怀柔区河流生态治理的实践

分析了传统治河方式存在的问题,在此基础上详细介绍了怀柔区对河流进行生态治理的做法:恢复河道形态及营造水景,建立滨水环境;对河道护岸进行生态修复;疏浚河道;对河岸带进行生态治理和加强后期管理;净化河流水质。提出了对河流进行生态治理的建议:对河流的开发和治理要避免先破坏后修复;完善污水收集和处理系统,从根源上截断河流污染源;沿河岸绿化要多采用本地植物,乔灌草结合;加强宣传,让河流生态修复意识深入人心;进一步建立责任体系和检查考核制度。     

河岸带植物生态水文效应研究述评

河岸带生态系统在人类强烈干扰下退化严重,是河道治理的主要对象,随着河道治理理论的发展,近自然植物措施将逐渐代替传统工程措施。综述了河岸带植物的形态和生理生态水文效应,形态水文效应主要表现为阻流、导流和截流三个方面。生理生态方面,分析了河岸带植物吸水、含水和蒸腾耗水等环节的特点。认为还需要对不同种类植物的水文效应机理进行全面认识,才能对多种植物组合起来的不同植物群落在大尺度上对水文过程的影响有整体把握,并需要考虑河道自身形态特点,提出河岸带生态系统的重建和恢复是河道治理的关键。     

河道治理工程中景观绿化植物的选择——以河北滦平县牤牛河上游(县城段)河道治理工程为例

随着人们生活水平的提高,对河道治理工程中河道绿化、滨水景观建设的需求不断增加,景观植物的选择对于提升河道景观、改善城市河道生态环境起着关键的作用。为了探讨如何科学合理地选择河道景观绿化植物,以河北滦平县牤牛河上游(县城段)河道治理工程为例,从河道植物选择的原则及物种丰富度、驳岸与植物选择之间的关系等方面进行剖析,最终筛选出了荷花、千屈菜、山桃、连翘等30种景观绿化植物,可为今后类似工程绿化植物的选择提供参考。     

石笼网技术在河道拦水坝建设中的应用

石笼网具有透水性好、柔韧性好、耐腐蚀、整体性好、景观效果好、施工简单等优点,近年在河道生态治理工程中得到广泛应用。以滦平县伊逊河河道生态治理工程为例,介绍了石笼网在河道拦水坝建设中的应用,并分析了石笼网拦水坝对河道生态环境的影响。分析得知石笼网拦水坝可有效拦截河道上游泥沙、增加生物多样性、改善河流水质、提升河道景观,适合在河道生态治理中广泛应用。     

寒区河道生态护坡优选研究

以黑龙江省松花江干流治理工程通河段为试验区,采用不同植物配置模式,现场建设了框格绿化混凝土等9种类型河道生态护坡。通过对河道生态护坡植被生长状况调查,运用层次分析法,从生态护坡的生态性、经济性、施工综合性和景观综合性等4个方面选取13个指标,构建了寒区河道生态护坡综合评价指标体系,并运用综合指数评价法优选出寒区河道适宜的生态护坡类型,可为寒区河道生态护坡设计方案提供理论和实践参考。     

京郊白河湾水文形态调查及生态修复模式探讨

选取北京市怀柔区白河部分河段为研究对象,在2010—2014年对其河流水文形态进行了5次实地调查,结果显示:河流水文形态逐年变差,2014年研究区河段保持自然河流水文特性的河道长度只占研究区河道总长度的14.7%;河流水文形态破坏的主要原因是旅游业发展对河流扰动的增加、不合理的河道整治工程和当地群众较差的河流生态保护意识。在充分了解河流水文形态破坏的原因和当地社会经济发展对河流需求的基础上,提出了纵向以潭代坝、横向生态护岸和局部小型湿地等适合研究区河流水文形态修复的治理模式。     

我国道路边坡治理现状及其对策

我国道路边坡治理现状主要表现为:边坡绿化以草本植物为主,生态护坡的效果欠佳;边坡设计治理措施简单,自然环境的破坏严重;边坡植被恢复水平较低,生态绿化的任务艰巨。针对我国道路边坡治理现状所采取的主要对策是:边坡设计施工要以边坡稳定性和保护环境生态为前提;提高土壤植被系统的生态护坡效应;合理选择与搭配生物护坡工程的植物物种。     

HEC-RAS在河道生态治理中的应用——以滦平县兴洲河路南营段河道治理工程为例

在河道生态治理中,充分认识河道治理前后河床断面及河道植被等对水流、水位的影响,有利于更合理地进行河道生态治理综合措施的配置。以滦平县兴洲河路南营段河道治理为例,参照水面线计算公式,采用HEC-RAS软件对该段河道治理前后的水面线进行了分析计算,然后根据治理前后河底糙率系数的差异及不同断面的水位变化分析了河道治理效果。采用HEC-RAS软件进行水面线计算的结果显示:治理前随着河底纵坡的变化,水面线变化不平稳,水流流速在不同断面间发生变化;与治理前相比较,治理后的水面线(设计值)变化平缓,水深变化平稳。在河道治理中,采用河道清淤、设置护堤坝和生态护岸等措施,同时进行湿地恢复、河岸绿化等工程的建设可以达到生态治理目的,即使在遇到10年一遇洪水时也能够防治或者消除洪水对两岸的威胁。参考不同河段通过HEC-RAS推求的河道水面线成果,提出了在河道治理过程中滨水植物的选择和配置方案。     

渭河宝鸡市区段生态治理工程综合评价

建设生态河堤、控制河流污染、创建滨水景观已经成为国际上城市河流治理发展的总趋势。以详实的数据为基础,对渭河宝鸡市区段生态治理工程进行综合评价。此项工程的实施,不仅能够保障防洪安全,还可以综合开发利用河道资源,提高市区的绿化水平,营造水域景观,美化环境,提高城市品位,优化投资环境,具有显著的社会经济效益和生态环境效益,为城市的可持续发展奠定了良好的基础。     

北京市山区河道生态治理工程设计体会

旅游业的发展和民用建筑侵占河道现象的加剧,使山区河道行洪能力、生态承载力及水质受到了严重影响,这不仅关系到山区河道的行洪安全,而且将对山区生态景观和沟域经济的发展产生不利影响。河道作为过水的通道和水体环境的重要载体,其治理过程和治理结果将直接影响河流本身及周边的生态环境。以怀九河二期生态治理工程设计为例,探索了河道治理措施及其配置设计,包括护村堤建设、水位标志桩设立、河道环境整治和河道绿化工程等内容。整治后的河道可保障防洪安全、生态安全和河道沿线居民与游客的生命财产安全,将全面提升河道的社会价值、生态价值和经济价值,其设计思路可为同类河道的生态治理提供借鉴。     

土壤生物工程在北京河流生态恢复中的应用研究

为了研究土壤生物工程措施在河流生态修复中效果,选择北京怀九一渡河段裸露坡岸为研究对象,针对该河段坡面存在着溅蚀,面蚀,沟蚀及侧渗侵蚀等土壤侵蚀现象,采用扦插、生物垫和梢捆3种土壤生物工程措施对河流岸坡进行治理,分别对施工4个月、8个月后植物的生长特征、稳固岸坡效果进行了调查观测,结果表明:在不同土壤生物工程措施下,成活金丝柳的生长情况均达到较高水平,但在以水分、覆土过厚等制约因素下,金丝柳的生长表现出明显差异;扦插措施根系扎根深,易成活,对深层土壤的加固作用良好;土壤生物工程施工后河流岸坡植物快速恢复,生物多样性增加。最后总结了北京地区土壤生物工程施工以及后期管理防护中的注意问题,以期为北京地区河流的生态治理提供一定的技术指导和理论支持。     

珠江流域坡耕地的整治

分析了珠江流域坡耕地产生的原因和分布情况,指出珠江流域坡耕地具有分布集中、坡度陡、土层薄的特征,开展珠江流域坡耕地整治具有紧迫性和艰巨性。同时提出了坡耕地整治措施及在珠江流域的一般作法。     

子牙河水系滨岸带植物群落结构及其与环境的关系

[目的]以海河流域子牙河水系河流滨岸带植物为对象,研究影响植物群落结构和分布格局的主要环境因子,为相关研究提供依据。[方法]2013年6月,在子牙河水系干支流设置了94个滨岸带样地,调查植被结构和海拔、护岸类型、堤外土地利用类型等6个环境因子。[结果]子牙河水系滨岸带植物共249种,分属于51科,166属。山区河段滨岸带有199种植物,分属于43科,135属,优势物种有芦苇(Phragmites australis)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)、荆条(Vitex negundo)、黄花蒿(Artemisia annua)等;平原河段滨岸带有36种植物,分属于22科35属,优势物种主要有芦苇(P.australis)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)等,山区植物丰富度明显高于平原区。[结论]海拔高度和堤外土地利用类型与植物群落结构显著相关。水热条件和人类活动压力是影响植被构成的主要成因。     

中国黑河流域与澳大利亚墨累-达令河流域水管理对比研究

水管理问题是中国西北内陆河流域社会经济发展及生态环境建设的关键问题之一,而有效的水管理,是中国各大河流尤其是西北内陆流域面临的重要问题。在对中国西北黑河流域与澳大利亚东部墨累-达令河流域概况分析的基础上,探讨了两流域水管理的相关问题,在借鉴墨累-达令河流域管理的成功经验基础上,提出了优化黑河流域水管理的对策:(1)优化用水结构,提高经济效益;(2)重视统一管理,实现水资源优化配置;(3)强化组织管理,制定流域管理法;(4)鼓励公众参与,进一步深化水权制度改革。     

论水工治河与沿河生态系统可持续发展的相关性

治河治水是关系到构建和谐社会的头等大事,我国以前所建的河道型高坝水库无疑在防洪、灌溉、发电与航运等方面都发挥了很大作用,但同时也带来了一些负面影响,如移民和少水区的高坝下游断流,尤其以干旱和半干旱地区为甚,致使水库下游段的沿河生态系统发生劣变或崩溃。运用水利学和生态学的基本原理,在认真分析我国不同水资源区纯自然型河流运行特点及人为科学调控措施方面的特点、适应性、运行特征与其正、负面环境效应的基础上,指出要保持河道型高坝水库下游沿河生态系统的可持续发展,必须树立新的治河理念和采取符合当地实际情况的治河治水措施。河流的沿河生态系统可否持续发展,主要影响因素有水量、水质、边岸稳定性、生物多样性及人为干预的科学性等五大类,并提出六点科学建议,特别是突出了修建低坝群的“小水利”和全流域综合性科学管理措施的功效。     

农田河道河岸土壤含水量变化特性分析研究

河岸土壤含水量是选择农田河道护岸植物的一个重要影响因素。根据2008年10月~2009年9月对宁波农村地区3条典型农田河道河岸土壤含水量的周年监测结果,同时结合同期的降水量数据和河道水位数据,开展宁波农村地区农田河道河岸土壤含水量的变化特征研究。结果表明:(1)农田河道河岸不同位置的平均土壤含水量顺序为位置3(常水位至洪水位河岸区域)>CK(岸边蔬菜地)>位置2(洪水位至岸顶河岸区域)>位置1(岸顶区域),岸顶及洪水位以上河岸区域的土壤相对干燥,而常水位至洪水位之间河岸区域相对湿润,但此区域土壤含水量变化幅度大,长期处于旱湿交替状态;(2)河岸位置1和位置2的土壤含水量与采样当地3日内的降水量之和存在显著相关关系,河岸位置3的土壤含水量与降水量相关性不显著,而与河道水位高低存着极显著相关关系。(3)农田河道河岸不同位置的护岸植物选种需根据土壤含水量变化特征进行确定。     

乡村河道生态护坡评价方法

[目的]探讨乡村河道生态护坡的评价方法,为提高新农村建设中乡村河道生态综合治理水平提供支持。[方法]从生态护坡成本、施工材料、对基本水利功能影响、生态功能和社会景观功能等5个方面系统地构建平原、丘陵和山区3种乡村河道生态护坡综合评价体系,利用层次分析法确定这3种乡村河道生态护坡指标权重,并运用秩和比法对生态护坡进行评价。[结果]对生态石笼护坡、生态混凝土护坡、植物护坡、木桩护坡、山石护坡、生态砖挡墙和生态袋护坡等7种生态护坡进行选择并在3种不同乡村河道下进行综合评价,确定出生态砖挡墙和植物护坡适用于十五里河中下游河段,其加权秩和比值(WRSR)值分别为0.692 3和0.662 2;生态砖挡墙和生态混凝土护坡适用于慈湖河采石段,其WRSR值分别为0.663 5和0.659 0;生态混凝土护坡和生态石笼护坡适用于九华河上游段,其WRSR分别为0.551 6和0.537 8。[结论]该评价体系的评价结果较为合理,可用于改善和提高乡村河道生态护坡的建设水平。     

Handling Sediments in Dutch River Management: The Planning Stage of the Maaswerken River Widening Project

Background, Aim and Scope   Faced with higher peak discharges in the foreseeable future, the Dutch government has decided to increase the discharge capacities of the Dutch Rhine and Meuse rivers. Instead of raising the dikes, river widening measures are to be undertaken, in and along the riverbed. Such measures include surface level lowering along the rivers, channel deepening, the addition of high-discharge channels and the removal of hydraulic obstacles. To cover or reduce the costs of river widening, a coupling with aggregates (sand and/or gravel) extraction has been considered. Although the rationale of this concept is basically sound, it has met with considerable resistance, especially along the southernmost stretch of the Dutch Meuse River, in the Maaswerken project area. Main Features: The Dutch river widening projects are quite unique in size and occurrence, and the number of publicly documented case histories available for the planning of such works is inevitably few. We review the planning and decision-making process for the Maaswerken project, which is in a more advanced stage than that of the corresponding project for the Rhine. Sediment handling and aggregates extraction are focused on, which are key issues to this case. Results: - Discussion: In the study area, there is a conflict of interests between the extractive industry and the local communities. The industry faces a policy of phasing out mineral extraction; river widening presents the last significant prospects in the area. The general public, however, has come to resent mineral extraction because of its historical impacts. Aiming at a manageable process, the Maaswerken project management kept most stakeholders in a basically reactive position: the general public was kept informed and enabled to submit formal reactions to draft planning decisions. Aggregate extraction plans and extraction volumes were only discussed with the industry. Despite not being represented, the public influenced this negotiation process by expressing dissatisfaction with interim outcomes through the media and political channels. Plans had to be reconsidered, and this closed process turned out to be only seemingly efficient. Conclusions: The level of public concern regarding the Maaswerken project suggests that the overall level of stakeholder involvement may have been insufficient, even though it complied with pertinent environmental and planning legislation. A participation deficit seems to have mainly occurred when defining the project's preconditions: a predefined, controversial role for the extractive industry was implicit in self-financed river widening. As planning and decision making in large projects such as the Maaswerken are prone to be affected by a negative public opinion, it is recommended that social feasibility is assessed and addressed at the very outset. Perspectives: -     

Boundary conditions of morphodynamic processes in the Mura River in Slovenia

Many alpine gravel-bed rivers have been altered in the past due to human interventions. A typical transboundary alpine river in Central Europe flowing over Austria, Slovenia, Croatia and Hungary is the Mura River (length: 465 km, catchment area: 14,304 km²). The main problem of the river before leaving Austria is bed degradation (average 0.5 m from 1970 to 2000) as a combined consequence of river regulation works and the reduced sediment supply from the upstream reaches due to the construction of hydro power plants. River restoration measures for the river reach on the border between Austria and Slovenia (SLO–A Mura reach) were proposed in 2000 to support both ecological and flood protection purposes that apply the concept “of self-restoration”. In order to apply similar process-oriented restoration strategies in the Mura River downstream in Slovenia, we consider the potentials for self-forming river processes. We have analysed the sediment granulometry and morphology of the Mura River in Slovenia, and discussed morphodynamic processes to detect potential for the Mura River recovery into a more diverse morphological structure. The cross section area increased by 8% between 1979 and 2005 on average, mainly due to riverbed degradation. On average, the thalweg of the Mura riverbed in Slovenia had degraded by 0.28 m in the 1979–2007 period, with the highest degradation of 2.28 m in one cross section and some cross sections being stable. The high river degradation trend from the SLO–A Mura reach is slowly shifting to the downstream direction into the Mura River in Slovenia. Nevertheless, the clear downstream coarsening of river sediments turns into the normal trend of sediment fining in the Mura River reach in Slovenia. The “self-restoration” potential in the Mura River reach in Slovenia is larger than on the SLO–A Mura reach due to still active morphological fluvial processes. These processes can be enhanced by the inflow of fresh coarse sediments from the SLO–A Mura reach, where active measures for re-establishing sediment transport are under way. In the long term, this will not work as proposed, if no sediment inflow is re-established from the Mura headwaters in Austria.     

我国河流N_2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数。结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24（均值1.29±0.822）mg N.L-1和0.020～40.3（均值2.54±5.47）mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90%～8213%（均值407%±1010%）及0.250～1960（均值58.3±221）μg N.m-2·h-1。不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源。不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达（12.5±6.10）mg N·L-1、1760%±2620%及（363±548）μg N m-2·h-1。研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量。除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05%～0.87%,均值为0.20%,较为接近IPCC的参考值0.25%。但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数（均值为0.10%）,该系数更能体现河流释放N2O的实际情况。