河流治理生态工程学.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,