水土保持生态修复

第一篇：水土保持生态修复

尚志市水土保持生态修复项目区管理办法

尚政办发〔2006〕39号

尚志市人民政府办公室

关于印发尚志市水土保持生态修复项目区

管理办法的通知

各乡镇政府、市政府直属有关单位：

现将《尚志市水土保持生态修复项目区管理办法》印发给你们，请认真组织实施。

二00六年十二月七日

尚志市水土保持生态修复项目区管理办法

第一条为贯彻落实国务院及水利部关于加强水土保持生态建设会议精神，推进本区域水土保持生态修复建设工作，提高全民水土保持意识，加快我市水土流失治理步伐，改善生态环境，尤其是改善水源保护区生态环境，依据《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国草原法》及相关法规、规章，结合我市实际，特制定本办法。

第二条尚志市水土保持生态修复项目区位于长寿乡境内，总面积288.42平方公里。

第三条尚志市水土保持生态修复工程的实施，必须按照《黑龙江省尚志市水土保持生态修复工程实施方案》进行，任何单位和个人不得阻挠工程项目实施。

第四条水土保持生态修复工作实行政府负责制，尚志市人民政府负责生态修复试点总体工作。长寿乡人民政府、尚志市水务局负责生态修复试点项目的规划、设计、业务指导、监督检查、工程实施等具体工作，市农委、财政、公安、林业、计划、畜牧、国土资源等水保委员会成员单位在各自职责范围内，协同做好生态修复试点工作。

第五条 市水务局具体负责项目区内监测及监督管理工作，主要包括：

(一)监测水土流失分布面积、土壤侵蚀模数、危害及其发展变化趋势;

(二)监测项目区内开发建设项目的分布，弃土弃碴及位置，破坏地表植被状况及造成的危害;

(三)监测项目区内人口、各业产值、经济收入、生活状况和土地利用现状及其发展变化趋势;

(四)监测封禁治理的植被，自然演替变化状况，植被覆盖变化，森林郁闭度，林草地生长量增减和所有生态修复措施的类型、数量、动态消长，治理进度以及其生态和经济、社会效益;

(五)负责项目区水土保持监督管理工作，按照相关法律、法规做好宣传教育工作，依法查处破坏水土资源的违法行为。

第六条 市林业局负责项目区内资源管理工作，主要包括：

(一)森林病虫害防治工作，定期发布长期、中期、短期森林病害预报，并及时提出防治方案，发生严重森林病虫害时，必须采取紧急防治措施，防止蔓延，消除隐患;

(二)火灾监测工作，发现火灾，及时上报市政府，并立即组织军民扑救，相关部门必须积极做好扑救火灾物资的供应、运输和通讯、医疗等工作。同时要查明原因，依法追究责任;

(三)项目区内抚育采伐、更新造林等森林经营活动，报市政府批准后执行;

(四)项目区内的森林资源保护，依法打击破坏森林资源行为。

第七条在项目区内修建公路、水工程、森林采伐及挖砂、取土、制砖、采石等开发建设项目，必须向项目区管理办公室(尚志市水务局)提交水土保持方案报告书或报告表，经审查批准后，方可实施。

第八条 项目区内工程围栏、植物围栏、封禁标志牌、宣传碑、标语、监测设施、种植的林草以及其它的水土保持设施，任何单位和个人不得侵占和破坏。造成破坏的，依据相关法律、法规予以处罚，并责令其进行赔偿。

第九条 项目区内禁止毁林、毁草开垦、陡坡开垦、养蚕，禁止在项目区内放牧、砍柴、捡柴、打树茬子等一切危害植被生长的破坏行为。在本办法实施前，已开垦种植的，按相关法律、法规要求，坚决予以退耕，恢复植被，对拒不退耕的按相关法律、法规予以处罚。

第十条对使用暴力、威胁方法妨碍水土保持管护员、水务、林业行政执法人员依法执行公务的，视情节由公安机关依照《中华人民共和国治安管理处罚法》予以处理;情节严重的依法追究刑事责任。

第十一条长寿乡人民政府要把水土保持生态修复工作列入重要议事日程，严明奖惩，责任到位。要做好水土保持生态修复的宣传教育及管护工作，乡政府必须成立专门的宣传及管护机构，各村屯组建管护队伍，并根据实际需要，设置管护人员，搞好宣传及管护工作。

第十二条对在水土保持生态修复项目建设工作中表现突出的单位和个人，予以奖励。对从事水土保持生态修复试点工作的行政工作人员和水土保持管护人员玩忽职守、滥用职权、循私舞弊等影响修复建设工作，造成后果的，由所在单位或者(有权)部门给予处分，情节特别严重的，移交司法部门。

第十三条本办法授权长寿乡人民政府制定项目区内《乡规民约》，具体制定《项目区管护公约》。

第十四条本办法由尚志市水务局负责解释。

第十五条本办法自发布之日起实行。

主题词：水利水土保持管理办法通知

抄送：市委办。

市人大办、市政协办，市法院、市检察院。

尚志市人民政府办公室2006年12月7日印发共印90份。

第二篇：生态修复总结

一、概述

1生态学及生态修复概念

生态学是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。当前生态学主要由无机环境、生产者、消费者和分解者四个部分组成。生态修复是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。

2生态修复概述

生态修复所需要修复的是关键种(key species)、功能群(functional group)和生态过程(Ecological process)三个类型，而生态修复所需要的是植物、微生物和原生动物。

进行生态修复首先要进行诊断(Diagnose)，对生态系统进行调查诊断，判断生态系统的破坏状况，然后构建和修复生态系统结构(Build and restoration)，最后调整和强化生态功能，提高稳定性和自净能力(Repairing、strengthening、improving)。

生态修复的原则：

1地理学原则：要考虑生态修复地域性差异 2生态学原则：受限制性因子的影响 3系统学原则：整体和单一相互连接 4社会经济学原则 5美学原则

环境问题生态学根源主要包括：代谢失衡(metabolic imbalance)、系统无序(system disorder)、管理失调(managerial dissonance)

二、水环境生态修复技术

水环境生态修复部分主要介绍了富营养浅水湖泊生态修复、河道污染治理技术、生态浮床技术以及人工湿地等。

在富营养浅水湖泊生态中，主要探讨了三种修复思路。第一种是进行杀藻除藻。可通过投加化学药剂进行杀藻除藻，虽然可以快速杀除藻类，但是化学药剂的投加会对水环境产生污染。第二种是进行营养盐的控制。可以通过截污对外源营养盐及污染进行控制，通过清淤挖泥对内源营养盐进行控制，还可以钝化营养盐。第三种是进行生物控制。包括以浮游动物、鱼类控制浮游植物的生物调控和以水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物的生物调控。

水生态修复中常用的植物有三种：沉水植物、浮叶植物和挺水植物。

在河道污染治理中，用的方法较多，包括物理方法、化学方法、生物方法以及生态方法。常用的物理方法有截流分污、引水冲污、底泥疏浚和曝气复氧。化学方法主要包括化学除藻和重金属的化学固定。生物方法则是进行生物接触氧化，投加微生物，而生态方法就是建设生态工程修复。城市河流治理及修复是个复杂的工程，涉及到水利、环境、生态等多个学科，修复过程受到河流流量、污染物成分及含量、环境条件等多因素影响，且治理、修复工艺均有一定的使用范围。在实际工程中需统筹考虑、合理配置以实现城市河流的治理及修复。对于污染严重的城市河流，需结合物理法、化学法对其水质进行改善，然后以生物法进行水质净化，恢复其中的生态系统，最终实现对该河流的治理及修复。

生态浮床技术是以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，以高分子材料等为载体和基质，应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷。即：把特制的轻型生物载体按不同的设计要求，拼接、组合、搭建成所需要的面积或几何形状，放入受损水体中，将经过筛选、驯化的吸收水中有机污染物功能较强的水生植物，植入预制好的漂浮载体种植槽内，让植物在类似无土栽培的环境下生长，植物根系自然延伸并悬浮于水体中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质，为水体中的鱼虾、昆虫和微生物提供生存和附着的条件，同时释放出抑制藻类生长的化合物。在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化，达到修复和重建水体生态系统的目的。生态浮床需考虑以下几种因素：物理结构、科学引种、时空配置、净化机制和植物管理。

人工湿地由天然湿地发展而来，通过模拟天然湿地的功能与组成，根据条选择合适的地形位置建造的人工生态系统，简言之就是人工建造和监工控制的、工程化的沼泽地。随着人工湿地的发展，人工湿地不仅仅局限于污水处理，还是具有园林绿化以及景观效果的作用，存在着很大的应用价值。人工湿地作为一种新型的污水处理技术，其本身还具有基建费用低、运行费用少、耐冲击负荷强等特点，但是在其应用中还是存在一定的问题需要解决。人工湿地是一个复杂的人工生态系统，绝大数的湿地由四部分组成：水体、基质、植物和微生物。当前人工湿地处理的对象水体十分广泛，包括生活污水、工业废水、矿渣废水等。我们一般根据污水在人工湿地中流动的方式可以将人工湿地分为三种：表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地。 如今对于生态工程的设计、建设、运行等方面进行了广泛的研究，但是生态工程的后期管理也是非常重要的，生态工程有其自身的局限性，后期管理不善，不仅对污水的处理产生效果，甚至可能会产生新的环境污染。

三、污染物土壤生态修复技术

土壤污染主要分为无机物污染和有机物污染。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、以及由城市污水、污泥带来的有害微生物等。对污染土壤的生态修复主要有植物修复和微生物修复两种。

植物修复的原理包括植物转化、根滤作用、植物萃取和根际土壤化学等。植物转化指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分解，或者通过植物分泌出的化合物的作用对植物外部的污染物进行分解。根滤作用通过植物根的强烈吸持作用，从土壤中吸收重金属和有机物。植物萃取是通过种植一些特殊植物，利用其根系吸收污染土壤新能源中的有毒有害物质并运移至植物地上部，通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。

微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。微生物修复的实质是生物降解，即微生物对物质的分解作用。

污染物土壤修复要进行现场调查和评价。通过现场调查，制定调查方案并组织实施。根据前期的调查，可经过必要的室内试验等对方案进行优选。修复方案一般分为原为修复、异位修复和综合修复。原位修复，即直接在污染物残留部位进行修复处理。其工艺相对简单，成本较低，但受环境影响大,处理时间较长，易使污染物扩散。原位修复适用于污染情况较为稳定或者需要长期治理及不易进行异位修复的污染区域。异位修复，即将污染土壤运至专门场地进行处理，可以防止污染物向地下水或更广大地域扩散。异位修复处置时间短、效果较好、易于控制，但成本相对较高。综合修复，即针对不同情况选取几种方法联合处理。其最大特点是各种修复方法的合理组织、取长补短 、适用范围广 、综合效果好，是较为实用的处理方案。

四、固体废弃物生态修复技术

固体废弃物按其来源可以分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废弃物。对于废弃物的处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)和热解气化等化学作用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。对于有机废弃物可以通过堆肥和生物方法进行处理，但是针对矿业和工业固体废弃物的处理就有了很大的局限性，但有研究表明可以对固体废弃物在生态工程中再利用。

在生态修复中，可以将固体废弃物作为构筑物和土壤改良材料，利用废弃物修复受损景观环境。利用废弃物减少风蚀和水蚀，构筑植物生长微环境，加固土体为植物生长创造条件。利用废弃物进行土壤生态修复，废弃物作为调节剂改良表层土壤，作为化学固定剂生态修复土壤，利用生物与生物化学功能把废弃物用于土壤生态修复等。该技术尚未成熟，有待发展。

第三篇：裸露山体的生态修复

三亚市裸露山体生态恢复技术浅谈

【摘要】：本文分析了裸露山体产生原因基础上，阐述恢复裸露山体生态的思路，总结裸露山体生态恢复模式和新技术，提出一些恢复山体的建议。

近年来，随着经济社会的快速发展，我国的基本建设速度加快，因实施在交通、水利、电力、采石建设项目等工程建设中，山体的开挖破坏了原有植被覆盖层，导致出现了大量的裸露山体，不仅影响了生态环境景观和海南国际旅游岛形象，还会造成了一系列生态环境问题及存在地质灾害隐患，影响主体工程的安全稳定。如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候的恶化、堵塞市政管网、淤积水库、危害饮水源地，降低了城市的防洪排涝能力、影响交通安全及生物链的破坏等。三亚市裸露山体集中在南山地区，大致可以分为：以生产石灰为主的石灰场类、以生产石料为主的采石场类、以生产砖为主的页岩类，以公路、铁路、水利、电力开挖公用建设设施类、房地产、工业区开山造地遗留边坡、无序取土形成的乱掘山体裸露以及崩岗坑口、 滑坡遗留的山体裸露，需恢复面积较大。不仅如此，过度开采还使得山体内植被破坏殆尽，生物多样性指数急剧下降。恢复这些裸露山体已经成了刻不容缓的问题。

通过对裸露山体的生态恢复治理，不仅把水土流失控制在允许范围内，起到保持水土的作用，而且能改善城市山体生态景观，保护城市的投资环境，提高城市的综合竞争力，促进社会经济可持续发展。

露天开采的建筑石料矿山，多为高陡岩质山体，立地条件恶劣，大多为70°~90°，局部呈倒坡，即90°以上，山体植被稀少，岩石分布广，土壤贫瘠，水土流失严重。靠自然界自身力量恢复生态平衡，常需要较长的时间。

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况且陡峭的岩石边坡常留下永久的伤痕，不能自然恢复。这些裸露山体生态环境的恢复问题十分突出，在恢复中，要充分结合工程绿化、美化环境，保持和恢复自然，促进人类文明的可持续发展，要全面贯彻中央 “人口、资源、环境”的基本国策，重蒴“蓝天、青山、碧水”的生态环境，实现经济效益、资源利用、环境保护、景观效果的总体目标

由于山体恢复涉及到地质、水文、气象、环境、矿山、林业等多方面因素，科技含量非常高;同时，由于山体周围生态极度脆弱，措施稍有不利，容易造成二次生态破坏。为此，在海南大学杨小波教授的带领下，我司相关技术人员与国土局相关工作人员在进行裸露山体恢复时，严格从实际出发，坚持科学态度。从2008年开始，前后三次历时三个月对裸露山体形成原因，创面类型、形状、大小、所在位置等进行了深入细致地全方位调查。在掌握基本情况后，2009年7月，为积累经验，保证全区大面积的裸露山体生态恢复成功，在三亚市红塘岭采石场启动了《裸露山体生态恢复试验示范工程项目》，为了有效恢复自然山体景色，形成稳定自然的植物群落，技术人员根据现场实际，提出了利用先锋性、抗逆性植物快速复绿，以多样性、可演替性、持续稳定的植物实现生态环境的恢复和培育，营造多样性景观以提升区域整体环境品质的理念。为实现这一目标，根据现场的土壤情况、坡度、坡比、岩石裂隙，岩石硬度，植物选择及立地条件的不同，决定采用 “客土喷播”、“挂三维网客土喷播”、“成品植坡毯铺设”、“挂钢网客土喷播”、 “垂直绿化” 、“多层次客土喷播”、“植物栽植”七种方式来实现植被恢复。经过半年的治理，初步达到了山体修复的目标。

1、“客土喷播”适用于坡度平缓、岩层稳定的场地，选择适用的物种配比，以改善绿色植物的生长发育环境和促进目标树种生长为目的实现生态修复。在客土喷播过程中，将普通粘土、有机营养土(泥碳等有机物)、土壤改

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良材料、复合肥、保水剂、粘合剂及PH缓释剂、微生物菌剂等按照比例混合形成喷播基质。将混合均匀的植物种子通过液压喷播机洒在种植面上。在植物种子的选择上应该注意常绿植物与落叶植物，深根性植物与浅根性植物，乔灌草植物等比例搭配，达到尽快复绿，稳定演替的目的。

2、“挂三维网客土喷播”适用于坡度45°以下较稳定的土质和岩质山体绿化，特别的土质贫瘠的山体和土石混填的山体。可以起到固土防冲并改善植草质量的良好效果。在挂三维网客土喷播区域，首先应清理山体上的杂物，并对坡面作简易修整。山体特别凸起的地方必须削掉，特别凹陷的地方必须用石块填补，使坡面大致平顺。并做必要的排水沟及截水沟等保证排水通畅，防止雨水渗透造成山体崩塌。然后铺设三维网，将混合基质和种子喷播在三维网内，覆盖无纺布。

3、“成品植被毯铺设”使用于坡度平缓、岩石稳定具有较多土壤场地。选择适合的乔灌草种配比，在生产基地培育成为成品，而后将成品植被毯覆盖在裸露的地面一实现快速复绿需要。在利用植被毯进行山体过修复过程中，首先应该铺设可在自然条件下降解的无纺布片和采用植物秸杆经发酵、揉搓、压胚、狠压、烘干工艺步骤制成的植物基质片，然后在植被痰上种植与当地类似的乡土植物种子，使次生植被在今后数年内逐渐与自然生态被融合，不显人工雕琢的痕迹。

4、“挂钢网客土上喷播”适用于开挖后稳定度不高的岩堆、软岩、碎裂岩、散体岩等不宜绿化的恶劣环境。在挂钢网喷播前，需对场地进行处理，清理完后挂镀锌钢丝固定，并用锚杆固定。将筛分后的2种植土内掺入泥炭土、谷壳、锯末、水泥及PH缓解剂、有机长效肥、保水剂、粘结剂后搅拌均匀备用。然后按设计要求，采用专用机械喷射8至10厘米厚种植基材及种子。

5、“垂直绿化”适用于岩层坚硬、坡度陡峭、土质贫瘠峭壁、在挡土墙

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后侧、边坡底部、边坡平台、岩层平台 、凹陷等处修建花池，在花池内栽种攀缘植物进行绿化，从而达到整体绿化的效果。

6、“多层次客土喷播”首先喷射含胶量较高、营养成分较低的基础客土层，保证客土层与岩石表面的依附强度;而后喷射含高纤维质的营养客土包裹金属网，在客土层与网面持平时加入经过预处理的灌木种子，继续喷射达设计的客土厚度;继而喷射木纤维与草、花种子混合浆;最后喷射木纤维混合浆覆盖，完成喷播作业。植物种子采用草、灌、花组和配方。

7、“植物栽植” 适用于缓坡，选用生命力强、适应力强的乡土树种。缓坡绿化对植物品种的要求有其不同之处。地上部分较矮，根系发达，固土性好，耐贫瘠和干旱。从后期坡体的稳定性考虑，避免选择大规格常绿乔木，主要选择草种、矮生灌木、半木质化植物、藤本植物、小规格乔木等。在形成目标群落之前，要对坡面先期形成植被覆盖，需要选择一些先锋植物品种。这些先锋植物应生长迅速、抗你性强、喜光、易于生长。如斜叶榕、厚皮树、黄葛榕、小叶榕、大叶榕、大红花、曼荆子、厚藤、山猪菜、黄花豆、爬山虎、霹雳、豆树、山麻杆、三角梅、狗牙根、芦苇等。在实施裸露山体绿化恢复坡面植被的过程中，植物种类的选配非常重要。原则是植物在无人工养护的条件下，具有良好的抗逆性和自我繁殖维持的能力，最终营建与周边生态环境相协调的稳定的目标群落。针对这一原则，国内进行边坡绿化，抗逆性强的乡土植物是最佳选择。

本文选择海南省三亚市南山地区内采用不同生态恢复技术进行生态恢复的裸露山体为研究对象，比较裸露山体绿化恢复坡面植被恢复过程中的植物群落特征、生物多样性变化、土壤性状差异及其相互关系;植物对干旱逆境的生态适应性;以及景观效益评价等，探讨不同生态恢复技术措施的恢复效果，筛选出抗逆性强的矿山边坡适生植物。研究结果表明： (1)合理的人

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工生态恢复技术可以加速裸露山体的植被生态系统恢复，同时植被的选择及配置直接影响群落植物物种多样性大小。比较不同的人工生态恢复技术措施的植物物种多样性。 (2)各人工生态恢复岩质边坡植物群落结构可归纳为三种类型：第一种是灌木(常绿、落叶)+草本(一年生、多年生);第二种是乔木(常绿)+灌木(落叶)+藤本(常绿);第三种是灌木(常绿)+藤本(常绿)。 (3)就裸露山体生态恢复而言，植物物种多样性的大小与土壤的主要理化性质之间没有太大的关联度。研究各人工生态恢复技术措施发现，植物种类的选择及配置是解决矛盾的关键。 (4)经过实践得出：厚皮树在所选九种植物中抗旱性能最强，其次是黄葛榕、小叶榕、大叶榕、三角梅等。

经过上述的经验，个人提出一点建议，首先是实行禁采，加强监管。针对三亚市采石造成的山体裸露、破损、水土流失、生态环境恶化的情况，采取果断措施，关闭全部采石场，停止一切采石活动，并充分利用法律、行政、经济等综合手段，加强监管，打击偷采行为;其实是制定方案，讲究方法。在研究制定裸露山体生态恢复方案的基础上，根据裸露山体的情况，按照统一规划、因山制宜、突出重点、分步实行的原则，实行“四个结合”：一是与土地整理相结合;二是消灭地质灾害相结合;三是开发利用相结合;四是与改善生态环境、创建优美景观相结合。第三是开展恢复治理，植被为主。一是对破损严重、有碍观瞻、生态环境严重破坏的裸露山体先行恢复治理;二是因山制宜，利用自然岩缝及凹凸岩面，形成自然风景布局;三是采用国内外先进修复技术与工艺，喷涂种植土，创建植物生长环境;四是利用植物形态及季相变化进行植物造景;五是选用抗贫瘠、耐旱植物进行种植。第四是政府投入，多方筹资。在裸露山体生态恢复投入上，积极探索政府与企业相结合的生态恢复与建设的新路上，鼓励和引导企业对自身建设项目的破损山体开展生态恢复工作。

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结语

裸露山体植被的恢复是要在遵循自然规律的基础上，通过人类的作用，根据技术上可行，经济上合理，社会能够接受的原则，使工程建设迹地生态系统得到尽快恢复，再生有益于多物种生存与生活的良好生态系统的过程。只有遵循自然规律的恢复重建才是真正意义上的恢复与重建。模拟原生植被结构用于工程迹地生态重建和恢复技术的提出，希望能对工程建设迹地植被恢复有所裨益，达到保护项目区生态的目的。

参考文献：

[1] 吴长文. 城市化进展过程中水土保持问题[J].中国水土保持; [2] 刘伟常 吴长文.21世纪城市水土保持发展[J].水土保持研究; [3] 刘伟常 吴长文.全面推行城市水土保持试点工作[J].水土保持研究;

[4] 盛定生 吴长文.建设秀美城市探索之路[J].水土保持研究; [4] 吴长文 蔡高堂等.城市背景山体缺口水土保持生态环境建设问题的探讨[J].水土保持研究;

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第四篇：城市水生态修复——海绵城市

1背景

城市是人口聚集度高、社会经济高度发达的地方，也是资源环境承载力矛盾最为突出的地方。改革开放后，我国城镇化快速发展，目前全国城镇建设用地不足国土面积的1%，却承载了54%的人口，产出了84%的GDP。

快速城镇化建设过程中，由于城市开发强度过高，大量的硬质铺装，改变了原有的自然生态本底和水文特征。以我国北方为例，城市开发建设前，在自然地势地貌的下垫面条件下，70%~80%的降雨可以通过自然滞渗进入地下，涵养了本地的水源和生态，只有20%-30%的雨水形成径流外排(见图1a);而城市开发建设后，由于屋面、道路、地面等设施建设导致的下垫面硬化，70%~80%的降雨形成径流，仅有20%~30%的雨水能够入渗地下(见图1b)，破坏了自然生态本底，呈现了相反的水文特征，破坏了自然“海绵体”，导致“逢雨必涝、雨后即旱”，也带来了水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。

a开发建设前

b开发建设后

图1城市开发前后径流变化情况(以我国北方为例)

针对当前这种状况，总书记在2013年中央城镇化工作会议、2014年考察京津冀协同发展座谈会、中央财经领导小组第5次会议等场合，多次强调在城市规划建设中要体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念，建设“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。

海绵城市建设，就是针对城市地下水涵养、雨洪资源利用、雨水径流污染控制、排水能力提升与内涝风险防控等问题，从“源头减排、过程控制、系统治理”着手，通过城市规划、建设的管控，综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程技术措施，控制城市雨水径流，实现低影响城市开发建设(LID)，最大限度地减少由于城市开发建设行为对原有自然水文特征和水生态环境造成的破坏，将城市建设成“自然积存、自然渗透、自然净化”的“海绵体”，使城市能够像海绵一样，适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，丰水期吸水、蓄水、渗水、净水，枯水期将蓄存的水“缓释”并加以利用，从而实现“修复城市水生态、涵养城市水资源、改善城市水环境、提高城市水安全、复兴城市水文化”的多重目标。

2海绵城市建设原理

住建部积极贯彻落实总书记的要求，在国家重大科技专项“水专项”课题研究成果的基础上，总结国内外实践，于2014年10月编制印发了《海绵城市建设技术指南》(以下简称《指南》)，指导各地开展海绵城市建设工作，即建设“海绵体”。

海绵城市建设本质是通过降低雨水的产汇流，恢复城市原始的水文生态特征，使其地表径流尽可能达到开发前自然状态(见图1a),即建设“海绵体”。

径流系数是表征水文特征的重要参数，是自然状态下地表径流量与总降雨量的比值，与自然地理气候状况有直接关系。依据多年水文气象资料，我国降雨-径流分布规律可划分为5个区(如表1和图2所示)，大致反映了各个区域的自然水文生态特征。

表一降雨与径流分区情况

年降雨量/mm >1600 800~1600 400~800 200~400 <200

降水特征 多雨 湿润 半湿润 半干旱 干旱

径流特征 丰水 多水 过渡 少水 干涸

径流系数 >0.5 0.3~0.5 0.1~0.3 <0.1

图2降雨——径流分带图

海绵城市建设的目的是要恢复自然水文生态特征，其实质是恢复原始径流状况。在自然状态下，一般而言，大到暴雨时(小概率降雨事件)易形成地表径流;而在中小降雨时(大概率降雨事件)较少形成大量的地表径流，主要入渗地下。因此，海绵城市建设就是要控制中小降雨的径流，将雨水留在原位，以期达到生态修复的目的。

鉴于径流系数指标过于理论化，在实际应用过程中不易操作。因此，通过将径流系数的概念转化为年径流总量控制率，并通过年径流总量控制率求得所对应的设计雨强(mm/d)，作为海绵城市建设的管控指标，以便于实际操作。

年径流总量控制率是根据本地区自然状况的径流系数推算而得(年径流总量控制率≈1-径流系数)。与之相对应的设计雨强，是经过统计分析当地的多年(一般不少于30年)降雨资料，将日降雨量由小到大进行排序(扣除小于等于2 mm的降雨事件)，推导出年径流总量控制率所对应的设计雨强(mm/d)，并以此作为海绵城市规划、建设和管理的控制性指标。以北京建筑大学对北京市的年径流总量控制率与设计雨强的关系推导为例，北京市位于半湿润地带，原始径流系数约0.15，年径流总量控制率为85%，对应的设计雨强为33.6 mm/d，大约由小至大降雨排序的92%频次的降雨控制不外排，即可达到海绵城市的建设目标要求。

我国地域辽阔，各地地理气候特征、城镇化水平、经济条件差异较大，《指南》基于对我国近200个城市1983~2012年降雨资料，在统计分析年径流总量控制情况及其对应的设计降雨量值关系基础上进行计算模拟，得到了不同地区的年径流总量控制率区间(如图3所示)。供各地参考使用。

图3我国大陆地区年径流总量控制率分区

以设计雨强作为海绵城市建设的指标，一是可与气象资料紧密结合，既便于部门间的信息交换，又便于决策层面做出直观判断;二是可直接作为具体工程设计计算的参数;三是可量化、可测定、可考核，为海绵城市建设的绩效考核提供依据。 3海绵城市建设途径 3.1转变建设理念和方式

一是从资源承载力角度，由“以需定供”转变为“以供定需”，合理确定城市建设规模和社会经济发展结构，实现原位水资源的可持续供给，支撑城市可持续发展。

二是从城市规划建设管控角度，由过去仅注重空间开发强度控制转变为开发强度控制与生态环境约束并举。

三是从生态修复和环境治理的角度，由“末端治理”转变为“源头减排、过程控制、系统治理、统筹建设”。源头减排是从产汇流的源头减少雨水径流形成，加大入渗;过程控制是延缓径流峰值出现时间，降低排水强度;系统治理是指将“山水林田湖”作为生命共同体和完整的生态系统，保护和修复城市“海绵体”;统筹建设是指城市开发建设应统筹各类宗地开发以及道路、园林、水等设施建设，落实海绵城市建设要求，实现海绵城市建设的目标。

四是从排水安全和资源利用的角度，将传统“快排”转变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的耦合。

3.2明确建设原则

一是规划引领。必须要通过城市总体规划协调、明确控制目标，并落实到控规、修规和各相关专项规划中。

二是生态优先。以修复水生态为前提，科学划定蓝线、绿线，保护水生态敏感区;优先利用自然排水系统，自然积存、自然渗透、自然净化。

三是安全为重。要在保障城市运行安全的前提下，处理好海绵城市建设与城市排水、内涝风险控制的关系。

四是因地制宜。我国幅员辽阔，各地自然地理条件、水文特征、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等不同，应当合理确定海绵城市建设控制目标与指标，因地制宜的选择低影响开发措施及其系统组合。

五是统筹建设。应当结合城市总体规划和建设，在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的海绵城市建设的控制目标、指标和技术要求。 3.3健全组织机构

海绵城市建设必须要建立与之相适应的管理体制(见图4)。首先，海绵城市建设责任主体是城市人民政府，在现有的体制机制下要形成有为的组织协调和领导机制，明晰工作思路，制定工作方案和实施计划，统筹部署，健全机制。其次，完善部门协调与联动机制，统筹城市规划与建设管理，建立规划、建设、市政、道路、园林、水务、水利等部门协调联动、密切配合的机制。此外，还要健全城市排水防涝和防洪管理体系、应急机制，提升应急防灾能力。

图4海绵城市建设组织示意

3.4强化规划管控与落实

一是要明确城市总体规划的管控要求。 二是要通过相关专项规划予以落实。海绵城市建设实质是控制径流，降低产汇流是海绵城市建设的关键，建设用地量大的地方也是雨水产汇流最集中的地方。因此，场地建设、道路是降雨产汇流的主要源头，需强化源头减排的约束要求。绿地系统是城市最大的海绵体，其调蓄功能不但要高于其他用地的要求，还可担负周边建设用地海绵城市建设的荷载要求。如，北京市已明确要求公园绿地至少要做到2年一遇以上的降雨全部收集不外排，高于其他建设用地要求。水系统作为水的自然循环和社会循环的完整体系，应统筹考虑实现水生态、水资源、水安全、水环境、水文化等多重目标。

三是依托现有基本建设程序和各项管控制度，确保海绵城市建设要求的落地。 3.5耦合海绵城市建设工程措施

《指南》中提出的渗、滞、蓄、净、用、排“六字箴言”，含括了海绵城市建设的主要工程技术措施。 “渗”，减少路面、屋面、地面硬质铺装、充分利用渗透和绿地技术，从源头减少径流。 透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。

(1)透水铺装对道路路基强度和稳定性的潜在风险较大时，可采用半透水。 (2)土地透水能力有限时，应在透水铺装的透水基层内设置排水管或排水板。

(3)当透水铺装设置在地下室顶板上时，顶板覆土厚度不应小于600 mm，并应设置排水层。

图5透水铺装

渗透塘(洼地，主要是下渗和精华，没有雨水调用)

(1)渗透塘前应设置沉砂池、前置塘等预处理设施，去除大颗粒的污染物并减缓流速;有降雪的城市，应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂侵害植物。

(2)渗透塘边坡坡度(垂直：水平)一般不大于1:3，塘底至溢流水位一般不小于0.6m。 (3)渗透塘底部构造一般为200-300 mm的种植土、透水土工布及300-500 mm的过滤介质层。

(4)渗透塘排空时间不应大于24 h。渗透塘应设溢流设施，并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统衔接，渗透塘外围应设安全防护措施和警示牌。

图6渗透塘

“滞”，降低雨水汇集速度，延缓峰现时间，既降低排水强度，又缓解了灾害风险。

下沉深度指下沉式绿地低于周边铺砌地面或道路的平均深度，下沉深度小于100 mm的下沉式绿地面积不参与计算(受当地土壤渗透性能等条件制约，下沉深度有限的渗透设施除外)，对于湿塘、雨水湿地等水面设施系指调蓄深度。 透水铺装率=透水铺装面积/硬化地面总面积; 绿色屋顶率=绿色屋顶面积/建筑屋顶总面积。

(1)下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定，一般为100-200 mm。

(2)下沉式绿地内一般应设置溢流口(如雨水口)，保证暴雨时径流的溢流排放，溢流口顶部标高一般应高于绿地50-100 mm。

图7下沉式绿地

生物滞留设施 (1)对于污染严重的汇水区应选用植草沟、植被缓冲带或沉淀池等对径流雨水进行预处理，去除大颗粒的污染物并减缓流速;应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂或石油类等浓度污染物侵害植物。

(2)屋面径流雨水可由雨落管接入生物滞留设施，道路径流雨水可通过路缘石豁口进入，路缘石豁口尺寸和数量应根据道路纵坡等经计算确定。 (3)生物滞留设施应用于道路绿化带时，若道路纵坡大于1%，应设置挡水堰/台坎，以减缓流速并增加雨水渗透量;设施靠近路基部分应进行防渗处理，防止对道路路基稳定性造成影响。

(4)生物滞留设施内应设置溢流设施，可采用溢流竖管、盖篦溢流井或雨水口等，溢流设施顶一般应低于汇水面100 mm。

(5)生物滞留设施宜分散布置且规模不宜过大，生物滞留设施面积与汇水面面积之比一般为5%-10%。

(6)复杂型生物滞留设施结构层外侧及底部应设置透水土工布，防止周围原土侵入。如经评估认为下渗会对周围建(构)筑物造成塌陷风险，或者拟将底部出水进行集蓄回用时，可在生物滞留设施底部和周边设置防渗膜。

(7)生物滞留设施的蓄水层深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能来确定，一般为200-300 mm，并应设100 mm的超高;换土层介质类型及深度应满足出水水质要求，还应符合植物种植及园林绿化养护管理技术要求;为防止换土层介质流失，换土层底部一般设置透水土工布隔离层，也可采用厚度不小于100 mm的砂层(细砂和粗砂)代替;砾石层起到排水作用，厚度一般为250-300 mm，可在其底部埋置管径为100-150 mm的穿孔排水管，砾石应洗净且粒径不小于穿孔管的开孔孔径;为提高生物滞留设施的调蓄作用，在穿孔管底部可增设一定厚度的砾石调蓄层。

图8生物滞留设施

“蓄”，降低峰值流量，调节时空分布，为雨水利用创造条件。 湿塘(雨水调蓄,有雨水再用的调节容积)

(1)进水口和溢流出水口应设置碎石、消能坎等消能设施，防止水流冲刷和侵蚀。

(2)前置塘为湿塘的预处理设施，起到沉淀径流中大颗粒污染物的作用;池底一般为混凝土或块石结构，便于清淤;前置塘应设置清淤通道及防护设施，驳岸形式宜为生态软驳岸，边坡坡度(垂直：水平)一般为1:2-1:8;前置塘沉泥区容积应根据清淤周期和所汇入径流雨水的SS污染物负荷确定。

(3)主塘一般包括常水位以下的永久容积和储存容积，永久容积水深一般为0.8-2.5 m;储存容积一般根据所在区域相关规划提出的“单位面积控制容积”确定;具有峰值流量削减功能的湿塘还包括调节容积，调节容积应在24-48 h内排空;主塘与前置塘间宜设置水生植物种植区(雨水湿地)，主塘驳岸宜为生态软驳岸，边坡坡度(垂直：水平)不宜大于1:6。 (4)溢流出水口包括溢流竖管和溢洪道，排水能力应根据下游雨水管渠或超标雨水径流排放系统的排水能力确定。

(5)湿塘应设置护栏、警示牌等安全防护与警示措施。

图9湿塘

“净”，减少面源污染，改善城市水环境。 雨水湿地

(1)进水口和溢流出水口应设置碎石、消能坎等消能设施，防止水流冲刷和侵蚀。 (2)雨水湿地应设置前置塘对径流雨水进行预处理。

(3)沼泽区包括浅沼泽区和深沼泽区，是雨水湿地主要的净化区，其中浅沼泽区水深范围一般为0-0.3 m，深沼泽区水深范围为一般为0.3-0.5 m，根据水深不同种植不同类型的水生植物。

(4)雨水湿地的调节容积应在24h内排空。

(5)出水池主要起防止沉淀物的再悬浮和降低温度的作用，水深一般为0.8-1.2 m，出水池容积约为总容积(不含调节容积)的10%。

图10 雨水湿地

“用”，利用雨水资源化，缓解水资源短缺，提高用水效率。 “排”，构建安全的城市排水防涝体系，避免内涝等灾害，确保城市运行安全。 植草沟

(1)浅沟断面形式宜采用倒抛物线形、三角形或梯形。

(2)植草沟的边坡坡度(垂直：水平)不宜大于1:3，纵坡不应大于4%。纵坡较大时宜设置为阶梯型植草沟或在中途设置消能台坎。 (3)植草沟最大流速应小于0.8m/s ，曼宁系数宜为0.2-0.3。 (4)转输型植草沟内植被高度宜控制在100-200 mm。

图11 植草沟

3.6多方筹措建设资金

综合各地已开展的低影响开发建设项目的实践，估算海绵城市建设投资为1.6~1.8亿/km2。政府要通过两手发力解决海绵城市建设的资金。在地块开发建设中，要落实业主或开发商主体责任;在市政公用设施建设中，要充分发挥市场机制引入社会资本，多方筹措和化解资金问题。

3.7建立绩效考核和激励机制

将年径流总量控制率、水环境质量状况、排水防涝标准、污水再生利用及雨水利用、漏损控制等作为海绵城市建设的绩效考核目标，考核结果可作为财政奖补的依据。以年径流总量控制率对应的降雨强度作为地块径流控制是否达标的衡量标准，通过区域总排口的连续监测，对于未达到目标控制雨量的部分进行处罚。此外，不同考核地块之间，也可研究建立年径流控制量的平衡和交易机制，鼓励公平分担、奖优罚劣。

有条件的地区可以先行先试，借鉴欧美国家的雨水排水收费机制，建立和完善雨水控制与收集系统建设与运行的激励(补偿)与约束机制，鼓励业主采取措施降低不透水面积和减少排入雨水管道系统的雨水径流量。 4案例

布里斯托尔海滨可持续的公共空间景观设计

布里斯托尔Harbourside公共区域景观设计的最后阶段由英国景观建筑师Grant联合公司完成。布里斯托尔Harbourside已经获得了好几个奖项，包括星期日泰晤士报英国家庭奖，表彰其综合用途开发(2012)和建筑黄金标准(2008)。再建项目完成之际，布里斯托尔庆祝自己在2015年成为欧洲绿色之都——授予优秀的致力于可持续发展、创造力、文化和创新的城市。

可持续城市排水：可持续城市排水将雨水从建筑屋顶导流至港口，通过一系列管道、渠道和小溪，还可以灌溉种植。浮动的海港边缘芦苇在水进入港口之前过滤雨水和地表水。芦苇也创造了宝贵的栖息地，并提供一个有吸引力的水边设置。其他栖息地包括面对中央广场的绿墙。

5结论

随着4月初试点城市名单的正式公布，一股建设海绵城市的热潮在全国兴起。热潮之下更需冷思考。海绵城市建设是一项综合的巨大的工程，绝非一朝一夕所能完成，许多问题有待深思。海绵城市的实质就是用现代雨洪管理来解决城市发展带来的一系列雨洪及生态问题，实现像自然界那样的平衡。城市化区域对雨洪的综合性管理，涉及到方方面面，不仅包括传统的城市水网管道的建设，还包括城市的发展模式、规划、土地利用等等，需要各个专业的配合。北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍：“海绵城市建设的热潮为行业发展带来重大机遇与挑战，更面临着诸多有待探讨的现实问题。海绵城市建设的符号和愿景很好，但是大家如果认识不到问题的实质，并且不能踏踏实实地将其解决，海绵城市建设可能会半途而废。”

第五篇：新农村河道生态修复构想

摘 要：农村河道既是农村大地的脉管系统，对雨洪旱涝起到重要的调蓄作用，又是农业生产和农民生活的生命之源。长江中下游随着经济社会的快速发展，盲目开发利用农村河道问题比较突出，从落实科学发展观、构建人与自然和谐发展的要求出发，农村河道的生态修复迫在眉睫，采用科学有效的方法进行综合治理。

关键词：农村河道;生态修复;长江中下游

为改善农村河道环境，河道长效管理应以科学发展观为指导，积极探索农村河道管理新模式，着力构建“主体责任落实、绩效考核严格、管护效果明显”的农村河道长效管理新机制，确保了农村河道水系畅通、环境优美、恢复生态、群众满意。

1 长江中下游农村河道现状及水环境问题成因分析

1.1 河道现状及水环境问题

2.2 水环境问题成因分析

随着社会经济社会迅猛发展，针对开发区以及工业园区的开发与发展，对水的安全、资源、环境、生态和景观提出了更新和更高的要求，目前，水系从整体来说还需系统地改善、调整，从而使水系利用达到最优化。

2 农村河道生态修复措施

2.1 生态修复意义

如果没有一个好的农村河道环境就不会有一个优美的农村环境。农村河道水环境的日益恶化己严重制约经济社会的可持续发展，因此，有必要对水环境保护与生态修复的途径进行科学探讨。根据农村环境“四位一体”的管理模式，从农村河道现实状况和河流功能状况两方面来看，为修复已遭受破坏的生态系统、恢复河道原有的自我净化功能，(厌氧+好氧+组合生态技术)3个方法进行统筹治理是最为适用的方法。河道中的氮(n)、磷(p)等无机污染物通过生化分解，进而被生态系统的吸附-吸收-转化。此统筹治理法，能够改善水质，从而使水生态系统与自然景观统一和谐。

2.2 生态系统修复的概念及方法

目前，所采用的生态修复技术，是利用培育的生物、微生物，使之生长，进而能够对水中污染物起到转移、转化和降解作用，如异养型微生物主要的碳源和能源，通过分解有机物来提供其生存，在生物酶类的作用下，能够发生一系列化学反应的过程，而该过程必定会经过有氧、无氧，然后，无机物被逐步降解成为无机营养元素，直接提供给植物吸收、利用。最终，水体的水质以及生态系统都能有所改善。

生态修复技术主要包括以下3个方面：

(1)好氧处理、厌氧处理、厌氧-好氧综合处理。

(2)利用低等动植物的生物处理，如微型动物、细菌。

(3)利用生态系统原有的自净能力等。

2.2.1 厌氧处理

2.2.2 好氧处理的概述

对已被污染的水源进行好氧处理方法主要采用动力潜水推流曝气机。采用浮岛软隔离对河道的水流进行分离切割，进而能够使河道水流绕浮岛作环形循环流动，增加水体中氧气的溶量，污水与治理所用水生植物的微生物重复充分接触，进行对污染物的交换，达到治理目的。