永定河北京段生态系统健康评价及修复模式研究

针对永定河北京段生态系统存在的问题,分析河流健康与其主导功能间的响应关系,建立面向生态环境与社会经济服务功能的河流健康评价体系。采用层次分析法依次构建目标层、控制层、功能层与指标层,确定指标权重并计算河流生态系统健康综合指数,结合健康分级标准,最终确定永定河北京段的生态健康状况。计算结果表明:2015年永定河(三家店至卢沟桥段)处于基本健康状态,生态功能受损,建议优先采取水量补给措施,恢复河道生态基流,结合生境构建技术实现河流的综合修复与治理,对以永定河为代表的北方缺水型河流生态修复具有一定的参考意义。     

论河流生态修复

本文以河流系统诸功能与河流健康之间的关系为主线，从人与河流关系的发展与变化出发，探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件，分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素，初步建立了河流健康诊断指标体系，提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康，实现人与河流的和谐共存。河流生态修复主要技术包括：缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文采用层次分析法的基本思想，探讨了河流健康、河流功能、功能要素和生态修复措施四个层次的关系，同时指出了实现河流生态修复的步骤。     

河流健康诊断与生态修复

河流生态修复的总体目标是恢复河流健康，实现人与河流的和谐共存。从河流系统诸功能与河流健康之间的关系出发。分析了河流系统平衡的特征和影响因素，初步建立了河流健康诊断指标体系。根据河流受损功能、受损程度及其可修复性。提出了不同阶段河流治理和生态修复的对策。目前采用的主要技术包括：缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。河流生态修复是一个多目标、多变量、多层次、多约束条件的动态优化问题，需要因地制宜、全面考虑、科学决策。     

构建河流生态流量监测系统的思考

生态流量是河流生态保护与修复的关键指标之一,是河流开发规划、建设项目环评及河流生态修复研究与实践的重要技术指标,对于保障河流生态系统健康及坝下河段水生态系统完整性具有重要意义。我国河流生态流量实践过程中,存在监测系统不完善、监测目标不明确、监测指标科学性不足等问题,一定程度上限制了生态水文响应关系的建立。基于国内外生态流量监测系统研究与实践的主要问题,提出了构建河流生态流量监测系统的几点思考,重点为监测系统构建时需考虑的方法和指标,旨在提高监测系统在设计、实施和监测等环节的有效性,实现河流生态系统可持续发展,主要建议有:明确合理监测目标,制定具体监测计划,选取适宜量化指标,设计有效监测手段,优化监测管理措施。     

基于协调发展度的河流健康评价方法研究

为评价河流系统的健康和协调发展状况,首先,从影响河流生态完整性要素和社会服务要素的角度出发,构建了包括水文资源、物理结构、水质、生物和社会服务功能等多个准则层的河流健康评价指标体系的统一框架;然后,借鉴社会经济与环境的协调发展度理念,建立了河流系统的协调发展度评价模型,并探索性地提出了基于河流健康管理的协调发展度等级标准;最后,以滦河为研究对象,对2011年滦河健康状态与协调发展状况进行了实证研究。结果表明,协调发展度模型既能评价河流系统的健康程度,又能衡量河流自然属性与社会属性的协调发展状况。     

农村河流生态健康与服务功能

以盐城市12条代表性河流为例,分析农村河流生态健康与服务功能的关系,探讨农村河流治理中两者的实现途径。结果表明:农村河流的服务功能与生态健康具有胁迫-响应关系,河流生态健康的评估内容和评估标准均体现了河流服务功能的影响。由于河道自然系统内部的层级影响关系,以及农村河流具有较多自然属性特征,农村河流的生态修复应尽量依靠自然河流生态系统本身的自组织和自修复能力,河流治理应注意保留或促进河流自然生态功能的发挥,从基本的河流形态和水文水动力等要素开始,逐步促进上层要素和河道生态健康的整体恢复。     

河流系统健康状况评价体系及评价方法

考虑反映河流系统的动力状况、水质状况、河流地貌和生物指标状况、河流服务状况等4个方面,构建了河流系统健康状况评价体系。建立了基于模糊理论的河流健康状况多层次评价模型,给出了相应的评价指标、标准和权重。以海河三岔口河段为例,应用已建的河流系统健康状况模糊综合评价模型,对河流系统的健康状况进行了评价。计算结果表明,该评价体系能定量地从各层次分项指标和总体角度反映河流健康状况,可为河流管理和生态修复工程提供技术支持。     

基于主导生态功能分区的河流健康评价全指标体系

为建立全国河流健康评价标准的方法框架，从影响河流生态系统的生物、生境要素和人类活动要素出发，构建了包括水文特性、水质特性、河流地貌特性、生物特性和社会经济特性5方面、含36项指标的全国河流健康评价全指标体系；提出了基于主导生态功能和纬度、集水面积、距离河源的位置、河流所处地区等空间因子的两级水生态区划方法，根据河流所属水生态区构建了基于一级分区的特定河流健康评价指标体系，确定河流健康评价重点以及不同指标的权重；选择了5条河流作为示例划分水生态区，并明确了建立其河流健康评价指标体系需考虑的重点。     

河流系统健康体系及评价方法研究

考虑反映河流系统的动力状况、水质状况、河流地貌和生物指标状况、河流服务状况等4个方面，构建了河流系统健康体系。建立了基于模糊理论的河流健康状况多层次评价模型，给出了相应的评价指标、标准和权重。以海河三岔口河段为例，应用已建的河流系统健康状况模糊综合评价模型，对河流系统的健康状况进行了评价。结果表明，该评价体系能定量地从各层次分项指标和总体角度反映河流健康状况，可为河流管理和生态修复工程提供技术支持。     

健康河流的评价指标和评价标准

从河流的健康内涵出发，立足于河流的特性，考虑到河流的服务功能、环境功能、防洪功能、开发利用功能和生态功能，借鉴国内外对健康河流的认知水平，遵循科学、实用及简明的评价原则，构建单一目标层、5个准则层和25个具体指标的健康河流评价体系，探索性地提出了健康河流的评价标准。以澜沧江为例对建立的评价指标、评价标准和评价方法进行了验证应用。成果为健康河流的定量评价提供了技术手段。     

平原河网地区河流生态修复技术研究与实践

针对平原河网地区河流生态系统问题日益严重的状况,总结了河流生态修复的国内外研究进展,阐述了目前主要应用的河流水质改善、生态护岸建设和河流生态景观建设3个方面的河流生态修复技术,结合江苏省丰县的生态水利建设实例,提出我国河流生态修复的建议。     

基于生态修复理论在河流整治中的研究

介绍了河流治理要以生态水工学的理念进行生态整治,通过表述了遭到破坏的河流生态系统所面临的问题,即进行生态修复首先要治污、要满足河流的最低生态需水量、尽量恢复河流的自然状态,进一步从不同角度介绍生态修复的各种措施即从点、线、面、体各方位考虑生态修复。     

河道生态治理初探

从流域配置、水流形态规划、断面设计、生态护坡和修筑具有生态意义的水工建筑物等多个方面对河道生态治理的工程措施进行了建议。同时认为河道生态治理是一个现代的、系统的水利工程,这需要建设者治河理念的更新和社会多学科、多部门的通力合作。     

生态需求流量与河道内生态需水量计算研究——以澜沧江、红河为例

目前关于生态需水的研究较多,但相关研究主要是从水资源需求和流量控制这2个角度进行理论方法以及案例应用方面的探讨,未将二者有力地结合在一起。将河道生态需水总量与河流生态需求流量相结合,提出了生态需水系数-水文参数耦合模型,选择西南纵向岭谷区2条典型河流的相似断面进行案例应用研究,分别计算了河道内生态需水量和河流生态需求流量,并对比分析了二者的结果,同时对不同地区的案例应用进行了比较分析。经过计算,结果表明:红河河道内最小、适宜以及理想生态需水量分别占还原径流量的21.55%,34.51%,54.62%;而澜沧江河道最小、适宜以及理想内生态需水量分别占还原径流量的15.61%,27.45%,48.85%;由红河干流生态需求流量推算的河道内生态需水量占还原径流量的42.27%,而澜沧江推算值为19.06%。分析可知:生态需求流量与河道内生态需水量由于应用层面不同而使得其结果有一点差异,通过对二者的综合分析,可以为水资源管理以及生态保护提供一定的科学支持;多元相关性分析结果表明,提出的河流生态需求流量的模拟结果有很强的相关性;将生态需水系数-水文参数耦合模型应用于澜沧江与红河生态需水的计算研究,发现该模型具有很强的实际操作性。     

河流生态修复技术和实践

河流生态修复的理念逐渐被人们所认知,一些符合生态修复理念的规划设计方法在工程建设中被逐步采用。在水利部科技创新项目和地方政府的支持下,一些河流生态修复示范工程取得了很好的建设效果并发挥了良好的示范效应。文中结合几个案例,介绍近几年在河流生态修复技术和实践方面所取得的部分进展。     

刘树坤访日报告:河流整治与生态修复(五)

在河流整治中,工程建设必然会对生态环境产生影响。为了缓和和减轻这种影响,世界上一些发达国家开展了河流生态修复工作。根据工程建设对环境影响的内容、程度不同,河流生态修复方法也多种多样。     

水库生态调度模型及其应用研究

水利工程建设在促进社会经济发展的同时也给河流生态系统带来了一些负面影响，为了减轻水利工程对水生态系统造成的不利影响，结合中国的实际情况本文建立了在考虑水库原有功能的基础上，兼顾河流生态需求的水库生态调度模型。计算了河流最小生态流量、适宜生态流量和生态洪水。本文将建立的生态调度模型应用于南水北调中线工程的水源区丹江口水库，采用逐步优化算法求解生态调度模型，分析计算生态目标的加入对水库原有功能的影响。研究通过水库调度满足河流适宜生态流量，尽量不低于最小生态流量的调度方式；探讨通过水库调度模拟“人造洪水”，为鱼类的繁殖和生长创造适宜的水力条件。计算结果表明，丰水年在满足生态流量的情况下，对水库原有功能影响不大，然而平水年和枯水年在考虑生态需求时，对水库原有功能将产生一定程度的影响。因此需要在生态环境和经济效益之间均衡利用水资源，通过水库的生态调度保持河流天然适宜的径流过程，维护河流生态系统健康及水资源的可持续利用。 关键字:水库生态调度;河流生态需水量;生态洪水     

水库生态调度模型及其应用

为了减轻水利工程对河流生态系统造成的不利影响,针对汉江中下游的主要生态问题,结合不同时期生态因子和水文观测资料,分析计算了汉江的最小生态流量、适宜生态流量以及四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲过程。通过建立丹江口水库生态调度模型,选取典型代表年,对丹江口水库进行河流生态需水量和人造洪水调度。计算结果表明,丰水年和平水年能满足最小和适宜生态流量的需求,典型枯水年能满足最小生态流量,特枯年份无法满足适宜生态流量过程。分析了生态调度对水库发电效益产生的影响,丰水年影响甚微,平水年和枯水年的影响逐渐加大。通过水库的人造洪水调度可以满足四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲环境。实施水库的生态调度有益于人水和谐的可持续发展。     

蜚克图河流域上游生态系统胁迫与生态修复

文章分析了蜚克图河流域工程建设、林草植被破坏、土壤侵蚀、水质污染、超负荷用水等使流域生态系统面临的威胁。为减轻人为对流域生态系统的胁迫,发挥生态自我修复功能,实现流域的可持续发展出发,提出结合国土综合整治,加强流域生态修复工程建设和流域全面管理的流域建设管理模式。     

国内外城市河流治理现状

在分析国内外城市河流治理思路转变的基础上,介绍了以日本、韩国、美国和欧洲国家为代表的国外城市河流治理现状及我国目前在城市河流治理领域的研究现状及治理实例,指出了我国与国外发达国家在河流生态修复的思路、技术和方法上的差距,认为今后我国城市河流治理应更多地考虑城市河流与周围区域的整体关系、与带动经济和满足居民生活需求等多目标相结合等问题。