導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇生態修復工程的意義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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關鍵詞：大地藝術、生態問題、工業廢棄地問題、生態景觀、生態修復

中圖分類號： B845 文獻標識碼： A

一、大地藝術的革新因素

大地藝術和同時期的其他藝術如極簡主義藝術、概念藝術、貧窮藝術有著密切的關系，與這些藝術派別之間，是一種相互交叉、相互影響的關系。

與以往的藝術相比，大地藝術有很強的革新因素：

表現在對自然因素的關注，以自然因素為創作的首要選擇方向，藝術品不再是放置在景觀環境中，大地本身已經成為藝術或藝術的組成部分。

大地藝術還力圖遠離人類文明，改變過去藝術品被收藏的具有商業氣息的方式。作品多選擇在峽谷和沙漠，或形成一種只能在空中鳥瞰的人類染指自然的記錄，人們對這種藝術的了解，主要是通過圖片展覽和錄像的方式，同時，彰顯降質環境(沙漠化、工業廢棄地等)，表現出一種獨特的批判現實的姿態。

大地藝術貼近了景觀，改變著人們的生態觀念和自然觀念，其觸角深入到風景園林專業涉及的領域，對西方現代風景園林設計產生了重要的影響。

二、大地藝術對工業廢棄地的關注

許多大地藝術家都是懷著一種社會責任感進行藝術創作的，這主要表現在對工業廢棄地的關注。藝術家通過對工業廢棄地的特別張顯，對工業生產的副作用進行揭示和批判，吸引人們關注生態問題和社會問題。史密森主張的“藝術可成為調和生態學家和工業學家的一種資源”，流露出的就是這樣一種關注社會和環境的態度。

三、對工業廢棄地的關注---天津市濱海新區紫云公園調研

堿渣是氨堿法生產純堿過程中排放的廢棄物。天津塘沽堿廠是我國氨堿法生成純堿的主要基地之一，排放的堿渣大量堆存，占用土地，成為制約堿廠發展以及城市建設、市容環境建設的重要障礙。隨著天津市建設的迅速發展，建設用地日益緊張，堿渣的合理處置更成為城市建設發展面臨的大問題。

塘沽紫云公園利用工業廢料堿渣修建山體公園，是治理工業污染，美化城市環境的一項壯舉。堿渣山體作為一種大尺度堿渣堆體，國內外還未見類似工程的報導，特別是堿渣與一般工程土的性質不完全一樣，其在施工過程中是否保持安全穩定，如何選擇合理的施工工藝來保證工程安全性，這都需要施工監測資料來提供依據。本文依據實地調研，在此作簡要介紹和分析。

3.1 天津市塘沽區紫云公園生態景觀設計概述

紫云公園生態建設項目(堿渣綜合治理工程) 榮獲了由國家建設部評選的“2005 年中國人居環境范例獎”。該項目歷時五年的時間,終于實現了百年堿渣變綠洲的奇跡。在這之前,天津堿廠制堿產生的廢渣在這里已經堆放了近百年，由于城市的向外擴張,堿渣山已成為位于城區中心的一顆毒瘤,嚴重威脅著周邊的環境和濱海新區的發展。為了改善環境,恢復生態,提高城市的競爭力,堿渣治理辦公室組織專家通過科學論證,開始了還渣廠為綠地,變渣山為花園的艱辛勞動。歷時5年,建設了一座占地33 萬m2 ,主峰高達31. 9 m 的山體公園―紫云公園。此公園利用堿渣制工程土500 萬m3 ,表面覆蓋0. 8 m～1. 2 m 的種植土。到目前為止,園內栽植花卉4 萬余株,草坪16 萬m2 ,種植喬、灌木樹種百余種30 余萬株,并有數10 種鳥類在此棲息。

治理后的紫云公園不但成為塘沽的標志性公園,而且也產生了巨大的社會效益和經濟效益。不但空氣、土壤、水體的污染得到了有效改善,而且城市功能和土地的利用也實現了優化配置。相信“堿渣山”綜合治理的經驗必將為我國乃至世界找到這類“工業廢棄地”景觀生態改造的新途徑。

3.2 設計細則

3. 2. 1 場地土壤的處理

土壤污染是“工業廢棄地”景觀生態設計面臨的第一大問題。其污染源主要包括:工業廢水、廢氣;工業廢棄物的地面堆積;原材料、產品廢渣等。土壤系統生態處理的目的是建立適宜植物生長的土壤層,以迎合生態系統底層綠色植物生長的需要。因此,處理被污染的土壤,通常的方法是覆土或對原土壤的理化條件,營養和毒性方面進行改良與修復 。

3. 2. 2 場地水體的處理

水資源的凈化―循環利用是景觀中生態設計手法的重要體現。彼得?拉茲在杜伊斯堡北部風景園的設計中就將原工廠的舊排水渠改造成水景公園,利用新建的風力設施帶動凈水系統,將收集的雨水輸送到各個花園用來灌溉;在薩爾布呂肯市港口島公園,將地表水匯聚于高架橋下,通過一系列凈化處理后循環利用,并通過水的跌落形成了歡快的落水景觀 。這剛好與紫云公園的水循環系統設計有異曲同工之妙。

3. 2. 3 場地植被的處理

“工業廢棄地”植物景觀的營造需要在土壤生態化處理的基礎之上,結合當地的氣候、土壤、水文等特征,適地適樹,尊重生物群落自然再生的過程,保護場地上的各種野生動、植物,創造出有地方特色的植物景觀。

3. 3 生態與藝術的完美結合

3. 3. 1 場地廢棄材料和設施的更新、循環和再利用

“工業廢棄地”景觀的生態設計就是要盡可能地利用場地上現有的材料,最大限度地減少對于新材料、新能源的索取。而藝術則成為處理工業廢料的一條重要途徑。因此,極簡藝術、波普藝術、大地藝術以及其他藝術流派都嘗試過工業廢料的應用。如場地中的構筑物可以成為景觀的控制要素;工業產品可以充當裝飾材料;工業廢料和建筑拆除后的瓦礫可以作為填充物等。而紫云公園山體均為堿渣廢料堆砌而成，經技術檢測，堿渣山體具有穩定性，經過覆土種植的樹種及本土植物生長狀態良好。

3. 3. 2 場地地表痕跡的藝術化處理

對待“工業廢棄地”中的工業痕跡,不應該試圖掩蓋或消滅它們,而應尊重場地的特征,采用保留和藝術加工等方式,創造獨特的地域景觀。大地藝術就是其中的一種方式。早在20 世紀70 年代初,大地藝術家史密斯就提出:藝術可以成為調和生態學家和工業學家的一種資源,而大地藝術最好的場所是那些被工業和盲目的城市化所破壞的或是被自然自身毀壞的場所。

3. 3 場所精神和歷史文脈的延續

一個富有生命力的地區和城市必然是有個性、具有可識別性和有內涵的。“工業廢棄地”景觀的生態設計就是在尊重地區原有的自然環境和歷史文化背景的基礎之上,體現場所精神和歷史文脈的延續,并使衰敗地區重拾自豪感,實現區域的復興。圖中景觀節點名稱為：地震遺址。是唐山大地震時，地殼塌陷，使常年堆砌的堿渣山形成一道巨大的殘壁，亦是特殊歷史事件的紀實。

四、大地藝術對風景園林設計的影響

作為一種影響廣泛、意義深刻的藝術派別，大地藝術改變著人們的自然觀和生態觀，旗幟鮮明地關注工業廢棄地和工業文明的副作用，運用基本幾何形作為創作語匯，對同樣致力于人類生存環境的改善的風景園林專業，造成了很大的影響。

大地藝術的存在，開拓了風景園林師的思維，對人們的生態觀念和自然觀念的提高與轉變，具有積極意義。

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而這一切，都可能將被徹底改變。

2005年，中國政府與世界銀行合作，在黃河上游建成了世界最大的流域修復工程。很遺憾，這項500萬美金的項目宣傳力度不夠。而實際上，憑借這一項目，35000平方公里黃土高原(面積差不多有比利時那么大)從滿是塵土的荒地，變成了一片蔥郁的農業中心。

精心計劃梯田，重新種植天然植被，限制放牧，這些努力，使得這片土地重新煥發生機，成就了當地的興旺的農業經濟。更棒的是，由于新的天然植被固定了土壤，減少了洪水和沙塵暴，并且逐漸形成了一個龐大的二氧化碳吸收器。

由John Liu(環保教育媒體項目的發起人，也是一位經驗豐富的生態電影導演)編導的一部新電影，將講述黃土高原的故事。紀錄片“氣候變化下的希望”，以黃土高原的故事作為主線，還敘述了盧旺達和埃賽俄比亞類似的成功案例，在那里，有類似的森林修復的工程。

正如REDD+(因伐林和林地退化引起的森林減排)所指出的，哥本哈根會議希望通過建立一種有序的管理制度，來控制森林減少和管理森林。森林修復工程的支持者希望，這一舉措可以得到全世界類似項目的認可與支持。

這將是大規模推廣森林修復工程的重大進展。此次行動不像是看著青草長大那么容易，需要幾十年的時間，來讓植被重新恢復，必須嚴格控制放牧和過度種植。而劉先生的記錄片卻繞開了這些麻煩的事情，直接把鏡頭從灰暗的泥濘土地，轉到了青蔥的田地。

森林的恢復與氣候的變化之間的關系，越來越讓人無法忽視。世界資源研究所一項新的研究表明，全球有近十億公項的土地可以被修復。據粗略估計，這項行動如果成功，消除的二氧化碳，會比主動停止伐林減少的二氧化碳還要多50％。

毫無疑問，森林修復工作困難重重。因為生態系統取決于地理環境，而且如果想要長久的保持生態平衡，還要有當地居民的支持，這項工作涉及面很廣。任何森林修復工程都需要專業的工程師，生態學家，土壤學家，以及對當地政治經濟的全面了解。

黃土高原項目的成功，原因在于生態學家驚人的發現：必須建造和保持梯田。

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土地是人類生活及生產不可或缺的重要載體，但我國人口眾多，人均占用土地較少，城市土地資源尤其緊缺。目前，工業企業關停或搬遷產生大量污染嚴重的工業場地，不僅不利于土地開發再利用，產生的環境風險及危害還會對人體及生態環境造成長遠的影響。因此，對污染場地開展修復治理或風險管控，已成為社會發展、改善城市人群生活環境的迫切需求。近些年來，國家和一些地方政府已逐漸意識到污染場地問題的嚴重性，投入了大量的資金、人力、技術等推動污染場地治理工作，為其它城市提供可借鑒的實踐經驗，但由于各地污染場地情況不一，導致修復治理工作難度和復雜度升級，而部分施工隊伍的修復技術水平、環保專業能力等無法確保修復工程及污染防治措施有效落實，因此，修復工程引入環境監理和工程監理，通過明確職責、分工合作等方式進行過程監督和管理，嚴格把控修復工程每一環節，從而提高修復工程質量和進度，推進修復工程順利完成，使土地重新具有開發利用價

1污染場地修復項目特點

緊迫性，土壤污染日益嚴重，受污染的土壤不僅無法開發利用，且隱藏在土壤和地下水中的各類污染物已對生態環境及人居安全造成了極大的風險隱患，亟需開展修復工作。多樣性，受污染的土壤由于污染成因不同，污染程度及污染因子均不相同，呈現多樣性和復合型特點，如重金屬污染、有機物污染、復合性污染等。專業性，由于污染場地的污染類型及修復技術難易程度不同，且修復時可能會產生二次污染，因此，修復施工是一項較為復雜且專業性較強的工程，不僅需要專業的修復設備及施工人員，還需配備先進的檢測設備、專業的監理人員。

2工程監理和環境監理在場地修復項目的區別及聯系

在進行污染場地修復項目之前，明確工程監理和環境監理的區別和聯系，有利于在場地修復過程中確定各自職責范圍，更加高效開展現場工作。

2.1區別

工程監理工作對象是修復工程本身及與工程質量、進度、投資等相關的事項，其監理內容主要是圍繞工程施工建設而開展，包括施工安全、施工質量、施工技術、工程進度、施工款項等，總體而言是“質量、進度、投資管控”。工程監理應實地監督管理，了解施工款項的流向使其被科學合理化的使用，確保施工材料的質量安全，避免出現“豆腐渣”工程，同時應嚴格檢查施工設施建設是否符合安全標準，了解搭建的腳支架、用電是否安全，施工人員安全防護是否到位；另外對工程進度進行監管，使其在規定期限內按時竣工，有利于控制整個工程的預算管理。環境監理工作對象是工程中的環境保護措施、風險防范措施以及受工程影響的外部環境保護等相關內容；環境監理依據項目環保技術文件，監督施工過程廢水、廢氣、噪聲、固廢及生態保護等措施的落實，并采取環境監測等手段來校驗落實效果，實現修復過程中環境問題的監督管理。通過解決修復過程中的環境問題，不斷提高污染場地修復項目的質量安全，實現可持續發展。同時，修復工程又是環保工程，修復效果是通過效果評估驗收的重要條件，修復施工內容同樣是日常監理重點，因此，環境監理的從業人員不僅需要具備環保專業能力，還需具備一定的工程專業知識。

2.2聯系

首先，兩個監理方都是由建設單位委托的第三方專業咨詢單位，都需要簽訂監理合同、確定項目總監、成立項目監理小組、制定監理工作實施細則、明確工作原則；其次，兩方監理工作依據主要為項目修復技術文件，例如修復技術方案和項目施工組織設計，監理目標是一致的；再次，就監理的工作時段而言，兩者都需要從項目開工時介入，至修復項目整體施工結束；最后，現場監理期間，兩者應加強溝通聯系，發揮各自優勢，對共性問題共同討論及監督，使其達成一致意見，促進修復工程有序開展。

3工程監理的工作重點

工程監理是指工程監理機構受到修復項目主辦單位的委托，根據相關工程監理法律法規、工程建設項目標準、安全質量標準、采購材料文件及簽訂合同，在施工階段對整個工程的質量安全、造價成本、工程進度進行嚴格的控制管理，確保工程安全竣工。污染場地需要進行修復的重要原因是嚴重影響了土壤及水資源質量等，工程監理在修復過程中最重要的是進行質量控制，質量控制是工程監理的重點和核心，其中工程監理人員的專業水平、施工材料質量、施工人員技術水平等都是保障工程質量的重要因素。對于污染場地修復項目，工程監理對照項目施工組織設計，重點關注施工前期各項臨建設施的建設質量、施工進度、修復工程量等，例如開挖及修復大棚搭建、臨時碼頭及硬化地面建設，修復期間重點關注修復機械及施工材料的配備情況、污染修復區放線、淸挖修復后基坑復核、污染土壤外運進度及過磅計量等。

4環境監理的工作重點

環境監理的工作定義是指環境監理機構受修復項目主辦單位的委托，根據現行的環保法律法規、項目修復技術方案、施工方案、環評文件及批復等要求，對修復過程實施專業化的環境咨詢服務，協助及指導修復單位落實修復過程中二次污染防治措施，減少或降低修復施工對環境的影響。在具體實施過程中，環境監理工作主要從以下幾個階段開展：

4.1施工前期階段

施工前期階段主要涉及工程設計資料審核及前期臨建設施建設。首先，應盡量提前介入項目設計階段，深入研究項目技術報告及環評文件，以此為依據嚴格審核施工單位提供的施工組織設計及環保專項設計方案，判斷擬采取的大氣污染、水污染、固體廢棄物以及噪聲等防治措施是否全面和可行，從而確定不同階段的施工計劃、環境目標、監理重點，并制定環境監理工作實施細則。其次，正式修復施工前，督促施工單位按照審核確認的施工方案，完成各項臨建設施及環保設施建設，例如：硬化地面、密閉大棚、廢水及廢氣治理設施等建設，確保具備下一步修復施工的開工條件。

4.2修復施工階段

在修復施工階段，環境監理既要關注施工內容和修復效果，還要重點關注二次污染防治落實情況。首先，嚴格監督施工單位采取的修復技術、施工范圍、使用藥劑等是否與修復技術方案、施工組織設計一致，例如：基坑開挖范圍及深度、修復設備配備情況、藥劑種類及添加比例等，對于發生的變更要督促其履行變更手續再行實施。其次，修復施工過程伴隨著二次污染的產生，采取有效的防治措施，在最大程度上降低對周圍環境的不良影響，是環境監理的重中之重。廢氣方面，應尤其注意修復過程揮發性及半揮發性有機物對周邊環境的影響，在修復區域建設密閉大棚以減少有機廢氣的無組織排放，并配備廢氣治理設施處理后有組織達標排放，是目前較為有效的控制手段。同時，還應關注施工揚塵，裸土區域應及時覆蓋；日常巡視期間對異味逸散較為明顯的區域應配備氣味抑制劑進行噴灑。廢水方面，應監督各類廢水是否設置有效的收集系統和廢水處理裝置，對于露天的臨時堆場及施工區域應注重初期雨水的收集，防止受污染的雨水對非修復區域產生二次污染，如發現原有埋地污水池并存有污水，應及時報告并專題進行處理。噪聲方面，高噪聲的機械設備應檢查是否配備消音降噪設備，周圍是否建立噪音隔離帶，并嚴格規定施工時間，避開周圍居民休息時間。固廢方面，各類修復施工產生的次生危廢應督促施工單位按要求落實處置去向，并對危險廢物執行轉移聯單制度，對于修復期間清挖出的不明物質或易燃易爆物質，因及時上報并專題進行處理。

5修復場地監理工作存在問題及完善建議

5.1監理工作存在問題

近年來，隨著污染土壤修復工程數量及規模的不斷擴大，為進一步規范工作程序及要求，保障修復后的場地達到預期修復效果，國家生態環境部陸續了一系列污染場地調查、修復及效果評估工作管理文件、環保標準及技術導則，但作為修復階段重要監督管理手段的監理工作卻還沒有從國家層面確認其工作定位并制定相關工作規范，因此，環境監理及工程監理在開展場地修復項目中仍面臨以下諸多問題：①環境監理和工程監理在修復項目中的組織結構、工作職責、工作規范等未有統一要求，容易導致現場監理工作產生各干各的、互不溝通、處理問題無法產生統一意見等情況影響修復工程質量及效果。②兩者監理工作存在交叉但又有著本質的區別，而部分項目容易存在相互替代的包含式工作模式，強化了主導一方的監理工作卻又弱化了另一方的專業要求，無法發揮各自所長做好監督管理。③修復項目監理人員隊伍仍較為薄弱，缺乏專業性。

5.2完善意見或建議

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中圖分類號：X32

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）08001902

1 引言

隨著經濟的飛速發展，各大工業礦區在為昆明市經濟發展作出巨大貢獻的同時，也在不同程度上對生態環境造成破壞，這些破壞均直接威脅并破壞群眾居住環境，加速了生態環境惡化，阻礙了周邊群眾環境質量的改善和提高，嚴重影響了旅游資源，阻礙了全市經濟、環境以及社會效益協調發展，因此研究“五采區”生態環境現狀及修復措施具有重要意義。

2 生態修復概述

生態修復即生態系統停止人為的干擾，進而減輕負荷壓力，憑借生態系統自身的調節能力和組織能力讓其朝著有序的方向演化，也可以指利用生態系統的自我恢復能力，再配合一定人工措施來使已經被破壞的生態系統逐步恢復或朝著良性循環的方向發展[1]。

3 昆明市官渡區“五采區”生態環境現狀

官渡區地處滇中高原中部滇池東北岸，位于昆城區的東面，是該城市的重要組成部分，其東面跟宜良相鄰，南邊跟呈貢相鄰，西面跟盤龍和五華兩個城區相鄰，昆明市官渡區“五采區”的生態修復工作最早是在2007年開始的。截止到2011年，官渡區“五采區”開展植被修復工作共計99個，修復面積高達9412畝。在逐步設施生態治理和生態修復過程中，滇池流域的面山范圍內共344個采點在經過全面盤點之后，根據植被修復項目連片規劃管理的原則整合了33個采區，開展了植被修復、郊野森林公園建設等，成效顯著，但是因各方面因素依然存在很多問題，歸納起來主要表現在以下幾個方面：①客觀采取的破損面積大，大面積的巖石，失去了植被修復的條件，針對這種情況需要采取超常規工程措施；②在一些采區中，因為交通不暢、土地資源匱乏、嚴重缺水、水電配套設施不到位以及地界產權糾紛等問題沒有得到有效解決；③關于純植被修復治療的采區中，缺乏社會企業的積極參與和投資建設，財政資金投入有限；④生態環境修復相應的配套資金不足。

官渡區屬于典型的石質山區類型，因為自身具備的山高、水資源不足、土層薄等自然條件為生態修復工作帶來較大難度，然而由于生態修復的工作本身是一項長期性系統工程，生態修復的范圍有待進一步擴大，所以官渡區的生態修復工作任重而道遠，需要充足的資金作保障。

4 “五采區”生態修復的對策

4.1 “五采區”生態修復的原則

（1）堅持科學規劃的原則。生態修復的規劃必須有一定的前瞻性，規劃要從整體入手，科學配置，充分兼顧生態修復的生態、社會、經濟效益。

（2）堅持重點突出的原則。“五采區”的生態修復應該根據資源條件和環境的差異規劃與之對應的建設內容，實施綜合治理，并突出修復的重點和特色。

（3）堅持適地適樹的原則。要因地制宜，科學修復，積極培育出優質樹種，將灌木和喬木相結合，構建人工復層林，以實現修復的近期景觀和遠期效果。

（4）堅持改造并重的原則。開展綠化造林，加強對森林的經營和管護，同時規劃與實施共同推進。宜造則造、宜封則封，造改并舉，突出效果，保證栽植一次成活、一次成林、一次成景。

4.2 “五采區”生態修復的對策

4.2.1 面山整治和人工造林

滇池流域面山的采礦、采石、取土點（場）等“五采區”應全部關閉，并做好“五采區”的地質環境恢復治理與綠化植被恢復工作，采取超常規的工程措施推進面山石漠化、巖裸地、沙地帶等難造林地的綠化建設，完成滇池面山人工造林的任務，采用低效林地改造、封山育林、退耕還林等多種手段實現生態保護的目標。由于滇池流域“五采區”的自然條件差，水資源匱乏，再加上水資源被污染，因此在該地區造林的存活率和保存率較低，這為實施礦山生態修復帶來了較大的難度。所以在“五采區”礦山生態修復工程中，有必要考慮通過抗旱造林技術來實現修復。造林的季節最好選擇在雨季及6、7、8三個月。在造林樹種的選擇上，針對各種不同類型的地塊，以選用榿木、清香木、黃連木、麻櫟、滇青岡、四照花、滇樸、石楠、楓香、冬櫻花以及其它適宜的具有成熟育苗基礎的優良鄉土樹種為主，使用高規格苗木，切實保障成效。

4.2.2 水利配套措施

水資源作為“五采區”實施關停廢棄礦山生態修復是否取得成功的關鍵因素，在礦山生態修復中，在加強防洪和集雨工程建設的同時，還應該注重提高植被或者播種建植的植物成活率，重視植物的澆水養護工作，加強對應的配套蓄水和供水設施建設。

4.2.3 水土流失區修復措施

官渡區水土流失的重點控制區為盤龍江和寶象河流域沿岸地區。應加強流域沿岸水土保持林建設和自然林、次生林的保護。實施以松花壩水庫、寶象河水庫為主的生態恢復工程。通過綠化植被恢復、異地撫育、生物遷移等措施，選擇速生鄉土樹種合理配置人工群落，在人工輔助5～6 年后，讓群落按照自然更新演替方式恢復，以避免植被破壞、水土流失帶來的土壤侵蝕和自然生產力衰退。對于已經破壞的“五采區”、荒山、山坡進行植被恢復，減少水土流失，并盡可能保持該區植被的原生狀態。

4.2.4 加大生態修復技術的推廣和創新

要充分根據官渡區五采區具體的生態類型和修復技術集中的特性，構建適合該地區的生態修復技術標準體系，另外，還需要積極探索出關于廢棄礦山生態修復跟產業化相結合的新模式，使官渡區逐漸成為先進生態修復技術的研發中心、生態產業集散中心以及生態文明推廣中心。除此之外，還應該積極推廣廢棄礦山修復的成功經驗，并注意保持生態建設地區跟地區之間的平衡發展，進而讓五采區的群眾都能夠享受到生態修復和生態建設帶來的成果。

4.2.5 發展替代產業，為生態修復營造良好的外部條件

官渡區的“五采區”絕大部分在農村中，面臨著產業發展不足的困境，進而農民的生計和增收問題突出，所有必須重視對農村產業結構的調整，大力發展替代產業。要將建設區域經濟作為平臺，充分結合官渡區的歷史、自然以及文化的優勢，構建“多維立體”的生態涵養類型經濟發展體系。另外，還應該完善跟旅游相關的基礎設施，并不斷創新生產經營和組織的方式，并積極吸引各種社會資金參與到旅游資源開發中，大力發展綠色養殖和特色種植產業，實現農業和旅游業、文化創意產業的融合發展，最大程度地拓展當地農民的就業渠道和增收空間，切實解決“五采區”廣大農民的生產和生活問題，為實施生態修復工作營造良好的外部條件，保證生態修復工作和保護工作順利開展。

5 “五采區”生態修復的保障措施

5.1 提高認識，加強政策引導

各級政府和相關部門應該統一思想，提高認識，并利用各種途徑加強“五采區”生態修復相關工作的宣傳，積極號召社會各界力量支持并參與，切實將”五采區“生態環境修復當作一項長期的治理工程來抓。

5.2 強化科技，加大技術支撐

相關部門要充分利用當前的成熟技術，邀請各方面的專家獻計獻策，并積極跟本地區的各個科研所取得聯系，爭取得到技術支持，提高昆明市“五采區”生態環境修復水平。

5.3 廣開渠道，加大資金投入

由于滇池流域“五采區”植被修復所需投資大、涉及范圍廣，因此在修復時政府部門應該充分發揮自身主導地位，一是要繼續積極地想辦法，加強與上級財政的溝通協調，爭取更多的資金支持；二是要合理調配本區財力，資金安排向生態建設方面傾斜，確保生態涵養區建設的順利實施；三是要加強項目資金監督檢查，加強日常支出的跟蹤反饋，嚴格按照招投標制度和監理制度等規定程序撥付資金，確保財政資金的高效安全運行。同時，要因地制宜，將生態修復與產業發展相結合，尋求資金使用效益最大化。

6 結語

“五采區”生態修復作為一項具有復雜性及長期性的工程，應該根據滇池流域自然環境的具體情況制定長遠的規劃，在生態環境修復過程中，應該根據生態環境的破壞程度、類型和特點，開展對應的修復措施，針對當前五采區生態環境現狀，筆者認為可以從面山整治和人工造林、完善水利配套措施、實施水土流失區修復、加大生態修復技術推廣與創新、發展替代產業等來推動我區生態修復工作的發展，以取得長久的效益。

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2.保護修復滯后。從世界范圍內以往的經驗看，對于黑土區域生態破壞的問題，如果采取得當的措施，經過長時間的不懈努力，黑土地可以實現生態修復，已經得到了實踐驗證，涵養、修復耕地最常見的做法就是休耕。上個世紀，美國黑土區由于大面積開墾草原，地表植被被破壞，水土保持功能喪失殆盡。美國主要采取少耕、免耕、套種等技術措施，收到了令人滿意的效果。前蘇聯面對烏克蘭平原的大面積風蝕災害，經過專家科學論證，并在取得試點經驗的基礎上，推廣了保土輪作、保留根茬、套行耕作、無犁壁耕、在地緣種植高稈作物當圍籬等辦法，使土壤得到了恢復性治理。但我國在這方面的實際行動卻表現滯后。一是土壤休養生息不足。由于我國主要糧食產品供求形勢一直緊張，農田休耕難以在東北黑土區域內大規模推行，不可能完全照抄照搬這些經驗，只能采取輪作、深松整地、測土配方施肥、秸稈還田等切實可行的措施，修復土壤，恢復地力，對于黑土生態保護與修復所采取的行動與前蘇聯和美國相比，無論規模、力度都小得多。二是土壤污染治理遲緩。對于農藥化肥過度使用造成嚴重后果的情況，1992年世界環境和發展大會上提出了在全球范圍內控制化學農藥的銷售和使用的具體時間表。我國也禁止了40種化學農藥在蔬菜上使用，但實際使用化學農藥總量并未下降，化學農藥在全部農藥中占95%以上，生物農藥不足5%，這一問題在東北黑土區域內同樣存在。東北黑土污染的另一大“殺手”是重金屬污染。2011年初，《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》得到國務院批復，中國歷史上第一次把重金屬污染的防治納入到國家的規劃中，［2］但東北黑土并沒有得到特別的重視。三是水土保持不力。從我國現階段的摸索實踐看，雖然黑土生態保護與修復工作也取得了一定成效，但還沒有大規模開展，只是局部進行。目前，黑土區域四省區的水土流失率仍然居高不下，內蒙古、遼寧、吉林和黑龍江的水土流失率分別為67．20%、30．98%、16．49%和21．97%。［4］

3.補償機制缺位。黑土生態保護與修復是社會管理和公共服務的重要內容，是各級政府義不容辭的職責。但是，多年來，東北黑土資源的生態補償缺位的問題，沒有得到各級政府的應有重視。東北黑土生態保護與修復的資金來源，依據以往政府投資項目的慣例看，主要應依靠政府的財政轉移支付和項目的專項資金兩種方式。從目前掌握的信息看，還沒有專門用于黑土生態修復方面的財政轉移支付。目前已經施行的糧食補貼，是以糧食生產為目標的，與土壤的修復沒有關系。而以項目工程為主要載體的補償方式，也僅僅局限于土地整理項目，與土壤的生態修復也并非完全是一回事。另外，東北黑土生態保護與修復所需投放的財力和時間，也遠非土地整理可比。雖然2002年水利部松遼水利委員會曾倡議發起的“黑土地保護行動計劃”，對黑土地進行為期20年的綜合治理，總投資288億元。但是，這些投入與實際需求相比，無異于杯水車薪。據不完全統計的數據測算，以黑龍江為例，如果恢復到墾荒初期的水平，大約需要用50年左右時間的持續投入，累計直接投入資金按不變口徑計算需1000多億元，如果全面啟動東北黑土的生態保護與修復，持續投入所需資金規模保守估計也將達到7000億元。

二、東北黑土生態保護與修復的戰略意義

我國耕地不足世界的10%，卻要養活20%的人口，任務十分艱巨。因而對我國這樣一個耕地偏少、人口眾多的國家來說，如何使曾經肥沃的東北黑土得到理想的生態保護與修復，戰略意義十分重大。1.保護稀有黑土資源。黑土地是在寒冷氣候的條件下，地表植被死亡后經過長時間腐蝕形成腐殖質后演化而成的。形成1厘米厚的黑土層，大約需要400年時間的漫長積累。黑土有機質含量大約是黃土的十倍，是肥力最高、最適宜農耕的土地，是難以再生的珍稀資源。黑土區域在世界上主要有三塊:一是烏克蘭第聶伯河流域的黑土帶，總面積約190萬平方公里，作物種類繁多，產量很大，素有“歐洲糧倉”之稱;二是美國密西西比河流域黑土帶，面積120萬平方公里，土壤肥沃，是美國生產玉米的最大產地，尤以生產棉花、棉籽油和硬木等而著名;三是中國東北黑土帶，面積103萬平方公里，是世界三大黑土帶中面積最小的，僅占全部黑土面積的25%，并且也是耕作的歷史最長，單位面積生產糧食最多，土地肥力下降幅度最大的。東北黑土以占全部國土十分之一的面積，卻產出了全國五分之一的糧食和三分之一的商品糧，對東北黑土實施生態保護與修復的重要意義不言而喻。2.維護國民生命健康。目前，我國農藥使用量高達180萬噸，是世界平均水平的2．5倍，化肥使用量大約為5800萬噸，畝均使用量是全球最高的。我國東北黑土在耕種期間使用的農藥和化肥進入黑土生態系統，造成大量土壤重金屬和激素的有機污染，已經遠遠超過土壤的自凈能力，從而使糧食品質急劇下降，食品安全水平降低，嚴重威脅人民的生命健康。大量使用化肥農藥的主要原因，是我國人均耕地少，土質肥力偏低，這是為提高單產而不得不為之的權宜之策。在我國各種類型的土壤中，只有東北黑土，在不施加化肥的情況下，才有可能產出與施用化肥同樣高產的糧食作物。也只有這樣的糧食作物，才是既能滿足需要，同時也是對人的健康無害的。因此，保護和修復黑土地，讓黑土保持生產高品質的糧食，對于維護國民的生命安全和身體健康至關重要。3.掌控國家糧食安全。由于在農業科技進步和高產作物增加作用下的糧食增產，一定程度上掩蓋了黑土層日漸變薄、耕地質量下降的嚴峻現實，導致農民和有關部門放松了對耕地質量的保護。長此以往，最終將直接威脅到我們國家的糧食安全，使我們將在深受外糧低價沖擊之后，轉而再直接面臨遭受外糧的高價盤剝的危險。另外，從國外引進的轉基因食品，已經充斥了整個國內食品市場。在西方發達國家，轉基因食品只能作為牲畜飼料，不能給人直接食用。但是，由于轉基因食品的高產和病蟲害發生率低等優勢，轉基因食品被國內一些糧食貿易和生產商大量引進，成為我國食品構成中的重要組成部分，其對中華民族的種族危害，是否真正如一些專家所擔憂的，是一種基因毒藥和基因炸彈，現在還難以估量。在此種情況下，實施東北黑土的生態修復，就是鞏固和擴大非轉基因黑土食品市場，遏制轉基因食品的蔓延，減少其對我國人民的潛在危害。實施東北黑土生態保護與修復后的黑土糧食產品，不但是非轉基因的安全食品，而且完全可以打造成不同于現有食品市場體系的一個獨立體系，具有極高的安全邊際。可以說，實施東北黑土生態保護與修復，不僅是加強保護和科學利用東北黑土資源的一個舉措，也是挽救種族危亡的一次前瞻性戰略行動!

三、東北黑土生態保護與修復的主要路徑

對東北黑土進行生態保護與修復，是一項龐大的系統工程，必須標本兼治、多措并舉。從理論上說，應該采取的措施大概包含以下方面。1.科學規劃，界定主要范圍。東北黑土生態保護與修復，必須堅持規劃先行的原則。一是要按照部署的全局性與發展的前瞻性相結合的原則，在全面普查取得翔實資料和可靠依據的基礎上，沿著世界性土壤生態修復的主流趨勢，制定出適度超前、切實可行、科學完善的實施方案。二是按照規劃的剛性和操作的柔性相結合的原則，對東北黑土生態保護與修復工作中應界定的范圍和對象進行總體安排和控詳指導。三是按照工作的長期性和效果的漸進性相結合的原則，對黑土生態保護與修復工作在實施的起止時間、方法步驟、具體措施等方面進行周密的規劃和科學的設計，確保取得預期的成效。2.建設載體，確定主體項目。東北黑土生態保護與修復的重要前提，是保持現有黑土不再受到新的侵蝕破壞。因此必須積極主動的采取措施，以動態的保，取代靜態的保;以積極的動，取代消極的動等。根據實際經驗，對于東北黑土的生態保護與修復，可以借鑒水土保持的一些典型做法，以項目建設的形式進行。一是加強水利工程建設，完善和強化庫河渠溝水利網絡的防洪、排澇、蓄水、抗旱作用。二是實施天然溝壑河流支岔的小流域治理，確保現有水土流失面積不再擴大。三是在丘陵地帶打造水平梯田，崗坡地帶按等高線改變垅向，防止水土流失。四是小溝渠實行U型溝槽草編網絡覆蓋植被，營造網片帶與喬灌草相結合的防護林體系，減少風沙洪澇災害。這些項目，是東北黑土生態保護與修復的重要組成部分，也是東北黑土面積能夠逐步擴大、厚度逐步增加的具體措施，必須嚴格執行，才能取得預期效果。3.增加補償，防止黑土退化。我國每年產生的農業廢棄物約40多億噸，其中畜禽糞便排放量約26．1億噸，農作物秸稈7億噸，這些廢棄物大約有20%產生在東北黑土區，如果不能及時轉化處理，既污染環境又浪費資源。［2］如果用于造肥還田，則變廢為寶，使東北黑土得到生態修復，讓黑土的土層厚度慢慢積累，土壤肥力慢慢恢復，有機質逐漸增加和不斷累積。連續施用過腹還田的農肥和適量秸稈還田，可以補充和平衡土壤養分，補充土壤新鮮有機質，疏松土壤，逐漸改善土壤理化性狀和提高土壤肥力。依據這個機理，一是通過養殖業實現秸稈與糧食的直接還田和過腹還田，城糞和城市垃圾加工造肥還田，通過沼氣厭氧發酵增肥還田，實現有機質補償需求。二是通過普及推廣無磷洗滌劑，強化社區垃圾分類回收等辦法，解決城糞和生活垃圾下鄉還田脫毒的減害問題。三是通過劃區建廠制備商品有機肥，施行定點收購、以質論價、按田發售的辦法，推進生態農肥積造標準化與實體化，推進生態農肥產業市場化與專業化，推進生態農肥購銷區域化與訂單化，確保有機質補償比例和品質的不斷提高。4.拓展手段，實行綠色種植。科技是第一生產力。在黑土生態保護與修復工作中，應用先進的農業科技，實行綠色種植，也是保護生態最重要的途徑。在黑土生態保護與修復工程區域內，具有廣泛應用于各種先進的生態生物技術的可能性和現實性，使東北黑土的生態肥力得到生養和修復具有十分可靠的技術保障。一是普遍實行種植業主栽作物玉米、大豆、馬鈴薯和雜糧的四區輪作，利用不同作物對有機質的不同需求，以調節各類營養的吸收與積蓄。二是實行測土配方施肥，一年一測，一土一測，按照科學配方不斷提高生態農肥施用量，逐年減少化肥殘留。三是實施生物滅蟲、水田養殖、蚯蚓改土、磁力復壯等科技手段，綜合運用低投入、低污染、低消耗、高效率的現代措施。四是應倡導由地方政府與農業科學院等權威科研機構聯合協作的方式，投入人力、物力和資金、技術，實施急需項目的科技攻關，不斷研究加速黑土生成和復原的新技術、新方法，并不斷投入到東北黑土生態保護與修復工作的實踐中去。5.強化支撐，壯大企業群體。企業化管理是現代生產方式的產物，也是在世界范圍內最有效率的管理方式。隨著現代化農業耕作方式的興起，一大批資金雄厚、科技領先的農業企業，將逐步取代小家小戶的分散經營，這將更有利于東北黑土生態保護與修復的實施。這些農業企業發展壯大，遍布農業產業鏈的各個環節，成為東北黑土生態保護與修復的主力和支撐。依據這個條件，可以形成分工明確、銜接緊密、協作有力的企業群體。一是在東北黑土生態修復的領域內，以畜牧業為良性循環起點，實行規模養殖，配套建立沼氣造肥和生態農肥積造企業，增加生態農肥總量。二是以種植業為基礎，建立規模化種植業聯合體或種植業合作社。三是以加工業為增值手段，建立糧油加工、畜禽產品加工、果菜加工和秸稈飼料加工的產業群體。四是在飼料、養殖、農肥、沼氣四企合一的基礎上，加快黑土生態修復工作進一步分工分業的進程，建立農機、農藝、育種等生產和銷售的實體企業和倉儲、運輸、建工等服務型企業，通過適度規模經營，加快專業化進程，使東北黑土生態保護與修復的整個產業鏈條緊密銜接，并不斷擴展增值空間，形成良性循環。6.構筑優勢，打造知名品牌。黑土生態保護與修復如果僅僅是一個只有投入沒有產出的封閉系統，必然是無源之水、無本之木，東北黑土在保護和修復中壯大，在壯大中保護和修復，形成具有強大造血功能和自我壯大能力的長效機制的唯一保證就是產品，產品是出路，也是生命。一是突出東北黑土傳統農產品野生、原生、非轉基因的自然屬性，加快繁育和健全糧豆畜禽良種體系，使黑土產品以純天然、純綠色和非轉基因的優秀品質，盡快形成獨特的競爭優勢。二是以具有時代特色的創新理念、審美觀點、營養學說與飲食習慣為指導，打造出特色鮮明、質優物美的東北黑土知名品牌，以原生戰勝舶來，以質量戰勝傾銷，贏得廣大用戶的認同。在高端市場炒熱叫響，擴大東北黑土產品的知名度與競爭力。三是建立和完善系統化、制度化的東北黑土產品長效宣傳機制，引導食品綠色消費、安全消費的發展潮流，確保持久的旺銷勢頭，以此來及時化解市場風險。四是國家應有計劃、有步驟、有組織地利用國外糧商以低價傾銷爭奪市場之機，大量購入外糧，擴大畜禽養殖;通過延長產業鏈條，強化加工增值，破解境內外設置市場壁壘的風險。五是應通過國家有關部委的牽線搭橋，促成黑、吉、遼、蒙四省區黑土區域聯合經營，協同動作，共同增強抗御風險的能力。

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礦產資源的開發和利用給人類生活帶來了巨大的經濟利益和豐富的物質財富，極大地促進了經濟繁榮和社會發展。然而，人類在開發利用礦產資源以滿足自身需要的同時，不斷改變和破壞礦區周圍的自然環境也導致環境問題頻發。這些環境問題，不僅嚴重威脅人民生命財產安全，而且嚴重影響到經濟社會的全面協調、可持續發展。分析礦山地質環境面臨的問題并尋求其保護和治理措施，對于中國特色社會主義生態文明建設具有重要的現實意義。

1.礦山地質環境面臨的問題

1.1土地資源遭到破壞

礦山開采對當地土地資源造成的破壞主要源自露天開采和廢石堆積對土地資源的侵占。礦山開采過程中產生的尾礦，煤矸石，粉煤灰是世界排放量最大的工業固體廢物。在我國僅金屬礦山的尾礦每年就達50億噸左右，并以每年4-5億噸排放量不斷增長，占用了大量的耕地、林地等寶貴土地資源。同時礦山的開采過程中導致大量的植被被破壞，造成大量的土地，水土流失現象嚴重。

1.2水資源受到影響

礦山開采所造成的水土流失問題，對當地的水資源構成了巨大威脅。在雨季，大量泥沙被沖刷，淤積河道、山塘、水庫， 污染水源，造成區域生態需水量銳減，威脅生態系統的穩定性。值得一提的是礦區和尾礦堆滲出的酸性廢水對水體的污染存在巨大的威脅。據相關統計，我國各類礦山年排放廢水達30億噸，這一龐大的基數對水環境造成巨大的潛在威脅。另外，對當地居民人畜飲水安全也造成一定影響，嚴重影響人民生命財產安全。

1.3大氣遭受污染

礦山開采產生的懸浮顆粒引致霧霾，進而造成天空灰暗，人們不能正常進行呼吸，嚴重影響人類呼吸系統的健康和威脅人類生命安全。究其原因，這主要是由于礦山的植被系統被嚴重破壞，加上大規模的開采作業以及礦石運輸，產生了大量的浮塵，嚴重影響空氣質量。同時由于大量使用炸藥、采用柴油機作為設備的動力等，不可避免地產生大量有毒有害氣體，這些影響對大氣的破壞也是不可忽視的。

1.4嚴重影響地質結構

在礦山開采中，大量的礦物被開采，導致地下形成大量的空洞，礦洞回填成本過高，從而導致地面沉降和陷落現象頻發。同時在開采過程中也不斷發生塌陷的現象，據統計每采萬噸煤要塌陷土地0.2公頃。

2.礦山地質環境的保護和綜合治理

2.1基本原則

在礦山地質環境的保護和治理上要堅持以下三條基本原則：一是開發與保護相協調的原則，即開發與保護工作要同步進行，決不能允許先破壞后治理的事情發生；二是因地制宜的原則，即是充分利用資源，整合項目，降低礦物的生產成本，就近進行加工處理以及提高尾礦廢渣的回收再利用；三是堅持誰開發誰保護，誰利用誰補償，誰破壞誰恢復的原則，即是進一步明確礦山開采過程中的保護和治理的責任歸屬，加大對開采企業的監管和行政執法，完善礦山修復工作機制。

2.2具體措施

2.2.1加強管理，依法行政，嚴格執法

在源頭審批上，政府相關部門要加大對礦山企業的監管，嚴格執行審批，落實“三同時”制度，對于資質不合格的企業，開采工藝落后的企業拒絕辦證，從行政許可上把好關，嚴格控制。在執法過程中，相關執法部門要加大對礦山的執法檢查力度和頻率，不定時對礦山開采作業進行檢查，對存在違規操作的要及時制止，嚴重危害環境的，要責令停產整頓，對整頓后不達要求的，依法吊銷其開采證。要從根本上杜絕各種濫伐濫采的行為，保障礦山開采作業在法律的監督下正常運行。

2.2.2加大科技研發和利用，積極推廣清潔生產

筆者以為，更高水平的開發利用技術能夠有效降低礦山開采對地質環境造成的破壞和影響。因此，必須鼓勵和幫助企業發展生產力，淘汰落后生產工藝，從根本上改變生產工作環境。鼓勵科研單位和高等院校在資源開采技術研究、提高資源回采率、礦體綜合開采技術和共生、伴生礦物分離技術研究、資源生產中環保技術研究等方面進行探索，盡快將理論轉變為生產力，有效改善礦山開采過程中產生的環境問題。同時，大力推進清潔生產技術的推廣和應用，減輕礦產資源開發對環境的影響。如，加固地下采空區綜合利用技術、充填采空區控制地面沉陷技術、離層注漿技術、條帶開采技術、鉆孔溶解開采技術、原位浸出開采技術、無尾礦選礦技術、固體廢棄物的處理處置及回收再利用技術等。

2.2.3加大礦山的生態修復工程，探索綜合開采和利用新模式

為有效控制地質環境破壞帶來的連鎖反應，加大礦山的生態修復工程建設十分必要。具體來說，就是要組織落實好排土場、露天采場、尾礦庫、礦區道路、礦山工業場地、沉陷區等地段的生態修復，結合物理、生物等多種有效措施，減少開采過程中帶來的破壞，嚴格按照相關標準，對這些地段進行回填，植被恢復等生態修復工作，保障其生態功能基本得到恢復。另外，積極探索綜合開采利用新模式對可持續發展而言非常重要。鼓勵企業對礦山資源進行綜合開采和利用，尤其是在礦物開采過程產生的尾礦，煤矸石，粉煤等固體廢物，要加大循環利用，變廢為寶。在煤矸石等固體廢物對土壤、地下水不會造成污染的前提下，通過生產建筑材料、筑路、充填（包括建筑填充、低洼地和荒蕪地填充、礦井采空區填充）等方式充分利用煤矸石，減少露天堆放。

3.結語

礦山環境保護與綜合治理功在當代、利在千秋，但也非一蹴而就、一勞永逸。面對當前形勢嚴峻的礦山環境破壞問題，其保護與綜合治理對策研究工作必須以科學發展觀為指導，堅持以人為本。具體來說，就是要加強行政干預和法律監管的同時，加強科技研發，推廣清潔生產。此外，積極推動生態修復工程，探索綜合開采和利用新模式對于生態可持續、生產可持續具有重大現實意義。

【參考文獻】

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Abstract: in this paper the whole river water quality and water regulation in the urban construction guarantee the important meaning, and from the water quality problems, concrete research the urban ecological water repair engineering design and construction, and finally discusses the improvement for the water quality of the importance of the river regulation

Key words: the city construction; River regulation; Water quality; Ecological water repair

中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A 文章編號：

城市建設中河道整體整治與水質保證的意義

隨著城市社會化、集中化及現代化的發展，水資源成為城市發展的主要載體，而長期城市化與工業化對城市河道生態水系統造成不良的影響，城市水生態建設引起人們極大的重視，不再局限于傳統的水利建設。河道整體整治是城市水生態建設的最為長治有效的方法；也在城市及周邊地區經濟發展和生態保護中起著不可替代的作用。

城市河道整體整治主要是通過物理和景觀治理法解決河道的功能性、水質、觀賞性等綜合問題；其中生態修復以及景觀治理是其重點和主要追求目標。河道整體整治不僅給人帶來“安全、舒適、優美”的水環境，還為各類生命提供了生存條件。同時重塑了河道兩岸的自然景觀，也凈化了水體和周遭的環境；水是生命力的最貼切的表現，水景觀不僅是自然景觀體系中最為靈動的景觀形態，更是城市中一道不可多得的亮麗風景線及生命長廊。水生態建設與塑形是人類文明發展的重要標志之一，回歸自然是人們生活的最高精神境界；人類的生存與發展離不開水，城市河道成為了城市賴以生存的載體，更是城市生活品質的體現以及生命力的再現。

城市生態水修復工程設計與施工

目前我國城市河道的水體污染主要源于工業污水、生活污水以及生活垃圾污染。由于污染治理不到位，很多地區呈現透明度低、富營養化、水華、腐臭等嚴重的水質問題，不僅造成河道生態系統的不平衡，更影響人們的生產生活和城市的整體品質，也無法體現水景觀價值。水質問題已然成為河道整體政治的核心問題，水資源的合理開發與利用是我們力所能及之事，水體污染的綜合防治是當前的重中之重。長期的水質監測和模擬研究是做好城市水質建設工作的基礎，堅持預防與治理相結合可以適當延緩水質的惡化趨勢，而解決水質問題的根本在于建設完整的城市生態修復工程。

在設計城市生態水修復工程之前，我們需要全面了解相關河道的綜合治理情況，主要從三個方面去了解：一是河道的基本情況，在過去未治理的河道主要是一些“直線型，三面光”的單一型河道，這類河道綠化率較低。二是污染分析，污染因素主要有截污不徹底、面源污染、河道淤積；然而水質的惡化既是水污染問題,也是水生態失衡問題；也即水生環境惡化易致使生態鏈斷裂、生態網格結構破碎、生物多樣性消失，接著造成河道生態系統能量流動能力降低，而物質循環規模也會降低等，當河道有機污染和化學污染更嚴重時，河道自凈系統破壞導致河道生態系統失衡或崩潰。三是河道的治理現狀，我們可以通過多河段水質模擬研究當前河道的綜合治理情況。在設計時還要明確治理目標，城市河道要依據誠實的基本發展需要來實現河道治理，大多數河道治理目標無非是水清流暢、景美岸綠、繁榮宜居；同時河道治理必須遵循自然生態規律，所以在設計之時要考慮河道生態系統的穩定性，把握好系統內部能量流動和物質循環規模，并把過量的有機物和營養鹽移出系統作為根本著眼點。

河道整治工程的設計重點在于施工組織與治理技術，施工工程的核心是水質治理，精髓在于將生態修復系統與城市人文、景觀建設相結合。在施工過程中要嚴格把握五點內容：工期控制、人員調配、質量監測、施工技術、安全保障。關于施工工期要依據工程具體情況的需要，靈活地進行總進度安排，主要從施工計劃編排、技術攻關、材料供應、安全生產、資金落實、后勤生活幾個方面來保證整體進度。在此基礎上，根據施工進程和節點需要安排施工人員；同時還要建立完整的質量保證體系（如三監制），主要從測量、材料、配料計量、工藝、質量檢查、工程操作、沉降縫處理、外觀等方面把好質量關。根據工程量的分布情況及現場實際條件，構建合理的施工技術方案；首先要進行施工總平面布置，并建立完整的施工網絡，還要安排好施工期渡汛及排水措施，其中主要的施工方法主要有圍堰、土方開挖、河道清淤、有紡土工布鋪設、塘渣填筑、松木樁插設、干砌護腳平臺、C20砼抹面與基礎、砼供應與拌制、灌砌石砌筑等，要注意在各施工節點靈活運用各項技術。安保方面要嚴格遵守國家相關標準文件安全要求，針對本工程特點制定有效的安全措施；還要有定期的安全會議檢查安全措施落實情況并倡導安全施工。

生態修復水工程的具體施工過程，涉及到河道內曝氣技術、土地處理技術、穩定塘技術、微生物修復技術、植物修復技術及其組合工藝技術的應用，主要有以下幾步：

第一步是水污染控制。所謂開源節流，對于城市河道這樣一個開放的系統，污染源多種多樣，多源于內部污染源，通過截污清淤措施可基本解決，而其他污染如有機污染則需要生物修復技術（如曝氣增氧、生物濾床、微生物投放等）處理。第二步是水量和流態調節，主要是通過全面開源補流、稀釋凈化保證生活娛樂的需水量，綜介調水使水體有序流動和適當置換，機械推流促進水體流動，調節水動力以提高河道納污能力和自凈能力，促進水質的活性發展。第三步是加強綠化，構建生態緩沖帶；重塑綠色生物長廊不僅可以調節氣候、涵養水源，還可以降解環境污染、防止土壤侵蝕，促進生態平衡。第四步是建造河道護岸，進行拆舊補新，改用具有耐久性、滲透性、親水性、抗侵蝕性、抗沖性材料加固河岸，營造水陸交錯的柔美生態岸線。第五步是改造河道形態結構，拓寬河道，修建多孔質岸坡，制造岸線，營造脈沖以保持連通性。第六步是控制水生物群的更替，在本土化原則下適當引進，促進生態系統健康運轉。第七步是生態修復與景觀、文化建設；一方面要通過恢復河道縱橫斷面、河床和邊坡結構形式、水動力條件以改善水質；另一方面借助于生態恢復技術并加強河道綠化，提高水生態系統恢復與凈化的能力。在此基礎上整理河岸自然景觀、人工景觀及歷史文化構建美好的護岸景觀、生態長廊、開放空間、慢行系統，營造通過水系旅游景觀和人文景觀。

水質提升對河道整治的重要性

所謂道法自然，人、水與自然應是一個和諧的整體，這也是人類宜居山水之緣，人本身具有水性。尤其在城市河道整體整治過程中，科學合理的水面率為城市河流內水生物的生息、水生態的恢復創造條件；良好的水質即是優秀水文化的一種具體體現，不僅折射出人類生活方式的文明，還可以促進人水關系的協調。

目前我國有近七成的城市面臨缺水，而且河道也受到不同程度的污染。由于城市地域較小，卻多排污、自產水少，水質影響嚴重。在城市河道整治中，須采用多種形式通聯水系，調活水體。部分城市按照“以動制靜、以清釋污”的要求建設了引入優質水的工程以改善城市水生態環境。還有一些城市因歷史或工程建設原因，在河道整治過程中采用建設泵站和排設管道的辦法解決斷頭浜問題，不僅充分發揮水泵的引清調水作用，還減少了動拆遷過程。當然還有部分城市河道整治中，極其注重生態學的意識與原理的運用，主要采用規劃疏拓、調解水質、理順水系、開挖人工湖泊來滿足引清、調蓄、生態、景觀的要求；既增加了蓄水量，又營造了一個良好的濕地生態系統。

水是一個城市的靈魂，以上實例說明水質提升在河道整治過程中起到了不可替代的作用。

結語：城市河道整治是一項系統科學化工程，其關鍵是水質治理，通過綠化建設，可促進河道生物的恢復，實現岸綠水秀以及河道水系生態化和生物多樣性。

參考文獻：

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1水利工程對河流生態系統的影響

在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。

2生態水利工程

從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。

3生態水利工程的規劃設計原則

3.1工程安全性和經濟性原則

生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，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，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。

3.2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。

在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。

3.3生態系統自設計、自我恢復原則

生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。

將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強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。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。

傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態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價值，尋求最佳的生態工程方案。

自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。

3.4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。

景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相

互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。

3.5反饋調整式設計原則

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。

意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。

在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。

參考文獻：

［1］董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫［J］.水利水電技術，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［J］.水利學報，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學報，2003，（11）：1~7.

［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.

［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.

篇9

1水利工程對河流生態系統的影響

在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。

2生態水利工程

從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。

3生態水利工程的規劃設計原則

3.1工程安全性和經濟性原則

生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，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，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。

3.2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。

在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。

3.3生態系統自設計、自我恢復原則

生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。

將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強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。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。

傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態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價值，尋求最佳的生態工程方案。

自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。

3.4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。

景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。

3.5反饋調整式設計原則

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。

意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。

在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。

參考文獻：

［1］董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫［J］.水利水電技術，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［J］.水利學報，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學報，2003，（11）：1~7.

［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.

［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.

篇10

關鍵詞：生態　水利工程　設計原則

1水利工程對河流生態系統的影響

在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。

2生態水利工程

從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。

3生態水利工程的規劃設計原則

3.1工程安全性和經濟性原則

生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，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，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。

3.2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。

在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（gis）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。

3.3生態系統自設計、自我恢復原則

生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。

將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強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。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。

傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態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價值，尋求最佳的生態工程方案。

自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。

3.4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。

景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相

互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。

3.5反饋調整式設計原則

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。

意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。

在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。

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