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国外河流生态修复技术现状

更新时间:2014-02-13 10:05 来源: 作者: 阅读:7224 网友评论0

上世纪90年代,水生态与水环境问题已经成为《世界水论坛会议》、《国际大坝会议》、《国际水利学会议》等一系列国际学术会议的核心议题,这些会议有力地促进了水生态与水环境科学在全球的交流与发展。上世纪70年代以来,一些发达国家的科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响,提出了如何进行补偿的问题,在此基础上产生了河流生态修复的理论与工程实践。

目前国外河流生态修复技术有很多种,主要包括:在河流整治中,结合洪水管理,贯彻“给河流以空间”的理念,通过建设分洪道和降低河漫滩高程等措施予以实施;河流连续性的恢复,包括纵向的连通和河道与河漫滩区的横向连通,包括建设低坝并设置鱼道、堤防拆除或后退等;河流蜿蜒性的恢复;河道岸坡生态防护;河流深槽和浅滩序列的重建;洪泛区湿地特征的创建;河流内栖息地加强结构(如遮蔽物、遮荫、导流设施等);亲水设施的建设;河道浚挖泥土的利用;多孔和透水护岸材料和结构的开发和应用及工程施工技术等。此外,结合河流生态修复规划和设计,一些规划设计模型和方法也被提出。在筑坝河流上,针对改善下游河流的生态系统状况,有关水库优化调度方式的研究和示范在一些国家也进行了一些研究,并初步取得一些成果,如河流生态需水量评价技术,洪水过程对鱼类繁殖的影响,自然水文过程模拟等。

同时,国外很多国家利用生态学理论,采用生态技术修复河道内受污染水体,恢复水体自净能力,具有工程造价少,能耗和运行成本低、净化效果显著等特点,积累了很多实践经验。生态方法修复受污染水体主要包括人工湿地处理系统、河道直接净化技术、氧化塘处理系统、植物-土壤处理系统、水生植物处理系统、生物操纵技术等。如美国的北卡罗来纳州的摩罗赫德市的氧化塘污水处理、日本霞浦湖边上的生物公园、波兰Wariak湖中放养鱼类控藻等工程。

19世纪中期,在欧洲阿尔卑斯山区,大规模的河流整治工程造成了生物多样性降低,人居环境质量有所恶化,河流生态工程设计理念和方法开始引起人们的重视。20世纪50年代德国创立了“近自然河道治理工程”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。其突出特点是流域内的生物多样性有了明显增长,生物生产力提高,生物种群的品种、密度都成倍增加。治理后另一个特点是河流自净能力明显提高,水质得到大幅度改善。

20世纪80年代开始的莱茵河治理,为河流的生态工程技术提供了新的经验。莱茵河保护国际委员(ICPR)于1987年提出了莱茵河行动计划(RhineActionProgram),以生态系统修复作为莱茵河重建的主要指标,到2000年鲑鱼重返莱茵河,这个河流治理的长远规划命名为:“鲑鱼一2000计划”。沿岸各国投入了数百亿美元用于治污和生态系统建设。到2000年莱茵河全面实现了预定目标,沿河森林茂密,湿地发育,水质清澈洁净。鲑鱼已经从河口洄游到上游(瑞士)一带产卵,鱼类、鸟类和两栖动物重返莱茵河。

2000年,欧共体颁布了“水资源框架指南”,其目标是在2015年之前,使欧洲所有的水体具有良好的生态状况或具有这方面的潜力。每个成员国必须针对本国情况制定具体目标,并采取各类措施确保目标实现。英国早在20世纪90年代就在一些河段进行生态修复工程建设,获得了广泛关注并最终得到了大多数人的认同。成立了英国河流修复中心,制定了“河流修复指南”,在流域尺度下进行河流的生态修复。

在美国,有关河流生态修复的研究和实践也取得了很好的经验。1992年出版了“水域生态系统的修复”。1998年出版了“河流廊道修复”,指导河流修复工作。美国陆军工程师团水道试验站在1999年6月完成了《河流管理-河流保护和修复的概念和方法》研究报告。日本,澳大利亚等国,也进行了大量研究。日本建设省发布的《河川砂防技术标准(案)及解说》,提出河道岸坡的防护结构有生态和自然景观等环境功能,护岸应采用与周围自然景观协调的结构形式,即“近自然工事”,或“多自然型建设工法”。澳大利亚水和河流委员会于2001年4月出版了《河流修复》一书,为河流修复工作提供技术指导。

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