堤防工程对河流生物多样性的影响分析

目前,我国的河道治理工程大多是为了满足人们对于供水、防洪、航运等经济需求,而生态环境保护的需求考虑很少,导致河流的异质性降低,从而影响了生物的多样性。以长江南京新济洲河段为例,介绍了河道整治工程实施情况。这些工程在发挥积极作用的同时,也改变了河道原来的天然情况,使河道更加顺直,河底高程更加单一,堤岸硬化,流速加快。这些改变有利于该河段原来某些生物的生长,而对另一些生物的生长将产生不利影响,使河流的生物多样性降低。依据该河段的原有水生生物,对河道整治工程可能产生的影响进行了分析。根据分析成果,提出了保护生物多样性的若干措施。     

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。     

广东丘陵区小型河流生态需水量多种方法估算

目前国内河流生态需水量研究多针对干旱半干旱地区和生态已退化的河流,而较少研究南方河流,对广东丘陵地区中小型河流研究更是匮乏。广东水资源相对丰富,但水资源开发强度不断增大,加上水质污染,河流生态退化已成为亟需解决的问题。根据泗合水双桥水文站1980~2010年日径流和实测断面资料,采用6种常用方法计算了泗合水的生态需水量,并分析计算结果。结果表明,NGPRP法、最小月平均流量法、逐月最小生态径流法的结果相对较为理想,但全年采用同一个生态需水量不符合广东河流汛期水量充足生物繁育栖息地要求高,而非汛期河流水量少生物越冬栖息地要求低的自然规律。将汛期和非汛期的径流独立排频,分别计算两个时段的生态需水量,其结果可满足河流径流和生物繁育的自然规律。研究为估算广东丘陵地区河流生态需水量提供了思路和方法。     

基于分区分类功能的江苏省河湖空间管控框架

为解决当前我国河湖在生态、功能以及空间上存在的问题,提出了一种基于分区分类功能的河湖空间管控框架。以江苏省为研究对象,以省内四大河流水系为基础,结合省内的自然地理、水资源、生态等条件进行自然地理、水资源、行政水系、防洪除涝、水土保持以及水资源保护分区,并基于协同理论对分区进行空间融合,得到最终分区方案,进而对分区内河湖的主次功能进行分析归总,并依据现有范围规定和管控红线需求对各分区进行管控范围划定。     

韩国城市河流生态恢复的案例与经验

通过介绍和分析韩国清溪川与光州川生态恢复的案例,在河流生态恢复的设计理念、技术方法等方面提出对我国城市河流治理的借鉴。认为只有把城市河流生态恢复作为系统工程,对城市河流进行多目标的恢复治理、将河流治理列入城市规划、分区域规划和建设、多学科开展研究和基础调查、营造动物栖息地、恢复河流自然功能才是城市河流生态恢复的归宿。     

中型山区河流水电站下游的鱼类生态需水量计算

为更好地对中型山区河流水电开发减水河段的鱼类生境进行保护,对鱼类生境水力参数标准构建进行研究。参照大型河流鱼类生境水力参数标准,根据中型山区河流的特点,构建中型山区河流鱼类生境水力参数的推荐标准,并选取有代表性的四川中型山区河流杂谷脑河以及红叶二级、理县、甘堡三电站,对所构建的参数推荐标准的适宜性与可操作性进行分析验证。在适宜性分析方面,根据原型观测结果,验证了所构建的推荐标准能够真实反映中型山区河流鱼类对生境的实际需求;在可操作性分析方面,采用生态水力学法对三电站减水河段的鱼类生境水力参数进行模拟分析,并应用所构建的生境水力参数推荐标准,得到三电站的生态基流量推荐值,通过综合分析可知,所得到的生态基流量推荐值占年均天然流量的比例都不高,在水电工程运行实践中,具有可操作性。通过原型观测与生态水力学数值模拟综合验证所得到的中型山区河流鱼类生境水力参数推荐标准,能反映鱼类对生境的实际需求并具有可操作性。     

堤岸防护工程综述

结合国际《堤防工种设计规范》（GB50286－98）第7章堤防防护工程的内容，论述了堤岸防护工程的作用、分类、设计的基本要求，常用的材料结构型式及其发展过程。堤岸防护工程可分为坡式护岸、坝式护岸、墙式护岸及其他护岸四类，常用材料、结构型式有8种。全国江、河、湖、海基本情况不同，所处地域、环境、条件差异很大，需要因地制宜地采用防护工程的布局形式以及材料结构。     

西辽河流域地表地下复合生态需水研究

针对西辽河流域水资源开发利用强度大、地下水超采、平原河流断流等严重的生态问题,将河道生态流量与地下水位作为整体来考虑,系统地确定复合型生态需水。首先以河道为对象,计算了最小生态流量、适宜生态流量;其次,以河岸为对象,以地下水与河流补排关系和避免盐碱化为依据,以河道生态流量为边界条件,确定了支撑河道生态需水的生态地下水位。西辽河流域的地表地下复合生态需水指标由河道最小生态流量和适宜生态流量以及地下生态水位构成,可为流域水资源规划和管理、生态系统保护和恢复提供科学依据。     

关于堤防工程规范中增加生态技术内容的建议

在防洪工程建设中，需要兼顾生态需求，合理引入生态工程技术，减轻水利工程对河流生态系统的负面影响，避免自然河流的人工渠道化和非连续化，很多发达国家的堤防工程规范中已明确提出了这方面的要求，并发布了有关的技术导则或手册．参考国外的经验和最新技术进展，从我国堤防工程建设的需求出发，提出我国堤防工程规范中应增加生态技术内容，并就防洪工程规划的原则、堤线布置及堤型选择、河流断面设计、岸坡防护、景观建设、工程施工和工程管理等几个方面相应条款的修订提出了具体建议、     

高原河流生态保护模式初探——以地震灾后重建“两河”生态保护为例

与平原河流相比,高原河流具有独特的水动力、地质地貌和生态特点。以青海省玉树州结古镇2010年遭受的地震为背景,在对现状进行充分调研、分析的基础上,查找存在的问题,立足治理需求,在满足防洪排涝要求的基础上,提出生态环境改善和景观水文化重建模式,为结古镇未来的经济社会发展和人民生活提供安全、舒适的水利支撑。将生态水力学与工程水力学相结合,根据扎西科河和巴塘河的特点(水文、地理和气候特征),以当地鱼类为保护目标,采用近自然修复技术,确定了河道的平面形态和断面型式。结合《结古镇地震灾后重建总体规划》,对滨水空间进行了划分,并根据有关规范对三线进行了界定。同时对河道的管理提出了一些建设性意见,可对扎西科河和巴塘河的可持续发展提供参考,对流域的治理和保护工作提供借鉴。     

Grundlegende Erkenntnisse im Rahmen des Pilotprojekt Bad Deutsch-Altenburg – Die Bedeutung der Stromsohle und Uferzonen für ökologische Prozesse und Artengemeinschaften an einem stark regulierten Fluss,der Donau

To ensure a long-term ecological stability, rivers need areas that are available at different discharge situations as highly productive habitats which are connected with the river. These retention areas or biologically active zones are important for the riverine communities as refuge (e.g. benthic macroinvertebrates and fish) or the development of benthic algae communities as basis for the riverine food web as well as retention zones to perform various ecosystem services (e.g. nutrient retention). Especially during low water level situations, the river shorelines and the river bed itself are of significant importance, but highly degraded in intensely regulated river systems such as the Danube River. A basic understanding of the processes and functional correlations is required to avoid negative consequences of engineering measures applied and to improve the ecological conditions. In the framework of the pilot project Bad Deutsch-Altenburg in the Danube River east of Vienna not only monitoring the implementation of engineering measures is required, but also scientific knowledge gained about basic ecological relationships and potential responses of riverine communities. This article presents results of several years of investigations on the distribution and development of three organism groups (benthic algae, benthic macroinvertebrates and fish) along different riparian structures and in the river bed of the Danube River.     

中小河流治理工程中的生态设计理念

该文针对中小河流治理问题,从生态设计的角度,提出在中小河流治理中要建设自然的、能呼吸的、有生命的、清洁的、原生态的、低碳的河道,并给出这些生态设计理念的具体要求和实施意见及建议,可供中小河流治理工程设计参考。     

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。     

Instream flow methods: a comparison of approaches

Minimum flows in rivers and streams aim to provide a certain level of protection for the aquatic environment. The level of protection is described by a measure such as a prescribed proportion of historic flows, wetted perimeter or suitable habitat. Conflicting minimum flow assessments from different instream flow methods are arguably the result of different environmental goals and levels of protection. The goals, the way in which levels of protection are specified, and the relationship between levels of protection and the aquatic environment are examined for three major categories of flow assessment methods: historic flow, hydraulic geometry and habitat. Basic conceptual differences are identified. Flow assessments by historic flow and hydraulic methods are related to river size and tend to retain the ‘character’ of a river. Habitat-based methods make no a priori assumptions about the natural state of the river and flow assessments are based primarily on water depth and velocity requirements. Flow and hydraulic methods assume that lower than natural flows will degrade the stream ecosystem, whereas habitat methods accept the possibility that aspects of the natural ecosystem can be enhanced by other than naturally occurring flows. Application of hydraulic and habitat methods suggests that the environmental response to flow is not linear; the relative change in width and habitat with flow is greater for small rivers than for large. Small rivers are more ‘at risk’ than large rivers and require a higher proportion of the average flow to maintain similar levels of environmental protection. Habitat methods are focused on target species or specific instream uses, and are useful where there are clear management objectives and an understanding of ecosystem requirements. Flow and hydraulic methods are useful in cases where there is a poor understanding of the ecosystem or where a high level of protection for an existing ecosystem is required. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于遥感的鄱阳湖五河滨岸带生态功能分区研究

河流滨岸带在净化水体、截留污染、景观休闲等方面起着极为重要的作用。为了分析鄱阳湖五河不同河段滨岸带的生态水利功能,从自然功能和社会功能两大方面构建了滨岸带功能分类体系,综合运用遥感、GIS等空间信息技术,对鄱阳湖五河典型河段的滨岸带进行了地表覆盖解译和功能分区,进一步分析鄱阳湖五河典型河段滨岸带现状及横纵向的空间差异。基于典型河段滨岸带现状分析,探讨了滨岸带生态水利功能在河流纵、横向上的空间分区,最终结合不同河流不同河段的特点给出针对性的生态水利治理建议,为实施流域生态保护与生态建设的分区管理、区域产业布局、生态防灾减灾、环境保护与建设规划等提供科学依据。     

人与河流和谐发展

人类根据社会经济发展的需要，对河流开发利用和改造的力度不断加大，引发了河流自身和周边环境的一系列问题。我国近几十年采以空前未有的速度和规模进行水利建设．虽取得了巨大效益，但也在一定程度上影响了河流的自然功能和永续利用，对此必须引起高度重视．通过对河流的形成和发展、河流的自然功能、河流的基本特征等方面的研究．可看出人类活动和河流演变是相互影响的。针对我国河流的现状和问题，提出必须落实科学发展观，坚持人与河流和谐发展，并且需要研究及处理好三个方面的问题，包括总体要求和区别对待，保证生态和环境需水．以及在河流开发、利用、保护和管理方面应当注意的一些问题。     

城市河流生态修复浅议

城市河流与城市的产生、发展息息相关，且是城市生态系统的重要组成部分，因此研究城市河流对于城市可持续发展及满足人们对于城市环境的需求变化具有重要意义。本文针对城市河流的现状，如直线化、平面化严重、水环境质量恶劣、生态系统功能丧失、水景观缺乏等，分析了造成城市河流当前问题的原因：一是城市化进程的影响；二是人类规划利用城市河流的理念不当。提出了城市河流生态修复应遵循的原则和指导思想，恢复河流生态功能的方法（多自然河流建设，生态技术的应用，创造适宜的生境，利用城市水文循环过程等）及城市河流景观建设的主要因素（合理的可见度、景观异质性、自然因子的有机融入、文化底蕴的挖掘等），并探讨了未来城市河道整治的发展方向。     

中小河流生态护岸技术发展趋势与热点问题

目前我国河流整治工程中过度硬化现象仍较普遍,亟需开发和应用兼具生态保护、资源可持续利用以及符合工程安全需求的生态护岸技术。生态护岸不仅具有传统护岸的行洪、排涝以及水土保持等功能,而且还融入了城市景观、文化和生态等内容,以实现人与自然的和谐共处。结合生态护岸的基本定义,总结了国内外在中小河流生态护岸研究方面的进展及其不足之处,阐述了生态护岸构建技术,指出生态岸坡构建应与传统护坡技术结合、与土工合成材料结合,同时注重新型植被生长基质研发和施工方式的创新。针对现阶段生态护岸技术在破坏机理与耐久性、生态恢复效果定量评价等方面的不足之处,文中提出了若干生态护岸建设中亟需攻克的共性关键技术问题,并展望了未来的主要研究方向。     

基于生态水文学法的湘江生态流量研究

河流生态流量是维持河流生态系统健康的重要条件。选取湘江(湘潭)作为控制性断面,采用生态流量年内展布法和IHA-RVA法计算河道最小和适宜生态流量,并以Tennant法进行合理性验证。结果表明:最小生态流量为639.6 m~3/s,占多年平均天然流量的32.2%;适宜生态流量为983.4 m~3/s,占多年平均天然流量的49.5%。该方法计算的生态流量结果能够满足河流生态目标的需求,与天然河流年内丰枯变化状态相吻合,计算结果较为合理。研究可为湘江湘潭的水资源管理以及生态系统的保护和恢复提供科学依据。     

Regulated rivers in the United Kingdom

This paper identifies the principal regulated rivers in Britain and summarizes their physical and ecological characteristics. Virtually all major rivers in the United Kingdom are shown to be regulated directly or indirectly by mainstream impoundments, interbasin transfers, pumped storage reservoirs, or groundwater abstractions. Flow records for sixty per cent of all gauging stations are significantly affected by flow manipulations. Three phases in the development of river regulation are identified: firstly, the development of direct supply and compensation reservoirs from 1840; secondly, the development of large dams and large-scale interbasin water transfers from 1890; and thirdly, the modern era of multipurpose river regulation that began in 1965. Any assessment of the environmental effects of river regulation must consider the spatial variation of natural river systems throughout the U.K., climatic changes, and the cumulative effect of river regulation and other impacts over an historic timescale. Today, the rivers of the U.K. are shown to have an underlying character that reflects the marked climatic, geologic, and topographic differences between the upland north and west, and lowland south and east; differences in part that relate to their different histories during the Pleistocene. However, many rivers show the effects of human impacts that began about 5000 years ago. Most rivers have experienced changes since about 1930 consequent upon afforestaton, land drainage, and channelization. These, together with short-term climatic changes, make defining ecological impacts of river regulation problematic. Pollution has had the most dramatic effects. Nevertheless, it is suggested that new concepts of environmentally sound river regulation could lead to the restoration and even enhancement of rivers in the United Kingdom.