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一.生態(tài)水利工程的設(shè)計原則
1.提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則：
一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
2.景觀尺度及整體性原則河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
二.河道治理
1.河道治理方案
下面就以拉古河為例。拉古閘以下河道漸進(jìn)入平原，采用的是以堤防為主的規(guī)劃方案。由于河道右岸地形低于左岸，大多數(shù)斷面的設(shè)計水位要高出地面1m以上，平均高0.53~1.30m，最高達(dá)到3.44m，宜修筑堤防。但在該河段中，左岸中華寺北橋以上地勢漸高，岸邊保護(hù)范圍漸窄，尤其是中華寺北橋到八家子溝，正是王濱溝上下游大彎道塌岸十分嚴(yán)重的地方，規(guī)劃采用護(hù)岸方案。拉古閘以上基本上采用護(hù)岸方案，河道兩岸多為山地，岸邊較高，除個別斷面外，大多數(shù)斷面的岸邊高程都在設(shè)計水位以上，平均高17~43cm，最大高差為4.32m，無需修堤，主要是要解決岸灘的穩(wěn)定問題。該河段保護(hù)的土地和村莊主要分布在右岸沿河一帶，左岸只有小甸村至松崗堡河口2.6km的河段上分布有村莊，其余7.3km左右河段岸邊在山根下或接近山根，不需要布置任何工程，規(guī)劃為無工程河段。
2.設(shè)計流量和設(shè)計水位
整治洪水河槽的設(shè)計流量，需根據(jù)保護(hù)地區(qū)的重要性，選取相當(dāng)其防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計水位；整治中水河槽的設(shè)計流量可采用造床流量或平灘流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計水位；整治枯水河槽的設(shè)計水位可根據(jù)通航等級或其他整治要求，采用不同保證率的最低水位，其相應(yīng)的流量即設(shè)計流量。
3.規(guī)劃實施建議拉古河河道治理工程本著先下游后上游、先重點后一般、先消險后達(dá)標(biāo)的原則，先治理城市段再治理農(nóng)村段，干支流同步分段、分區(qū)依次治理，堤防整修完成后再進(jìn)行堤防標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。具體規(guī)劃如下：李石開發(fā)區(qū)規(guī)劃治理拉古河撫順開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)左右岸堤防共長18.82km，護(hù)岸長18.08km.撫順縣實施規(guī)劃為治理拉古閘下游撫順縣范圍內(nèi)，左右岸堤防共長15.0km，護(hù)岸長15.7km；治理拉古閘至淺溝水庫段，左右岸護(hù)岸長11.95km；對于右岸拉古閘以上、左岸中華寺北橋以上的護(hù)岸工程，一定要根據(jù)水流和塌岸的實際情況、以及投資的可能，本著先出險先安排，不出險暫不安排的原則，分清輕重緩急逐步實施。沈陽市實施規(guī)劃為治理拉古河岸堤防共長1.58km，護(hù)岸長4.7km.
三.目前治理水污染的主要技術(shù)方法
1.配水、調(diào)水方法配水、調(diào)水對某一城市、區(qū)域是一個較為理想的方法，見效快，成本底，但是配水、調(diào)水不是真正解決污染水體的方法，只是將污染水體從某一區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域，是上游向下游的轉(zhuǎn)移。如果大家都采用此方法，可以說是污染水體的循環(huán)，是一種“惡性循環(huán)”，無法從根本上解決問題。由于水源的關(guān)系，這種方法不一定適應(yīng)“斷頭浜”的治理。
2.SPR污水凈化技術(shù)SPR污水處理系統(tǒng)首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒，再選用高效經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染物、色度等從污水中分離出來，然后采用微觀物理吸附法將污水中的各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體，依靠旋流和過濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在自行設(shè)計的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離。清水經(jīng)過罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后，達(dá)到三級處理的水準(zhǔn)，可實現(xiàn)出水回用。污泥則在濃縮室內(nèi)高度濃縮，定期靠壓力排出。由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機(jī)械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅可用來制造人行道地磚，免除了二次污染
四.生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用
1.構(gòu)建水生植被種植沉水植物菹草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、苦草等和浮葉植物睡蓮，以吸收和轉(zhuǎn)化水和底泥中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物，降低水體N、P、K及必需微量元素的含量與周轉(zhuǎn)速率，抑制浮游植物生長；為多種多樣的水生生物提供良好的生存環(huán)境；提高水體生物多樣性；提高水體自凈能力；為水體供氧。
2.構(gòu)建水生動物種群適當(dāng)提高鰱、螺、鯽的種群數(shù)量，以消費浮游生物（特別是浮游植物）、有機(jī)碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量，以及搖蚊和水蚯蚓等底棲動物，維護(hù)生態(tài)平衡，凈化水體。
3.種植水生花卉作為城市河道，從景觀的角度出發(fā)，在主要景點、橋的兩側(cè)，栽種了優(yōu)質(zhì)睡蓮（選用瑪珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡蓮等品種），加之原有的10多叢白睡蓮，美化了水面。
五.結(jié)束語
生態(tài)河道的設(shè)計需要各方面因素的配合，設(shè)計者要拓寬思路，結(jié)合生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、水利學(xué)的知識，相互補(bǔ)充，才能形成一套有效的設(shè)計方法。河道的生態(tài)化治理是一個可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程，要通過設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環(huán)境，為各類水生、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所，并且，除采取工程和植被措施外，還必須有選擇的放養(yǎng)水生動物及微生物，恢復(fù)生物的多樣性，重建生物系統(tǒng)的生態(tài)鏈。
1.提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則：
一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
2.景觀尺度及整體性原則河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
二.河道治理
1.河道治理方案
下面就以拉古河為例。拉古閘以下河道漸進(jìn)入平原，采用的是以堤防為主的規(guī)劃方案。由于河道右岸地形低于左岸，大多數(shù)斷面的設(shè)計水位要高出地面1m以上，平均高0.53~1.30m，最高達(dá)到3.44m，宜修筑堤防。但在該河段中，左岸中華寺北橋以上地勢漸高，岸邊保護(hù)范圍漸窄，尤其是中華寺北橋到八家子溝，正是王濱溝上下游大彎道塌岸十分嚴(yán)重的地方，規(guī)劃采用護(hù)岸方案。拉古閘以上基本上采用護(hù)岸方案，河道兩岸多為山地，岸邊較高，除個別斷面外，大多數(shù)斷面的岸邊高程都在設(shè)計水位以上，平均高17~43cm，最大高差為4.32m，無需修堤，主要是要解決岸灘的穩(wěn)定問題。該河段保護(hù)的土地和村莊主要分布在右岸沿河一帶，左岸只有小甸村至松崗堡河口2.6km的河段上分布有村莊，其余7.3km左右河段岸邊在山根下或接近山根，不需要布置任何工程，規(guī)劃為無工程河段。
2.設(shè)計流量和設(shè)計水位
整治洪水河槽的設(shè)計流量，需根據(jù)保護(hù)地區(qū)的重要性，選取相當(dāng)其防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計水位；整治中水河槽的設(shè)計流量可采用造床流量或平灘流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計水位；整治枯水河槽的設(shè)計水位可根據(jù)通航等級或其他整治要求，采用不同保證率的最低水位，其相應(yīng)的流量即設(shè)計流量。
3.規(guī)劃實施建議拉古河河道治理工程本著先下游后上游、先重點后一般、先消險后達(dá)標(biāo)的原則，先治理城市段再治理農(nóng)村段，干支流同步分段、分區(qū)依次治理，堤防整修完成后再進(jìn)行堤防標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。具體規(guī)劃如下：李石開發(fā)區(qū)規(guī)劃治理拉古河撫順開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)左右岸堤防共長18.82km，護(hù)岸長18.08km.撫順縣實施規(guī)劃為治理拉古閘下游撫順縣范圍內(nèi)，左右岸堤防共長15.0km，護(hù)岸長15.7km；治理拉古閘至淺溝水庫段，左右岸護(hù)岸長11.95km；對于右岸拉古閘以上、左岸中華寺北橋以上的護(hù)岸工程，一定要根據(jù)水流和塌岸的實際情況、以及投資的可能，本著先出險先安排，不出險暫不安排的原則，分清輕重緩急逐步實施。沈陽市實施規(guī)劃為治理拉古河岸堤防共長1.58km，護(hù)岸長4.7km.
三.目前治理水污染的主要技術(shù)方法
1.配水、調(diào)水方法配水、調(diào)水對某一城市、區(qū)域是一個較為理想的方法，見效快，成本底，但是配水、調(diào)水不是真正解決污染水體的方法，只是將污染水體從某一區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域，是上游向下游的轉(zhuǎn)移。如果大家都采用此方法，可以說是污染水體的循環(huán)，是一種“惡性循環(huán)”，無法從根本上解決問題。由于水源的關(guān)系，這種方法不一定適應(yīng)“斷頭浜”的治理。
2.SPR污水凈化技術(shù)SPR污水處理系統(tǒng)首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒，再選用高效經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染物、色度等從污水中分離出來，然后采用微觀物理吸附法將污水中的各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體，依靠旋流和過濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在自行設(shè)計的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離。清水經(jīng)過罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后，達(dá)到三級處理的水準(zhǔn)，可實現(xiàn)出水回用。污泥則在濃縮室內(nèi)高度濃縮，定期靠壓力排出。由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機(jī)械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅可用來制造人行道地磚，免除了二次污染
四.生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用
1.構(gòu)建水生植被種植沉水植物菹草、黑藻、伊樂藻、金魚藻、苦草等和浮葉植物睡蓮，以吸收和轉(zhuǎn)化水和底泥中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物，降低水體N、P、K及必需微量元素的含量與周轉(zhuǎn)速率，抑制浮游植物生長；為多種多樣的水生生物提供良好的生存環(huán)境；提高水體生物多樣性；提高水體自凈能力；為水體供氧。
2.構(gòu)建水生動物種群適當(dāng)提高鰱、螺、鯽的種群數(shù)量，以消費浮游生物（特別是浮游植物）、有機(jī)碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量，以及搖蚊和水蚯蚓等底棲動物，維護(hù)生態(tài)平衡，凈化水體。
3.種植水生花卉作為城市河道，從景觀的角度出發(fā)，在主要景點、橋的兩側(cè)，栽種了優(yōu)質(zhì)睡蓮（選用瑪珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡蓮等品種），加之原有的10多叢白睡蓮，美化了水面。
五.結(jié)束語
生態(tài)河道的設(shè)計需要各方面因素的配合，設(shè)計者要拓寬思路，結(jié)合生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、水利學(xué)的知識，相互補(bǔ)充，才能形成一套有效的設(shè)計方法。河道的生態(tài)化治理是一個可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程，要通過設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等一系列措施模擬一個生物生長的適宜環(huán)境，為各類水生、陸生和兩棲類動物、植物以及微生物提供棲息、繁衍和避難的場所，并且，除采取工程和植被措施外，還必須有選擇的放養(yǎng)水生動物及微生物，恢復(fù)生物的多樣性，重建生物系統(tǒng)的生態(tài)鏈。
