時間：2024-02-05 15:29:30
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本文以天津市濱海新區紫云公園調研實例，解析大地藝術關注的工業廢棄地問題，闡述西方現代藝術對現代景觀設計的實地影響力。
關鍵詞：大地藝術、生態問題、工業廢棄地問題、生態景觀、生態修復
中圖分類號： B845 文獻標識碼： A
一、大地藝術的革新因素
大地藝術和同時期的其他藝術如極簡主義藝術、概念藝術、貧窮藝術有著密切的關系，與這些藝術派別之間，是一種相互交叉、相互影響的關系。
與以往的藝術相比，大地藝術有很強的革新因素：
表現在對自然因素的關注，以自然因素為創作的首要選擇方向，藝術品不再是放置在景觀環境中，大地本身已經成為藝術或藝術的組成部分。
大地藝術還力圖遠離人類文明，改變過去藝術品被收藏的具有商業氣息的方式。作品多選擇在峽谷和沙漠，或形成一種只能在空中鳥瞰的人類染指自然的記錄，人們對這種藝術的了解，主要是通過圖片展覽和錄像的方式，同時，彰顯降質環境(沙漠化、工業廢棄地等)，表現出一種獨特的批判現實的姿態。
大地藝術貼近了景觀，改變著人們的生態觀念和自然觀念，其觸角深入到風景園林專業涉及的領域，對西方現代風景園林設計產生了重要的影響。
二、大地藝術對工業廢棄地的關注
許多大地藝術家都是懷著一種社會責任感進行藝術創作的，這主要表現在對工業廢棄地的關注。藝術家通過對工業廢棄地的特別張顯，對工業生產的副作用進行揭示和批判，吸引人們關注生態問題和社會問題。史密森主張的“藝術可成為調和生態學家和工業學家的一種資源”，流露出的就是這樣一種關注社會和環境的態度。
三、對工業廢棄地的關注---天津市濱海新區紫云公園調研
堿渣是氨堿法生產純堿過程中排放的廢棄物。天津塘沽堿廠是我國氨堿法生成純堿的主要基地之一，排放的堿渣大量堆存，占用土地，成為制約堿廠發展以及城市建設、市容環境建設的重要障礙。隨著天津市建設的迅速發展，建設用地日益緊張，堿渣的合理處置更成為城市建設發展面臨的大問題。
塘沽紫云公園利用工業廢料堿渣修建山體公園，是治理工業污染，美化城市環境的一項壯舉。堿渣山體作為一種大尺度堿渣堆體，國內外還未見類似工程的報導，特別是堿渣與一般工程土的性質不完全一樣，其在施工過程中是否保持安全穩定，如何選擇合理的施工工藝來保證工程安全性，這都需要施工監測資料來提供依據。本文依據實地調研，在此作簡要介紹和分析。
3.1 天津市塘沽區紫云公園生態景觀設計概述
紫云公園生態建設項目(堿渣綜合治理工程) 榮獲了由國家建設部評選的“2005 年中國人居環境范例獎”。該項目歷時五年的時間,終于實現了百年堿渣變綠洲的奇跡。在這之前,天津堿廠制堿產生的廢渣在這里已經堆放了近百年，由于城市的向外擴張,堿渣山已成為位于城區中心的一顆毒瘤,嚴重威脅著周邊的環境和濱海新區的發展。為了改善環境,恢復生態,提高城市的競爭力,堿渣治理辦公室組織專家通過科學論證,開始了還渣廠為綠地,變渣山為花園的艱辛勞動。歷時5年,建設了一座占地33 萬m2 ,主峰高達31. 9 m 的山體公園―紫云公園。此公園利用堿渣制工程土500 萬m3 ,表面覆蓋0. 8 m～1. 2 m 的種植土。到目前為止,園內栽植花卉4 萬余株,草坪16 萬m2 ,種植喬、灌木樹種百余種30 余萬株,并有數10 種鳥類在此棲息。
治理后的紫云公園不但成為塘沽的標志性公園,而且也產生了巨大的社會效益和經濟效益。不但空氣、土壤、水體的污染得到了有效改善,而且城市功能和土地的利用也實現了優化配置。相信“堿渣山”綜合治理的經驗必將為我國乃至世界找到這類“工業廢棄地”景觀生態改造的新途徑。
3.2 設計細則
3. 2. 1 場地土壤的處理
土壤污染是“工業廢棄地”景觀生態設計面臨的第一大問題。其污染源主要包括:工業廢水、廢氣;工業廢棄物的地面堆積;原材料、產品廢渣等。土壤系統生態處理的目的是建立適宜植物生長的土壤層,以迎合生態系統底層綠色植物生長的需要。因此,處理被污染的土壤,通常的方法是覆土或對原土壤的理化條件,營養和毒性方面進行改良與修復 。
3. 2. 2 場地水體的處理
水資源的凈化―循環利用是景觀中生態設計手法的重要體現。彼得?拉茲在杜伊斯堡北部風景園的設計中就將原工廠的舊排水渠改造成水景公園,利用新建的風力設施帶動凈水系統,將收集的雨水輸送到各個花園用來灌溉;在薩爾布呂肯市港口島公園,將地表水匯聚于高架橋下,通過一系列凈化處理后循環利用,并通過水的跌落形成了歡快的落水景觀 。這剛好與紫云公園的水循環系統設計有異曲同工之妙。
3. 2. 3 場地植被的處理
“工業廢棄地”植物景觀的營造需要在土壤生態化處理的基礎之上,結合當地的氣候、土壤、水文等特征,適地適樹,尊重生物群落自然再生的過程,保護場地上的各種野生動、植物,創造出有地方特色的植物景觀。
3. 3 生態與藝術的完美結合
3. 3. 1 場地廢棄材料和設施的更新、循環和再利用
“工業廢棄地”景觀的生態設計就是要盡可能地利用場地上現有的材料,最大限度地減少對于新材料、新能源的索取。而藝術則成為處理工業廢料的一條重要途徑。因此,極簡藝術、波普藝術、大地藝術以及其他藝術流派都嘗試過工業廢料的應用。如場地中的構筑物可以成為景觀的控制要素;工業產品可以充當裝飾材料;工業廢料和建筑拆除后的瓦礫可以作為填充物等。而紫云公園山體均為堿渣廢料堆砌而成，經技術檢測，堿渣山體具有穩定性，經過覆土種植的樹種及本土植物生長狀態良好。
3. 3. 2 場地地表痕跡的藝術化處理
對待“工業廢棄地”中的工業痕跡,不應該試圖掩蓋或消滅它們,而應尊重場地的特征,采用保留和藝術加工等方式,創造獨特的地域景觀。大地藝術就是其中的一種方式。早在20 世紀70 年代初,大地藝術家史密斯就提出:藝術可以成為調和生態學家和工業學家的一種資源,而大地藝術最好的場所是那些被工業和盲目的城市化所破壞的或是被自然自身毀壞的場所。
3. 3 場所精神和歷史文脈的延續
一個富有生命力的地區和城市必然是有個性、具有可識別性和有內涵的。“工業廢棄地”景觀的生態設計就是在尊重地區原有的自然環境和歷史文化背景的基礎之上,體現場所精神和歷史文脈的延續,并使衰敗地區重拾自豪感,實現區域的復興。圖中景觀節點名稱為：地震遺址。是唐山大地震時，地殼塌陷，使常年堆砌的堿渣山形成一道巨大的殘壁，亦是特殊歷史事件的紀實。
四、大地藝術對風景園林設計的影響
作為一種影響廣泛、意義深刻的藝術派別，大地藝術改變著人們的自然觀和生態觀，旗幟鮮明地關注工業廢棄地和工業文明的副作用，運用基本幾何形作為創作語匯，對同樣致力于人類生存環境的改善的風景園林專業，造成了很大的影響。
大地藝術的存在，開拓了風景園林師的思維，對人們的生態觀念和自然觀念的提高與轉變，具有積極意義。
大地藝術對工業廢棄地的重視，影響到風景園林師對這個問題的認識和處理手法。
一、充分認識搞好水土保持生態修復工作的重大意義
由于我國特殊的自然地理條件，以及長期以來以資源消耗為主的經濟增長方式，導致許多地區植被破壞，90％的可利用草原退化，全國水土流失面積達356萬平方公里。水土流失嚴重，帶來了一系列生態環境問題，不僅影響國家生態安全，而且成為我國經濟社會可持續發展的重要制約因素。建國以來，特別是改革開放以來，各級政府和廣大群眾投入了大量人力、物力和財力，開展水土保持和草原保護工作，取得了顯著成績，為改善水土流失地區農牧業生產條件和生態環境，發展農村經濟，促進經濟社會發展做出了重要貢獻。但是，我國水土流失嚴重、草原生態惡化的趨勢仍未得到根本扭轉，不能適應新時期全面建設小康社會對水土保持和草原保護工作提出的新要求。因此，各級水利和農牧部門要進一步增強搞好水土保持和草原保護工作的緊迫感和責任感，認真總結經驗教訓，采取切實可行的措施，加快水土流失防治步伐，全面推進我國生態建設工作。
近年來，各地的成功實踐證明，采取適當的人工措施，充分發揮大自然的力量，利用生態的自我修復能力，在較短的時間內可以實現大面積水土流失的初步治理和生態系統的初步恢復，是加快水土流失防治步伐，搞好草原保護和建設的一項重大舉措，對于促進農牧業生產方式轉變，發展農村經濟，推動經濟社會可持續發展，全面建設小康社會具有十分重要的意義。同時，草原保護對保持水土、涵養水源、改善生態具有非常重要的作用。各級水利、農牧部門要按照科學發展觀的要求，在加強小流域綜合治理和草原建設的同時，把生態修復作為當前水土保持和草原保護工作的一大事，列入重要議事日程，切實加強組織領導、監督檢查和指導，積極推進水土保持生態修復工作的開展。
二、抓緊制定生態修復規劃
各級水利、農牧部門要會同有關部門組織制定本轄區水土保持生態修復規劃，明確水土保持生態修復的目標與任務。規劃要與水土保持生態環境建設、草原生態保護建設和牧區水利等規劃相結合，經同級人民政府批準后作為指導水土保持生態修復工作的依據。近期應以江河源區、內陸河流域下游及綠洲邊緣區、草原區、重要水源區、長城沿線風沙源區等區域為重點，在降雨條件較好、人口密度相對較小、水土流失相對較輕微的地區，大力推進水土保持生態修復工作。生態修復的對象主要是覆蓋度為5-50％的低中覆蓋度的草原、郁閉度小于40％的灌木地等地類。
三、組織開展科研和先進適用技術的推廣
各級水利、農牧部門要組織有關科研單位開展對不同區域生態修復的機理與關鍵技術、優質抗逆草種選育、效益監測指標體系等課題的研究，制定生態修復技術規范。要積極推廣優良草種、畜種及改良、秸稈養畜過腹還田、草田輪作、植被撫育更新、節水灌溉、草產品綜合利用、圍欄建設、免耕種植、鼠蟲害防治等技術，搞好生態修復效益監測評價工作，指導與推動水土保持生態修復工作的健康發展。
四、進一步完善政策法規
各地要依據《水土保持法》、《草原法》等有關法律法規的規定，針對開展生態修復工作的要求，對亂開亂墾、亂挖亂采、超載過牧等行為，進一步制定操作性強的相關法規規章、管理辦法和鄉規民約。要嚴格基本農田和草原保護制度，堅持保護和利用相結合的方針，建立草畜平衡制度，大力推行禁牧、休牧、劃區輪牧和舍飼圈養，逐步改變依賴天然草原放牧的生產方式，嚴格限制不合理的生產建設活動，為生態的自我修復提供保障。同時，要推動各地出臺或完善稅收、信貸、投資和能源等方面的優惠>策，促進廣大農牧民轉變生產方式，調動社會力量參與水土保持生態修復的積極性。
五、繼續加大執法監督
各級水利、農牧部門要加強水土保持和草原執法隊伍建設，繼續加大執法監督力度。各地要按照《草原法》和《國務院關于加強草原保護與建設的若干意見》，進一步完善草原家庭承包經營制，推行以草定畜，逐步壓減牲畜頭數，實現天然草原的草畜平衡，加快畜種、畜群結構調整，防止超載過牧，促進草原植被恢復：要堅決禁止開墾草原的一切違法活動，嚴厲打擊非法占用草原的行為，加大對亂采濫挖草原野生植物行為的打擊力度，加強對各類非法破壞草原行為的監督檢查：要堅決禁止超采地下水，防止因不合理開發利用水資源帶來新的生態破壞問題；所有實施退耕還草、退牧還草、京津風沙源治理工程以及小流域綜合治理等國家重點生態建設工程區，均必須嚴格按有關規定實行封山禁牧、休牧或劃區輪牧。要加強對風沙區、草原區、山區和丘陵區等區域開發建設項目的監督管理，所有開發建設項目必須嚴格執行水土保持方案編報審批制度和水土保持設施同時設計、同時施工、同時投入運行的“三同時”制度。
六、加大宣傳工作力度
要大力宣傳搞好水土保持和草原保護工作在我國生態建設中的重要意義，增強全社會保持水土、保護草原的意識。宣傳生態修復在防治水土流失、保護草原、改善生態環境等方面的重要地位和作用，注重發揮大自然的力量，依靠生態的自我修復能力恢復植被，保護草原，防治水土流失。要切實轉變生態建設中重工程建設輕保護的觀念，自覺轉變不合理的生產方式，促進人與自然和諧發展。
關鍵詞：生物 生態 修復技術 內涵 外延 應用
1 概念、定義及主要特點
何謂“生物-生態修復”，它的內涵和外延應該如何確定，以及不同技術措施的作用、效果和聯系如何，等等。回答這些問題對推進和實施河流生物-生態修復工作具有重要意義。
1.1 河流生物修復
生物——系指有生命的物體。一般指動物、植物和微生物。有時專指微生物，如生物制劑、生物制品等等。污水生物處理和河流生物修復中的“生物”，一般專指“微生物”，不包括“植物”和“動物”。廣義的生物修復也包括“動物”和“植物”修復。
生物修復——是指利用微生物的生命代謝活動減少存于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，使污染了的環境能部分或完全恢復到原始狀態的過程。它包括：①污染土壤的生物修復；②污染河流的生物修復；③污染湖泊的生物修復；④污染地下水的生物修復；⑤污染海洋的生物修復；⑥污染大氣的生物修復；⑦固體廢物污染的生物修復等。
河流生物修復——是指用微生物或微生物菌群來降解河流水體中的有機物或有毒有害物質，如COD、BOD5、有機氮或氨氮、石油類、揮發酚等，或使這類物質變成無毒的、無害的，如二氧化碳、氮氣或水等，從而使河流水質得到改善，河流生態得到恢復或修復。生物修復已成功應用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
河流生物修復工程——是指利用生物修復技術在河道內或河道傍側修建或實施的旨在改善河流水質、治理河流污染的工程或非工程的技術手段。它包括：河道或水庫內，以及壩、陂前的增氧曝氣工程，用于改善或處理河流水質的河流傍側工程、河流底部工程，以及直接向河道內投放特種、高效菌種或利用特種、高效菌種直接凈化河流水質的工程技術等。
1.2 河流生態修復
生態——指生物在一定自然環境下生存和發展的狀態，也指生物的生理特性和生活習性。此概念下的“生物”，一般不包含“微生物”。
生態修復——是指利用生態工程學或生態平衡、物質循環的原理和技術方法或手段，對受污染或受破壞、受脅迫環境下的生物（包括生物群體，下同）生存和發展狀態的改善、改良或恢復、重現。其中包含對生物生存物理、化學環境的改善和對生物生存“鄰里”、食物鏈環境的改善等。
河流生態修復措施主要包含：①工程措施。如：生態河道、生態堤岸、人工濕地和人工產卵場、越冬場、育幼場、回游通道，以及河道內增氧曝氣等等；②生物措施。如：植物生態修復措施，動物生態修復措施，生物增殖、放流技術等；③綜合措施。如：微生物修復與植物、動物修復的結合，微生物修復與生態河道、生態堤岸的結合，生態、生物修復與保育、管理措施的結合，河道內生態修復與河道外濕地修復的結合，陸地水土保持、生態修復與河流生態修復的結合，等等。
1.3 河流生物修復與河流生態修復的異同
目標和對象不同：河流生物修復的對象是水質；目標是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、發展的水質條件。河流生態修復的對象是水生生物生存和發展的整個環境，包括水量、水質、水位、流速、水深、水溫、水面寬度，漲水、落水時間，以及產卵場、越冬場、育肥場、回游通道的修復或恢復等等；目標是為水生生物或特有的生物種群提供良好的生和發展環境。
所采用的技術和手段不同：生物修復的技術核心是微生物及微生物使用和利用等。生態修復的核心技術是生態工程學和生物、生命科學等。
兩者的共同點和不同點：生態修復可以包含生物修復，生物修復可以是生態修復的一個部分或一項主要內容；兩者的共同點或共同目標都是改善或改良生物的生存和發展環境。不同點是：生物修復是針對水體污染的修復，生態修復是針對水生生物及其生存環境的整體修復。
對于污染嚴重，并有產卵場、育幼場、越冬場或回游通道損傷及破壞的河流，一般應首先采取生物修復技術恢復河流水質，然后采取生態修復措施恢復河流生物棲息地和回游通道等。
1.4 河流生物修復工程與城鎮污水處理廠的異同
相同點和不同點：河流生物修復是利用微生物凈化污水的特點和規律，對受污染水體（河流）進行凈化處理的技術；城鎮污水處理廠是利用微生物凈化污水的特點和規律，對用管道收集到的社區污水進行凈化處理的技術。城鎮污水處理廠的出水可排入河流，也可用作市政回用、沖廁、農灌等等；河流生物修復工程處理過的河水一般必須重新流入河道。兩者的相同點是技術內涵完全一致，不同點是工作對象的來源和工作成果的服務對象。
由于污水處理廠工程和生物修復工程所處理或針對的水源不同和處理后的水量所服務對象不同，從而導致了污水處理廠工程與河流生態修復工程在建設地點、規模、工藝流程、產品形態、表現形式等諸多方面的差別。一般情況下，城市污水處理廠的進水污染物濃度高、變化小，河流生物修復工程所針對的河水濃度相對較低、變幅很大；在水量方面，河流生物修復工程面臨的變化更大。因而，在工藝設計中，一般要求河流生物修復工程具有更強的耐沖擊能力和防堵塞能力等。
1.5 河流生物修復與河湖污染直接凈化和“就地生物處理”的異同
除了河流生物-生態修復之外，河湖污染直接凈化、“就地生物處理”等詞語也經常被有關專家推崇和一些學者“炒作”。筆者認為：河湖污染生物修復工程技術與河湖污染生物直接凈化工程技術、河湖污染“就地生物處理”工程技術，在內涵和外延方面沒有明顯的區別，其實質都是利用生物處理技術就地治理河湖水質污染，其表現形式也是相互包含或完全一致的。
1.6 河流生態修復與傳統河流整治工程的異同
河流生態修復工程的目標是：修復或恢復受到污染、破壞或工程脅迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化學和水文環境，及其“鄰里”依存和食物鏈的關系。傳統河流整治工程的目標是：防治洪水決堤、漫溢和確保人類社會、經濟和生命財產安全；或者是保證河流的航運能力等經濟功能。兩者的直接目的和目標雖然相差甚遠，但其工作的對象卻完全一致，即都是將工程的措施作用于河流或河道。因而兩者的設計和實施過程，必然會存在著諸多的不同、對立和矛盾。這種對立和矛盾必須通過目標分析和不同學科人員之間的溝通、協調和共同努力進行解決。因為兩者的最終目標都是為了人類自己。
為此，從20世紀70年代開始，發達國家科技界和工程界針對水利工程對河流生態系統的負面影響，開發研究了河流生態恢復的理論和技術。從而，確立了解決這種矛盾和對立的基本方法和規則。河流生態工程在德國稱為“河流生態自然工程”，日本稱為“多自然型建設工法”，美國稱為“自然河道設計技術”。與之相應，一些發達國家在河道整治工程和堤防工程設計、施工規范中增加了河流生態建設的內容，或者頒布了專門的河流生態工程設計導則。依據這些導則和方法，河道水利工程在滿足防洪、防災和經濟目標的同時，可以兼顧河流生態修復和恢復需求。 2 不同技術措施的適應性評價及其合理使用
2.1 對受污染河流的適應性
河流污染治理一般應從源頭做起。但源頭治理能力也是有限的。以深圳河（含深圳灣，下同）的污染治理為例，截止2003年底，該流域已建污水處理廠四座，設計污水處理能力為142萬m3/d，比當年實際污水排放量125萬m3/d高 16.6%。然而，深圳河水質依然黑臭，常年處于劣Ⅴ類的狀態。通過分析認為：污水截流不徹底和深圳河納污能力過小是主要原因，除此之外，還有城市面源和部分城區尚未截流等原因。一般認為，對于類似深圳市自然環境和社區經濟布局的城市，污水截流管網健全，城市污水截流率可以達到90%，最高很難超過95%。深圳市河流枯水期的污水量遠遠大于徑流水量，有10%的未截流污水，加上面源污染等因素，河流依然黑臭，應該是在情理之中的。除此之外，還有城市污水管網收集不到的邊緣村鎮污水，以及城市污水處理廠對氨氮、總氮、總磷的去處能力十分有限等，也是需要實施河流污染生物-生態修復的主要原因。
河流污染生物-生態修復與城市污水處理廠相比，主要優點在于：①不需要占用城區土地或優質耕地；②不需要高于城市污水廠投資數倍的管道網絡及其維護；③距城市居民區一般相對較遠，不擾民或者較少擾民等。然而，河流污染生物-生態修復在治理污染方面，僅僅是對城市污水處理廠的補充，而不能代替城市污水處理廠。因為大量、高濃度城市污水采用污水處理廠治理比采用河流生物-生態修復治理經濟的多。
在河流生物-生態修復措施中，對于污染相對嚴重的河流，使用生物（微生物）修復比生態修復工程措施要優越得多。在生物修復工程中，河底工程和河道傍側工程一般有微生物固定化的措施，比采用沒有微生物固定化措施的河中曝氣或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌種方面，使用有針對性的高科技微生物菌種，比使用自然微生物菌種的效果好得多。
2.2 對富營養化水體的適應性
湖泊、水庫和河口、海灣、近海的富營養化，是人類社會的一個難題。城市污水處理廠和河流生物修復的辦法，對有機污染物的治理效果十分顯著，但當有機物被氧化、分解和揮發、無害化之后，總是仍有相當部分已經無機化的氮、磷營養物質不能得到去除。對于無機磷污染物，采用化學的辦法基本可以得到有效；對于無機氮污染物，目前還沒有比較好的處理方法。這些營養物質進入湖泊、水庫、河口、海灣、近海等緩流水體后，在適宜的環境條件下，會使水體中某些藻類或植物瘋長，產生水華、赤潮和富營養化，從而導致嚴重的生態災難和水生生物死亡，以及造成湖泊水面萎縮、甚至消失等。
氮、磷元素是植物生長必需的營養物質。因而，治理氮、磷最好辦法是植物生態處理或植物生態修復。對于城市而言，土地是制約植物生態處理和修復的重要因素。充分利用河灘、湖灘、海灘、海灣及其它濕地，以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。對專門用于治理氮、磷污染的濕地而言，在海灘、海灣、河口和淺海，以紅樹林和海帶植物比較好；對陸域濕地，以蘆葦、茭草、蒲草、茭白等植物比較好。對河、湖、水庫、海灣、海岸進行生態修復，必須滿足防洪、防潮和景觀等要求。
2.3 對水利工程脅迫的適應性
水利工程對河流生態的脅迫主要表現在兩方面：一是河道、航道整治使自然河流渠道化，從而破壞水生生物的產卵場、棲息地和河流形態的多樣化，以及減弱河流的自然凈化能力和破壞岸邊生態系統；二是水壩建設使自然河流非連續化，從而淹沒生物產卵場、棲息地和阻斷魚類的回游通道，以及降低河流的自然凈化能力和破壞河流形態的多樣性等等。對此，可采用河道、河型多樣化的生態修復措施，設置人工產卵床，建設人工產卵場、棲息地和回游通道，以及人工放流等措施緩解。水利工程對河流生態的脅迫主要是生物生境和生態條件的改變，因而，修復的措施以河流生態水工學和水生生物增殖、放流措施為主。
3 河流生物修復的技術類型及其應用
3.1 河道底部生物處理修復工程
以深圳市大沙河河底式生物處理工程為例。該工程坐落在深圳市南山區大沙河大學城河段，設計污水處理能為4000m3/d，設計水流停留時間4.8h。采用的處理技術為日本 “自然循環方式水處理系統技術”。該技術的創新特點是利用自然土壤和水田對污水凈化的原理，不使用任何化學藥品，通過使用石頭、木炭、塑料球以及經過特殊加工的木炭（生物炭），作為凈化過濾材料達到綜合凈化污水的目的。
該工程的主要設施由6個單元組成，分別為污泥儲存單元、水量分流單元、接觸沉淀單元、接觸曝氣單元1、接觸曝氣單元2和出水整理脫色脫臭單元等。通過這幾個單元的組合，可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS（陰離子界面活性物質），同時，也能有效去除氨態氮。處理效果見表1。 3.2 河道傍側生物處理修復工程
北京二道河傍側生物處理與修復工程。該工程坐落在北京市順義區首都機場附近，設計日處理污水量1.7萬m3/d，采用的處理技術為固定化高效微生物—曝氣生物濾池（簡稱I-BAF）。該工程屬實驗工程，僅有一個長100m、寬6m、有效水深5.5m的長條形曝氣生物濾池，有效池容3300m3，停留時間4.7h。濾池內填裝網狀懸浮大孔載體，載體高度3.2m。工程的前處理部分僅有一個格柵和一個用堆石壩攔截污水形成的回水區，依次起到穩定取水和沉淀泥沙的目的。處理效果見表2。
另外，日本江戶川支流坂川古崎凈化場，韓國漢江支流良才川水質凈化廠等河道傍側工程的處理效果也很好。
3.3 河道內曝氣和高效微生物處理修復工程
河道水體人工曝氣復氧是一種有效的河流生物-生態修復技術。20世紀60年代起，國外已有不少國家應用人工曝氣復氧改善河流水質和生態環境。如，德國的魯爾河、萊茵河，英國的泰晤士河、特倫物河，美國的福克斯河、佛博河及威斯康星河等，均有成功的工程范例。在國內，上海環境科學研究院對蘇州河水體進行了實驗室研究，結果表明，即使黑臭程度高的河水，在有氧條件下20小時后臭味也可基本去除，水體顏色明顯改觀，COD、BOD濃度大幅下降。
微生物作為河流生物修復技術的核心，國外的開發研究很多。美國、英國、加拿大、日本、巴西等國家，已有上百種商品化的微生物制劑可供選用。根據實驗結果，在處理特種廢水方面，高效微生物比普通微生物高幾倍到十幾倍，而且還能夠處理普通生物法不能處理的廢水。在城市污水方面，使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外，還具有良好的脫氮除鱗效果。將高效微生物直接用于河流水質修復，成本較高，容易造成流失和浪費，目前國內使用的不多。但通過微生物固定化技術或生物濾池技術，使用高效為生物的實例國內已有許多。
4 河流生態修復的技術類型及其應用
4.1 山區河流的生態修復
山區河流比降大、水流急，寬深比小，來沙量遠遠小于挾沙量，河床往往有大石塊和不均勻的麻砂組成。經過自然發育后，往往形成階梯—深潭結構的河道形態。階梯－深潭結構穩定了河床，從而穩定了岸坡，在一定的溫度和降雨條件下兩岸有發育良好的植被，河流底棲動物密度比鄰近的具有同樣氣候水文條件但不發育階梯-深潭結構的河流高出1000多倍，生物多樣性指數也大得多。這是由于階梯-深潭創造了多樣性的生物棲息地的緣故。
目前，德國、日本和我國的臺灣等，都在模擬使用階梯-深潭結構治理山區河流和修復河流生態。 4.2 生態護岸工程
生態護岸的目的在于為野生動物提供棲息地和隱蔽場所，保障自然環境和人居環境的和諧統一，對河岸進行加固，防治河道淤積、侵蝕和下切等。生態護岸材料主要有：石頭、木材、多孔混凝土構件和自然材質制成的柔性結構等等。在設計新材料護岸時，應確保水流作用下的結構安全，選擇能夠適應河流長期演變的結構形式，與河灘地和丁壩組合在一起保護護岸穩定。
我國深圳市已建人工濕地生態修復與處理工程數座，對COD的去除率一般可達70%~80%，對氨氮的去除率一般可達50%~60%。每1m3/d處理能力的占地面積大約為3m2。
4.4 人工產卵場、棲息地和回游通道工程
過魚設施的基本原理是利用魚類的向流（逆流）行為，人工創造更大的流速，將魚誘入進口，讓魚類自行溯游過壩，或運用各種手段運送過壩，主要有魚道、魚閘、升魚機、集運魚船等。
人工模擬產卵場、棲息地是指在壩下附近的支流或人工渠道內，模擬產卵場、棲息地要求的環境，讓魚類自行進入產卵場或棲息地（下圖為某河流上的魚類洄游通道）。
4.5 人工增殖站和生物放流工程
人工繁殖放流是指建立人工產卵場，收集和培育親魚，人工催青，人工孵化育苗，培育魚種，將一定規格的幼魚放入壩下河流，讓其下海生長。目前國內外都十分重視設置人工增殖站，開展人工增殖、放流工作，用于解決水壩對水生生物的阻隔。
水庫修建后，營養物質在庫內富集，浮游生物迅速生長，如果不能很好利用，將會自然死亡，惡性循環，從而造成富營養化和水質污染等。按照生態平衡原理，合理投放食用不同浮游生物的魚種進庫，進行生態修復，用產品的形式讓富營養物質出庫，既能清潔水庫，又能收獲魚產，可以做到一舉兩得。所有這些，都需要有生命科學和生物、生態技術作為支撐。
主要參考文獻：
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6 National Research Council，
關鍵詞：官渡區；五采區；生態環境現狀；修復對策
中圖分類號：X32
文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）08001902
1 引言
隨著經濟的飛速發展，各大工業礦區在為昆明市經濟發展作出巨大貢獻的同時，也在不同程度上對生態環境造成破壞，這些破壞均直接威脅并破壞群眾居住環境，加速了生態環境惡化，阻礙了周邊群眾環境質量的改善和提高，嚴重影響了旅游資源，阻礙了全市經濟、環境以及社會效益協調發展，因此研究“五采區”生態環境現狀及修復措施具有重要意義。
2 生態修復概述
生態修復即生態系統停止人為的干擾，進而減輕負荷壓力，憑借生態系統自身的調節能力和組織能力讓其朝著有序的方向演化，也可以指利用生態系統的自我恢復能力，再配合一定人工措施來使已經被破壞的生態系統逐步恢復或朝著良性循環的方向發展[1]。
3 昆明市官渡區“五采區”生態環境現狀
官渡區地處滇中高原中部滇池東北岸，位于昆城區的東面，是該城市的重要組成部分，其東面跟宜良相鄰，南邊跟呈貢相鄰，西面跟盤龍和五華兩個城區相鄰，昆明市官渡區“五采區”的生態修復工作最早是在2007年開始的。截止到2011年，官渡區“五采區”開展植被修復工作共計99個，修復面積高達9412畝。在逐步設施生態治理和生態修復過程中，滇池流域的面山范圍內共344個采點在經過全面盤點之后，根據植被修復項目連片規劃管理的原則整合了33個采區，開展了植被修復、郊野森林公園建設等，成效顯著，但是因各方面因素依然存在很多問題，歸納起來主要表現在以下幾個方面：①客觀采取的破損面積大，大面積的巖石，失去了植被修復的條件，針對這種情況需要采取超常規工程措施；②在一些采區中，因為交通不暢、土地資源匱乏、嚴重缺水、水電配套設施不到位以及地界產權糾紛等問題沒有得到有效解決；③關于純植被修復治療的采區中，缺乏社會企業的積極參與和投資建設，財政資金投入有限；④生態環境修復相應的配套資金不足。
官渡區屬于典型的石質山區類型，因為自身具備的山高、水資源不足、土層薄等自然條件為生態修復工作帶來較大難度，然而由于生態修復的工作本身是一項長期性系統工程，生態修復的范圍有待進一步擴大，所以官渡區的生態修復工作任重而道遠，需要充足的資金作保障。
4 “五采區”生態修復的對策
4.1 “五采區”生態修復的原則
（1）堅持科學規劃的原則。生態修復的規劃必須有一定的前瞻性，規劃要從整體入手，科學配置，充分兼顧生態修復的生態、社會、經濟效益。
（2）堅持重點突出的原則。“五采區”的生態修復應該根據資源條件和環境的差異規劃與之對應的建設內容，實施綜合治理，并突出修復的重點和特色。
（3）堅持適地適樹的原則。要因地制宜，科學修復，積極培育出優質樹種，將灌木和喬木相結合，構建人工復層林，以實現修復的近期景觀和遠期效果。
（4）堅持改造并重的原則。開展綠化造林，加強對森林的經營和管護，同時規劃與實施共同推進。宜造則造、宜封則封，造改并舉，突出效果，保證栽植一次成活、一次成林、一次成景。
4.2 “五采區”生態修復的對策
4.2.1 面山整治和人工造林
滇池流域面山的采礦、采石、取土點（場）等“五采區”應全部關閉，并做好“五采區”的地質環境恢復治理與綠化植被恢復工作，采取超常規的工程措施推進面山石漠化、巖裸地、沙地帶等難造林地的綠化建設，完成滇池面山人工造林的任務，采用低效林地改造、封山育林、退耕還林等多種手段實現生態保護的目標。由于滇池流域“五采區”的自然條件差，水資源匱乏，再加上水資源被污染，因此在該地區造林的存活率和保存率較低，這為實施礦山生態修復帶來了較大的難度。所以在“五采區”礦山生態修復工程中，有必要考慮通過抗旱造林技術來實現修復。造林的季節最好選擇在雨季及6、7、8三個月。在造林樹種的選擇上，針對各種不同類型的地塊，以選用榿木、清香木、黃連木、麻櫟、滇青岡、四照花、滇樸、石楠、楓香、冬櫻花以及其它適宜的具有成熟育苗基礎的優良鄉土樹種為主，使用高規格苗木，切實保障成效。
4.2.2 水利配套措施
水資源作為“五采區”實施關停廢棄礦山生態修復是否取得成功的關鍵因素，在礦山生態修復中，在加強防洪和集雨工程建設的同時，還應該注重提高植被或者播種建植的植物成活率，重視植物的澆水養護工作，加強對應的配套蓄水和供水設施建設。
4.2.3 水土流失區修復措施
官渡區水土流失的重點控制區為盤龍江和寶象河流域沿岸地區。應加強流域沿岸水土保持林建設和自然林、次生林的保護。實施以松花壩水庫、寶象河水庫為主的生態恢復工程。通過綠化植被恢復、異地撫育、生物遷移等措施，選擇速生鄉土樹種合理配置人工群落，在人工輔助5～6 年后，讓群落按照自然更新演替方式恢復，以避免植被破壞、水土流失帶來的土壤侵蝕和自然生產力衰退。對于已經破壞的“五采區”、荒山、山坡進行植被恢復，減少水土流失，并盡可能保持該區植被的原生狀態。
4.2.4 加大生態修復技術的推廣和創新
要充分根據官渡區五采區具體的生態類型和修復技術集中的特性，構建適合該地區的生態修復技術標準體系，另外，還需要積極探索出關于廢棄礦山生態修復跟產業化相結合的新模式，使官渡區逐漸成為先進生態修復技術的研發中心、生態產業集散中心以及生態文明推廣中心。除此之外，還應該積極推廣廢棄礦山修復的成功經驗，并注意保持生態建設地區跟地區之間的平衡發展，進而讓五采區的群眾都能夠享受到生態修復和生態建設帶來的成果。
4.2.5 發展替代產業，為生態修復營造良好的外部條件
官渡區的“五采區”絕大部分在農村中，面臨著產業發展不足的困境，進而農民的生計和增收問題突出，所有必須重視對農村產業結構的調整，大力發展替代產業。要將建設區域經濟作為平臺，充分結合官渡區的歷史、自然以及文化的優勢，構建“多維立體”的生態涵養類型經濟發展體系。另外，還應該完善跟旅游相關的基礎設施，并不斷創新生產經營和組織的方式，并積極吸引各種社會資金參與到旅游資源開發中，大力發展綠色養殖和特色種植產業，實現農業和旅游業、文化創意產業的融合發展，最大程度地拓展當地農民的就業渠道和增收空間，切實解決“五采區”廣大農民的生產和生活問題，為實施生態修復工作營造良好的外部條件，保證生態修復工作和保護工作順利開展。
5 “五采區”生態修復的保障措施
5.1 提高認識，加強政策引導
各級政府和相關部門應該統一思想，提高認識，并利用各種途徑加強“五采區”生態修復相關工作的宣傳，積極號召社會各界力量支持并參與，切實將”五采區“生態環境修復當作一項長期的治理工程來抓。
5.2 強化科技，加大技術支撐
相關部門要充分利用當前的成熟技術，邀請各方面的專家獻計獻策，并積極跟本地區的各個科研所取得聯系，爭取得到技術支持，提高昆明市“五采區”生態環境修復水平。
5.3 廣開渠道，加大資金投入
由于滇池流域“五采區”植被修復所需投資大、涉及范圍廣，因此在修復時政府部門應該充分發揮自身主導地位，一是要繼續積極地想辦法，加強與上級財政的溝通協調，爭取更多的資金支持；二是要合理調配本區財力，資金安排向生態建設方面傾斜，確保生態涵養區建設的順利實施；三是要加強項目資金監督檢查，加強日常支出的跟蹤反饋，嚴格按照招投標制度和監理制度等規定程序撥付資金，確保財政資金的高效安全運行。同時，要因地制宜，將生態修復與產業發展相結合，尋求資金使用效益最大化。
6 結語
“五采區”生態修復作為一項具有復雜性及長期性的工程，應該根據滇池流域自然環境的具體情況制定長遠的規劃，在生態環境修復過程中，應該根據生態環境的破壞程度、類型和特點，開展對應的修復措施，針對當前五采區生態環境現狀，筆者認為可以從面山整治和人工造林、完善水利配套措施、實施水土流失區修復、加大生態修復技術推廣與創新、發展替代產業等來推動我區生態修復工作的發展，以取得長久的效益。
參考文獻：
【關鍵詞】工程造價，管理 ， 改革，探討
【 abstract 】 along with our country in recent years the city and other areas the increasing of the construction project, project cost management has taken seriously by people. The implementation of scientific, reasonable project cost management has an important meaning, and the cost of the project management, this article will explain the significance, analyzes engineering cost management, and the problems in the construction of the unit engineering cost management is discussed in this paper.
【 key words 】 the project cost and management, reform, this thesis discusses
中圖分類號：TU723.3文獻標識碼： A 文章編號：
一前言
為保證所建項目能夠實現質量達標、進度穩步發展及造價合理等目標，并爭取建設投資實現最佳經濟性、效果性及效率性，除應進行科學合理的施工組織外，還應進行嚴格的造價管理。
二進行工程造價管理重要意義
作為工程基本建設經濟活動中心的工程造價管理工作，對于整個工程項目的建設意義重大。下面將對其重要意義進行具體說明。
（一）投資決策階段的工程造價管理
眾所周知，工程造價的管理是伴隨著工程進展而不斷進行的全過程管理，但全過程管理中的各個階段的作用卻是不同的。其中，投資決策階段的工程造價管理過程所涉及的工程項目的經濟技術參數，都對整個建筑項目的工程造價具有重大的影響，尤其是在該階段所確定的項目地址、建設規模、施工工藝、機具設備等工程內容會對工程造價的高低有著很大的影響。通過實施工程項目的投資決策階段的工程造價管理，對工程項目的經濟技術參數進行優選，為后續階段的造價控制打下良好基礎，并爭取提高工程項目在投產后的經濟效益。所以說，投資決策階段的工程造價管理對整個項目的工程造價管理具有重要意義。
（二）設計階段的工程造價管理
在完成工程項目的投資決策階段的工程造價管理后，設計階段的工程造價管理將成為下一個工程造價管理的重點。在設計階段的工程造價管理工作中，主要涉及到對本工程項目的技術及經濟上的全面安排，如對建筑外形、空間布置及構筑物外型進行經濟合理的設計，以對建設項目實施具體的規劃，爭取為工程項目設計出技術先進、經濟合理的實施方案，并努力提高生產效率，節約投資金額。
（三）施工階段的工程造價管理
在工程的施工階段不可避免的會出現工程方案的變更，而工程變更會使得施工工期及工程造價發生變化。另外，建設單位對工程項目要求的變化及設計單位對建設單位或施工現場環境、施工工藝要求的變化都會引起工程變更，隨之則會相應引起工程的工程量及承包單位索賠的變化，進而產生超過預期投資的風險，所以應對施工階段的各種工程變更嚴加控制及管理。
三工程造價管理存在的問題
（一）對建設單位的不良管理缺乏有效約束
目前我國的投資制度發展較慢，仍不夠十分完善，并且相應的責任認證不夠明確，而且建設單位對工程發包款項的支配與工程建設的效益缺少利益聯系及相應的約束體制，特別是當市場的供求關系出現不良的失衡時，會導致企業將在建筑市場里處于主導地位的不良局面。由于建設單位的工作往往會對工程質量、工程造價、工程進度及項目投入使用后的運行情況產生影響，所以，如果工程建設單位工作人員的管理經驗及專業素質未達到一定水平，會出現違反相關規章制度，影響市場正常運轉的現象，所以，建設單位要努力提高自身素質，規范市場秩序。
（二）缺乏公平競爭
雖然在當今的經濟模式下，我們希望實現公平競爭，但不可避免地各施工單位會存在一定的歷史差距，所以很難實現真正的公平市場競爭。如通常來說，我國的大型國有施工企業在歷史上為國家的基礎設施建設付出過很多的心血，但往往處在歷史包袱較沉重的問題，在與集體制企業及鄉鎮企業在一起進行競爭時，往往競爭失敗。所以在進行工程造價管理有關政策的制定時，應適當考慮大中型國有企業所背負的歷史包袱，合理解決建筑企業公平競爭問題。
（三）存在市場壟斷及工程肢解發包現象
由于建筑行業的規范還不完善，有些建設單位存在利用某種行業領先權進行壟斷發包的行為，導致總包企業難以對施工現場實施統一管理及進行協調安排進度等工作，進而引起工程造價的增加，失去了競爭的公平性；而某些建設單位在進行工程發包時，未以整個工程的整體利益進行考慮，而是一味的肢解工程多方發包，使得中間環節數量增多，增加工程的總造價。
四建設工程造價管理改革措施
（一）完善約束機制，加強對建設單位的管理
建設單位在建設工程造價管理的全程過程中作用重大，因為每個階段的造價管理都需要建設單位的參與。既然建設單位在工程造價管理過程中責任重大，那么政府等相關管理部門應積極對建設單位在管理過程中的各種活動進行規范及約束，并對工程總承包單位進行監督，應確保總承包單位有相應資質及能力，在進行施工承包時應努力完成項目的水暖、電、煤、消防及裝飾裝修等工程施工，并禁止建設單位將工程的任務進行強行分包，而工程建設過程中所使用的機具、建筑材料則應由承包單位自行負責，并按照驗收規范進行嚴格驗收工作，如建設單位要求某些設備需自行購置時，則應在所簽署的合同中明確責任歸屬，當施工承包單位對建設單位購置的設備有工程質量及使用功能上的懷疑時，可拒絕采用不合格設備。并且施工承包單位可不受任何單位及個人的要求進行制定廠家生產的機具設備及工程材料的購置，而應對投標書及合同進行嚴格審查，將不合理或違反規范要求的相關條款進行取消。
（二）進行有效的工程造價管理
1 概述
為實現對工程造價的有效管理，首先，可將工程造價管理的側重點放在工程建設的初期，即工程的投資決策及設計階段，可達到事半功倍的效果。其次，應關注施工技術與經濟基礎的結合，以實現增加經濟收益的目標，在項目的實施過程中，將施工工藝、施工組織及經濟控制三項有機地聯系起來，并進行施工技術比較、效果分析及經濟管理等工作，將施工技術與經濟因素很好的統一起來，即在經濟合理的前提下，追求技術的突破；在技術先進的前提下，確保經濟合理。再次，還應在設計過程中實行“限額設計”的方法，在設計過程中應注意造價控制，不要一味追求過高的安全等級，并應積極實施設計工作的招投標。最后，應在施工過程中，努力從施工人員、施工方案及材料引進等方面進行造價控制，并將經營管理作為工作核心，做好造價管理工作。
2 工程實例
深圳福田鳳塘河口紅樹林修復示范區紅樹林修復工程，其投資規模為1.03億元，主要包括鳳塘河干流明渠段河道護坡、避風塘堤岸整治及紅樹林種植工程，施工周期約為10個月，養護周期為2年。下表為紅樹林修復工程各部分工程內容和投資分析。
針對上表經分析可知，河道護岸改造工程占總投資的13.07％，植被修復工程占總投資的51.4％。項目植被修復工程從投資上遠大于配套的改造工程，項目在建設開發上是以生態恢復為主的項目，因此工程投資中植被修復工程所占的比重較大。植被修復工程所選用的樹種以本地紅樹植物為主，從工程單位造價來看，該部分工程的投資是合理的。
（三）加強工程造價隊伍的建設
1 概述
為加強對工程造價的管理，應重視對工程造價專業的工作人員的再教育，如對已經具有造價工程師資格證的工作人員，定期進行有目標、有規劃及多層次的再教育，以加強對已完成雙邊協議的國家機關的造價方面的技術法規的了解，并對造價管理體系的最新發展動向進行了解和學習，加強彼此間的交流互動，以著實不斷提高自身的專業素質。
2 工程實例
深圳福田鳳塘河口紅樹林修復示范區河口水質凈化工程，其投資規模為7741萬元，施工內容是污水處理主體工程（不包括廠外管線）、配套管理設施，中水回用管道的鋪設，施工工期為2009年12月至2011年2月，總工期14個月。在該項目的實施過程中，建設單位與咨詢管理單位為加強工程造價的管理水平，對造價工程師進行了嚴格的培訓工作，針對政策性的改變及時進行了學習，并定期安排討論會，對工程實施過程中遇到的問題進行討論，對問題的解決提供了很好的處理平臺。最終確保了整個項目的高質量實施，對鳳塘河、深圳灣口水生生態環境和河道景觀起到了很好的改善效果，消除生態阻隔，促進紅樹林生態系統的功能修復和結構完善。
五結語
通過上面的介紹，我們已經了解了工程造價管理的重要意義，并看到了目前工程造價管理存在的問題，這就提醒我們在日常工作中還應不斷找到自身的不足，從各方面加強對工程造價的管理。
參考文獻:
[1]王東升.工程造價管理與控制.中國礦業大學出版社.2010
【關鍵詞】生態修復;港口工程;應用
1975年，美國召開“受損生態系統修復”國際會議，專門討論了受損生態系統的修復與重建等諸多重要生態問題。自此開始，學術界將生態系統的修復提上生態學的研究日程，并逐漸成為生態學研究領域的一個分支[1]。近年來，生態系統的修復與重建方面的研究已經將林地、草原等多種系統納入研究范疇。20世紀50～70年代，美國、加拿大等國在生態修復與重建技術的研究領域開始向海岸帶擴展。在美國路易斯安娜薩賓自然保護區和德克薩斯海岸帶地區，利用“梯狀濕地技術”（marsh terracing technique），在淺海區域修建緩坡狀濕地，即可以減弱海浪沖擊、促使泥沙沉積、保護海灘，同時也可以為其他生物提供棲息地[2]。我國在近海海域生態修復和重建的研究和實踐集中于對海域現狀的生態調查以及對歷史數據的評價，在生境修復和重建技術的研究尚處于起步階段[3-5]。鮮見相關的系統報道。
1 生態修復工程介紹
東疆港區位于天津港港區陸域的東北部，北臨永定新河口南治導線，東臨渤海灣海域。系淺海灘涂人工造陸形成的半島式港區，其中在人工沙灘中選取部分岸線，建設東疆生態修復示范區工程。沙灘修復是當前防護海岸與海灘侵蝕最自然而簡單有效的保護手段[5]。人工沙灘作為軟護岸措施被認為回歸自然且有效的海岸防護措施。防波堤工程作業將作業段內的底棲生物完全破壞。采取生態修復技術，可將海洋生態的負面影響降至最低。
2 增殖放流方法和過程
2.1 選擇先鋒物種
根據生態系統的結構理論、生物群落演替理論、生態適宜性原理、生態位理論、生物多樣性原理和自我設計與人為設計等生態修復原理，選擇本地常見、生長迅速且對于生態系統意義重要的幾個物種作為先鋒物種[6]。選擇了毛蚶、菲律賓蛤仔、縊蟶、青蛤等常見底棲生物。
2.2 重建生態系統
人工沙灘基本上屬于無生命區。在該沙灘處底播菲律賓簾蛤500kg，平均個體大小2.38g/個;毛蚶300kg，平均個體大小0.61g/個。人工沙灘外側由于圍海造陸疏浚工程的實施幾乎成為無生命區。增殖適合沙灘生活的底棲貝類，底播菲律賓簾蛤500kg，平均個體大小2.38g/個;毛蚶700kg，平均個體大小0.61g/個;底播青蛤150kg，平均個體大小1.25 g/個;縊蟶75kg，平均個體大小1.04g/個。
3 修復效果分析
表1 2011年4月8日采樣站位表
3.1 修復前生態環境調查
2011年4月8日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品，每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘布設1個站點。采樣結果表明，東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶僅采集到1個雙齒圍沙蠶（Perinereis aibuhitensis）和1個沙雞子（Phyllophrous ordinatus），沒有任何底棲生物。
3.2 修復后生態狀況調查
2011年8月14日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品，每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘采集一個樣點。調查共獲得底棲生物標本7種，其中，門1種，軟體動物3種，節肢動物3種。調查區域底棲動物各類群密度、生物量及不同站位的分布見表3～5。調查區域底棲生物總平均密度為84 ind./m2，變動范圍在0～120 ind./m2;總平均生物量為279.49g/m2，變動范圍在0～127.35 g/m2。
根據《近岸海域環境監測技術規范》（HJ 442-2008）中提供的生物多樣性指數評價標準，本次調查大多數測站底棲生物的多樣性指數、豐度值和均勻度很低，優勢度高，表明調查海域底棲生物群落處于非健康環境。底棲動物的Shannon-weaver生物多樣性指數平均為1.50，與2011年4月份增殖放流之前相比，已初步建立起新的生態系統。
表2 2011年8月14日底棲動物群落特征參數統計表
4 結論
天津港港口海域因為人類活動頻繁，海洋生態系統脆弱。天津港東疆港區人工沙灘將人工岸線修復成沙灘海岸，輔以增殖放流方式，可明顯的回復生態環境。通過投放青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種，使得東疆灣示范區的大型底棲動物生境得以修復，生物量增加了103.1%;重建了防波堤周圍的巖石質海岸生態系統-牡蠣-藤壺生態系統、人工沙灘菲律賓簾蛤-四角蛤蜊-毛蚶生態系統和防波堤外潮間帶灘涂青蛤-縊蟶-四角蛤蜊-毛蚶生態系統，區域環境狀況開始得到改善。
【參考文獻】
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（上接第68頁）[4]崔麗娟，張曼胤，張巖，趙欣勝，王義飛，李偉，李勝男.濕地恢復研究現狀及前瞻[J].世界林業研究，2011（02）.
關鍵字：城市建設；河道整治；水質；生態水修復
Abstract: in this paper the whole river water quality and water regulation in the urban construction guarantee the important meaning, and from the water quality problems, concrete research the urban ecological water repair engineering design and construction, and finally discusses the improvement for the water quality of the importance of the river regulation
Key words: the city construction; River regulation; Water quality; Ecological water repair
中圖分類號：TV85 文獻標識碼：A 文章編號：
城市建設中河道整體整治與水質保證的意義
隨著城市社會化、集中化及現代化的發展，水資源成為城市發展的主要載體，而長期城市化與工業化對城市河道生態水系統造成不良的影響，城市水生態建設引起人們極大的重視，不再局限于傳統的水利建設。河道整體整治是城市水生態建設的最為長治有效的方法；也在城市及周邊地區經濟發展和生態保護中起著不可替代的作用。
城市河道整體整治主要是通過物理和景觀治理法解決河道的功能性、水質、觀賞性等綜合問題；其中生態修復以及景觀治理是其重點和主要追求目標。河道整體整治不僅給人帶來“安全、舒適、優美”的水環境，還為各類生命提供了生存條件。同時重塑了河道兩岸的自然景觀，也凈化了水體和周遭的環境；水是生命力的最貼切的表現，水景觀不僅是自然景觀體系中最為靈動的景觀形態，更是城市中一道不可多得的亮麗風景線及生命長廊。水生態建設與塑形是人類文明發展的重要標志之一，回歸自然是人們生活的最高精神境界；人類的生存與發展離不開水，城市河道成為了城市賴以生存的載體，更是城市生活品質的體現以及生命力的再現。
城市生態水修復工程設計與施工
目前我國城市河道的水體污染主要源于工業污水、生活污水以及生活垃圾污染。由于污染治理不到位，很多地區呈現透明度低、富營養化、水華、腐臭等嚴重的水質問題，不僅造成河道生態系統的不平衡，更影響人們的生產生活和城市的整體品質，也無法體現水景觀價值。水質問題已然成為河道整體政治的核心問題，水資源的合理開發與利用是我們力所能及之事，水體污染的綜合防治是當前的重中之重。長期的水質監測和模擬研究是做好城市水質建設工作的基礎，堅持預防與治理相結合可以適當延緩水質的惡化趨勢，而解決水質問題的根本在于建設完整的城市生態修復工程。
在設計城市生態水修復工程之前，我們需要全面了解相關河道的綜合治理情況，主要從三個方面去了解：一是河道的基本情況，在過去未治理的河道主要是一些“直線型，三面光”的單一型河道，這類河道綠化率較低。二是污染分析，污染因素主要有截污不徹底、面源污染、河道淤積；然而水質的惡化既是水污染問題,也是水生態失衡問題；也即水生環境惡化易致使生態鏈斷裂、生態網格結構破碎、生物多樣性消失，接著造成河道生態系統能量流動能力降低，而物質循環規模也會降低等，當河道有機污染和化學污染更嚴重時，河道自凈系統破壞導致河道生態系統失衡或崩潰。三是河道的治理現狀，我們可以通過多河段水質模擬研究當前河道的綜合治理情況。在設計時還要明確治理目標，城市河道要依據誠實的基本發展需要來實現河道治理，大多數河道治理目標無非是水清流暢、景美岸綠、繁榮宜居；同時河道治理必須遵循自然生態規律，所以在設計之時要考慮河道生態系統的穩定性，把握好系統內部能量流動和物質循環規模，并把過量的有機物和營養鹽移出系統作為根本著眼點。
河道整治工程的設計重點在于施工組織與治理技術，施工工程的核心是水質治理，精髓在于將生態修復系統與城市人文、景觀建設相結合。在施工過程中要嚴格把握五點內容：工期控制、人員調配、質量監測、施工技術、安全保障。關于施工工期要依據工程具體情況的需要，靈活地進行總進度安排，主要從施工計劃編排、技術攻關、材料供應、安全生產、資金落實、后勤生活幾個方面來保證整體進度。在此基礎上，根據施工進程和節點需要安排施工人員；同時還要建立完整的質量保證體系（如三監制），主要從測量、材料、配料計量、工藝、質量檢查、工程操作、沉降縫處理、外觀等方面把好質量關。根據工程量的分布情況及現場實際條件，構建合理的施工技術方案；首先要進行施工總平面布置，并建立完整的施工網絡，還要安排好施工期渡汛及排水措施，其中主要的施工方法主要有圍堰、土方開挖、河道清淤、有紡土工布鋪設、塘渣填筑、松木樁插設、干砌護腳平臺、C20砼抹面與基礎、砼供應與拌制、灌砌石砌筑等，要注意在各施工節點靈活運用各項技術。安保方面要嚴格遵守國家相關標準文件安全要求，針對本工程特點制定有效的安全措施；還要有定期的安全會議檢查安全措施落實情況并倡導安全施工。
生態修復水工程的具體施工過程，涉及到河道內曝氣技術、土地處理技術、穩定塘技術、微生物修復技術、植物修復技術及其組合工藝技術的應用，主要有以下幾步：
第一步是水污染控制。所謂開源節流，對于城市河道這樣一個開放的系統，污染源多種多樣，多源于內部污染源，通過截污清淤措施可基本解決，而其他污染如有機污染則需要生物修復技術（如曝氣增氧、生物濾床、微生物投放等）處理。第二步是水量和流態調節，主要是通過全面開源補流、稀釋凈化保證生活娛樂的需水量，綜介調水使水體有序流動和適當置換，機械推流促進水體流動，調節水動力以提高河道納污能力和自凈能力，促進水質的活性發展。第三步是加強綠化，構建生態緩沖帶；重塑綠色生物長廊不僅可以調節氣候、涵養水源，還可以降解環境污染、防止土壤侵蝕，促進生態平衡。第四步是建造河道護岸，進行拆舊補新，改用具有耐久性、滲透性、親水性、抗侵蝕性、抗沖性材料加固河岸，營造水陸交錯的柔美生態岸線。第五步是改造河道形態結構，拓寬河道，修建多孔質岸坡，制造岸線，營造脈沖以保持連通性。第六步是控制水生物群的更替，在本土化原則下適當引進，促進生態系統健康運轉。第七步是生態修復與景觀、文化建設；一方面要通過恢復河道縱橫斷面、河床和邊坡結構形式、水動力條件以改善水質；另一方面借助于生態恢復技術并加強河道綠化，提高水生態系統恢復與凈化的能力。在此基礎上整理河岸自然景觀、人工景觀及歷史文化構建美好的護岸景觀、生態長廊、開放空間、慢行系統，營造通過水系旅游景觀和人文景觀。
水質提升對河道整治的重要性
所謂道法自然，人、水與自然應是一個和諧的整體，這也是人類宜居山水之緣，人本身具有水性。尤其在城市河道整體整治過程中，科學合理的水面率為城市河流內水生物的生息、水生態的恢復創造條件；良好的水質即是優秀水文化的一種具體體現，不僅折射出人類生活方式的文明，還可以促進人水關系的協調。
目前我國有近七成的城市面臨缺水，而且河道也受到不同程度的污染。由于城市地域較小，卻多排污、自產水少，水質影響嚴重。在城市河道整治中，須采用多種形式通聯水系，調活水體。部分城市按照“以動制靜、以清釋污”的要求建設了引入優質水的工程以改善城市水生態環境。還有一些城市因歷史或工程建設原因，在河道整治過程中采用建設泵站和排設管道的辦法解決斷頭浜問題，不僅充分發揮水泵的引清調水作用，還減少了動拆遷過程。當然還有部分城市河道整治中，極其注重生態學的意識與原理的運用，主要采用規劃疏拓、調解水質、理順水系、開挖人工湖泊來滿足引清、調蓄、生態、景觀的要求；既增加了蓄水量，又營造了一個良好的濕地生態系統。
水是一個城市的靈魂，以上實例說明水質提升在河道整治過程中起到了不可替代的作用。
結語：城市河道整治是一項系統科學化工程，其關鍵是水質治理，通過綠化建設，可促進河道生物的恢復，實現岸綠水秀以及河道水系生態化和生物多樣性。
參考文獻：
[1] 張雅卓.城市河道綜合整治研究及思考[J]．水利發展研究，2009•6.
關鍵詞：生態 水利工程 設計原則
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復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魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（gis）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應
用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相
互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
參考文獻：
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>［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［j］.水利學報，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［j］.水利學報，2003，（11）：1~7.
［4］mitsch w.j.，jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration［m］.published by john wiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［j］.中國水利，2003，（11a）：45~47.
［6］o’neill r.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，et al.a hierarchical con－cept of ecosystems［m］.princeton university press，princeton，nj.1986：153.
［7］gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.
［8］董哲仁.河流生態恢復的目標［j］.中國水利，2004，（10）：1~5.
論文摘要：闡述水利工程與水域生態的關系，介紹了生態水利規劃的基本原則：工程安全性與經濟性原則；提高河流形態的空間異質性原則；生態系統自設計與自我恢復原則；景觀尺度與整體修復原則；反饋和調整設計原則。
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復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魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
參考文獻
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