透水等性能，能够为植物所需营养提供渗透，非常适宜用来种植乔木、灌木草等植被，对恢复河岸植物群落特性有着巨大帮助。更重要的是，生物相容型混凝土的外表面可以对各种微生物的进行吸附，再通过生物层的作用间接降水净化。
5.修复河流质方法
对河流水质进行修复的过程中，可以采用底泥疏浚、外流引水稀释冲刷、生态浮床技术、河道曝气等多种方式，每种方法都有自身固有的优点。为了在短时间内将河流污染的负荷减小，可以采用外流引水稀释冲刷的方法，但随着外流的引入，污染物的沉积率会受到影响，水质容易受到影响。因此此种方法对长期的治理不是很有效。以水生植物为主体，利用物种的共生关系，对河流污染负荷进行降低，这样就能保证高效的人工生态系统的建立，这就是生态浮床技术。采用河道曝气的方式对水内有关好氧物的活性能明显的提高，水体自净的能力就会有效增加，而地表、河道的有害物质等则可以通过底泥疏浚的方法进行清理。对河流水质进行修复时，对农业、工业、生活废水的排入要进行控制，保证其治理管理的制度不断的完善，这样才能保证修复效果，同时为了更快的进行水质的净化，可以采取人工快速渗滤池的方式，这样对水质净化的速度能明显的提升，相应的处理效果也是比较明显的。
综上所述，阶段的河道治理已不再是人为的战胜自然，而是实现人与自然的和谐相处。生态化治理河道，治理出“水清、流畅、岸绿、景美”的生态河道，使河道拉近人与自然的距离，实现人与自然的和谐相处，为构建和谐社会做出贡献。
参考文献：
[1]张毅.浅析河道治理及生态修复[J].科技致富向导,2010,29:280+324.
河流生态修复方法篇4
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（gis）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
参考文献：
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河流生态修复方法篇5
关键词：生态 水利工程 设计原则
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GiS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应
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用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
.景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约~a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
.反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
河流生态修复方法篇6
关键词：生态水利;河道治理;应用
1.生态水利工程的设计原则
1.1提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
1.2景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
2.河道治理
2.1河道治理方案
下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。
2.2设计流量和设计水位
整治洪水河槽的设计流量，需根据保护地区的重要性，选取相当其防洪标准的洪水流量，其相应的水位即为设计水位；整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量，其相应的水位即为设计水位；整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求，采用不同保证率的最低水位，其相应的流量即设计流量。
2.3规划实施建议
拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:李石开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。
3.目前治理水污染的主要技术方法
3.1配水、调水方法
配水、调水对某一城市、区域是一个较为理想的方法，见效快，成本底，但是配水、调水不是真正解决污染水体的方法，只是将污染水体从某一区域转移到另一区域，是上游向下游的转移。如果大家都采用此方法，可以说是污染水体的循环，是一种“恶性循环”，无法从根本上解决问题。由于水源的关系，这种方法不一定适应“断头浜”的治理。
河流生态修复方法篇7
关键词：生态修复；技术；河流治理；应用
中图分类号：p343文献标识码：a
随着人们对传统水利工程给河流生态系统带来胁迫的反思,人们开始认识到恢复河流生态活力的必要性和重要性,于是出现了河流生态修复的概念和相应的工程技术。河流生态修复的概念最早是在德国提出的，它强调水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同时，还应该达到接近自然的目的，特别强调河溪治理工程中的自然美学成分。生态修复措施主要利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对河流水体中的污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，具有可持续性好、保持力强、工程造价低、耗能少等优点。
一、河流生态修复的必要性
1、从生态角度.人类对天然河道形态进行的裁弯取直改变了水体流动的多样性,河床的多孔质化不复存在,滩地的整平使自然裸地减少[1],河岸带生态功能退化,许多水生生物种群的生存环境遭到破坏.在全球环保意识普遍提升的今天,在河流治理中重视人与自然的和谐相处,提倡河流的生态修复具有重大的现实意义.
2、从防洪角度.某些笔直渠化的人工河道虽然满足了现代航运的需求,却为城市防洪带来了隐患.自然蜿蜒的河道形态能减低河水流速,蓄洪涵水,削弱洪水的破坏力;洪水来临时,自然河岸可通过水体渗透和两岸河畔林的储水起到调蓄洪水的辅助作用.被水泥和钢筋混凝土加固了的河岸阻止了水体的自然交换,导致洪灾总体风险不断增加.
3、从防治污染角度.人们在治理城市河流污染问题时往往忽视了河流自身所起的积极作用.天然河道是有自净能力的,水泥衬底和护衬割裂了水体与土壤的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,水土植物生物之间形成的物质和能量循环系统被破坏,加剧了水污染的程度.因此,改造硬化河床,建设生态河堤,恢复利用河流的自净能力是城市河流治污的重要环节.
4、从可持续发展角度.对河流的开发治理,必须考虑河道生态系统的可持续性,协调人与河流之间的关系,适度发展,维护流域生态的可持续性和流域经济的可持续发展.
综上所述,河流的生态修复不仅是对人类前期不合理开发河流的补救措施,也是今后继续利用河流资源的有力保障和借鉴模式.
二、生态修复技术在河流治理中的应用
1、生态调水
生态调水是通过水利设施(闸门、泵站等)的调控将清洁的水源引入污染水域,使其冲刷、稀释污染水域,以改善水环境质量。该方法主要是通过调引清洁的新鲜水源稀释受污河道水质,使受污河道污染物浓度得以降低,一般在受污河道水源不足或短期水质难以改善的情况下被作为应急处理。目前开展了引江济太、引江济巢、引黄济津济淀等一系列生态调水工程,然而此方法只是调水稀释受污河道污染物浓度,并未从根源上削减污染物总量,而且长期调水可能会导致其它流域水资源紧张的局面。因此,治理河道污染必须从根源上削减污染物,恢复河流的自净功能,保持河道生态系统的稳定。
2、生物处理技术
生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧一好氧组合处理。主要是采用人工培养的适合于降解某种污染物的微生物。通过控制微生物的生长环境、数量、品种，同时结合人工曝气等方法来稳定和加快水体污染物如CoD、BoD5、有机氮或氨氮等的处理。处理技术根据河道水体污染程度、水流、流域面积等因素具体制订，目前主要是原位生物修复技术，适用于严重污染河道的水质净化。目前，该项技术在上海市中心城区河道水质改善中得到应用。
3、修建生态岸坡
水生态修复的目标是建立、修复受污染或受破坏的水生生物环境。按照自然规律，恢复流域内食物链。目前国内水利工程建设的观念正由传统的“防洪、排涝”向建设“安全、资源、生态”。的水环境观念转变。因此河道岸坡从设计到施工材料都采用生态型的理念。如改变传统河坡直立式结构形式，放缓河坡，在近岸带种植根系发达的植物，依靠植物固结土壤，防止岸坡陶刷，维护岸坡稳定性，为水中生物提供栖息地和活动的场所，起到保护、恢复自然环境的效果，物种选取黑麦草、两耳草、高羊茅草等等。护坡材料的选用采用多孔及天然材质。
4、生物修复
生物修复技术是利用水体中的植物、微生物和一些水生动物的吸收、降解、转化水体中的污染物，来实现水环境净化、水生态恢复的目标。生物修复技术可以是单一的植物、动物或微生物修复，也可以是由不同种植物、动物、微生物共同构成的生态系统进行的水体生态修复。植物、微生物和水生动物在河道生态修复中扮演着不同的角色，各自为水体的净化起着不可或缺的作用。
（1）植物修复是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及共存微生物体系去除环境中的污染物利用植物的吸收、挥发、过滤、降解、稳固等作用，可以将水中有机和无机污染物进行有效的去除，达到净化水质的目的。
（2）动物修复指通过河流中水生动物种群的直接(吸收、转化、分解)或间接作用(改善水体理化性质，维持河道中植物和微生物的健康生长)来修复河流污染的过程。在受污染的水体中投入对该污染物耐性较高的虫类、虾类、鱼类等，通过食物链消化将一些有机污染物吸收、利用或分解成无污染的物质从而改善水环境修复受污染的河道。
（3）种植水生植物、放样水生动物通过在河道中种植水生植物、放养水生动物，维护河流水生态的连续性、完整性以及创造多样的河流生存环境。在美化、绿化水域景观的同时，通过根系的吸收和吸附作用。吸收水体中的氮、磷等元素，并通过收获植物体的方式将其带离河道。从而达到净化水质的目的。
5、底泥疏浚
来自于河流与湖库底部沉积物释放的内源污染物质是造成水体污染的主要因素之一。氮和磷元素是水生生态系统中重要的营养限制因子,来自于内源释放的氮磷营养物质对上覆水营养物质的贡献率可以达到甚至超过外源污染的贡献率。因此,即使在外源污染得到较好控制时,河流水体中营养物质仍然处于较高水平,致使水体富营养化问题难以得到彻底解决。底泥疏浚可以将富含污染物的底泥从水体中永久性去除,能够控制内源污染物的释放或减少污染物生物有效性,因而被认为是河道湖库治理中的重要工程措施而被广泛应用。在外源氮磷营养物质得到有效控制的前提下,底泥疏浚是控制内源氮磷负荷有效的技术手段。底泥疏浚技术控制内源污染释放,修复水生生态系统在我国太湖、西湖以及广州等地均有实际应用,并取得了宝贵的实践经验。然而底泥疏浚后新生表层沉积物的物理、化学和生物性质与疏浚前表层沉积物均发生了根本性变化,改变沉积物中微生物群落组成,导致微生物群落功能多样性降低,从而对沉积物中生源要素的循环产生影响。
总之，随着技术和研究的深入发展，今后的水生态修复技术将出台更多更先进的配套技术，为河道治理提供更完善的解决方案。
参考文献：
[1]高翔,白红英,贺映娜.水体生物-生态修复法在生态河道建设中的应用[J].地下水.2010(06)
[2]黄民生,曹承进.城市河道污染控制、水质改善与生态修复[J].建设科技.2011(19)
河流生态修复方法篇8
【关键词】河流系统生态功能
一、河流生态系统现状
河流生态系统结构完整性和稳固性是河流正常生态功能的保障。然而目前河道生态系统的消退与人类生活对其相应服务方面需求的持续增长组成的矛盾，已使社会、经济、生态及水资源等受到严峻考验。伴随我国经济的持续快速发展，自然河道生态系统正受到越来越多的外来压力，地方政府现在已经重视本地区河道的状况，并急需出台带有地区特色的河道生态修复措施。
我国的河道一直遭受到人类活动的严重干扰，在我们盲目追求经济快速增长的进程中一直以传统的手段（把河道裁弯取直及全用石块和混凝土覆盖河床）对河道进行整治，传统的治理方法不但阻碍了生态系统组分之间的相互联系（水陆交错地带丧失、水流失去了活力、缺少了生境），而且同时让人类不易临近河道，使河流文化得不到相应传承。与西方发达国家相比，中国的河道生态修复理念接受较晚，还处在初步阶段。
二、百尺河河流现状
本研究所涉及的河流位于山东诸城市，属于诸城市中等河流，河流宽度50m-89m，共青团水库建于上游（36°1′n，119°22′e），该区域地处温带大陆性季风区，半湿润气候，四季分明，冷暖宜人，年平均气温12℃。降雨期主要集中在6月-9月。比降为1/350～1/1300。
百尺河辛兴镇境内自米家庄村入至张家小庄出境，共流经16个村庄，长9.8公里，境内主要支流有岳水河。该段依地势分为两段，即米家庄村至共青团水库段，流经6个村庄，长4公里，最大水深4米，河道比降1/800；共青团水库至张家小庄段，流经10个村庄，长6公里，最大水深4米，河道比降1/1200。
在小河北村西、东公村北1公里处，支流大宝河汇入百尺河。河水向西经米家庄、陶家庄、大黄庄、刘家小庄至辛兴镇政府驻地，共青团水库紧临镇政府驻地而建。
在米家庄村至共青团水河库段由于沿岸的农民在河岸大量开荒种地，已经使得沿河两岸成为了菜园和麦地，在汛期时会导致沿岸的水土流失相当严重，形成部分小型的沟壑，而在共青团水库至张家小庄村河段，由于早年有部分化工厂向河中排放污水，致使该河段成为污水沟，对两岸的生态破坏相当严重，这两段河道急需治理，使其能够变为让居民亲近的生态河道。
三、河道生态修复方案
（一）河流纵向修复工法。
1.米家庄村至共青团水库段
由于该河段河流腹地势狭窄，而且不可能取得较多的河流用地，所以要在用地少的情况下进行河流护岸。
采用的护岸方式：应用钢筋混凝土做挡土墙为底，然后采用自然石垒砌，这不但可以弱化人工施工的视觉，还可以产生很多护岸石块孔隙，同时给植物的生长提供了一定的基盘。而且能在组建植物群落的同时为昆虫类和两栖类动物提供必要的食物的渠道和隐藏场所。此外，护坡之上植物落叶和昆虫的掉落能够提高河流腐殖质及水中鱼类食物来源。处在水位线以下的石缝能够变为水生物巢穴，为某些水生物提供了藏匿场所。
2.共青团水库至张家小庄河段
共青团水库至张家小庄河流用地较为宽广，汛期是河水流速较大，岸坡须加强保护的河段。
采用的护岸方式：以钢筋混凝土结构做为底上面垒砌自然石弱化人工施工视觉效果，自然石块之间的孔隙多可根据现场实际情况增加，这不但可以构成适宜植物繁殖的基盘，还可以为河流两岸原生植物的演替提供较为适宜的环境。散料在堆放时可够保持自然稳定状态的最大角度（单边对地面的角度）称为“安息角”。在这个角落形成后，再添加各种散料，散料会自然形成一个“安息角”，随着时间的推移，散料堆会慢慢增高，而且加大了底面积。
块石间的石缝所营造的生境应能有利于植物的生长，这不但是昆虫和鸟类繁衍和停驻地方，也是爬行类动物觅食藏匿的场所，河岸植物还能减少河岸日照时间，降低河流岸边水温，有利于构造多样的生态环境。其水位线以上的部分护岸平缓，有利两栖类及哺乳类等动物迁移进出活动，其余能够如前述护岸方法。
3.河流横向修复工程
砌石固床法：由于河流为季节性河流，在非汛期时河道流量较小，不利于水中生物的繁衍生息，特设置此种溢流堰，同时可以减少河流纵向冲蚀，保持河床高程稳定和岸坡和护岸基脚，须设置横向修复工程。
采用的修复工程：使用石堤阻河水使河水水位升高，还可与其他工程组合成不同的水环境；水位线以下的石块空隙可以构成水生物的栖息地。在非汛期，可以抬升河水位，增加蓄水体积，利于构成多样性生态环境。
河流生态修复方法篇9
关键词：驳坎；截污；沿河绿化；水质处理
abstract:thisarticlewiththecityinlandastheresearchobject,inviewofthecitysomekeyproblemsoftheinlandwaterwayregulation,fromtheangleofthedesignofspecificprojectattheriver,cutpollution,thegreen,watertreatment,etcmaincontentcorrespondingmaindesignandengineeringmeasures.
Keywords:wascandy;Cutunclean;Greeningalongtheriver;watertreatment
中图分类号：U617文献标识码：a文章编号：
城市内河整治是城市建设中的一项关乎居民基本生活的民生工程，在确保日常用水基本安全、免受人畜疾病传播、提高生存环境质量等方面具有最为直接的根本性意义。
宁波市的城市内河整治工程，以“人水和谐”为宗旨，以营造“河畅、水清、岸绿、景美”的水乡风貌为总体目标，采取截污、疏浚、护岸、绿化、水质处理等方式，逐步改善内河形态，着重建设生态河道，全面完善河道功能，努力创建生态城市和最佳人居环境。内河整治建设是城市建设的重要组成部分，对于促进生态经济、创建优美的生态环境、宜人的生态人居、繁荣的生态文化、人与自然和谐相处的可持续发展有着不可或缺的作用。
就城市内河整治设计而言，着重把握河道驳坎、河道截污、沿河绿化以及河道水质处理等方面工程内容。
1河道驳坎设计
随着对环境质量要求的逐步提高，河道驳坎从最初的硬性石驳坎向柔性和生态性驳坎发展并多样化。
柔性驳坎
柔性驳坎相对于硬性驳坎而言，在形态上，具有较大的非直线系数，平面布局自由，竖向标高设置上不拘泥于单一的确定数值，形成错落有致、丰富多样的河坎挡墙。就材料的选择，柔性驳坎可选用石材，或用大块黄石或者大块的条石、块石，工艺上用堆砌或者干砌；选用木桩，在河道边界将经防腐处理的木桩密排打入土中，形成挡土结构；配合沿河草坪、灌木等沿河绿化，组成一富有空间灵动的沿河复合构筑物。
生态型驳坎
生态驳岸是在柔性驳坎基础上，着重强调沿河支挡结构的生态功能，通过生物共栖、生物交换在水体与土体间形成生物群落，从而使河道水体具有自我的生态平衡与修复机能，是科学治水、生态治水、构建和谐水环境的重要方式。生态型驳坎由水生植物、水生生物、生态挡墙和湿生植物等共同组成。
图1生态河坎挡墙类型一图2生态河坎挡墙类型二
2河道截污
河道截污是就沿河排入河道的合流管道在不改造原有合流管道的前提下将污水纳入城市污水管网；或就地处理，达到一定水质后再排入河道。在截污设计中，首先确定截污规模，明确截污规模以便确定截污管道、截污井、提升井以及泵等配套设施的规格；其次，对于截污工程，工程措施是其中的关键所在，管道埋设、井的设置等均需根据河道状况有所针对的加以改造。
2.1截污规模的确定
根据河道两岸的纳污范围，确定该范围内常住居民数量，按人口用水量指标的80%作为污水产生量，并考虑初雨5分钟的雨水径流量排入合流管道，从而确定污水总量。由污水量确定排水管道管径和提升井的尺寸及提升泵的参数等设计要素。
考虑到沿河居民数量的不确定性以及分布问题，用人口规模来估算污水用量对于截污管的设置及截污井规格的确定实际设计中存在较大的偏差。因此，设计前对所有排入河道的合流管道进行流量测算，并在此基础上，考虑5分钟的雨水流量，从而确定总的污水量，为设计提供确切数据。
2.2截污工程措施
截污工程措施包括截污井类型选定、截污管道类型及管位设计、提升井的设置等。
就不同区位的河道，根据截污要求，设计中截污井采用固定溢流口型和可调溢流口型。河道处于市郊，截污要求较低河段，采用固定溢流口截污井；下雨期间当雨水量达到一定程度，截污井内的污水标高超过溢流口标高，污水自然通过溢流口流入河道，在晴天污水则完全纳入污水管道。部分城中村河道则采用了可调溢流口型截污井；根据雨量的大小，按设计要求自动调整溢流口标高，使截污更完全彻底。
对于截污管道类型与管位设计，设计中大量采用刚度大、韧性强、密封性好的无二次污染的HDpe管。若沿河有现状道路、且道路开挖对主体建筑影响不大者，在现状道路上埋设截污管道；若沿河无现状道路，则将管道敷设于河坎挡墙前趾处，并用钢筋砼作包管加固，检查井与河坎紧贴。此敷设方式，对河道过水断面有所减小，但避免了沿河开挖对居民造成影响，因此在工程中具有较大的可实施性。
图3沿河设置的截污管道
提升井的设置主要根据场地条件，在确定井位的基础上，按照污水流量选择污水提升泵的参数与型号，以及压力管、标尺等配套设备。
3沿河绿化
河道的沿河绿化设计主要是结合河道线型与周边用地条件，为居民提供丰富的活动空间，包括绿地、铺地广场、亭子、步行道等，并设有公厕等服务设施，它不仅为人们创造了舒适宜人的环境，同时它也是一道亮丽的景观，对周围的环境起到衬托的作用。
具体设计中园路和铺地广场多采用现代主义风格，具有较强的层次感，在提供一个公共休憩空间的同时，解决部分人行与非机动车的交通问题。
生态绿地的设计是为了创造一处具有野趣的空间。河岸内侧采用自然的绿地，再种植一些自然的水草，在高水位处再设计木栈道，当河水将绿地的岸边淹没时，人们仍旧可以在木栈道上行走，水草将河岸有层次的分隔开，从而形成了一处极有趣味的空间。
4河道水质处理
河道水质处理是在清淤和截污基础上，进一步改善河道功能的重要工程措施。目前对于河道水质修复处理主要有人工浮岛法、动植物修复法、机械推流曝气法和生化修复法。每一种方法各有自己的适用性，应结合河道现状条件，有针对性的选择水质处理方法。
设计采用了生化修复法，该河道水质修复系统具有以下特点：
1、河道水质修复改良系统采用生化法为主，物化法为辅的处理方法，工艺简单、运行稳定、处理效果良好；
2、工艺中所用机电设备由液位控制启停，并设有故障保护设备，从而保证了河道水质修复系统运行稳定、操作简便、处理效率高；
3、河道水质修复系统采用无毒的生化处理药剂，不会对的环境产生二次污染。
使用该处理方法，运营半年后，河道水质提升效果明显，系统运行稳定、基本取得了预期的工程效果。
图4河道水质处理立面示意图
5结语
城市河道整治是提高河沿居民人居环境的重要举措，通过清淤、驳坎、截污、绿化、河道水质处理等一系列工程措施，对城区河道进行综合整治，对于切实改善居民生活环境质量、人与环境协调可持续性发展具有重大意义。
【参考文献】：
1.黄民生，陈振楼.城市内河污染治理与生态修复——理论、方法与实践.科学出版社：2010.
河流生态修复方法篇10
关键词：生态水利;河道治理;应用
1.生态水利工程的设计原则
1.1提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
1.2景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
2.河道治理
2.1河道治理方案
下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。
2.2设计流量和设计水位
整治洪水河槽的设计流量，需根据保护地区的重要性，选取相当其防洪标准的洪水流量，其相应的水位即为设计水位；整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量，其相应的水位即为设计水位；整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求，采用不同保证率的最低水位，其相应的流量即设计流量。
2.3规划实施建议
拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:李石开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。
3.目前治理水污染的主要技术方法
3.1配水、调水方法
配水、调水对某一城市、区域是一个较为理想的方法，见效快，成本底，但是配水、调水不是真正解决污染水体的方法，只是将污染水体从某一区域转移到另一区域，是上游向下游的转移。如果大家都采用此方法，可以说是污染水体的循环，是一种“恶性循环”，无法从根本上解决问题。由于水源的关系，这种方法不一定适应“断头浜”的治理。
3.2SpR污水净化技术
SpR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出，形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒，再选用高效经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来，然后采用微观物理吸附法
[1] [2]
将污水中的各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体，依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理，在自行设计的SpR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离。清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后，达到三级处理的水准，可实现出水回用。污泥则在浓缩室内高度浓缩，定期靠压力排出。由于污泥含水率低，且脱水性能良好，可以直接送入机械脱水装置，经脱水之后的污泥饼可用来制造人行道地砖，免除了二次污染
.生态水利在河道治理中的应用
.构建水生植被
种植沉水植物菹草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等和浮叶植物睡莲，以吸收和转化水和底泥中的氮、磷、钾等营养物，降低水体n、p、K及必需微量元素的含量与周转速率，抑制浮游植物生长；为多种多样的水生生物提供良好的生存环境；提高水体生物多样性；提高水体自净能力；为水体供氧。
.构建水生动物种群
适当提高鲢、螺、鲫的种群数量，以消费浮游生物（特别是浮游植物）、有机碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量，以及摇蚊和水蚯蚓等底栖动物，维护生态平衡，净化水体。
.种植水生花卉
作为城市河道，从景观的角度出发，在主要景点、桥的两侧，栽种了优质睡莲（选用玛珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡莲等品种），加之原有的多丛白睡莲，美化了水面。
.结束语
生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。