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水生态修复工程案例

水生态修复工程案例

水生态修复工程案例范文第1篇

案例教学目标是培养学生的独立分析和创造能力,让学生通过具体的生态工程案例来对实际情景中存在的问题进行主动探索,从而锻炼学生综合运用生态工程原理解决相关问题的能力。在进行生态工程案例教学的过程中,须注意以下几点。

1.1鼓励参与性原则

案例教学的展开要保证学生参与的积极性。学生是学习的主体,是知识的接受方,学生掌握知识的程度关系到实际课堂教学实际效果。案例教学的主体是学生,充分发挥学生的主观能动性,让学生积极参与进来,例如针对非点源性水污染问题,让学生自己设计具体生态工程措施来尝试解决,并进一步分析在实施过程中,运用到的生态工程原理,通过案例分析提高学生综合运用知识的能力。

1.2案例选取典型性和真实性原则

案例教学过程中,案例的选择很关键,①必须遵循案例的典型性原则。案例教学是为了让学生更好的掌握生态工程学的教材内容,所选案例不能脱离教材本身的知识点,案例具有典型性,并具有较好的实施效果。②案例必须是真实存在的。这是由生态工程学科的应用性与实践性等特点所决定的。比如在生态工程原理教学中,针对小流域综合治理问题具体案例,讲解效益协调统一原理的运用,典型的是我国甘肃省陇南县的“九子登科”模式,通过“山顶戴帽子,山腰系带子,坡地修台子,地埂锁边子,荒山荒沟栽苗子,山脚种果子,沟底穿靴子,见缝插针钉扣子,秋田盖罩子”一系列措施,在考虑到生态效益和环境效益的同时,又兼顾到经济效益,起到了明显的效果,各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。让学生从实际案例中体会到生态工程原理的实施效果,进一步加深学生对原理的理解和掌握。

1.3案例的启发性

要发挥培养学生能力的作用就必须使教学具有启发性,要求教学案例提供不完全信息,同时针对案例所提出的问题要具有启发性,并对学生的讨论进行引导,起到开拓学生的思维,激发学生探索兴趣的作用。如在讲授生态工程的生态位原理时,例举“家鱼共生混养”生产模式这一生态位理论应用的典型案例。要求学生以四大家鱼混养为例,说明它们的栖居水层和主要的食物来源,启发其思维,使学生更深入地理解家鱼共生混养模式是基于不同的鱼类所处的水层和取食不同,不会发生生存资源的激烈竞争,提高了资源(空间、食物等)的利用效率和生态系统的生产力,从而强化学生对生态位原理在生态工程中应用的理解。同时,在授课时请学生分别进行阐述和讨论,便可较为明晰地使学生理解和掌握相关知识。

2生态工程学案例设置的主要内容

生态工程学的教学内容主要分为生态工程原理、生态工程设计、农业生态工程、环境生态工程、林业生态工程、景观生态工程、城市生态工程等六部分,其中相对比较适合设置为教学案例的专题内容如下:

2.1生态工程原理

生态工程原理是实施生态工程的重要理论基础。生态工程原理着重讲述了生态学原理、经济学原理、工程学原理三大部分。针对这方面的内容,可以设置为案例的题材较多,例如:生态位原理中的稻田养鱼、家鱼共生混养;限制因子原理和耐性定律中的水体富营养化控制、重金属污染植物修复;食物链原理中的食物链加环、生物调控;效益协调统一原理中的“九子登科”模式等。这些原理方面的案例可以使学生充分理解和掌握生态工程的理论体系和基础,是生态工程原理及应用的关键和核心。

2.2生态工程设计

生态工程作为一门应用性的学科,离不开设计。生态工程设计主要介绍了生态工程设计的原则、基本程序、技术路线、具体的设计案例等方面的内容。可以结合污染水体修复工程设计来进行讲解和讨论,例如:白洋淀非点源污染控制的生态工程设计、温州横河水体治理示范工程设计等。

2.3农业生态工程

农业生态工程着重讲述了农业生态系统概念、类型及模式、农业生态工程技术、装配农业生态工程等内容。该方面的内容可以设置为案例的题材较多,如:生态农业、立体农业、生态果园工程模式、桑基鱼塘模式、稻田养鱼等。可以让学生充分认识不同的农业生态工程模式的应用案例,从而激发学生的兴趣。

2.4环境生态工程

环境生态工程主要介绍了目前环境问题、污染生态工程、湿地生态工程等方面的内容。可以结合目前的主要污染问题和应对措施实例来进行案例分析,如:温室效应、水土流失、污水土地处理技术、受损水体生态修复工程、固体废弃物处理生态工程、退化湿地的生态恢复与重建等,让学生理解生态工程在解决具体环境问题方面的作用,起到促进学生学习的效果。

3生态工程教学案例的应用

生态工程课程教学中运用案例教学法是课程自身的特点决定的,其目的十分明确,即服务于课程教学,促进学生对知识的理解、掌握和运用,提高课程教学质量。既要鼓励学生积极参与,也要考虑到案例的典型性、真实性和启发性。激发学生对生态环境问题和现象的兴趣,并具备运用所学知识来解决实际问题的能力。如在讲解典型生态工程设计案例时,以白洋淀非点源污染控制的生态工程为例,让学生预先查阅文献资料,并针对非点源污染问题提出自己的建议和看法,并运用生态工程技术设计初步的控制方案,在课堂上与师生共同交流讨论,这样不但培养了学生探索知识的能力,也锻炼了学生解决问题的能力,最重要的是使学生真正认识和理解了生态工程在治理具体污染环境问题上的作用和效果;在讲授林业生态工程部分时,以我国林业生态工程为例,要求学生提前搜集我国十大林业生态工程相关信息资料,在课堂上与学生进行交流,既可以使学生深刻认识我国林业工程建设的迫切性和取得的成果,又可以从不同类型的林业生态工程对具体环境的改善来进一步认识林业生态工程原理;另外,在讲解到城市生态工程部分,以城市生态恢复工程的典范———清溪川复原工程为例,要求学生搜集韩国首尔清溪川复原前的图片,列举清溪川复原前主要存在的生态环境问题,阐述复原的紧迫性和复原后对生态环境改善的程度;同时与学生交流和讨论清溪川的复原工程中,韩国政府具体实施了哪些工程,这些工程分别针对哪些环境问题,最终具体实施效果如何。通过这些实际案例的分析,培养和启发学生分析问题和解决问题的能力。

4结语

水生态修复工程案例范文第2篇

关键词:生态水利;河道治理;应用

    1.生态水利工程的设计原则

    1.1提高河流形态的空间异质性原则

    一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

    1.2景观尺度及整体性原则

    河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

    2.河道治理

    2.1河道治理方案

    下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。

    2.2设计流量和设计水位

    整治洪水河槽的设计流量,需根据保护地区的重要性,选取相当其防洪标准的洪水流量,其相应的水位即为设计水位;整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。

    2.3规划实施建议

    拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:李石开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。

    3.目前治理水污染的主要技术方法

水生态修复工程案例范文第3篇

经济性和可行性的原则生态修复是一种时间长、见效慢的工程,在生态修复的过程中需要持续性的投入资金,才能达到生态修复的目的。因此,在干旱地区的生态修复当中必须考虑到方案措施的经济性与可行性,所制定的修复方案应该在国家和当地政府能够承受的资金范围之内,超出资金范围的或者不具有可行性的方案,根本没有实施的意义。这就需要生态修复工程设计人员充分考虑到各项措施的成本,制定稳定的、持续的生态修复方案。

保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

水生态修复工程案例范文第4篇

【关键词】河道;生态;修复;建设模式

海宁市地处长江三角洲的杭嘉湖平原南缘,钱塘江北岸,是闻名中外的钱塘江涌潮的激射地段,誉称“潮乡”,总面积699.92 km2。境内河流众多,分属运河水系和上塘河水系,水系发达,全市共有大小河道2469条,总长达1931.655 km,常水位面积27.53 km2,常水位蓄水量为3998万m3,水域面积50.99 km2。

通过调查分析已整治典型河道的运行情况,结合中国水利水电科学研究院“河道整治生态水工技术的开发与推广”、省水利厅“浙江省万里清水河道建设植物措施应用研究”、“河流健康诊断研究”和“河流效益评价研究”等项目,与省河道管理总站就生态修复技术联合进行了一些科学试验,在此基础上分析研究适合海宁市的河道生态修复措施。

1 河道生态建设案例之辛江塘

1.1 辛江塘生态修复措施

一方面,通过对河道清淤,腾出水体空间,加大河流蓄水量,强化水体自净能力;同时,河道疏浚尊重自然、尊重历史、宜宽则宽、宜弯则弯,避免裁弯取直,保持河道的自然形态,保持蜿蜒曲折的水流独具的生气和灵气,尽显自然生态之美,也更有利于生物多样性的保护,有利于减低流速、减少冲刷。另一方面,保证河道两岸的修复需要,划定一定的范围(7~8米),以植物作为建筑材料来替代硬性护岸,保护河道边坡,防止水土流失,应用“人工活木桩”原理选择具有木桩作用的根系植物来抵御常水位处河流冲刷,同时配备岸坡植被防止表层土流失。增强岸边动植物栖息地的连续性,营造出多种多样的环境条件,形成丰富、稳定的生态系统。

1.2 植物群落构建方案

根据海宁市河网水位特点,河道植物配置主要抓住了河道的三个线:

一是河道的常水位线。河道常水位线以下主要种植水生植物,如水葱、野茭白、香蒲、再力花、千屈菜等。主要功能是为水生动物提供食物、活动栖息场所,兼顾以柔韧枝条缓解波浪冲击和净化水质。沉水植物、浮水植物、挺水植物按其生态习性混合种植和块状种植相结合。

二是河道的洪水位线。在河道常水位线至洪水位线区域主要种植湿生植物和短时间耐水淹植物。区域下部以湿生植物为主,上部以中生但能短时间耐水淹植物为主。在平面布局上满足水利功能要求,选择比较超常规(小且密)的梅花桩型的密集种法,以多年生灌木为主体,如夹竹桃、海桐球等,可种植少量乔木树种,如水杉、重阳木、枫杨等;另外,由于灌乔木在前期不能有效减缓冲刷,故配备速生草本植物(在灌乔木有效发挥作用前),减少冲刷与坍塌,如狗牙根、高羊茅等。

三是河道安全线。也就是河道洪水位线以上的部分。该区域是河道绿化的亮点,更加注重的是河网林带特色和景观功能。并且根据不同土壤、周边环境,配置不同的乡土树种,该区域树种最为丰富,如香樟、湿地松、女贞、无患子、木芙蓉、夹竹桃、早园竹、海桐等。

1.3 岸坡稳定性分析

针对河道水位特点,利用测钎法、对比法等方法对河道边坡及水口植物的固土护坡能力进行定量分析。

(1)测钎法:通过对测钎的出露数据统计,有草本植物段测钎最多出露0.34mm,无人工种植草本植物段测钎平均出露0.81mm。当经过近一年的时间后,去现场查看,测钎的位置已无法发现,均被枯叶草根等覆盖。

(2)对比法:对比种植草本植物与未种植草本植物的水土流失情况,种植草本植物比其他段没种植草本植物的水土保持能力要强,随着时间的推移,未种草本植物地段土壤逐步在流失,有草本植物地段,土壤流失伴随植物生长的繁茂而逐步减弱。同时,有这样一个现象将会在进一步的观察中得到证实:当一定时间后,野生植物生长繁茂程度达到,甚至超过草本植物时,其保持土壤稳定性的能力也就显现出来。

2 河道生态治理建设案例之木场桥港

2.1 木场桥港治理指导思想

木场桥港河道生态建设及保护规划遵循“回归自然”与“以人为本”的河道治理理念,以地方及流域人文、经济、社会发展等作为规划的基础,根据海宁市水利体系框架,以景观生态学为导向,植物群演替为核心,通过河岸带生物恢复与重建技术,保持和提高河岸物种多样性,恢复和促进群落结构的稳定及演替的健康发展。

(1)全面保护、生态优先、最小干预。 对河道流域的地貌、水体、植被以及周边环境等进行系统、全面的维护和修复,选择合适的树种,形成合理的结构,依靠生态系统的自我恢复能力,并辅以科学的人工介入。在治理过程中,不动或少动原有的植物群落,不必变更已有的树木。新建植树木只是对已有群落生物多样性的增加,及群落垂直结构层次上的补充,确保群落结构的稳定。

(2)根据生态学原理,综合整治生态环境。

从生态学观点考虑水质净化、生物多样性恢复、植被群落的配置等问题,综合整治和优化生态环境,提高木长桥港流域的自我维持、自我修复能力。

(3)因地制宜,突出特色。 对河道流域的生态修复不可能是返回到某种不清楚的原始状态,也不是创造一个全新的生态系统,而是立足木长桥港河道流域的地貌、土质、植被、河岸的侵蚀情况等实际状况,制定相应的治理办法,强调与周围自然景观的协调一致,创造一个具有自身特色的生态河道。 (4)自然景观的连续性和协调性。

对农作物用地、果园地、荒地等的改造都要对照就近植物群落的外貌、内部结构特征进行相应的植被、林相重建,并注意植被类型、生态廊道的连贯、景观过渡的自然。 (5)生态保护与环境建设的宣传教育相同步。

2.2 木场桥港生态治理理念与措施

(1)实施科学合理的人类干预,改善河流受胁迫现状,引导河流健康发展。

(2)河岸带是控制陆地和水域的关键系统,加强河岸带的植物生态系统营造。

(3)木场桥港整治采取全面疏浚河道、因地制宜的采取植物绿化和水土保持措施的河道整治方案,通过下挖(河底)方式使河道达到防洪和引、排水、生态修复要求,使河道能明显改善水环境和减少水土流失。

3 结束语

就海宁市而言,生态河道建设虽然已经起步,但尚未达到发展成熟阶段,河道生态建设任重而道远,根据科学发展观的要求,我们还有更多的工作需要加强,更多的措施需要摸索和完善。要站在尊重河流传承文化的角度,准确把握人类在历史中的地位和作用,做好新时期河道生态建设的实践者、传承者、守护者。

参考文献:

水生态修复工程案例范文第5篇

    生态水利设计中需坚持的原则

    1.安全性和经济性原则

    生态水利好设计中的安全性与经济性原则指的是工程要符合水利工程学的基本原理和生态学的基本原理,工程设施要具有安全性、稳定性和持久性。生态水利工程中的工程设施要符合水文学和工程力学的原理,要尊重泥沙的移动、淤积和河流的侵蚀、冲刷规律,保证河流河流修复工程安全稳定。当然,除了考虑工程的安全性,还应该坚持经济合理性原则,确保节约成本,利益最大化原则。

    2.保持河流的空间异质性原则

    为了保护河流中的生物资源,在河流的空间形态和开发和改变中要坚强空间异质性原则。研究表明,生物群落的多样性与非生物环境空间异质性息息相关,当空间异质越高的时候,物种的多样性就越丰富。在生态水利设计过程中,要正确处理非生物环境与生物多样性的关系,保持河流的空间异质性特征。

    3.生态系统的自我修复原则

    生态系统具有自我修复功能,在开发和设计水利工程的时候,要充分考虑物种的自我适应能力和环境的变化程度,防止生态系统的自我修复功能失效。依靠生态系统的自我修复功能,可以让自然界自主选择合适的物种,进而合理地设计,为生态系统的可持续发展提供基础。例如,在水利工程中可以引入乡土物种,在选用外来物种时,要做好考察和分析。

    4.流域尺度整体性原则

    在实施生态水利工程设计流域尺度的时候,要坚持整体性原则,分析整个河流生态结构及功能,分析各个生态系统之间的关系和作用,进而提出系统的修复河流形态的方法,避免仅仅考虑某一个支流或者河段水文系统的修复。水域的生态系统是一个相互影响相互联系的综合体,生物系统、水文系统和工程设施系统之间都可以互相影响和作用,因此需要对整体性原则加以重视。

    5.反馈调整原则

    在水利工程的设计过程中,要遵循反馈调整原则,针对实施好的水利工程要做好调查、监测、评估和分析,并做好适时且适度的调整工作。从设计到实施是比较重要的阶段,但之后的监测和调整是坚持生态水利的重要部分,更加不可忽视。通过对生物的生存状况和生存环境监测,通过对水文环境和状况的监测,建立起系统的评估体系,并做好相应的调整,进而促进生态水利工程目标的实现。

    分析生态水利设计技术路线

    1.科学分析水文过程

    水利工程既要为自然生态环境服务,又要为人们的生产生活服务,因而具有服务广泛性的特点。鉴于这个特点,生态水利工程在设计的过程中,应该要科学地分析水文过程,对于生态目标对水资源的配置要求和需要规律做好分析和计算,从而更有针对性地进行设计。例如,在设计一项水利工程的时候,可以从水利工程对于湿地、林业、草原、农业、畜牧业、江河湖泊等的影响,又要分析水利工程对于工业、居民生活、消防、绿化等人文需求的影响,只有在综合分析之后,才能实现生态水利工程自然与社会的双赢。

    2.划出主要生态敏感目标

    一项水利工程对周围的自然环境都会产生影响,但因为环境的自我修复功能和影响的大小,有些影响可以忽视,而有些影响早已在环境承受和消化范围之外,不加以重视可能会带来严重的后果。对此,在进行生态水利设计的时候,要对影响水利建设直接或者间接影响的关键性生态目标进行明确,通过人工修复或者不进行破坏等设计方式有效地避免水利工程对于生态环境的影响。

    3.生态水利设计与环境工程设计协调一致