现代城市河道生态修复方法与实践

河道生态修复是河道污染治理的有效手段之一,其主要内容包括水质水文条件、河流地貌特征以及生物物种等方面的修复。文中通过分析现有城市河流生态破坏现状及其成因,在生态修复理论基础上,结合湖南张家界索溪河综合治理工程,分析说明河流生态修复方法的使用。     

新疆玉龙喀什河地貌形态保护与修复研究

地貌形态保护与修复是河流生态保护与修复的重要组成部分,新疆玉龙喀什河地处沙漠腹地,生态环境脆弱,同时由于人类采玉的影响,原始河道生态破坏严重。基于新疆玉龙喀什河地貌现状特点,分别对河道地貌景观、河流形态、河流纵向连通性及横向连通性等方面提出了保护和修复措施,构建了河流地貌形态保护与修复体系。     

河流生态状况分级系统及其应用

构建河流生态状况分级系统可为实现河流生态修复目标定量化提供技术方法。本文从自然河流生态状况的河流参照系统选择与构建出发,依据与参照系统的偏离程度,提出了河流生态状况分级系统的生态指标矩阵方法和指标赋值准则。生态指标矩阵由要素层和指标层构成,包括生物质量、水文、物理化学和河流地貌4个要素,下设10项生态指标。从河流生态系统演替的动态特征出发,阐述了河流生态状况分级系统的科学内涵,讨论了河流生态状况分级系统在确定生态修复目标、识别关键胁迫因子以及进行河流健康评估方面的应用。     

河流交汇口河床地貌演变研究进展

综述了20世纪80年代以来河流交汇口河床地貌演变研究取得的主要成果,总结了不同类型交汇口水流特性以及地貌特征。影响交汇口河床地貌的主要因素为干、支流交汇角与干、支流汇流比,已取得的研究成果主要是基于数值模拟和水槽试验的理论研究,应加强对天然交汇口河床地貌演变的研究,尤其是加强河流生态修复、河流水污染治理和河道疏浚等应用性研究工作。     

河流廊道及其生态修复

河流廊道是包括陆地、植物、动物及其内部河流网络的复杂生态系统,它作为一个整体发挥着重要的生态功能。人类在河流沿岸以各种方式对土地的开发利用改变了河流生态系统的水文条件和地貌特征，对河流生态系统产生了不同程度的胁迫作用，破坏了其原有的动态平衡，导致河流水质恶化，季节性淹没区减少，天然湿地丧失,生物多样性锐减。文章还介绍并分析了芬兰等西方国家河流生态修复实践的几个典型例子，在此基础上，针对我国的实际情况,提出了今后开展河流生态修复工作的几点设想。     

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。     

蜿蜒型河流地貌异质性及生态学意义研究进展

基于蜿蜒型河流丰富的地貌异质性,回顾了蜿蜒型河流形成机理及影响因素,论述了蜿蜒型河流的地貌结构和动态变化特征,总结了地貌异质性的生态功能,重点分析了深潭-浅滩序列结构的相关研究进展,归纳了蜿蜒型河流异质性的生态学意义。     

河流修复技术研究

河流修复是维护河流健康的重要措施,根据修复重点可分为近自然生态工法、水文模式修复法、河流分类法3类。河流修复具有时间和空间变异特征,包括系统条件和河流水文、结构、物质以及物种3个层面,修复的重点是创建多样性河流形态和改善河流水文条件,本文给出了河流形态多样性修复的主要内容和修复的概念性框架。考虑自然河流径流过程和河道生态保护目标,给出了河道不同保证率条件下的最小生态补水量、适宜生态补水量以及平滩补水量的计算方法,以为水库生态调度提供依据。     

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。     

山区河流修复中生态地貌设计与实践

河流生境是河流生物和物理环境的自然联系,直接或间接影响着河流生态系统动态,地貌修复在河流生境中具有极为重要的地位。对湖北香溪河流域兴山县古夫河段,以河流地貌重构为核心,河流水文连通性、河道栖息地的多样化、河流水质等方面为目的进行了生态修复;在修复区采取了多种工程措施(阶梯生态堰、浅滩、深潭、心滩、边滩等);通过数值模拟和现场监测,对研究河段的生境、水文、水质指标进行了分析。结果显示:生态修复后河道景观多样性指数显著提高;流速多样性增加,跌水后的流速增加为原来的1.6倍,而深潭区的流速则相对减小,形成了不同的流场类型;河道平均过水面积显著提高,为原来的2.6倍,提高了河流的联通性;河道溶解氧含量提升效果明显,尤其是实施了工程措施的位置,跌水上下游溶解氧分别为87.9%和95.6%,河流水质明显提高,河流生境的改善为生物物种的恢复提供了条件。     

黄河下游河道横断面变化特点分析

探讨了黄河下游不同河段断面水力几何形态及断面形态特征参数之间的相互关系与变化特点。研究结果表明:①游荡型河段,河宽随流量的增大而增大,但水深与流量之间基本没有相关关系;②蜿蜒型河段,在水流达到满槽河宽之前,断面几何形态和断面特征参数的变化与游荡型河段相似;在水流达到满槽河宽之后,水面宽与流量关系不大,平均水深与流量成正比关系;③过渡型河段断面特征参数的变化具有游荡型河段的断面特征,又具有弯曲型河段的断面特征。     

黄河宁夏段近期水沙变化及河势演变分析

为研究黄河宁夏段水沙关系和河势演变,通过实测数据分析了近年来该河段水沙变化的特点,结合1993—2015年该河段地形图测绘及大断面套绘分析评估了河势状况。结果表明:黄河宁夏段水沙关系主要表现为水沙量大幅减少、年内水量的分配比例变化较大、来沙系数变化较大等特点。近年来,黄河宁夏段岸线有了较大变化,仁存渡以上河段河岸逐渐变窄,主槽摆动不大;仁存渡以下河段,河岸趋于展宽,主流摆动剧烈。从河相关系变化来看,下青段河相系数变化不大,断面仍保持较为窄深的状态,青石段河相系数总体上呈现逐年变大的趋势,主槽逐年淤高,断面更趋宽浅。2011—2012年,2012年洪水使得河道冲刷,断面变深,致使下青段和青石段河相系数均减小。从滩槽关系变化来分析,滩槽差在1~2 m之间是主槽偏移位移较大的区间,滩槽差越大,主槽偏移位移越小,河势越难摆动。     

三峡、丹江口水库运行前后坝下游不同河型稳定性对比分析

通过计算丹江口、三峡水库运用前后坝下游不同河型的河床稳定系数,分析了建库前后坝下游河床稳定性的变化情况及不同河型稳定性的差异,结果表明:坝下游不同河型的综合稳定系数表现为,分汊河型的稳定系数最大,蜿蜒河型次之,游荡河型综合稳定系数最小;同一河型在不同的河流甚至同一河流不同河段上的综合稳定系数存在差异;丹江口、三峡水库运用以后坝下游不同河型的综合稳定系数均呈增大趋势,河道总体呈现渐趋稳定的态势。     

基于流域尺度的河流治理技术体系与措施配置模式研究

在经济高速发展的今天,人类活动对河流的负面影响逐步增加,需对河流进行治理。河流是一个连续体,其物理、生物特征从源头到入海口都是变化的,并具有防洪、环境、生态等综合功能。为此,河流治理着眼点需强化流域整体,探求流域尺度下的河流治理尤显重要。在“河流等级划分”成果基础上,研究了基于流域尺度的浙江省河流治理技术体系与措施配置模式,根据河流各等级特征,功能要求及当前存在的问题,有针对性地提出了流域尺度下的治理措施,工程技术及相关理念,以期延伸至国内各流域河流的治理中。     

三峡水库蓄水运行后荆江河道特性变化研究

由于三峡水库的蓄水运行、上游建库和水土保持工程的逐步实施,三峡水库入库泥沙量和出库泥沙量均出现大幅减少,坝下游河道将在较长时期内产生较大幅度的沿程冲刷,荆江河段首当其冲.根据三峡水库蓄水运行后荆江河段实测资料,分析了荆江河道特性变化情况,并结合数学模型计算成果,从河型、河势和河床形态等方面对荆江河道特性变化趋势进行了预估.研究结果表明:三峡水库蓄水运行后,荆江河段河道特性总体不会有重大改变,但各河段河势将在长时期内有不同程度的调整,河势调整过程中相应岸段崩岸在所难免.为保障荆江的防洪安全,维护健康长江,促进人水和谐,针对本河段河道特性的变化情况,提出了应对建议和措施.     

宁夏艾依河银川段河湖水与地下水水量转换研究

为了掌握艾依河在银川市段排泄两岸地下水或对两岸地下水的补给情况,选择具有代表性的河段,建设河道水位、两岸地下水位监测断面2处,试验监测不同时段河道水位与两岸地下水位的关系。试验监测结果分析表明:部分河段河道水位长期高于两岸地下水位,河道年补给两岸地下水量达到80.6万m3/km,抬高了河道两岸地下水位,造成河道两岸土壤盐渍化较重;部分河段河道水位低于两岸地下水位,河道承担地下水的排泄,年排泄地下水量2.558万m3/km。研究成果可为艾依河水量调度、两岸土壤盐渍化的防治提供技术支撑。     

辽河流域洪水出路安排

本文根据辽河流域的洪水特点和防洪工程布局,对流域内的主要水系西辽河、东辽河、辽干、浑河、太子河和大辽河设计洪水出路进行了合理安排,同时,简要介绍了超标准洪水的防御对策。     

长江流域河流泥沙与治河防洪研究及实践

按照河流与泥沙基本理论研究、河流水沙模拟与专题研究和长江治理与防洪实践应用3个领域,对长江流域河流泥沙与治河防洪研究及实践进行综述。①河流与泥沙基本理论研究包括河流分级、干流河道分段与河势贴体网格等河流分类及形态研究,以及泥沙分界、长江水沙变化与输沙地形对比等泥沙特性及运动研究。②河流水沙模拟与专题研究包括河流水沙模拟研究与河流水沙专题研究,河流水沙模拟研究涉及河流水沙数学模型、应用及关键技术;河流水沙专题研究列举了弯道水流基本特性及数值模拟、空腔回流区水沙特性及模型变态影响研究,以及河湖岸线洲滩利用对河湖功能影响研究。③长江治理与防洪实践应用包括重大治江工程(三峡、葛洲坝、南水北调)研究、治江重大问题研究和长江防洪实践应用3个方面。建议加强基于泥沙的河流研究、不限于河流的泥沙研究以及河流与泥沙相互影响研究,并强化河流泥沙理论研究与治河防洪实践应用之间关联研究与成果转化。     

2016洪水+长江中下游防洪与治河问题再探

基于2016—2019年长江防汛与河道查勘新实践、长江中下游洪水与河势的新变化与新形势,以及以往研究基础与成果,总结提出了2016洪水⁺长江中下游防洪与治河10大新问题,即流域水沙变化、河流情势变化、水文节律改变、河道洲滩演变、干流槽蓄变化、江湖关系影响、水位流量关系、防洪布局调整、河湖治理技术,以及河流管护研究。采用“原因Ⅰ-响应Ⅱ-影响Ⅲ-对策Ⅳ”4级体系,对10大新问题进行了体系分类、关系构建、课题分解与研究探讨,构建了“之字形层次驱动”和“田字形关联影响”2组关系。研究增进了三峡工程对长江中下游洪水与河势影响的辨识,强化了对变化条件下长江中下游防洪与治河问题的“层次化”与“系统化”梳理。     

河流功能评价的研究进展

在总结国内外河流系统和河流功能相关研究成果的基础上,提出了河流系统和河流功能的定义,并将河流功能界定为自然功能、生态环境功能、社会服务功能三大类。从河流生态功能、综合功能两个角度介绍了河流功能评价的内容,同时综述了河流功能评价的预测模型法和多指标评价法,并分析了其优缺点。针对目前河流功能评价理论与方法研究中存在的不足,建议从拓展和完善河流系统与河流功能的基本理论与概念、形成合理有效的河流功能评价方法等方面,进一步开展河流功能评价的研究,特别强调了多元统计法中的函数法是未来河流功能评价的方向。