導(dǎo)語(yǔ)：基西米河生態(tài)恢復(fù)工程啟示論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要摘要：文章介紹了美國(guó)迄今為止規(guī)模最大的河流恢復(fù)工程——基西米河生態(tài)恢復(fù)工程的概況，該工程是按照生態(tài)系統(tǒng)整體恢復(fù)理念設(shè)計(jì)的工程．文中分析了進(jìn)行河流恢復(fù)的目的以及工程設(shè)計(jì)原則．基西萊河生態(tài)恢復(fù)工程的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，按照傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)方法造成河流渠道化，會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)諸多負(fù)面影響；為減輕對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的壓力采取的河流恢復(fù)工程辦法，又會(huì)付出很高的代價(jià)．我國(guó)的水利工程建設(shè)應(yīng)避免重走西方國(guó)家的彎路，改進(jìn)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)人和自然的和諧．

摘要：生態(tài)系統(tǒng)河流恢復(fù)工程生態(tài)系統(tǒng)整體恢復(fù)基西米河美國(guó)

基西米河的生態(tài)恢復(fù)工程是美國(guó)迄今為止規(guī)模最大的河流恢復(fù)工程，從規(guī)劃論證階段至今已經(jīng)經(jīng)歷20余年。它也是按照生態(tài)系統(tǒng)整體恢復(fù)理念設(shè)計(jì)的工程．從20世紀(jì)70年代開(kāi)始科學(xué)工作者就對(duì)基西米河渠道化工程引起生態(tài)系統(tǒng)的退化進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀測(cè)探究，同時(shí)組織了論證和評(píng)估，探究如何采取工程辦法和管理辦法對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)．自1984年開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)性建設(shè)，1998年正式開(kāi)工，工程將延續(xù)到2010年結(jié)束?；髅缀由鷳B(tài)恢復(fù)工程的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，按照傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)方法造成河流渠道化，會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)哪些負(fù)面影響，為減輕對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)9壓力采取的河流恢復(fù)工程辦法，又會(huì)付出多高的代贊。我國(guó)正處在水利水電建設(shè)高潮，大批新建工程正在興建，為了避免走彎路，西方國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)值得我們思索和借鑒。

1改造前基西米河的自然狀況

1．1基本自然狀況

美國(guó)基西米河(Kissimmee)位于佛羅里達(dá)州中部，由基西米湖流出，向南注入美國(guó)第二大淡水湖——奧基喬比湖，全長(zhǎng)166km，流域面積7800km2．流域內(nèi)包括有26個(gè)湖泊；河流洪泛區(qū)長(zhǎng)90km，寬1．5-3km，還有20個(gè)支流沼澤，流域內(nèi)濕地面積18000hm2。

1．2歷史上基西米河地貌形態(tài)的多樣性

歷史上的基西米河地貌形態(tài)是多樣的．從縱向看，河流的縱坡降為0。00007，是一條“辮子”狀的蜿蜒型的河流．從橫斷面外形看，無(wú)論是沖刷河段或是淤積河段，河流橫斷面都具有不同的外形．在蜿蜒段內(nèi)側(cè)形成沙洲或死水潭和泥沼等，這些水潭和泥沼內(nèi)的大量有機(jī)淤積物成為生物良好的生境條件．原有自自然河流提供的濕地生境，其能力可支持300多種魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物種群棲息．這些生物資源的多樣性是由流域水文條件和河流地貌多樣性提供的．

在20世紀(jì)50年代建設(shè)堤防堤防以前，由于平原地貌特征及沒(méi)有沿河的天然的河灘階地，河道和洪泛區(qū)（包括泥沼、死水潭和濕地)之間具有良好的水流側(cè)向聯(lián)通性．洪泛區(qū)是魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物良好的棲息地，是產(chǎn)卵、覓食和幼魚(yú)成長(zhǎng)的場(chǎng)所．在汛期干流洪水漫溢到泛洪區(qū)，干流和河汊、水潭和泥沼相互聯(lián)通，小魚(yú)游到泛洪區(qū)避難．小魚(yú)、無(wú)脊椎動(dòng)物在退水時(shí)從洪泛區(qū)進(jìn)于流．另外，原有河道植被繁茂，植被的遮陰對(duì)于融解氧的溫度效應(yīng)起緩沖功能．

1．3水文條件

在對(duì)河流進(jìn)行人工改造之前，河流的水文條件基本上是自然狀態(tài)的．年內(nèi)的水量豐枯變化形成了脈沖式的生境條件．據(jù)水文資料統(tǒng)計(jì)，平均流量從上游的33m3/s到河口的54m3/s．歷史記錄最大洪水為487m3/s，平均流速為0.42m/s．在流量達(dá)到40—57m3/s河流溢流漫灘時(shí)，流速不超過(guò)0.6m/s．

在人工改造前，洪水在通過(guò)茂密的濕地植被時(shí)流速變緩，又由于縱坡緩加之蜿蜒性河道等因素，導(dǎo)致行洪緩慢。退水時(shí)水流歸槽的時(shí)間也相應(yīng)延長(zhǎng)．在歷史記錄中有76％的年份中，有77％面積的洪泛區(qū)被沉沒(méi)．退水時(shí)水位下降速率較慢，小于0.03m/d．每年的洪水期，各種淡水生物有足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行物質(zhì)交換和能量傳遞．洪水漫溢后，各種有機(jī)物隨著泥沙沉淀在洪泛區(qū)里，為生物留下了豐富的養(yǎng)分．

由于河流地貌形態(tài)的多樣性和近于自然的水文條件，為河流生物群落多樣性提供了基本條件．原有自然河流提供的濕地生境，其能力可支持300多種魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物種群棲息．

2水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫

2．1水利工程建設(shè)概況

為促進(jìn)佛羅里達(dá)州農(nóng)業(yè)的發(fā)展，1962年到1971年期間對(duì)在基西米河流上興建了一批水利工程．這些工程的目的摘要：一是通過(guò)興建泄洪新河及構(gòu)筑堤防提高流域的防洪能力；二是通過(guò)排水工程開(kāi)發(fā)耕地．工程包括挖掘了一條90km長(zhǎng)的C-38號(hào)泄洪運(yùn)河以代替天然河流，運(yùn)河為直線型，橫斷面為梯形，尺寸為深9m、寬64—105m。運(yùn)河設(shè)計(jì)過(guò)流能力為672m3/s．另外，建設(shè)了6座水閘以控制水流．同時(shí)，大約2/3的洪泛區(qū)濕地經(jīng)排水改造．這樣，直線型的人工運(yùn)河取代了原來(lái)109km具有蜿蜒性的自然河道．連續(xù)的基西米河就被分割為若干非連續(xù)的階梯水庫(kù)，同時(shí)，農(nóng)田面積的擴(kuò)大造成濕地面積的縮小(圖1)．

2．2水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫

從1976年到1983年，進(jìn)行了歷時(shí)7年的探究．在此基礎(chǔ)上對(duì)于水利工程對(duì)基西米河生態(tài)系統(tǒng)的影響進(jìn)行了重新評(píng)估．評(píng)估結(jié)果認(rèn)為水利工程對(duì)生物棲息地造成了嚴(yán)重破壞．這種對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的干擾在生態(tài)學(xué)中稱(chēng)為“脅迫”．主要表現(xiàn)在以下方面．

(1)自然河流的渠道化使生境單調(diào)化．直線型的人工運(yùn)河取代了原來(lái)具有蜿蜒性的自然河道，人工運(yùn)河的橫斷面為簡(jiǎn)單的梯形斷面．原來(lái)由深潭和沙洲相間，急流和緩流交錯(cuò)的多樣格局，可以支持多樣化的生物群落．渠道化以后河流的生境變得單調(diào)，生物群落種類(lèi)明顯減少．新開(kāi)挖的人工運(yùn)河把河流變成了相對(duì)靜止的具有穩(wěn)定水位的水庫(kù)，水庫(kù)的水深加大，出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象，深層水的光合功能微弱，生物生產(chǎn)力下降．

(2)水流側(cè)向聯(lián)通性受到阻隔．建設(shè)了人工運(yùn)河后，堤防又把水流完全限定在運(yùn)河以?xún)?nèi)，洪水漫溢到灘區(qū)已經(jīng)沒(méi)有可能性．運(yùn)河的興建切斷了河流和洪泛區(qū)的側(cè)向水流聯(lián)通性，隔斷了干流和河汊、灘區(qū)和死水潭的聯(lián)系，使得河流四周水流旁路濕地的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)濾和吸收過(guò)程受到阻礙。這主要表現(xiàn)為摘要：一是魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物失去了產(chǎn)卵、覓食和避難的環(huán)境；二是干流攜帶的有機(jī)物質(zhì)無(wú)法淤積在洪泛區(qū)，而這些物質(zhì)正是淡水生物所不可缺少的養(yǎng)分．新建的運(yùn)河行洪能力強(qiáng)，減少了行洪時(shí)間，平均從ll.4d減少到1．1d．這不僅使淡水食物網(wǎng)中能量傳遞和物質(zhì)交換的機(jī)會(huì)減少，而且急劇的退水速率會(huì)造成fc量魚(yú)類(lèi)因水中溶解氧缺乏而死亡．

(3)溶解氧模式變化造成生物退化．由于運(yùn)河為寬深式渠道，其表面積和體積之比要小，曝氣率低．運(yùn)河水深加大，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，水深大于1m處溶解氧明顯降低．原有河道植被茂密具有遮陰功能，對(duì)于溶解氧的溫度效應(yīng)起緩沖功能．而人工運(yùn)河完全暴露在陽(yáng)光下，水中溶解氧含量低．另外，人工運(yùn)河為直線型，水流平順，對(duì)水流的干擾和摻混功能能力弱．這些因素都使運(yùn)河的溶解氧含量下降．溶解氧含量低的水心得使水生生物“窒息而死”．

(4)通過(guò)水閘人工調(diào)節(jié)，使流量均一化，改變了原來(lái)脈沖式的自然水文周期變化．自然狀態(tài)的水文條件隨年周期循環(huán)變化，河流廊道濕地也呈周期變化．在洪水季節(jié)水生植物種群占優(yōu)勢(shì)．水位下降后，水生植物讓位給濕生植物種群，是—種脈沖式的生物群落化模式，顯示出一種多樣性湖特征．而流量均—化使生境條件單調(diào)．

(5)原有河道的退化．渠化顯著地改變了水位和水流特征，使得2100hm2的洪泛區(qū)濕地消失，嚴(yán)重影響了魚(yú)類(lèi)和野生群落．原來(lái)自然河道雖然被保存下來(lái)，但是由于主流轉(zhuǎn)入人工運(yùn)河，使得原有河道流量大幅度減少，引起河床退化．大量水生的植物如睡蓮、萵苣、水葫蘆等阻塞了這些的自然河段．

以上這些綜合結(jié)果是生境質(zhì)量的大幅度降低．據(jù)統(tǒng)計(jì)，保存下來(lái)的天然河道的魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物棲息地?cái)?shù)量減少了40％．人工開(kāi)挖的C-38運(yùn)河，其棲息地?cái)?shù)量比歷史自然河道減少了67％．其結(jié)果是生物群落多樣性的大幅度下降．據(jù)調(diào)查，導(dǎo)致減少了92％的過(guò)冬水鳥(niǎo)，魚(yú)類(lèi)種群數(shù)量也大幅度下降．

3河流恢復(fù)工程

3．1河流恢復(fù)工程概況

基西米河被渠道化建成以后引起的河流生態(tài)系統(tǒng)退化的現(xiàn)象引起了社會(huì)的普遍關(guān)注．自1976年開(kāi)始對(duì)于重建河道生物棲息地進(jìn)行了規(guī)劃和評(píng)估，經(jīng)過(guò)7年的探究工作，提出了基西米河的被渠道化的河道的恢復(fù)工程規(guī)劃報(bào)告，并經(jīng)佛羅里達(dá)州議會(huì)作為法案審查批準(zhǔn)．規(guī)劃提出的工程任務(wù)是重建自然河道和恢復(fù)自然水文過(guò)程，將恢復(fù)包括寬葉林沼澤地、草地和濕地等多種生物棲息地，最終目的是恢復(fù)洪泛平原的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)．為進(jìn)行工程預(yù)備1983年州政府征購(gòu)了河流洪泛平原的大部分私人土地．

在工程的預(yù)備階段，于1984至1989年開(kāi)展了科研工作，重點(diǎn)是探究回填人工運(yùn)河的穩(wěn)定性以及對(duì)于滿(mǎn)足地方水資源的需求新問(wèn)題，采用一維及二維數(shù)學(xué)模型分析和模型試驗(yàn)相結(jié)合的探究方法．模型試驗(yàn)采用的模型尺寸為Ob和33m寬的水槽，垂直比尺為1摘要：40，水平比尺為1摘要：60，為定床試驗(yàn)．模擬范圍為人工運(yùn)河、原有保留河道和洪泛平原．模型試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)河道控制泄流試驗(yàn)(最大流量為280m3／s)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)照．

3．2河流恢復(fù)主要工程項(xiàng)目

(1)試驗(yàn)工程．1984-1989年開(kāi)展的試驗(yàn)工程位于水庫(kù)B，為一條長(zhǎng)195lan渠道化運(yùn)河．重點(diǎn)工程是在人工運(yùn)河中建設(shè)—座鋼板樁堰，將運(yùn)河攔腰截?cái)?，迫使水流重新流入原自然河道．示范工程還包括重建水流季節(jié)性波動(dòng)變化，以及重建洪泛平原的排水系統(tǒng)．同時(shí)還布置了生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，評(píng)估恢復(fù)工程對(duì)于生物資源的影響．

對(duì)于鋼板樁堰運(yùn)行情況進(jìn)行了觀測(cè)．觀測(cè)資料表明，一方面水流重新流入原來(lái)自然河道達(dá)9km,導(dǎo)致了河流地貌發(fā)生了一定程度的有利變化．但是，鋼板樁堰建成后，在四周的河道水力梯度比歷史記錄值高5倍，在大流量泄流期間，測(cè)量的流速為0.9m/s，這樣的高能量水流對(duì)河床具有較強(qiáng)的沖蝕能力．另外，在示范工程區(qū)域內(nèi)，退水時(shí)水位天天下降速率超過(guò)0.2m/d，沉沒(méi)的洪泛區(qū)排水時(shí)間為2—7d．地表水和地下水急劇回流，水中的溶解氧水平很低，導(dǎo)致大量魚(yú)類(lèi)因缺氧而死亡．為此又進(jìn)行了模型試驗(yàn)探究，最后的結(jié)論是摘要：僅僅用鋼板樁堰攔斷人工運(yùn)河還是不夠的，需要連續(xù)長(zhǎng)距離回填人工運(yùn)河．最終方案是連續(xù)回填C-38號(hào)運(yùn)河共38km，拆除2座水閘，重新開(kāi)挖14km原有河道．回填材料用原來(lái)疏浚的材料，運(yùn)河回填高度為恢復(fù)到運(yùn)河建設(shè)前的地面高程．同時(shí)重新連接24km原有河流，恢復(fù)35000hm2原有洪泛區(qū)，實(shí)施新的水源放水制度，恢復(fù)季節(jié)性水流波動(dòng)和重建類(lèi)似自然河流的水文條件.

(2)第一期工程．從1998年開(kāi)始第一期主體工程，包括連續(xù)回填C-38號(hào)運(yùn)河共38km．重建類(lèi)似于歷史的水文條件，擴(kuò)大蓄滯洪區(qū)，減輕洪水災(zāi)難．至2001年2月由地方管區(qū)和美國(guó)陸軍工程師團(tuán)已經(jīng)完成了第一階段的重建工程．在運(yùn)河回填后，開(kāi)挖了新的河道以重新聯(lián)結(jié)原有自然河道。這些新開(kāi)挖的河道完全復(fù)制原有河道的形態(tài)，包括長(zhǎng)度、斷面面積、斷面外形、縱坡降、河灣數(shù)目、河灣半徑、自然坡度控制以及河岸外形．建設(shè)中又加強(qiáng)了干流和洪泛區(qū)的聯(lián)通性．為魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物提供了豐富的棲息地．2001年6月恢復(fù)了河流的聯(lián)通性，隨著自然河流的恢復(fù)，水流在干旱季節(jié)流人彎曲的主河道，在多雨季節(jié)則溢流進(jìn)入洪泛區(qū)．恢復(fù)的河流將季節(jié)性地沉沒(méi)洪泛區(qū)，恢復(fù)了基西米河濕地．這些辦法已引起河道洪泛區(qū)棲息地物理、化學(xué)和生物的重大變化，提高了溶解氧水平，改善了魚(yú)類(lèi)生存條件．重建寬葉林沼澤棲息地，使涉水禽和水鳥(niǎo)可以充分利用洪泛區(qū)濕地．圖2表示了人工運(yùn)河回填前后河流含氧量和魚(yú)類(lèi)生存區(qū)域．

(3)第二期工程．計(jì)劃在21世紀(jì)前10年進(jìn)行更大規(guī)模的生態(tài)工程，重新開(kāi)挖14．4km的河道和恢復(fù)300多種野生生物的棲息地．恢復(fù)10360hm2的洪泛區(qū)和沼澤地，過(guò)濾營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為奧基喬比湖和下游河口及沼澤地生態(tài)系統(tǒng)提供優(yōu)良水質(zhì)。

(4)河流走廊生態(tài)恢復(fù)監(jiān)測(cè)和評(píng)估．在工程的預(yù)備階段，就布置了完整的生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)．在收集大量監(jiān)測(cè)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)于生態(tài)恢復(fù)工程的成效進(jìn)行評(píng)估，目的是判定達(dá)到期望目標(biāo)的程度．該項(xiàng)工程制定了評(píng)估的定量標(biāo)準(zhǔn)。以60分為期望值，各個(gè)因子分別為摘要：棲息地特性(含地貌、水文和水質(zhì))占12分，濕地植物占10分，基礎(chǔ)食物(含浮游植物、水生附著物和無(wú)脊椎動(dòng)物等)占13分，魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物占25分．隨著自然河流的恢復(fù)，水流在干旱季節(jié)流入彎曲的主河道，在多雨季節(jié)水流漫溢進(jìn)入洪泛區(qū)．恢復(fù)的河流將季節(jié)性地沉沒(méi)洪泛區(qū)，恢復(fù)了基西米河濕地，許多魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和兩棲動(dòng)物重新回到原來(lái)居住的家園．近年來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，原有自然河道中過(guò)度繁殖的植物得到控制，新沙洲有所發(fā)展，創(chuàng)造了多樣的棲息地．水中溶解氧水平得到提高，恢復(fù)了洪泛區(qū)闊葉林沼澤地，擴(kuò)大了死水區(qū)．許多已經(jīng)匿跡的鳥(niǎo)類(lèi)又重新返回基西米河．科學(xué)家已證實(shí)該地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量增長(zhǎng)了三倍，水質(zhì)得到了明顯改善．

4對(duì)我國(guó)河流生態(tài)建設(shè)工作的啟示

近年來(lái)，我國(guó)水利部門(mén)開(kāi)始關(guān)注河流生態(tài)建設(shè)新問(wèn)題，提出了保持河流最低生態(tài)需水量的新問(wèn)題，開(kāi)展了相關(guān)的科學(xué)探究和試點(diǎn)工作．同時(shí)，連續(xù)幾年實(shí)施了塔里木河、黑河等調(diào)水行動(dòng)，改善河流的水文條件，對(duì)于遏制這些河流生態(tài)系統(tǒng)退化發(fā)揮了明顯功能．另外，我國(guó)東

南部一些省分結(jié)合河道整治和防洪建設(shè)開(kāi)展河流環(huán)境建設(shè)．特81j是一些大中城市把河流整治和城市景觀建設(shè)相結(jié)合，水利工程又被賦予了休閑、旅游等新的功能．但是河流生態(tài)建設(shè)新問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)工程界究竟還是一個(gè)新的技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)于流域規(guī)模的生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)、重點(diǎn)、方法和關(guān)鍵技術(shù)，還缺乏整體的把握西方國(guó)家的河流恢復(fù)行動(dòng)的起因，是從對(duì)河流人工改造工程的反思開(kāi)始的，也就是分析水利水電工程對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，進(jìn)而提出如何通過(guò)工程辦法、生物辦法以及管理辦法，對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，逐步摸索河流生態(tài)恢

復(fù)工程的技術(shù)方法．西方國(guó)家在河流生態(tài)恢復(fù)方面已經(jīng)有20多年的歷史，他們的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒，非凡是在河流管理的理念，河流生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)、重點(diǎn)和工程技術(shù)，都值得我們認(rèn)真探究．但是，“借鑒”不等于照搬．原因是我國(guó)和西方國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同，對(duì)于水資源及水能資源的開(kāi)發(fā)程度也不同，另外我國(guó)用于環(huán)境建設(shè)的財(cái)力和西方國(guó)家相比差距很大．

從水環(huán)境保護(hù)的發(fā)展階段來(lái)看，我國(guó)目前正處于以水質(zhì)改善為重點(diǎn)的水環(huán)境建設(shè)階段，全國(guó)扛河水質(zhì)惡化的趨向還沒(méi)有得到有效遏制，在治污方面還有很長(zhǎng)的路要走．考察西方國(guó)家水環(huán)境建設(shè)的發(fā)展歷程，發(fā)達(dá)國(guó)家的河流環(huán)境建設(shè)，從50年代開(kāi)始以水質(zhì)恢復(fù)為第一階段，到80年代初期水污染新問(wèn)題基本緩解后轉(zhuǎn)入第二階段即河流生態(tài)恢復(fù)階段．我國(guó)和西方國(guó)家在水環(huán)境保護(hù)方面起碼有幾十年的差距．盡管發(fā)展階段不能超越，但是，我們?nèi)匀豢梢越梃b西方國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，少走彎路．我國(guó)和西方國(guó)家不同，水利水電建設(shè)正處在發(fā)展時(shí)期．對(duì)于大量的新建工程，要改進(jìn)水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，使工程設(shè)施在滿(mǎn)足社會(huì)需求的同時(shí)，要盡量減少對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的破壞．在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就要考慮如何最大限度減少對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，這樣作是一種經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路線．如同不能走“先污染，后治理”老路一樣，對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)也不能走“先破壞，后補(bǔ)償”的老路．假如我們的規(guī)劃設(shè)計(jì)仍然固守傳統(tǒng)方法，繼續(xù)摘河流直線化工程，繼續(xù)搞裁彎取直工程，繼續(xù)建設(shè)硬質(zhì)岸坡，幾年后熟悉到這是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，如上述美國(guó)的工程案例那樣，再進(jìn)行改造工程，重新廢除直線的人工運(yùn)河、拆除閘壩；或像日本近些年所做的那樣，拆除混凝土護(hù)坡和襯砌，代之以可以長(zhǎng)草、魚(yú)類(lèi)可以產(chǎn)卵的生態(tài)型護(hù)坡，其造價(jià)將是原來(lái)造價(jià)的若干倍，不啻是一種巨大浪費(fèi)．從基西米河的恢復(fù)工程可以得到以下啟示。

(1)要正視水利水電工程對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)造成的脅迫，積極探究“趨利避害”的策略．水利水電工程是造福社會(huì)的工程，對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)在一些方面也有積極的功能，比如防止大洪水對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的沖擊等．但是一些水利水電工程建成后，對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的壓力或稱(chēng)脅迫，引起了生態(tài)系統(tǒng)不同程度的退化．我國(guó)水利建設(shè)工作者應(yīng)正視這些負(fù)面影響，采取“趨利避害”的態(tài)度，對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響要采取工程辦法、生物辦法和管理辦法予以積極補(bǔ)償．當(dāng)然，我們不贊成西方國(guó)家一些學(xué)派要全面拆除大壩，完全恢復(fù)河流的自然面貌主張．這是一種“因噎廢食”的片面論點(diǎn)．而且需要非凡指出，反對(duì)建

壩及主張全面拆壩的觀點(diǎn)，僅僅是生態(tài)工程界中的一種學(xué)派，更多的觀點(diǎn)是主張對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行“改善”，“修復(fù)”和“自然化”．歐洲和日本的工程界多傾向于河流整治的自然化方法．

形成對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)脅迫的主要原因有兩個(gè)方面摘要：一是自然水文條件的改變；二是河流自然地貌特征的改變．自然水文條件的改變指水量的減少，水質(zhì)的惡化以及自然水文脈沖式周期被人為平均化的調(diào)度方式所代替．河流自然地貌的改變主要指閘壩引起河流的非連續(xù)化，堤防妨害了河流的側(cè)向聯(lián)通性，河流的直線化改造和硬質(zhì)護(hù)坡等，這些因素都使生物棲息地多樣性受到不同程度的影響，其后果是生物群落多樣性的下降，河流生態(tài)系統(tǒng)的退化．近年來(lái)我國(guó)水利部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注河流生態(tài)建設(shè)新問(wèn)題，主要著眼點(diǎn)是改善河流水文條件，如實(shí)施調(diào)水行動(dòng)拯救生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化的河流生態(tài)系統(tǒng)．對(duì)于水利水電工程引起的生物棲息地退化，尚未引起足夠重視．對(duì)于新建工程，至今仍然延續(xù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，河道的直線化改造設(shè)計(jì)以及硬質(zhì)護(hù)坡還作為常規(guī)技術(shù)普遍采用，在設(shè)計(jì)中也少有考慮生態(tài)補(bǔ)償新問(wèn)題．對(duì)于大型水利水電工程的流域范圍的生物監(jiān)測(cè)還沒(méi)有提到議事日程．樞紐工程的調(diào)度工作兼顧魚(yú)類(lèi)和其它生物生存新問(wèn)題還沒(méi)有引起重視．

(2)河流生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)和重點(diǎn)．河流生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性．健康是指目前狀況，可持續(xù)性是指生態(tài)演替過(guò)程朝不斷完善的方向發(fā)展．河流生態(tài)恢復(fù)的著眼點(diǎn)是恢復(fù)生物群落多樣性，主要指群落的組成，結(jié)構(gòu)和功能的多樣性．我國(guó)一些地方開(kāi)展的河流生態(tài)建設(shè)工程著眼于河流岸坡綠化，還沒(méi)有熟悉到河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)由魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物、無(wú)脊椎動(dòng)物和昆蟲(chóng)等等動(dòng)物和水中及岸邊植物共同組成的食物網(wǎng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)．

河流生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)有兩項(xiàng)摘要：一是生物棲息地建設(shè)；二是河流自然水文條件的改善．對(duì)于水文條件改善新問(wèn)題，近年來(lái)我國(guó)水利界開(kāi)展了不少討論和開(kāi)展若干示范項(xiàng)目，比如最小生態(tài)需水量新問(wèn)題、河湖治污、改善生態(tài)調(diào)水行動(dòng)等．其中，對(duì)于改善水庫(kù)調(diào)度方式適應(yīng)珍稀魚(yú)類(lèi)生存等，尚未見(jiàn)有探究報(bào)道．河流生物棲息地建設(shè)新問(wèn)題，無(wú)論是對(duì)河流管理者或是探究者來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)新課題．所謂棲息地建設(shè)主要是恢復(fù)河流形態(tài)的多樣性，保持河流的婉蜒，在河流縱向和橫向都保持多樣性，防止渠道化．另外要保持河流的縱向連續(xù)性和側(cè)向聯(lián)通，創(chuàng)造生態(tài)系統(tǒng)的物種流、能量流、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)以及生物競(jìng)爭(zhēng)的條件．在這些方面需要開(kāi)展示范工程探究，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步推廣．在規(guī)程規(guī)范的修編中要逐步加入生態(tài)工程技術(shù)內(nèi)容，比如在河流及渠道護(hù)坡設(shè)計(jì)規(guī)范中增加生態(tài)型護(hù)坡這種類(lèi)型．

生態(tài)系統(tǒng)是否是健康的，需要建立完善的評(píng)估體系，評(píng)估工作的基礎(chǔ)是長(zhǎng)期、完整的水文和生物監(jiān)測(cè)資料．因此生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)工作是建立生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)．

(3)發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自組織功能，進(jìn)行適應(yīng)性管理．生態(tài)工程的設(shè)計(jì)理念和傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法不同，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是確定性設(shè)計(jì)，比如大壩設(shè)計(jì)．但是生態(tài)工程要充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能，靠自然力恢復(fù)生物群落．可以說(shuō)，生態(tài)工程能否成功一半在人力，一半在自然力．人的功能在于為生物群落繁衍棲息創(chuàng)造必要的條件．基西米河的恢復(fù)工程的實(shí)施即安照溯，j一示范—試驗(yàn)—主體工程施工這樣的程序．從試驗(yàn)階段的鋼板樁堰截流方案實(shí)施后，進(jìn)行了跟蹤式的生物監(jiān)測(cè)和水文監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估項(xiàng)目執(zhí)行中生物群落多樣性和河勢(shì)變化，調(diào)整了原規(guī)劃設(shè)計(jì)，決定采取長(zhǎng)距離填死人工運(yùn)河設(shè)計(jì)方案．

(4)河流生態(tài)系統(tǒng)的美學(xué)價(jià)值也是一種生態(tài)資源．近年來(lái)，我國(guó)沿海城市結(jié)合河道整治開(kāi)展城市園林景觀建設(shè)，注重河流的美化綠化，為居民的休閑創(chuàng)造了新環(huán)境．但是，當(dāng)前的傾向，一是注重園林景觀效果較多，重點(diǎn)放在河流岸邊的綠化，而對(duì)河流生態(tài)整體恢復(fù)考慮較少；二是發(fā)掘歷史人文景觀較多，建設(shè)了大量樓臺(tái)亭閣和仿古的建筑物，而對(duì)于發(fā)掘河流自然美學(xué)價(jià)值較少涉足．非凡是繼續(xù)采用漿砌條石護(hù)岸和幾何規(guī)則斷面，使河流的渠道化進(jìn)一步加劇。實(shí)際上，河流生態(tài)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的服務(wù)功能是其自然美學(xué)價(jià)值．假日里，生活在喧囂城市的人們到自然狀態(tài)河流中去休閑，用身心去心得河流的美學(xué)價(jià)值，反映了人類(lèi)在長(zhǎng)朋進(jìn)化過(guò)程中對(duì)于大自然的一種心理眷戀．河流的生態(tài)建設(shè)應(yīng)盡可能恢復(fù)河流的自然狀態(tài)，恢復(fù)生物群落的多樣性，發(fā)掘自然河流內(nèi)在的美學(xué)價(jià)值，使人們?cè)谧匀粻顟B(tài)的河流享受和自然和諧的樂(lè)趣．

參考文獻(xiàn)摘要：

C1LoftinKA，TothLA．KissimmeeRiverRestoration摘要：AlternativePlanEvaluationandPreliminaryDesignReport[R．SouthFloridaWatermanagementDistrict,WestPalmBeach，F(xiàn)la．1990．

[2WhalenPJ,TothLA．KissimmeeRiverRestoration摘要：Acasestudy[J．WaterScience%26amp;Technology,2002，45(11)．

[3NationalResearchCouncil，RestorationofAquaticEcosystems[M．NationalAcademyPress,WashingtonD．C1992．

[4董哲仁．生態(tài)水工學(xué)的理論框架(J．水利學(xué)報(bào)，2003；(1)．

[5董哲仁．水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的脅迫[J)．水利水電技術(shù),2003；(7)．

[6董哲仁．河流治理生態(tài)工程學(xué)的發(fā)展沿革和趨向IJ．水利水電技術(shù),2004；(1)，

[7董哲仁．河流生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)CJ．中國(guó)水利,2004；(10)．