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1、生态水利学,生态水利是按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。,从宏观上讲，生态水利就是研究：水利与生态系统的关系；水资源的开发与利用对生态环境的影响、水利工程建设与生态系统演变的关系；水资源发、利用、保护和配置中，在提高水资源的有效利用水平、节约用水的条下，保证生态系统的自我恢复和良性发展的途径和措施。,生态水利是把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，达到水生态系统改善优化、人与自
2、然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。,要实现人与自然的和谐共处，必须尊重生态法则，将生态用水列入水资源开发、利用和配置方案中，抢救和保护湿地生态系统，逐步恢复湿地生物多样性。水资源的开发利用不仅要考虑量和质的问题，而且应该是在不超过生态系统自我调节和自我修复能力基础上的合理开发利用。,生态水利工程学的原理,生态水利工程学关注的对象不仅是具有水文特性和水力学特性的河流, 而是具有生命特性的河流生态系统。研究的河流范围从河道及其两岸的物理边界扩大到河流走廊生态系统的生态尺度边界生态水利学以水力学、结构力学、岩土力学等工程力学和生态学为基础, 运用生态水利学技术手段协调人们在供水、防洪、
3、发电、航运效益与生态系统建设的关系。生态水利涵盖了水利事业和水利产业目标, 重点突出环境目标, 与可持续发展的三维目标即经济、社会、环境是一致的,生态修复水利学的技术包括以下内容,对于新建工程, 提供减轻对于河流生态系统的技术方法; 对于已经人工改造的河流, 提供河流生态修复规划和设计的原则和方法; 河流健康评估技术、水库等工程设施生态调度的技术方法; 提供污染水利生态修复技术等,对生态水利学在城市河流生态修复中的几点认识,保持自然河道的蜿蜒性和空间异质性：河道蜿蜒性和空间异质性形成了在流速、流量、水深、水温、水质、河床材料构成等多种生态因子的异质性, 造就了生物群落的多样性因此, 保持河道的
4、蜿蜒性与空间异质性, 是提高生物群落多样性的重要前提。,实现城市雨污分流, 构筑新型生态化水网工程：暴雨径流直接导致了城市内涝灾害, 将城市污染物带入河道, 大大加剧了城市河道的污染负荷。,综合运用生态措施治理和保护城市河道：城市河道作为一个完整的生态系统, 要想治理或恢复其生态, 必须综合运用物理、化学和生物措施。生物修复技术包括微生物修复技术、植物修复技术、生态型护坡技术和生物稳定塘净化技术等。,生态水利学应用实例：成都府南河综合整治工程,多年来由于自然和人为因素的影响, 府南河具有的功能大多丧失, 除洪期仍有一定排洪能力外, 全年中多数时间均为排污纳垢的河道, 制约着成都经济发展。,治理
5、前的成都府南河,府南河综合整治内容包括, 河道整治： 新建河堤18km, 加固河23km,疏淘河道16km, 新建桥梁5座 污水截流： 沿府南河两侧及西安路、北巷子、王爷庙、红星路等处铺设排污干管,将两岸污水截流纳入南郊污水处理厂处理后,将其达到国家三类水质标准, 再排入府南河,道路工程： 沿府南河内侧形成1479km 长的内环路(滨江路、琴台路已建成231km) ,一般宽为25m 左右, 道路面积约为32万m2, 沿河有宽为16m的防洪通道, 沿府南河外侧形成86km 长的道路 滨河绿化： 沿府南河两岸开辟、2353hm2 的绿带并建造多种形式的小游园及文化建筑小品, 形成以巴蜀文化为内涵的
6、滨河绿化带, 呈现不同地段、各具特色的滨河绿化圈,旧城改造： 将河道两侧污染严重的工厂迁至规划工业区, 对河道两侧占全市60% 的低洼棚户、破旧危房进行拆迁、改造和开发, 并建成458hm2的新商贸区和占地5731hm2 的新居住区,整治后的府南河像一条纽带, 把沿岸著名文物古迹、风景名胜和现代建筑连接起来, 使两岸绿带、沿岸建筑和宽阔的道路融为一体, 使“二江抱城”、水绿天青的蓉城具有良好的生态环境、生活环境和投资环境。,治理后的成都府南河,生态护岸的功能,景观功能：水与绿色植被相互交接的地方, 从来都是人们所喜爱的休闲与运动场所。若护坡有丰富的植被覆盖, 再配合河岸的小道, 以及相应的休闲
7、, 娱乐设施等, 不难想象, 这里将使人们亲近自然的梦想成为现实。,净水功能：生态护岸是陆地与河流之间的缓冲带, 有助于河流水质的安全与稳定, 一定宽度生态护岸带的存在, 通过捕获流失的土壤和营养物质, 可减少岸坡上的营养物质流入河流,生态功能：( 1) 保护生物多样性：植被覆盖充分的护岸是河岸带生物多样性的保障( 2) 消能固土：防止水流、雨滴等的冲刷破坏；提高土壤的固着力( 3) 对径流变化的延滞作用:地表有植被的覆盖, 植被可以在护坡的土壤表面形成一层保护层, 削弱水流的冲刷作用,生态护岸的发展趋势,（1) 研究多集中在植被的选择与搭配、护岸材料的选择、结构形式的优化等方面, 对机理的研
8、究还不多。植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型生态混凝土护坡等, 都是从表观和现象出发来研究护坡的生态化, 这样的研究已经很多。而从物质流动、能量流动和食物链关系等角度来分析和研究生态护岸的还比较少见。,( 2)生态护岸, 不是只重视植被在生态护岸中的作用。生态护岸工程应当是一个土壤生物工程, 是土壤保持技术、地表加固技术、以及生物技术和工程技术的综合体。当前护岸功能的研究主要是对护岸植物功能的研究, 廊道功能、缓冲带功能和护岸功能等。廊道功能是指护岸的传输通道、过滤和阻抑功能, 护岸的缓冲带功能是指植物的截流纳污功能, 护岸功能是指植物的根系固土作用和茎叶的消能作用。然而护岸的功能不应该
9、仅仅局限于此, 护岸处于水陆交界地带, 具有活跃的物质、能量、信息流动, 它与相邻的生态系统相比, 具有明显的生物多样性特征。,( 3) 生态护岸的设计、施工, 以及达到的效果等环节, 对经验的依赖性过多, 缺乏定量性的分析与评价。我国的生态护岸是从水利学演变而来的, 其设计和施工具有偏重经验的特点。长期以来, 护岸的设计和施工多注重已有的工程实践和经验, 缺乏相应的理论指导, 对已经取得的宝贵经验也未能及时的总结和理论化。一方面由于理论研究的投入不足, 另一方面由于护岸生态化建设的地方性强和需求量大等因素。随着人类活动施加于河道环境压力的不断加大, 有太多的河道护岸需要实现生态化, 所以定量
10、化的分析和评价生态护岸是当前和今后一段时期的迫切需要。,( 4) 生态护岸综合了生态、经济、社会和景观等多种功能, 是园林、生物、环境工程、土木工程等多种学科的交叉学科。由于其材料、结构形式的多种多样, 以及受地域和气候的影响, 情况较为复杂, 目前的理论研究滞后于工程应用需要, 也没有形成统一的规范。自然护岸、半自然护岸、多自然护岸等, 这些生态护岸有着不同的构成和形式,但都是为了在满足水利要求的同时, 实现护岸的生态化, 应当有统一的规范来给予指导。,护岸生态化是河道治理的发展趋势和新需要,预示着水利工程建设发展到一个新的历史阶段, 要还自然于河道。在大力提倡崇尚自然、重塑生态河道的工程中
11、, 越来越多的河岸应该成为人与自然的和谐统一, 既要满足行洪防洪的基本需要, 又要尽可能地从生态的、可持续的角度来看待河道的护岸。,生态水利是把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，达到水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。要实现人与自然的和谐共处，必须尊重生态法则，将生态用水列入水资源开发、利用和配置方案中，抢救和保护湿地生态系统，逐步恢复湿地生物多样性。水资源的开发利用不仅要考虑量和质的问题，而且应该是在不超过生态系统自我调节和自我修复能力基础上的合理开发利用。,