第一篇：生活垃圾场生态修复
修复净化党内政治生态专题组织生活会主持词
同志们：
按照省委、市委关于修复净化党内政治生态的《实施意见》《实施办法》及XX党组《关于修复净化党内政治生态工作方案》的安排部署，今天召开党支部修复净化党内政治生态专题组织生活会。
这次会议以党内关怀为主题，以检视初心为重点内容，深刻认识修复净化党内政治生态的重要性、必要性和紧迫性。通过对自己入党以来心路历程的回顾，在谈体会，谈感受，谈收获中，更进一步增强自我修炼、自我约束、自我塑造的意识，不断建立风清气正的良好政治生态。
本次会议共有四项议程。
现在进行第一项：支部党员依次发言。
首先请XX同志发言、
请XX同志发言、
请XX同志发言、
请XX同志发言、
请XX同志发言、
下面，由我作发言。
现在进行第二项：默写入党誓词
现在进行第三项：请党组书记XX讲话，大家欢迎。
现在进行第四项：由我代表党支部作表态发言
同志们，刚才，围绕修复净化党内政治生态这个主题，回顾了自己的入党历程，谈了体会、谈了感受、谈了收获，很实在、很中肯、很深情，做到了见人见事见思想，大家默写了入党誓词，
XXX作了点评讲话，对我们这次召开组织生活会的情况给予了充分肯定，并从党支部标准化建设、党员作用发挥、坚持组织生活制度三个方面对下一步我们如何修复净化党内政治生态提出了具体要求，具有很强的指导性、针对性和操作性，为我们进一步加强党建工作、修复净化党内政治生态指明了努力方向，我们一定要认真学习领会、抓好贯彻落实。
下一步，我们大家要以这次组织生活会为契机，针对各自在修复净化党内政治生态中存在的问题，认真反思，努力改进，全力推进各项工作落实。
一要坚决做到“两个维护”。自觉把旗帜鲜明讲政治贯穿到各个方面，开展任何工作都要首先自觉同党的基本理论、基本路线、基本方略对标对表，同党中央决策部署对标对表，做
到党中央提倡的坚决响应、党中央决定的坚决照办、党中央禁止的坚决杜绝。在日常工作和生活言行上，面对歪理邪说敢于批驳，面对大是大非敢于亮剑，面对歪风邪气敢于斗争，自觉在思想上政治上行动上同以习近平同志为核心的党中央保持高度一致。
二要持续深化思想认识。修复净化党内政治生态是一项系统工程，这就要求大家要不断强化创新理论武装，提振担当作为的魄力勇气，弘扬求真务实的良好作风。认真落实中央和省市委关于修复净化党内政治生态各项决策部署，严守政治纪律政治规矩，做到政治上讲忠诚、组织上讲纪律、行动上讲规则，发挥先锋模范作用，形成上下统一的意志和行动，才能在政协事业发展中做出更大贡献。
三要扎实促进作风转变。办公室是机关的“窗口”，从某种程度上讲，同志们的一言一行、一举一动都代表着单位的形象。因此要求大家工作时，一定要敢于负责、要认真老实、要无私奉献。办公室工作非常辛苦，工作量大，质量要求高，经常加班加点。大家必须正确认识苦与乐、得与失的关系，牢固树立奉献精神，把工作当作事业来干，勤奋敬业、忘我工作，努力在履职尽责中实现人生价值。同时，要严格执行中央八项规定及实施细则精神，坚决防止和反对特权思想、特权现象，坚决杜绝形式主义、官僚主义，持续净化党风政风和社会风气。
真正把修复净化党内政治生态的各项任务抓实抓细抓到位，真正融入党员干部的血液里，促成作风转变真正落到实处。
今天的会议就开到这里，散会。
第二篇：生态修复
1 生物质能秸秆发电的工艺流程
农作物秸秆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料.在这个领域丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行(Haslev,5Mw).此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mw.
1.1 秸秆的处理、输送和燃烧
发电厂内建设两个独立的秸秆仓库.每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸秆同时要测试含水量.任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格.在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现.在国内,可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸秆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机.然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机.计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重.
货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸秆5分钟;秸秆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸秆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸秆,然后将秸秆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸秆压入密封的进料通道,然后输送到炉床.炉床为水冷式振动炉,是专门为秸秆燃烧发电厂而开发的设备.
1.2 锅炉系统
锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器.由于秸秆灰中碱金属的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性.此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题.如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输.严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中.由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,已经用在最新的发电厂中.
1.3 汽轮机系统
1.3.1 汽轮机系统
涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,汽轮机和锅炉,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要.
1.3.2 空冷凝汽器
丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的Sanguesa发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器.在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用.
1.4 环境保护系统
在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰.布袋除尘器的排放低于25 mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平.布袋除尘器为脉动喷射式,容器由压缩空气脉冲清洁.
1.5 副产物
秸秆通常含有3%~5%的灰分.这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料.
目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注.许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程.根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过:300万kw.因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展,加快了技术商业化的进程.随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔.我国农村的秸秆资源相当丰富,主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗.根据我国地理分布和气候条件,南方地区水域多、气温高,适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产,北方地区四季温差大,适合玉米、豆类和薯类作物生长,故播种面积大于其他地区.小麦在我国各地区都普遍种植,播种面积以华中、华东地区最多;棉花产地主要是华东和华中地区,其次是华北和西部地区.预计在2000年到2010年期间,我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿~3.7亿t,相当于1.7亿tce.如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h,年发电量为4500亿kWh.农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源可行的工艺技术路线.如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功,将成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目,是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目.正是由于秸秆直燃发电项目拥有以上特点,同时它又可能解决目前许多企业面临的煤炭供应趋紧,价格持续上升的问题,我国启动实施秸秆发电的示范工程引起了国内外业界的极大关注.
由中国龙基电力科技有限公司与北京德源投资有限公司共同合作经营的龙基电力有限公司,是BWE公司“超超临界锅炉”和“生物质能发电”等核心技术、锅炉设备相关技术及其更新技术进入中国的唯一平台.作为BWE公司在中国电力领域的项目发展公司和窗口公司,龙基电力有限公司将在中国境内投资生产世界先进的发电厂设备,逐步把BWE公司的生物质能发电技术引入中国,在国内生产BWE公司的生物质能发电锅炉及全部配套设备.目前,国家发展和改革委员会已正式批准将河北晋州和山东单县的生物质能秸秆发电工程列为国家级示范项目(发改能源[2004]2017号文件和发改能源[2004]2018号文件),旨在示范中完善技术,规范和培育市场,形成新的产业.这正式将秸秆发电技术在国内的推广驶上了一条农村能源全新利用的快车道.河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路.两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万t,发电1.38亿kWh.按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约l0万多tce.
国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，注册资本金0.6亿元，是由国能生物发电集团有限公司投资兴建的、以燃烧秸秆为原料的生物发电厂。浚县地处河南省北部，地理位置：东经：114.33° 北纬：35.41°，处于安阳、濮阳、新乡、鹤壁等市辐射带的中心位置。县域面积1030平方公里，耕地93.4万亩，是以农业为主的产粮大县。
公司的经营范围为：生物质发电，热力、电力销售;生物质压缩颗粒生产与销售，生物燃料运输，生物质原料，灰渣的开发利用。
浚县生物发电项目于2005年经河南省发改委批复核准，是鹤壁市循环经济示范项目，工程建设规模25MW，于2005年10月28日开工建设，工程建设总投资2.82亿。2007年12月1日通过试运行;2008年1月正式投产，年发电量11560万千瓦时，实现产值6500万元，收购秸秆18万吨，支付燃料款5500万元。
2010年公司全年完成发电量21587万千瓦时，全年收购各类燃料33.92万吨，可替代标煤十几万吨，减排二氧化碳约12万吨，可增加农民收入8500万元，燃烧后产生的灰份，可用于生产高品质的钾肥还田使用，社会效益显著。围绕燃料收加储运环节，可直接吸纳农村劳动力1000多人，对促进农民增收、带动农村经济发展、节能减排、清洁乡村意义重大。
国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，是由位于北京的国能生物发电有限公司投资2.68亿元建设，燃烧秸杆的生物发电厂。该项目的投产将会成为国家电力能源的生力军，将会推动生态、循环、环境友好型社会经济的发展。
生物发电是一个新兴的朝阳产业，是一项利国利民的伟大事业，对于增加农民收入、改善环境和实现能源的持续开发都具有重要的意义，并享受2006年1月1日颁发的《可再生能源法》支持和相关国家政策优惠。为吸引人才，公司将提供相关职位的优厚待遇;而且，鉴于国能生物发电有限公司的开工项目逐年增加，个人发展空间非常广阔。
国能浚县生物发电有限公司位于河南省鹤壁市浚县黎阳工业集中区，注册资本金0.6亿元，是由国能生物发电有限公司和龙基电力有限公司共同投资组建的，总投资预算2.68亿元建设燃烧秸秆的生物发电厂。公司的经营范围为：生物质发电，热力、电力销售，生物质压缩颗粒生产与销售，生物燃料运输等。该项目的投产将会成为国家电力能源的生力军，将会推动生态、循环、环境友好型社会经济的发展。
国能浚县生物发电项目于2005年经国家发改委和河南省发改委核准批复，一期工程建设一台引进丹麦BWE公司的技术生产制造、采用振动炉排方式燃烧秸秆、额定容量为130t/h高温高压参数的电站锅炉和一台额定容量25MW、由青岛汽轮发电机厂生产制造的单级抽汽凝汽式高温高压参数的汽轮发电机组。该项目经过充分的经济技术分析，在可行性研究的基础上，已于2005年10月28日开工建设，工程造价：(根据可行性研究报告)一期工程发电工程静态投资 2.68万元;单位工程投资1.07万元/KW;目前工程建设正在顺利进行，截止目前工程已累计投资16000余万元，计划于2007年7月建成投运。项目建成投产后，每年将燃烧秸秆20万余吨，在节约能源、保护环境的同时，还可以每年增加农民收入5000多万元，有力促进当地经济的发展
2007年10月13日17：37分，我国第一台以小麦秆、玉米秆等黄色秸秆为燃料的生物质直燃发电项目——国能河南浚县项目1×2.5万千瓦机组一次并网成功，实现了我国以小麦秆、玉米秆为燃料的黄色秸秆生物质直燃发电机组建设工作的新突破，填补了国内黄色秸秆直燃发电的空白，标志着国能生物发电有限公司自去年12月1日通过国能单县生物质发电项目的成功投产，在掌握了以棉花秸秆、林木废弃物等灰色秸秆生物质直燃发电技术后，又成功地掌握了以小麦秆、玉米秆等黄色秸秆生物质直燃发电技术，将会对我国农作物秸秆资源的有效利用产生深远影响。 国能浚县成功并网发电，是国能生物发电有限公司积极实践国家电网公司“努力超越、追求卓越”的具体体现，是公司自9月份开展“保投产、抢发电、大干100天，确保完成全年目标和任务”活动以来取得的最丰硕的成果，是公司向党的十七大胜利召开的献礼。
生物质直燃发电，根据燃料种类不同，燃料上料系统也不同，主要分为灰色秸秆和黄色秸秆两大类别。棉花秸秆、树枝、木材下脚料等密度较大的木本类植物属灰色秸秆，需破碎加工后输送至炉膛内燃烧;玉米、小麦等草本类植物属黄色秸秆，因其体积大、重量轻、密度小，为满足锅炉燃烧发热量，保证单位时间内的上料量，需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。在收、储、运等燃料供应系统诸环节，以黄色秸秆为燃料的生物质直燃发电机组要比以灰色秸秆为燃料的生物质发电机组技术复杂程度和难度大的多。以国能浚县为例，在我国中原地区的农作物一年两熟，黄色秸秆收获季节较短，必须在较短时间内收购、存储全年所需的20多万吨燃料，科学存储和存储场地是一个较大的问题。特别是玉米秸秆的加工打捆问题，是目前一个世界性的难题。
今年以来，国能生物发电有限公司以打通黄色秸秆生物质直燃发电技术路线为全年工作的重中之重，围绕燃料收、储、运以及炉前上料系统等重点技术环节，成立专门工作组，组织精干力量开展了一系列攻关工作，各方面工作取得了重要突破。
众所周知，近些年来，随着我国广大农民生活水平的提高和能源利用方式的转变，秸秆等农林废弃物给农村带来的环保问题越来越突出。每到夏收和秋收时节，大量的小麦、玉米等农作物秸秆因没有有效的利用渠道，村民只好在田间地头直接焚烧，造成严重的环境污染，甚至影响交通安全和人民群众健康，秸秆焚烧已成为我国北方地区的一大公害。将小麦、玉米等农作物秸秆用于发电不但能够有效地解决秸秆焚烧造成的大气污染，减少温室气体排放，而且是目前国内农作物秸秆利用的最佳出路之一。
生物质天然气项目是2004年以河南农大张百良教授为首的一批专家学者，以农业部可再生能源重点实验室为平台，联合鹤壁正道生物能源公司为破解工业化生物质天然气及纤维乙醇发展的瓶颈，在世界上首次研制出了使生物质转化为天然气、纤维乙醇、纤维丁醇的最佳工艺。
该项目采用热转化效率最高的厌氧发酵技术，将各种农作物秸秆、农产品加工废弃物(包括木薯渣、蔗渣、玉米芯、变质农产品、农产品加工剩余物)内的碳水化合物转化为天然气、纤维乙醇、纤维丁醇等，耗能低且无污染排放，是一种低碳经济发展模式。目前该项目技术工艺世界一流，已取得发明专利一项。
考察团一行观看了项目工艺演示，详细了解该项目的的运行原理和进展情况，并对鹤壁市积极探索新能源的开发利该项目属清洁能源产业项目，为国家政策鼓励性环保项目。相对于生物质发电、生物质乙醇等国家严格审批项目，本项目无须行政审批，也无从业资格限制，行业进入无门槛。该项目投资规模伸缩性强，市场规模近乎无限，适合大规模投资，并可实现滚动发展及连锁站点建设。该项目规划建设一座年消耗8万吨生物质(玉米芯、玉米秸秆)、年产天然气2880万立方米的CNG标准站，包括WB-100数码连续起爆流水线两套，XG-2数控脉冲回流消化罐单元120套，CNG加气设备一套，总占地面积150亩，主要面向周边5km半径内的5万亩玉米种植面积，全年生产。用和低碳经济的发展方式表示赞许。
五、工艺流程
本项目工程总工艺流程如下图所示。玉米芯、玉米秸秆等生物质先进入连续汽爆设备进行汽爆预处理。由于数控连续汽爆设备的制造成功，将以前用传统生物质堆沤预处理方维式其效率低、得率低、进出料劳动强度大、发酵过程不能实现工业化自动运行的生物质天然气，推进到生物质转化效益最好的前位。数控连续汽爆不同于人工热喷工艺。它可在0.00875秒的爆速下，方便的以最低的能耗准确定量的将秸秆爆至浆状，为其取得较高的甲烷得率奠定了传质条件。
汽爆处理后的浆状生物质直接进入数控脉冲回流消化罐。由于其活性泥回流接种、混质脉冲传质、无效物清理、pH平衡、发酵温度等均在计算机控制下运行至最佳点，使其单位容积产气率得以大幅提高。整个高效厌氧发酵生产过程为静态全封闭数控运行，实现无人化管理，使生物质天然气在先进的数控装备保障下进入现代化工业大生产阶段。消化罐所产甲烷与二氧化碳混合气体先进入脱硫储气柜进行脱硫暂存，然后由中压压缩机压缩至4~6Mpa，使其中的二氧化碳气体液化并分离，得到纯净的甲烷气体，然后再由天然气压缩机压缩至20Mpa，达到国家车用CNG标准，按照常规CNG加气站规范对外销售。
五、项目运营指标
本项目工程以单台LB-7型连续汽爆设备为生产规模计算单元，现分别列出各主要生产设备的性能指标：
1、 LB-7型连续汽爆机
爆发速度：0.00875 S 汽缸容积：0.075M3/缸
汽缸装料：7.5kg /缸 (物料密度200kg/m3 物料含水量：12%) 当保压时间为90s时： 小时产量：300kg 日产量：7.2吨(干物质原料入料量，当保压时间短时，则产量上升，反之则产量下降) 年产量：300日×7.2吨=2160吨 电机功率：2.2kW 小时理论蒸汽耗量：0.1吨(不包括管道热损，由于干物质原料含水率、入料温度、工作环境温度及种类的不同，其理论蒸汽耗量将有所不同) 计算机配置：戴尔+研华工控
2、 XG-2数控脉冲回流消化罐
产气量： 45m3/h; 干物质消化量： 83.3kg/h; 罐容积： 240m3; 折合甲烷产量： 28 m3/h; 生产强度： 4.5m3/ m3*d;
六、项目效益分析
1、 效益分析基础数据(华北地区) ① CNG市场平均售价：3.6元/m3; ② 工业CO2市场平均售价：2.7元/m3;
③ 生物质收购成本：150元/吨;(玉米芯、玉米秸秆)
2、 产值 ① CNG年销售额
年产气量：28 m3/h × 24h × 3只 × 360天 = 720000 m3 年销售额：720000 m3 × 3.6元/m3 = 259.2 万元 ② 工业CO2年销售额
年产气量：17 m3/h × 24h × 3只 × 360天 = 440640 m3 年销售额：440640 m3 × 2.7元/m3 = 119 万元 年总销售额：259.2 万元 + 119 万元 = 378.2万元
3、 成本 ① 生物质原料
年生物质耗量：0.25ton/h×24h×360天×150元/ton = 32.4 万元 ② 蒸汽、电耗
年蒸汽耗量：0.1ton/h×24h×360天×100元/ton = 8.64 万元 年CNG压缩电耗：720000 m3 × 0.15元/m3 = 10.8 万元 ③ 人工管理
年直接人工量：8人×360天×40元/人天 =11.52 万元 年管理总费用：10 万元
年总成本：32.4 + 8.64 + 10.8 + 11.52 + 10 = 73.36万元
4、 年收益(按新修订企业所得税法规定免税) 378.2万元 - 73.36万元 = 304.84万元
六、市场价格走势及消费趋势
在能源需求及宏观对比方面，生物质天然气存在诸多优势：
① 在总体能源布局方面，相比于固定能源如电、煤等，近年来对移动能源的需求明显突出。且其价格走势强劲，不依赖政府任何价格补贴，并享受优厚的国家税收优惠政策。
② 近年来，由于油气价格长期倒挂，我国天然气价格平均每年上涨8%。2007年11月，国家发改委下发通知，规定了CNG价格与90#汽油价格挂钩，按1：0.75比例实现价格联动。随着国际原油市场价格不断攀高，车用天然气的市场价格将持续走高。
③ 我国天然气储量仅为全球储量的1%，但消费量增长迅速，并对进口天然气的依存度越来越大。目前国内天然气供应较紧缺。
④ 相比于化石天然气，生物质天然气的甲烷成分更加纯净，不含重烷烃，对机动车发动机的保护更为彻底，大为延长机油更换时间。且生物质天然气分散生产、分散销售，无运输管道成本。
⑤ 相比于汽油，车辆燃料费用下降20%以上，替代优势明显;
⑥ 销售方式可直接面对广大CNG及双燃料车辆，无中间环节及费用，不受垄断企业控制，无市场销售风险;
⑦ 此外，天然气可显著降低机动车排放，是政府大力推广的移动能源方向。
第三篇：污染河流生态修复
环境修复原理与技术
题目：污染河流生态修复
姓名：
学号：
指导教师：
日期：2013年 月
摘要：本文介绍了河流系统诸功能以及河流健康之间的关系, 从河流与人的关系的发展与变化出发, 系统的探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件, 分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素,提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的基本目标是促进生态系统自我维持和陆地、缓冲区域和水生生态系统间相互联系的出现。河流生态修复主要技术包括: 缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物—生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文指出了不同阶段实现河流治理和生态修复的方法和步骤, 对今后的河流生态修复具有指导意义。
关键词：河流生态系统;河流健康;生态修复;修复技术 1前言
河流是流域景观中一个流动的、与陆地生态系统联系紧密的、且相对开放的复杂生态系统。水域与陆地的过渡带(缓冲区域、交错带)是水生、陆生生态系统的交汇区域，交错带内景观异质性高，生物群落多样性丰富。在河流系统的众多因素中，水是河流生态系统物质交换的主要载体，也是维持河流生态系统的基本要素。河流系统是由一系列不同级别的河流以连续、流动特性形成的完整系统。河流物理参数的连续变化梯度，形成系统的连贯结构和相应功能;同时河道物理结构、水文循环和能量输入，在河流生物系统中产生一系列响应——连续的生物学调整以及沿河有机质、养分、悬浮物等物质的运动、搬运、利用和储蓄。
随着区域经济、人口的发展，大量污染物(工业、农业、生活污染源)排入河流系统，以及河流生态环境的破坏(过度砍伐森林、气候变化等)引起水质恶化，导致河流生态系统结构和功能破坏，严重制约区域经济的可持续发展。人类对水资源的需求量大增，在河流上大规模筑坝拦截河流水量，部分河流缺乏有效管理引起河道水量大幅度将对甚至断流，降低水体自净能力和河流生态系统的恢复能力、抵抗力，而进一步加剧水污染，严重影响河流生态系统结构、功能。
河流污染是人类对河流不当利用和控制的主要负面后果之一。河流污染治理需要有效控制污染源的污染排放量, 并将排污量控制在河流承载力之内。对于点源污染, 目前采用的技术包括物化、生物及其相关组合的方法, 常见的方法如絮凝沉淀、生物絮凝吸附、生物氧化、活性污泥法、生物膜法、固定化微生物- 曝气生物滤池方法等 。非点源污染与土地利用方式密切相关, 因此对土地资源进行合理的规划利用是控制非点源污染的有效途径之一。河流污染问题已在世界范围内受到广泛关注, 各种污染控制技术迅速发展, 为基于生物-生态集成的河流修复技术的应用奠定了基础。
河流系统功能健康的恶化主要表现为水中的养分、水的化学性质、水文特性和河流生态系统动力学特性等的改变, 以及因此对原水生生态系统和原物种造成的巨大压力。从20 世纪70 年代始, 对河流生态系统进行综合修复成为一种先进的治河理念。生态修复旨在使受损生态系统的结构和功能恢复到受干扰前的自然状况。河流生态修复有多种方法, 生态系统修复是使受损河流恢复其功能健康的根本途径。
2 河流系统服务功能
生态系统的服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。生态系统向来被人们誉为生命之舟。Costanza等把生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务，并且曾把生态系统服务功能划分为l7种类型。不同类型生态系统的服务功能是不尽相同的。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统功能中获取的利益。根据河流生态系统组成特点、结构特征和生态过程，河流生态系统的服务功能具体体现在供水、发电、航运、水产养殖、水生生物栖息、纳污、降解污染物、调节气候、补给地下水、泄洪、防洪、排水、输沙、景观、文化等多个方面。按照功能作用性质的不同，河流生态系统服务功能的类型可归纳划分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。
3 河流生态系统的健康及评价方法
河流生态系统健康与社会、经济、人类、生态环境等密切相关，在区域水平上可以理解为是资源安全、环境安全和经济安全的有机统一。一个健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能，系统内部的物质循环和能量流动未受到损害，对长期或突发的自然或人为扰动能保持着弹性和稳定性，并表现出一定的恢复能力，整体功能表现出多样性、复杂性。能够满足所有受益者的合理目标要求，具体表现为根据区域发展需求，合理利用分配水资源，保证不同区域利益的均衡，同时改善生态环境。其内涵是动态变化的，在不同时间尺度和不同空间尺度具有不同涵义。
河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能，需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面，即从多角度来评估河流的健康状况，从而提供对其整治以及管理有用的信息，提高受损河流的健康状况，保护健康河流，满足当代以及下一代人的环境、社会和经济需要。研究国内主要河流的健康状况，可以提供进行横向比较的基准，构建一套适用于我国的河流生态系统健康评价理论体系，评价国内河流健康状况，能够诊断我国不同地理区位河流健康状况的差异，设立恢复优先权，同时对于不同区域的类似河流，评价结果可用于互相参考比较，从而提高恢复活动的有效性。
因此进行河流生态系统健康状况评价，有助于提高河流管理质量，不仅可揭示河流生态系统的现状，还提供了将不同河流进行比较的基准，同时还可评估受损河流生态恢复的成效，从而提高管理决策能力
对于河流生态系统的评价，最初从生物对水质变化的响应着手，之后开始重视化学物质对水质的影响进行分析。近20年来，研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。目前研究中，用的较多的水生生物主要是藻类(以硅藻为主)、无脊椎动物和鱼类。如，使用硅藻相关指数ISP和GDI反映水环境的腐生程度、TDI反映水环境的营养程度，“河流无脊椎动物预测和分类系统”、“澳大利亚河流评价计划”、“南非计分系统”以及底栖生物完整性指数(B-IBI)、营养完全指数(ITC)等都是基于对河流大型无脊椎动物生物多样性及其功能监测基础上的河流健康状况评论模型，Karr于1981年提出的生物完整性指数(IBI)能够在比较的基础上对所研究的河流健康状况做出评价，是当前较普及的一种健康评价方法。
尽管关于河流健康评价的方法很多，但从评价原理上，主要可分为两类：
一类是预测模型方法(Predictive Models)，如Rivpacts和AusRivAS等。这类方法通过把某些研究地点实际的生物组成与在无人为干扰情况下该点能够生长的物种进行比较而对河流健康进行评价。该类方法首先通过选择参考点(reference sites，无人为干扰或人为干扰最小的样点)，建立理想情况下样点的环境特征及相应生物组成的经验模型，之后，比较观测点生物组成的实际值与模型推导的该点预期值，以两者的比值河流健康进行评价。理论上，该比值可以在0～1之间变化，比值越接近1，则该点的健康状况越好。但是，预测模型法存在一个较大的缺陷，即主要通过单一物种对河流健康状况进行比较评价，并且假设河流任何变化都会反映在这一物种的变化上，因此，一旦出现河流健康状况受到破坏，但并未反映在所选物种的变化上时，就无法反映河流真实状况。因此，它具有一定的局限性。
另一类方法称为多指标方法(Multimetrics)，该方法通过对观测点的一系列生物特征指标与参考点的对应比较并计分，累加得分进行健康评价。该类方法在美国和澳大利亚被广泛应用。其中最具代表性的方法就是澳大利亚的溪流状况指数是ISC。它构建了基于河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面、共计22项指标的评价指标体系，并在对其计分的基础上综合评价澳大利亚80多条河流健康状况。这一方法是对河流各方面特征的综合评价，其结果更加全面、客观，是河流健康状况评价的一种发展方向。另外美国的IBI方法也很典型。多指标法则是不同生物组织层次上多个指标的组合，考虑的河流表征因子远多于预测模型法，所以能够及时地反映这种变化。然而，这种方法也存在如何综合地评价一个生态系统的完整性及如何对这些综合指标进行合理解释等问题，评价标准难以确定，因此精度有所欠缺。
4 河流治理和修复的阶段
受损河流修复的核心并不简单地意味着使河流恢复到原始状态,而是使河流受损功能恢复到接近期望的理想状态, 使河流生态系统恢复健康, 进而在遵循河流自身发展规律的条件下持续地满足人类社会发展的需要。然而, 河流生态修复不能脱离人类和河流关系的发展阶段。在原始纯自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和生态修复等不同阶段, 河流治理与修复的理念和任务有很大不同。
原始自然阶段作为人类与河流关系的最初阶段虽未因人类活动受损, 但对于河流历史而言, 这一阶段忠实地记录了河流生态系统追求动态“平衡”的轨迹, 从而为生态修复研究留下了宝贵的参照体系。
在该阶段, 第二圈层的功能项主要为泄洪、输沙、供水、自净、生态和景观功能。河流系统总体上处于自然健康状态, 各层只有实线存在, 各项功能基本满足。河流工程控制阶段标志着更多的河流功能为人类所认识和开发。人类从被动转向主动利用河流的功能, 泄洪功能、航运功能、供水功能、发电功能得到扩展。在该阶段, 由于大坝、水库对河流水体的拦蓄, 造成输沙、生态、景观娱乐功能所需水量不足, 以及河床形态的改变、植被和生物多样性的减少。河流泄洪、输沙、供水、生态、景观娱乐功能均受到不同程度的损害, 使河流系统开始偏离健康状态。
河流污染治理阶段的重要标志是河流的严重污染。由于水质恶化, 使得除泄洪、航运和发电功能以外的其他大多数功能受到损害, 并直接影响到河流生态系统的健康和存亡。河流系统生态修复阶段标志着人类对河流认识的飞跃。在饱吞因河流不当开发造成的恶果后, 如何持续维护健康的河流已成为当今重要的治河理念。在该阶段, 河流的生态功能、输沙功能、景观娱乐功能受到更多关注, 将河流作为生态系统进行综合修复成为主要特点。 河流治理和修复必须与所处“人类-河流”关系的相应阶段相适应, 必须具备相应的条件。河流污染治理目标远低于生态修复阶段的目标。在尚未完成污染治理阶段目标以前, 不可能有效地再造生物的栖息环境、招徕本土生物和增加系统生物多样性。例如, 莱茵河生态修复计划明确地把大马哈鱼回到河流作为其标志;英国泰晤士河修复将大马哈鱼、鳟鱼、鳗鱼等作为河流生态修复的重要成效指标;德国众多河流的生态修复也都把河流系统中的各种生物放在十分重要的位置, 将水体重建、河流的水文循环恢复、使鱼类和底栖无脊椎动物回到河流以实现河流生态系统完整性作为目标。德国Isar河的生态修复甚至将在河流中安全游泳、洗浴作为修复目标。我国的大部分地区在目前尚无法实现此类修复目标。
5 受损河流生态修复原则
( 1) 自然循环原则。自然循环原则是生态修复的基本原则。利用河流生态系统的自我调节能力, 因势利导地采取适当的人为措施, 使河流系统朝着自然和健康方向发展, 最大限度地构造人类和河流融洽和谐的环境。自然循环受到众多条件的约束, 如气候、地质地貌、植被条件、河流状况、土地利用、城市规划、人口社会、产业结构、污染特征和管理机制等。全面综合考虑这些因素方可查明河流受损的程度和原因, 并据此明确河流治理修复的阶段和相应措施。
( 2) 功能性需求原则。河流系统健康依赖于河流各项功能的满足。为了科学评估河流主要功能的状况, 需要制定合理的表述各项功能的指标体系, 明确各项指标对应平衡状态的标准, 建立基于功能需求的受损河流修复的目标函数。 ( 3) 主功能优先原则。河流系统各项功能在不同阶段和河段的重要程度有所不同。对于一些经济发展迅速、开发过度、污染问题突出的地区, 需要优先恢复其自净功能。对于经济发达但污染问题不突出的地区, 可以优先考虑满足生态功能的需求, 改善河流生态系统结构和功能。当各项功能不能同时满足时, 可以优先考虑河流的主功能, 并依此来确定相应的功能指标。
( 4) 多功能协调原则。河流系统健康所需满足的各项河流功能具有不同的指标要求, 需要在单项功能指标分析的基础上, 按照多功能协调的原则考虑各项功能、各项指标值之间的相互协调。
( 5) 分时段考虑原则。在不同的时间尺度或不同时段, 河流系统会因外部条件改变或各项功能主导作用的交替变化而具有不同的动态变化特征。从较长的时段来看, 河流系统功能的生态修复不可一蹴而就, 对于受损程度不同、约束条件不同的河流, 应该根据实际情况合理规划治理修复进程, 明确河流当前所处的修复阶段。从每一具体阶段来看, 应明确该阶段的治理修复目标, 采取恰当的修复措施。对于重度污染、人口密集的城市河流, 首要任务是污染控制和水质改善, 其后方宜按照更高的修复目标( 如招徕鱼类等) 进行生态修复。
( 6) 分河段细化原则。一条河流的不同河段可能在河道比降、河道断面和平面形态等方面存在很大差异, 而且各项功能在不同河段的指标值以及满足( 受损) 程度也不尽相同。因此, 应该按照分河段细化的原则选择最具优先权的河段入手进行生态修复, 通过局部细化与整体优化的结合达到满意的修复效果。处于不同治理阶段的河流, 有不同的河段优先次序。对于处于生态修复阶段的河流, 有限保护尚处于良好条件的河段, 比关注那些已经受损的河段要有效得多。
( 7) 生物多样性原则。生物多样性是河流生态系统平衡和河流系统健康的基础。因此, 河流生态修复应该遵循生态学中的生物多样性原则, 在防止生物入侵的前提下, 引入本土生物, 构建生境廊道, 保护和增加河流系统生物多样性。
( 8) 景观美化原则。河流生态修复的结果应该带给人们美好的享受。因此, 生态修复应按照景观生态学原理, 增加景观异质性, 保留原河道的自然线形, 运用植物以及其他自然材料构造河流景观。
( 9) 综合效益最大化原则。河流生态系统的复杂性决定了最终修复结果和演替方向的不确定性, 从而使得河流生态修复具有周期长、风险大、投资高的特点。因此, 需要从流域系统出发进行整体分析, 将近期利益与远期利益相结合, 通过费用效益分析对现有货币条件下的费用、效益进行比较, 根据河流所处的治理修复阶段提出河流修复的最佳方案, 获得最大的河流修复成效, 实现社会、经济和生态环境效益的最大化。
( 10) 利益相关者有效参与原则。河流生态修复需要考虑大众的接受、认同和支持。因此, 在整个河流修复的过程中都应贯穿利益相关者有效参与的原则, 最大限度地反映不同利益相关者的需求, 从而使各方面的利益得以有效协调, 使生态修复计划得以顺利实施, 使河流系统得以健康维护。
6 河流生态修复技术
河流生态修复的目标是恢复河流系统的各项功能, 从而恢复河流系统的健康; 而河流系统的健康最终是由各项功能指标来体现的。因此, 各项河流生态修复技术也应该具有针对性, 从修复各项功能指标入手, 修复河流系统健康。河流生态修复的主要技术方法包括缓冲区恢复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复等技术。其中, 生物-生态修复技术是目前河流生态修复的重要方法。
缓冲区是河流与陆地的交界区域, 如河边湿地、河谷或洪泛平原。在河流两岸各设置一定宽度的缓冲区是重要的河流生态修复方法。缓冲区修复可起到分蓄和削减洪水的功能。其次, 河流与缓冲区河漫滩之间的水文连通性是影响河流物种多样性的关键因素。此外, 河岸缓冲区还具有其他修复作用, 包括将洪水中污染物沉淀、过滤、净化, 改善水质; 截留、过滤暴雨径流, 净化水体; 提供野生动植物的生息环境; 保持景观的自然特征;为人类提供良好的生活、休闲空间等。
植被恢复是最普遍的河流修复的重要技术方法。植被可以通过影响河流的流动、河岸抗冲刷强度、泥沙沉积、河床稳定性和河道形态而对河流产生很大影响。同时, 合理分布的植被还有助于减轻洪水灾害、净化水体, 提供景观休闲场所和多种生态服务功能。
水是河流生态系统中最重要的环境因素, 也是维持河流系统健康的重要因素。不论是规定水库最小下泄流量, 还是引水、废水回用补水等, 都有利于增加河流流量, 提供输沙、自净、供水和生态功能需水量。对于水量不能满足其基本功能的河流, 补水措施尤为重要。生物-生态修复技术主要包括人工曝气复氧、底泥污染控制、生物强化人工河道、自然河道生态塘、生态沟渠、生态修复耦合系统、生态护岸等技术, 是生态修复和构建自然环境和人居环境和谐统一的主要技术。
裁弯河流的恢复则可利用弯曲河流消耗河流能量强化河流的自净功能, 同时恢复河流的天然景观, 是实现流域中河流回归自然的重要改造措施。鱼道恢复则是近年来河流系统生态修复中最受关注的问题之一。西方国家在进行河流修复时普遍注意了鱼类通道的重建。水生生物群落修复技术利用生态学基本原理以及水生生物的基础生物学特性, 以人工和生物调控相结合的方式改善水体生态环境条件, 通过引种移植、保护和生物操纵等技术措施, 系统重建水生生物多样性。
河流生态修复技术是与河流各项功能相对应的。通过这些修复技术, 使得各项功能恢复到可以接受的程度, 从而达到恢复河流系统健康的目标。由于生态修复技术是将河流作为一个生态系统进行整体考虑, 因此每一项恢复技术都可能对多项功能修复产生作用。
河流生态修复的步骤可以归纳为: (1) 制定总体目标; (2) 协调分目标( 包括分析约束条件);(3)分析目标要素( 包括功能指标阈值与功能受损程度);(4) 确定修复方案。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 实现河流和人类的和谐发展。对于特定的河流, 应具体分析河流的主要功能以及它们之间的关系, 明确各要素对诸项河流功能的重要性以及各项功能对河流系统健康的权重。功能分析的主要工作是功能指标的亏值比较和约束条件分析, 明确受损的河流功能要素及其受损程度。约束条件分析重点对气候、地形条件, 河流现状, 污染源状况, 人口规模和结构, 社会经济水平, 利益相关者, 土地利用, 城市规划, 城市相关管理机制等九个方面进行分析, 以便确定河流治理修复的阶段和相应的修复措施。修复方案的确定需要包括四个步骤: 明确修复阶段, 排列优先次序, 制定修复措施, 维护修复成果。在搞清具体河流的受损功能、受损程度和河流所受的约束条件后, 便可首先确定河流修复所处的阶段。然后, 据此根据对各个河段特征和问题的认识、受损程度和修复的难易程度对河段修复次序进行排列,因地制宜地选择合理、有效的修复方法。
受损河流系统修复是一个十分复杂而漫长的过程, 各种措施带来的最终效果具有一定的不确定性。为了全面、谨慎地考虑各种可能的负面效果, 避免或减小负面影响, 必须对河流进行适时的监测和评估,以便在必要的时候及时更改修复措施, 调整和完善修复工程。另外, 河流系统非常复杂, 它对各种措施所作出的反应非常慢, 这就需要对河流治理和修复给予长期、持续的监测和评估, 判断河流治理修复的成效, 总结治理修复工程的经验教训。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康, 但河流的生态修复实际上是一个多目标、多层次、多约束条件的综合问题。在目标层面, 需要通过协调满足河流各项功能获得相对满意的优化结果; 在措施层面, 需要有针对性地找到有利于河流各项功能修复的有效措施。
7 结论
河流是人类赖以生存的水环境, 是人类社会生存和发展的摇篮。纵观人类与河流的共存发展历史,大致经历了原始自然、工程控制、污染治理和生态系统综合修复四个主要阶段。在不同阶段, 河流系统的主要功能的相对重要性和诸项功能的健康( 或受损) 程度不同, 河流系统的健康状况不同, 因而河流治理和修复的任务也有所不同。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康。河流生态修复需要遵循自然循环原则、功能性需求原则、主功能优先原则、多功能协调原则、分时段考虑原则、分河段细化原则、生物多样性原则、景观美化原则、综合效益最大化原则、利益相关者有效参与原则。河流生态修复主要技术包括: 缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。
河流生态修复是一个多目标、多层次、多措施、多约束条件的复杂问题。为了更好的实现这一过程，我们需要继续加强理论研究和工程示范,加强监测工作,长期积累数据。还需要不断总结经验,加强相关技术标准和规范的编制工作。本文以河流系统诸功能与河流健康之间的关系为主线, 分析了各阶段河流系统平衡的特征和功能指标, 初步建立了河流功能健康诊断指标体系, 指出了不同阶段实现河流治理和生态修复的方法和步骤, 对今后的河流生态修复具有指导意义。
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。