河流治理生态工程学的发展沿革与趋势.doc

河流治理生态工程学的发展沿革与趋势
摘要:自20世纪80年代开始,面对河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题,欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思,认识到河流治理不但要符合......
关键词:河流治理生态工程学生态水工学发展沿革趋势
自20世纪80年代开始,面对河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题,欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思,认识到河流治理不但要符合工程设计原理,也要符合自然原理。特别随着现代生态学的发展,他们进一步认识到河流治理工程还要符合生态学的原理,也就是说把河流湖泊当作生态系统的一个重要组成部分对待,不能把河流系统从自然生态系统中割裂开来进行人工化设计。在欧洲陆续有一批河流生态治理工程获得成功,同时相应出现了一些河流治理生态工程理论和技术。这些理论、经验和技术值得我们思考和借鉴。
1欧洲的河流生态工程实践
河流生态工程是从欧洲对山区溪流生态治理开始的。早在19世纪中期欧洲工业蓬勃发展,阿尔卑斯山区成为中欧的工业基地。由于开矿山、修公路、建电站,大规模砍伐森林,破坏植被,造成山洪、泥石流、雪崩等频繁发生,引起了地区各国的关注,1846~1884年间制定了森林法及水资源利用法。为了与山洪和山地灾害斗争,兴建了大规模的河流整治工程。经过近百年的治理,大批工程设施发挥了作用,对山洪和山地灾害有所遏制。但是随着水利工程的兴建,伴随出现了许多负面效应。特别是随着大量移民迁入,山区旅游事业激增,这些负面效应愈显突出。主要是传统水利工程兴建后,生物的种类和数量都明显下降,生物多样性降低,人居环境质量有所恶化。社会舆论要求保护阿尔卑斯山区,呼吁回归自然。这使传统的河流治理工程设计理念受到挑战。工程师开始反思,认为传统的设计方法主要侧重考虑利用水土资源,防止自然灾害,但是忽视了工程与河流生态系统和谐的问题,忽视了河流本身具备的自净功能,也忽视了河流是多种动植物的栖息地,是大量生物的物种库这些重要事实。另外,从资源开发角度看,山区溪流地区还有登山、滑雪、休闲等功能,保护生态系统也是水资源开发利用的需要。
至20世纪50年代德国正式创立了“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。
阿尔卑斯山区相关国家,诸如德国、瑞士、奥地利等国,在河川治理方面的生态工程建设,积累了丰富的经验。这些国家制定的河川治理方案,注重发挥河流生态系统的整体功能;注重河流在三维空间内植物分布、动物迁徙和生态过程中相互制约与相互影响的作用;注重河流作为生态景观和基因库的作用。自20世纪80年代开始的“近自然河流治理”工程,至今虽然仅20多年,但是成效斐然。与传统工程方法比较,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。比如Oichtenbach流域“近自然治理”前后动物种类由44种增加到133种,Melk流域在治理前的1987年每百米河段鱼类个体数量150条,生物量19kg,治理后的1990年分别提高到410条和55kg。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。实践证明,充分利用河流自净能力治污,是一种经济、实用的技术。
20世纪80年代开始莱茵河的治理,又为河流的生态工程技术提供了新的经验。莱茵河是欧洲的大河,流