生态型河道护岸材料研究

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1、生态型河道护岸材料研究第1章绪论1.1研究背景河流孕育了人类文明，是人类社会生存和发展的起源地，河道是河流的主干区域，河岸带和潜流带有效地调节着河流的流量、流向及水质，水位的变化可以补给地下水源；水陆交接带生物多样性丰富，为动植物繁衍生长提供良好的栖息场所，为满足人类需要提供稳定清洁的水源；这些生态系统的组成部分有效地增加了河流耐受自然和抵抗人为干扰的能力，可被视为河流的免疫系统，即其内在净化和修复生态的系统。河流在经济建设与发展中处于主导地位，沿海沿江区域经济比较发达很大程度上是以海河为依托。除防洪与排水基本功能外，众多中小河流承载着供应水源、改善河流水质、稳定小

2、气候，提供旅游、交通运输等综合功能满足经济发展与生态需要。然而人类在对河流生态系统改造时只看到了蓄洪发电、灌溉等经济发展带来的益处，并未意识到这些变化影响到自然生态系统的平衡；进而对河流实施全方位、多层次、大规模的侵扰。早期的河道治理忽视了生态功能在河流体系中的重要作用，多采用裁弯取直、硬化、截流、渠化等方式进行改造。随着原有自然河道消失，不断出现两面或三面光河道，河岸生物带逐渐遭受破坏，动植物繁衍生存空间降低、物种多样性开始锐减，河道水体自净能力逐渐退化。人类的工程活动直接或间接地影响区域或全球水循环及水生态的过程，建设生态型河道成为当前河道治理过程中所面临的挑战

3、。传统意义的护岸材料经常采用浆砌石及混凝土护砌，这种护岸材料密实性较好，能保持河道岸线稳定，不会产生冲刷破坏，但往往容易形成硬质化、单一化、规则化的岸坡，不利于生态型河道体系的建立，水体中污染物无法降解和水质无法自净。河道硬质化改造的理念已逐渐被摒弃，生态型河道观点融入河流整治中，作为水陆联系枢纽，护岸材料对河流水质改善和生态修复的影响受到关注。.1.2国内外研究现状及存在问题我国河道治理工程历史悠久，至今已有四千多年的历史，经济社会发展的不同阶段，河道治理也呈现出不同的治理方式。20世纪50年代，河道治理处于防御阶段，河道防护工程治理较少，主要是抵抗自然水力破坏。

4、20世纪60年代，随着经济发展河流治理也逐步开始发展，全国各地采取裁弯取直、消除湿地滩洲、缩窄填补河道等方式来扩大种植范围以提高农作物生产量，自然河流及生态环境遭到人为破坏。20世纪80年代，河道治理进入防洪排污整治阶段，由于缺乏对生态环境的保护，建造出大量的与环境不协调的硬质化河道，环境问题带来的负面效应开始凸显。20世纪90年代，带有生态理念的河道治理开始发展，但与国外河流生态治理相比有较大差距。我国河流生态修复的研究偏重于对河流污染水质的改善，没有强调河流生态系统功能的修复，进而通过修复达到生态系统平衡状态。如今随着人水和谐、节能环保、生态修复等意识逐渐加强，

5、生态型河道治理已进入科学发展阶段。早期的河道治理中仅看到了防洪和航运等功能带来的经济效益，河道护岸材料多以耐久性、可塑性好的混凝土类材料为主，自然防护岸坡逐渐被大规模的混凝土或浆砌石等硬质材料所替代。由于对保持生态平衡缺乏认知，河道岸坡防护逐渐被硬化与渠化。忽视生态功能导致生态环境问题凸出，生态学范畴也逐渐进入生态河道建设及河流生态修复领域，人类认识到硬质护岸对河流生态系统造成的负面影响，国内在河流生态修复上开始探索实施生态型河道建设。在生态河道建设与生态修复中，不仅认识到生态护岸材料影响着河流内外部生物的生存环境以及物质的迁移和转换，而且也影响着河道整体生态功能的

6、发挥。.第2章生态型河道内涵及其评价指标2.1生态型河道的内涵陈雪[40]等认为生态健康河流应在河道中体现生物多样性特征，符合整个流域生态系统的规划与发展，营造适合生物多样性生存环境，形成体系完整、物种多样、层次分明、功能完善的水生态体系，其他学者则认为，生态河流是近自然发展的河流，在满足人类需求的同时，尽可能达到生物多样性而形成水生态系统内自我净化、自我修复、自我完善的功能。本文所诉的生态型河道是具有合理的生态系统组织结构和良好的运转功能，良好的整体景观效果，对人为破坏及自然演变的扰动具备一定的弹性，在弹性幅度内，生态系统本身可以恢复扰动造成的破坏；河流系统的整体

7、性、生物多样性以及生境因素复杂性，是满足河流生态整体功能目标的要求。生态型河道是通过工程措施和生态工法相结合的措施，根据河流功能规划定位，构建符合流域和区域性相容的生态系统，营造水生生物宜居的生境，形成物种繁多、生产能力高、健全完备的生态系统。生态型河道的主要功能在于其河道内在体系的生态性，河流生态性的满足需要有河流中多种生物共存来满足水生态系统的良性循环，植物、动物、微生物的有效配合，满足水域功能生态修复弹性功能。河流中水生生物承担着分解、消费、转化的作用，是水生态系统不可或缺的成分。水生态系统中的微生物，是营养化水体的消费者，它们负责营养化物质的分解、转化，