PPT(生態(tài)水利)

1、生態(tài)水工學(xué)生態(tài)水工學(xué)人與自然和諧的工程學(xué)人與自然和諧的工程學(xué) 學(xué) 生：陳 濤 指導(dǎo)教師：鄒盛堂副教授 專(zhuān) 業(yè)：水工結(jié)構(gòu)工程福州大學(xué)研究生課程PPT2016年4月16日篇章結(jié)構(gòu) 第一章第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起 第二章第二章 生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展 第三章第三章 生態(tài)水工學(xué)的不足與思考生態(tài)水工學(xué)的不足與思考 第四章第四章 生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用 第五章第五章 生態(tài)水工學(xué)在護(hù)坡?lián)鯄χ械倪\(yùn)用生態(tài)水工學(xué)在護(hù)坡?lián)鯄χ械倪\(yùn)用第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起生態(tài)水工學(xué)的定義與必要性生態(tài)水工學(xué)的定義與必要性 水利工程學(xué)水利工

2、程學(xué)作為一門(mén)重要的傳統(tǒng)工程學(xué)科，作為一門(mén)重要的傳統(tǒng)工程學(xué)科，以建設(shè)以建設(shè)水工建筑物水工建筑物為手段，通過(guò)改造和控制河流，為手段，通過(guò)改造和控制河流， 以滿足人們對(duì)防洪、水資源利用等多方面的社會(huì)以滿足人們對(duì)防洪、水資源利用等多方面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求。經(jīng)濟(jì)需求。 水利水電工程在防洪、灌溉、發(fā)電、供水、水利水電工程在防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)、養(yǎng)殖和旅游等諸多方面對(duì)于保障社會(huì)安全，航運(yùn)、養(yǎng)殖和旅游等諸多方面對(duì)于保障社會(huì)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。然而這些工程促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。然而這些工程設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行在為人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行在為人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的同時(shí)卻對(duì)生態(tài)

3、系統(tǒng)具有同時(shí)卻對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有雙重雙重的影響。的影響。第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起 水利工程不但在防洪、供水等方面作用巨水利工程不但在防洪、供水等方面作用巨大，而且在改善江河湖泊流域的生態(tài)系統(tǒng)方面也大，而且在改善江河湖泊流域的生態(tài)系統(tǒng)方面也是大有作為的，流域生態(tài)系統(tǒng)的改善甚至對(duì)該流是大有作為的，流域生態(tài)系統(tǒng)的改善甚至對(duì)該流域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作用更大可持續(xù)發(fā)展作用更大。在這樣的。在這樣的大背景下，我們所關(guān)心的是：一個(gè)地區(qū)、一個(gè)流大背景下，我們所關(guān)心的是：一個(gè)地區(qū)、一個(gè)流域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與改善，反過(guò)來(lái)對(duì)于改善水質(zhì)域生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與改善，反過(guò)來(lái)對(duì)于改善水質(zhì)有什么影響；新建的水利

4、工程如何有什么影響；新建的水利工程如何避免或降低對(duì)避免或降低對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響原有生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，進(jìn)而在滿足人對(duì)水的，進(jìn)而在滿足人對(duì)水的多種需求的同時(shí)，還能維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性。多種需求的同時(shí)，還能維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性。 因此，因此，生態(tài)水工學(xué)的研究具有重大意義生態(tài)水工學(xué)的研究具有重大意義。生態(tài)水工學(xué)的定義與必要性生態(tài)水工學(xué)的定義與必要性生態(tài)水工學(xué)的緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起 自自20世紀(jì)世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展年代以來(lái)，隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用，人們對(duì)于河流治理有了新的認(rèn)識(shí)。水利和應(yīng)用，人們對(duì)于河流治理有了新的認(rèn)識(shí)。水利工程除了要滿足人類(lèi)社會(huì)的需求以外，還需滿足工程除了要滿足人類(lèi)

5、社會(huì)的需求以外，還需滿足維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性及生物多樣性的需求，相維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性及生物多樣性的需求，相應(yīng)發(fā)展了生態(tài)工程技術(shù)和理論。應(yīng)發(fā)展了生態(tài)工程技術(shù)和理論。第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起1971年Schlueter認(rèn)為近自然治理（near nature control)的目標(biāo),首先要滿足人類(lèi)對(duì)河流利用的要求，同時(shí)要維護(hù)和創(chuàng)造河溪的生態(tài)多樣性。1962年著名生態(tài)學(xué)家Odum提出了將生態(tài)系統(tǒng)自組織行為（Self-organization activities)運(yùn)用到工程之中，他首次提出了生態(tài)工程(Ecological eng

6、ineering)一詞，旨在促進(jìn)生態(tài)學(xué)和工程學(xué)的結(jié)合。德國(guó)Seifet在1938年首次提出了“親河川治理”概念，指出工程設(shè)施首先要具備河流傳統(tǒng)治理的各種功能，比如防洪、供水、水土保持等，同時(shí)還應(yīng)該達(dá)到接觸自然的目標(biāo)。第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起1989年P(guān)abst強(qiáng)調(diào)溪流的自然特性要依靠自然力去恢復(fù)。1985年Hohmann把河岸植被視為具備多種小生態(tài)環(huán)境的多層結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)生態(tài)多樣性在生態(tài)治理的重要性，注重工程治理和與自然景觀的和諧性。1983年Bidner提出河道整治首先要考慮河道的水力學(xué)特性、地貌學(xué)特點(diǎn)與河流的自然狀況，以權(quán)衡河道治理對(duì)生態(tài)系統(tǒng)脅迫之間的尺

7、度第一章 生態(tài)水工學(xué)的必要性與緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起生態(tài)水工學(xué)的緣起1993年根據(jù)著名生態(tài)學(xué)家Mitsch美國(guó)科學(xué)院主辦的生態(tài)工程研討會(huì)提出了“生態(tài)工程學(xué)”（Ecological engineering)概念并且定義為：“將人類(lèi)社會(huì)與其自然環(huán)境相結(jié)合，以達(dá)到雙方收益的可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法?！焙恿鞯纳鷳B(tài)工程在德國(guó)被稱(chēng)為“河流生態(tài)自然工程”，日本稱(chēng)為“多自然型建設(shè)工法”，美國(guó)成為“自然河道設(shè)計(jì)技術(shù)?！?992年Hohmann從維護(hù)河溪生態(tài)系平衡的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為近自然河流治理要減輕人為活動(dòng)對(duì)河流的壓力，維護(hù)河流環(huán)境多樣性，物種多樣性及河流生態(tài)系統(tǒng)平衡，并逐漸恢復(fù)自然狀況。第二章 生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的

8、發(fā)展生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展（1 1）、水利工程不但要滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求，也要符合生態(tài)保護(hù)）、水利工程不但要滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求，也要符合生態(tài)保護(hù)的需求；的需求；（2 2）、生態(tài)水工學(xué)的）、生態(tài)水工學(xué)的目標(biāo)目標(biāo)是構(gòu)建與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體是構(gòu)建與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體系；系；（3 3）、生態(tài)水利工程學(xué)是融合）、生態(tài)水利工程學(xué)是融合水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉學(xué)科水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉學(xué)科；（4 4）、淡水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的）、淡水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的目標(biāo)目標(biāo)是保護(hù)和恢復(fù)淡水生態(tài)系統(tǒng)健是保護(hù)和恢復(fù)淡水生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)性?？岛涂沙掷m(xù)性。2003 2003 年，董哲仁提出年，董哲仁提出生

9、態(tài)水工學(xué)生態(tài)水工學(xué)（Eco-Hydraulic Engineering）概念，并給出定義如下：生態(tài)水工學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的概念，并給出定義如下：生態(tài)水工學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類(lèi)社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧淡水生分支，是研究水利工程在滿足人類(lèi)社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧淡水生態(tài)系態(tài)系 統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。這個(gè)定這個(gè)定義具有以下幾層含義：義具有以下幾層含義：第二章 生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展 學(xué)科的發(fā)展依賴于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需求。水利部學(xué)科的發(fā)展依賴于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需求

10、。水利部自自 2005 2005 年啟動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)試點(diǎn)項(xiàng)目，年啟動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)試點(diǎn)項(xiàng)目，2013 2013 年年啟動(dòng)全國(guó)水啟動(dòng)全國(guó)水生態(tài)文明城市創(chuàng)建工作，這些重大舉措成為生態(tài)水工學(xué)發(fā)展的生態(tài)文明城市創(chuàng)建工作，這些重大舉措成為生態(tài)水工學(xué)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。強(qiáng)大推動(dòng)力。 自自20032003年提出生態(tài)水工學(xué)概念以來(lái)，在科技界產(chǎn)生了廣泛年提出生態(tài)水工學(xué)概念以來(lái)，在科技界產(chǎn)生了廣泛影響。有關(guān)生態(tài)水工學(xué)的論文引用指數(shù)在影響。有關(guān)生態(tài)水工學(xué)的論文引用指數(shù)在中國(guó)期刊高被引指中國(guó)期刊高被引指數(shù)數(shù)中連續(xù)五年居水利工程學(xué)科前列并進(jìn)入全國(guó)作者排名百?gòu)?qiáng)。中連續(xù)五年居水利工程學(xué)科前列并進(jìn)入全國(guó)作者排名百

11、強(qiáng)。10 10 多年來(lái)出版的代表性著作有：多年來(lái)出版的代表性著作有：生態(tài)水利工程原理與技術(shù)生態(tài)水利工程原理與技術(shù)（20072007）、）、探索生態(tài)水工學(xué)探索生態(tài)水工學(xué)（20072007）和）和河流生態(tài)修復(fù)河流生態(tài)修復(fù)（20132013）在一些科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)設(shè)置了生態(tài)水工學(xué)研究室，開(kāi)在一些科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)設(shè)置了生態(tài)水工學(xué)研究室，開(kāi)設(shè)了生態(tài)水工學(xué)課程，增設(shè)了生態(tài)水工學(xué)博士招生方向。河流設(shè)了生態(tài)水工學(xué)課程，增設(shè)了生態(tài)水工學(xué)博士招生方向。河流生態(tài)修復(fù)和水庫(kù)生態(tài)調(diào)度等領(lǐng)域都在國(guó)家科技項(xiàng)目和公益行業(yè)生態(tài)修復(fù)和水庫(kù)生態(tài)調(diào)度等領(lǐng)域都在國(guó)家科技項(xiàng)目和公益行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)中多有科研專(zhuān)項(xiàng)中多有 立項(xiàng)，許多科研單位和大學(xué)都

12、取得了大量成立項(xiàng)，許多科研單位和大學(xué)都取得了大量成果，極大豐富了生態(tài)水工學(xué)的內(nèi)涵。果，極大豐富了生態(tài)水工學(xué)的內(nèi)涵。第二章 生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的進(jìn)展水利水電工程生態(tài)影響機(jī)理研究水利水電工程生態(tài)影響機(jī)理研究 （1 1）建立了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能整體性概念模型）建立了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能整體性概念模型。在。在完善與整合現(xiàn)有河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能概念及模型的基礎(chǔ)上，完善與整合現(xiàn)有河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能概念及模型的基礎(chǔ)上，提出了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能整體性概念模型（提出了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能整體性概念模型（The Holistic Concept Model of Structure and Function

13、of River Ecosystem，HCM。河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)功能整體性概念模型由以下構(gòu)功能整體性概念模型由以下 4 4 個(gè)個(gè)子模型組成：子模型組成：河流河流 4 4 維連續(xù)體模型維連續(xù)體模型、水文情勢(shì)河流生態(tài)過(guò)水文情勢(shì)河流生態(tài)過(guò)程耦合模型程耦合模型、地貌景觀空間異質(zhì)性生物群落多樣性關(guān)聯(lián)模型地貌景觀空間異質(zhì)性生物群落多樣性關(guān)聯(lián)模型以及以及水力條件生物生活史特征適宜模型水力條件生物生活史特征適宜模型， 這這4 4個(gè)子模型的一個(gè)子模型的一體化整合，基本概括了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的整體特征。體化整合，基本概括了河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的整體特征。第二章 生態(tài)水工學(xué)在我國(guó)的發(fā)展水利水電工程

14、生態(tài)影響機(jī)理分析水利水電工程生態(tài)影響機(jī)理分析 在河流上建設(shè)大壩造成了河流縱向的非連續(xù)性變化，使自然河流從源頭至河口的連續(xù)體變成了串聯(lián)非連續(xù)體，阻礙了物質(zhì)流，能量流和信息流暢通。在連續(xù)性方面在連續(xù)性方面 自然河流的水文周期有明顯的枯豐變化，汛期洪水還具有脈沖特點(diǎn)。大壩運(yùn)行期間，水庫(kù)調(diào)度服從于防洪、發(fā)電或供水等需求，使年內(nèi)徑流趨于均一化，改變了自然河流豐枯的水文模式、也改變了河流生物群落的生長(zhǎng)條件和規(guī)律。在水文情勢(shì)方面在水文情勢(shì)方面 治河工程往往導(dǎo)致自然河流被人工渠化，蜿蜒型的河流被裁彎取直成為直線或折線型河流；河流斷面改變成矩形，梯形等規(guī)則幾何斷面；導(dǎo)致空間異質(zhì)性下降，使棲息地?cái)?shù)量和質(zhì)量下降，生

15、物群落多樣性的降低。在景觀格局方面在景觀格局方面 水庫(kù)蓄水后，水庫(kù)回水影響區(qū)水流流速降低，庫(kù)區(qū)近岸水域和庫(kù)彎水體富營(yíng)養(yǎng)化。由于水庫(kù)存在水溫分層和溶解氣體過(guò)飽和現(xiàn)象，對(duì)于下游的物種，特別是魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)繁殖會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。水體物理化學(xué)條件方面水體物理化學(xué)條件方面第三章 生態(tài)水工學(xué)的不足與思考生態(tài)水工學(xué)的不足生態(tài)水工學(xué)的不足 人類(lèi)社會(huì)是發(fā)展的，而人類(lèi)對(duì)環(huán)境的要求也在隨之變化。并且，生態(tài)環(huán)境是人類(lèi)社會(huì)是發(fā)展的，而人類(lèi)對(duì)環(huán)境的要求也在隨之變化。并且，生態(tài)環(huán)境是人的主觀感受，雖然能將其數(shù)字化，但也是模糊的。此外，由于生態(tài)工程涉及人的主觀感受，雖然能將其數(shù)字化，但也是模糊的。此外，由于生態(tài)工程涉及涵蓋了多

16、個(gè)學(xué)科，涉及范圍廣。所以，很難對(duì)河流及其工程進(jìn)行客觀、綜合、涵蓋了多個(gè)學(xué)科，涉及范圍廣。所以，很難對(duì)河流及其工程進(jìn)行客觀、綜合、準(zhǔn)確地評(píng)估準(zhǔn)確地評(píng)估。由于不同的地區(qū)有著不同的氣候、生物種群以及人文環(huán)境，所以生態(tài)水利工由于不同的地區(qū)有著不同的氣候、生物種群以及人文環(huán)境，所以生態(tài)水利工程具有程具有“多樣性多樣性”。它的建設(shè)不像傳統(tǒng)水利工程一樣，有全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范。再。它的建設(shè)不像傳統(tǒng)水利工程一樣，有全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范。再加上工程經(jīng)驗(yàn)的缺乏，所以生態(tài)水利工程的建設(shè)理論框架還需進(jìn)一步完善。加上工程經(jīng)驗(yàn)的缺乏，所以生態(tài)水利工程的建設(shè)理論框架還需進(jìn)一步完善。工程目標(biāo)不明確。河流生態(tài)被破壞，應(yīng)該改善，但是究竟要改

17、善到什么程度，工程目標(biāo)不明確。河流生態(tài)被破壞，應(yīng)該改善，但是究竟要改善到什么程度，目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的定論。而這一定論的缺失，正是生態(tài)水利工程發(fā)展及推廣的目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的定論。而這一定論的缺失，正是生態(tài)水利工程發(fā)展及推廣的最大障礙。最大障礙。 雖然生態(tài)水利工程學(xué)在近五十年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)積累雖然生態(tài)水利工程學(xué)在近五十年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)積累了豐富的理論知識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是該學(xué)科仍然存在不了豐富的理論知識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是該學(xué)科仍然存在不成熟的地方。主要表現(xiàn)為以下三點(diǎn)：成熟的地方。主要表現(xiàn)為以下三點(diǎn)：第三章 生態(tài)水工學(xué)的不足與思考生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明之間的矛盾生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明

18、之間的矛盾 生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明之間矛盾的生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明之間矛盾的焦點(diǎn)焦點(diǎn)則是則是工程目標(biāo)工程目標(biāo)，因?yàn)?，因?yàn)楣こ痰哪繕?biāo)決定著工程的經(jīng)濟(jì)投入以及建成后對(duì)社會(huì)的影響，而這些影響工程的目標(biāo)決定著工程的經(jīng)濟(jì)投入以及建成后對(duì)社會(huì)的影響，而這些影響多表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)和文明方面。所以一個(gè)合理的，符合當(dāng)前技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文明多表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)和文明方面。所以一個(gè)合理的，符合當(dāng)前技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文明的目標(biāo)能直接影響到生態(tài)水利工程未來(lái)的順利發(fā)展，甚至影響到它的存亡。的目標(biāo)能直接影響到生態(tài)水利工程未來(lái)的順利發(fā)展，甚至影響到它的存亡。 當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)于目標(biāo)主要有著以下表述：當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)于目標(biāo)主要有著以下表述：、完全

19、恢復(fù)完全恢復(fù)( (full restoration，Cairns，1991)1991)：“使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能完全恢復(fù)到干擾前的狀態(tài)功能完全恢復(fù)到干擾前的狀態(tài)”。修復(fù)修復(fù)( (rehabilitation)：“環(huán)境質(zhì)量有一定程度的改善。環(huán)境質(zhì)量有一定程度的改善?！眲?chuàng)造創(chuàng)造( (creation，NationalResearchCouncil，1992)1992)：“開(kāi)發(fā)一個(gè)原來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)原來(lái)不存在的新的河流生態(tài)系統(tǒng)，形成新的河流地貌和河流生物群落不存在的新的河流生態(tài)系統(tǒng)，形成新的河流地貌和河流生物群落”。自然化自然化( (naturalization，RhoadsandHer

20、ricks，1990) )：“在承認(rèn)人類(lèi)在承認(rèn)人類(lèi)對(duì)于水資源利用的必要性的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)要保護(hù)自然環(huán)境質(zhì)量，通過(guò)河流對(duì)于水資源利用的必要性的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)要保護(hù)自然環(huán)境質(zhì)量，通過(guò)河流地貌及生態(tài)多樣性的恢復(fù)，達(dá)到建設(shè)一個(gè)具有河流地貌多樣性和生物群地貌及生態(tài)多樣性的恢復(fù)，達(dá)到建設(shè)一個(gè)具有河流地貌多樣性和生物群落多樣性的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的、可以自我調(diào)節(jié)的河流系統(tǒng)。落多樣性的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的、可以自我調(diào)節(jié)的河流系統(tǒng)?！钡谌?生態(tài)水工學(xué)的不足與思考生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明之間的矛盾生態(tài)水利工程與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文明之間的矛盾 顯然，這四種目標(biāo)表示著顯然，這四種目標(biāo)表示著四種不同的對(duì)待自然四種不同的對(duì)待自然的態(tài)度，也的態(tài)度，也

21、代表著不同的歷史背景。一些學(xué)者對(duì)于代表著不同的歷史背景。一些學(xué)者對(duì)于“完全恢復(fù)完全恢復(fù)”和和“創(chuàng)造創(chuàng)造”提出了質(zhì)疑：提出了質(zhì)疑：“完全恢復(fù)完全恢復(fù)”太過(guò)于強(qiáng)調(diào)水利工程的缺點(diǎn)，沒(méi)有太過(guò)于強(qiáng)調(diào)水利工程的缺點(diǎn)，沒(méi)有正視這些工程的防洪作用、經(jīng)濟(jì)效益，以及在生態(tài)上的一些正正視這些工程的防洪作用、經(jīng)濟(jì)效益，以及在生態(tài)上的一些正面作用；另外，對(duì)于大多數(shù)河流來(lái)說(shuō)，由于資料的缺乏，要弄面作用；另外，對(duì)于大多數(shù)河流來(lái)說(shuō)，由于資料的缺乏，要弄清河流被干擾前的狀態(tài)是十分困難的清河流被干擾前的狀態(tài)是十分困難的 。而。而“創(chuàng)造創(chuàng)造”則不符合則不符合當(dāng)前的技術(shù)背景以及經(jīng)濟(jì)條件，也就是不得當(dāng)前的技術(shù)背景以及經(jīng)濟(jì)條件，也就是不

22、得“天時(shí)天時(shí)”。 至于至于 “ “修復(fù)修復(fù)”和和“自然化自然化”，是，是“合乎理性合乎理性”的，也是的，也是當(dāng)前歐洲和日本在河流恢復(fù)實(shí)踐上所傾向的。因?yàn)檫@樣的目標(biāo)當(dāng)前歐洲和日本在河流恢復(fù)實(shí)踐上所傾向的。因?yàn)檫@樣的目標(biāo)規(guī)劃，充分利用了生態(tài)系統(tǒng)自我設(shè)計(jì)、自我組織功能，所以只規(guī)劃，充分利用了生態(tài)系統(tǒng)自我設(shè)計(jì)、自我組織功能，所以只需要一些少量的、必要的人工輔助措施，而這也正好與當(dāng)前社需要一些少量的、必要的人工輔助措施，而這也正好與當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展程度相協(xié)調(diào)。比如在日本進(jìn)行多自然河流會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展程度相協(xié)調(diào)。比如在日本進(jìn)行多自然河流治理時(shí)，最主要的工程理念就是給治理時(shí)，最主要的工程理念就是給

23、“生物一個(gè)生長(zhǎng)環(huán)境生物一個(gè)生長(zhǎng)環(huán)境”，必，必要時(shí)再修建人工浮島，或種植柳樹(shù)等植物。要時(shí)再修建人工浮島，或種植柳樹(shù)等植物。第三章 生態(tài)水工學(xué)的不足與思考生態(tài)水工學(xué)的思考生態(tài)水工學(xué)的思考 在規(guī)劃建設(shè)生態(tài)水利工程時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮人類(lèi)因素。而這具體表現(xiàn)在在規(guī)劃建設(shè)生態(tài)水利工程時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮人類(lèi)因素。而這具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：以下三個(gè)方面： 工程更加工程更加“親民親民”。比如在修建城市生態(tài)水利工程時(shí)，可適當(dāng)修建游道和親。比如在修建城市生態(tài)水利工程時(shí)，可適當(dāng)修建游道和親水平臺(tái)，讓市民親近自然，而這也能使市民在于自然親近的過(guò)程中形成生態(tài)意識(shí)。水平臺(tái)，讓市民親近自然，而這也能使市民在于自然親近的過(guò)程中形成生態(tài)

24、意識(shí)。在技術(shù)條件允許的條件下，可以在恢復(fù)生態(tài)的同時(shí)，使工程具有自然河流所不在技術(shù)條件允許的條件下，可以在恢復(fù)生態(tài)的同時(shí)，使工程具有自然河流所不具有的能力，比如更強(qiáng)的凈化能力、養(yǎng)殖能力等，這能讓工程更加適宜于人類(lèi)社具有的能力，比如更強(qiáng)的凈化能力、養(yǎng)殖能力等，這能讓工程更加適宜于人類(lèi)社會(huì)。會(huì)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，人類(lèi)社會(huì)是發(fā)展的，科學(xué)技術(shù)也是發(fā)展的，而生態(tài)工程自生也是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，人類(lèi)社會(huì)是發(fā)展的，科學(xué)技術(shù)也是發(fā)展的，而生態(tài)工程自生也是會(huì)隨時(shí)間而生長(zhǎng)的。會(huì)隨時(shí)間而生長(zhǎng)的。 因此應(yīng)當(dāng)將三者有機(jī)結(jié)合，根據(jù)不同的人文背景、科技條件來(lái)規(guī)劃建因此應(yīng)當(dāng)將三者有機(jī)結(jié)合，根據(jù)不同的人文背景、科技條件來(lái)規(guī)劃建造工程，使之更加

25、符合對(duì)應(yīng)的歷史階段。造工程，使之更加符合對(duì)應(yīng)的歷史階段。第四章 生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用我國(guó)河道治理存在的問(wèn)題我國(guó)河道治理存在的問(wèn)題目前我國(guó)河流治理所存在的問(wèn)題污染和遺棄河床被掠奪性開(kāi)采水泥護(hù)堤為襯底截彎取直空間脅迫大量的水利工程過(guò)度節(jié)流高壩蓄水第四章 生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用我國(guó)河道現(xiàn)狀我國(guó)河道現(xiàn)狀河道形態(tài)多樣性破壞水質(zhì)惡化河道生態(tài)系統(tǒng)損壞第四章 生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用以呈貢洛龍河為例以呈貢洛龍河為例修復(fù)前后河道修復(fù)前后河道對(duì)比對(duì)比圖圖第四章 生態(tài)水工學(xué)在河道治理中的運(yùn)用呈貢洛龍河的治理方案呈貢洛龍河的治理方案改良地形環(huán)境改良地形環(huán)境水土流失水土流失的治理的治理 植樹(shù)造林植樹(shù)造

26、林治理溝道治理溝道在坡地在坡地上上要堅(jiān)決退耕還林，并在坡面地修要堅(jiān)決退耕還林，并在坡面地修建欄、蓄、引、排相結(jié)合的水土保持工程建欄、蓄、引、排相結(jié)合的水土保持工程可以擴(kuò)大保水林、經(jīng)濟(jì)林種植面積可以擴(kuò)大保水林、經(jīng)濟(jì)林種植面積。因地制宜修建水平溝、水窖、水柜因地制宜修建水平溝、水窖、水柜。改善土壤吸水、養(yǎng)水能力，達(dá)到防治水土流失改善土壤吸水、養(yǎng)水能力，達(dá)到防治水土流失目的目的。通過(guò)植樹(shù)種草改變植被狀況通過(guò)植樹(shù)種草改變植被狀況，避免雨水直接沖避免雨水直接沖刷坡面表土刷坡面表土。修建攔蓄水工程，治理溝道，因地制宜地植修建攔蓄水工程，治理溝道，因地制宜地植樹(shù)種草，實(shí)行立體防治。樹(shù)種草，實(shí)行立體防治。生態(tài)

27、砌塊式加筋護(hù)岸生態(tài)砌塊式加筋護(hù)岸第五章 生態(tài)水工學(xué)在護(hù)坡?lián)鯄χ械倪\(yùn)用生態(tài)砌塊式加筋擋墻斷面示意圖生態(tài)砌塊式加筋擋墻斷面示意圖傳統(tǒng)塊石擋墻正面圖傳統(tǒng)塊石擋墻正面圖生態(tài)砌塊式加筋擋墻正面示意圖生態(tài)砌塊式加筋擋墻正面示意圖生態(tài)砌塊式加筋擋墻正面示意圖生態(tài)砌塊式加筋擋墻正面示意圖第五章 生態(tài)水工學(xué)在護(hù)坡?lián)鯄χ械倪\(yùn)用生態(tài)砌塊式加筋護(hù)岸生態(tài)砌塊式加筋護(hù)岸 由于生態(tài)砌塊式擋墻設(shè)置由于生態(tài)砌塊式擋墻設(shè)置生態(tài)孔，在施工期或植物未完生態(tài)孔，在施工期或植物未完全生長(zhǎng)期間，較高流速水流容全生長(zhǎng)期間，較高流速水流容易通過(guò)生態(tài)孔對(duì)墻后土體進(jìn)行易通過(guò)生態(tài)孔對(duì)墻后土體進(jìn)行淘刷，隨著淘刷量的增大最終淘刷，隨著淘刷量的增大最終導(dǎo)

28、致?lián)鯄ψo(hù)岸失穩(wěn)，因此對(duì)生導(dǎo)致?lián)鯄ψo(hù)岸失穩(wěn)，因此對(duì)生態(tài)砌塊式加筋擋土墻在水流沖態(tài)砌塊式加筋擋土墻在水流沖刷以及洪水來(lái)退引起的擋墻護(hù)刷以及洪水來(lái)退引起的擋墻護(hù)岸水位變化作用下的穩(wěn)定性研岸水位變化作用下的穩(wěn)定性研究具有重要的意義。究具有重要的意義。 第五章 生態(tài)水工學(xué)在護(hù)坡?lián)鯄χ械倪\(yùn)用模型設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)1 1、模型比尺：根據(jù)相似原理要求，本次試驗(yàn)水力學(xué)模型按重力、模型比尺：根據(jù)相似原理要求，本次試驗(yàn)水力學(xué)模型按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，模型為正態(tài)模型，幾何比尺選定為相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，模型為正態(tài)模型，幾何比尺選定為=4=4，由此可，由此可導(dǎo)出其它比尺導(dǎo)出其它比尺 2 2、模型材料的選取：砌塊容重比尺為、模型材料的選?。浩鰤K容重比尺為1 1。由于試驗(yàn)砌塊需求量。由于試驗(yàn)砌塊需求量大，且混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，故決定采用石膏作為膠凝劑配合大，且混凝土