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摘要：自20世紀(jì)80年代開始，面對河流治理中出現(xiàn)的水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的某些負(fù)面問題，歐洲的工程界對水利工程的規(guī)劃設(shè)計理念進(jìn)行了深刻的反思，認(rèn)識到河流治理不但要符合......

關(guān)鍵詞：河流治理生態(tài)工程學(xué)生態(tài)水工學(xué)發(fā)展沿革趨勢

自20世紀(jì)80年代開始，面對河流治理中出現(xiàn)的水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的某些負(fù)面影響問題，歐洲的工程界對水利工程的規(guī)劃設(shè)計理念進(jìn)行了深刻的反思，認(rèn)識到河流治理不但要符合工程設(shè)計原理，也要符合自然原理。特別隨著現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展，他們進(jìn)一步認(rèn)識到河流治理工程還要符合生態(tài)學(xué)的原理，也就是說把河流湖泊當(dāng)作生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分對待，不能把河流系統(tǒng)從自然生態(tài)系統(tǒng)中割裂開來進(jìn)行人工化設(shè)計。在歐洲陸續(xù)有一批河流生態(tài)治理工程獲得成功，同時相應(yīng)出現(xiàn)了一些河流治理生態(tài)工程理論和技術(shù)。這些理論、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)值得我們思考和借鑒。

1歐洲的河流生態(tài)工程實(shí)踐

河流生態(tài)工程是從歐洲對山區(qū)溪流生態(tài)治理開始的。早在19世紀(jì)中期歐洲工業(yè)蓬勃發(fā)展，阿爾卑斯山區(qū)成為中歐的工業(yè)基地。由于開礦山、修公路、建電站，大規(guī)?？撤ド?，破壞植被，造成山洪、泥石流、雪崩等頻繁發(fā)生，引起了地區(qū)各國的關(guān)注，1846～1884年間制定了森林法及水資源利用法。為了與山洪和山地災(zāi)害斗爭，興建了大規(guī)模的河流整治工程。經(jīng)過近百年的治理，大批工程設(shè)施發(fā)揮了作用，對山洪和山地災(zāi)害有所遏制。但是隨著水利工程的興建，伴隨出現(xiàn)了許多負(fù)面效應(yīng)。特別是隨著大量移民遷入，山區(qū)旅游事業(yè)激增，這些負(fù)面效應(yīng)愈顯突出。主要是傳統(tǒng)水利工程興建后，生物的種類和數(shù)量都明顯下降，生物多樣性降低，人居環(huán)境質(zhì)量有所惡化。社會輿論要求保護(hù)阿爾卑斯山區(qū)，呼吁回歸自然。這使傳統(tǒng)的河流治理工程設(shè)計理念受到挑戰(zhàn)。工程師開始反思，認(rèn)為傳統(tǒng)的設(shè)計方法主要側(cè)重考慮利用水土資源，防止自然災(zāi)害，但是忽視了工程與河流生態(tài)系統(tǒng)和諧的問題，忽視了河流本身具備的自凈功能，也忽視了河流是多種動植物的棲息地，是大量生物的物種庫這些重要事實(shí)。另外，從資源開發(fā)角度看，山區(qū)溪流地區(qū)還有登山、滑雪、休閑等功能，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)也是水資源開發(fā)利用的需要。

至20世紀(jì)50年代德國正式創(chuàng)立了“近自然河道治理工程”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。

阿爾卑斯山區(qū)相關(guān)國家，諸如德國、瑞士、奧地利等國，在河川治理方面的生態(tài)工程建設(shè)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些國家制定的河川治理方案，注重發(fā)揮河流生態(tài)系統(tǒng)的整體功能；注重河流在三維空間內(nèi)植物分布、動物遷徙和生態(tài)過程中相互制約與相互影響的作用；注重河流作為生態(tài)景觀和基因庫的作用。自20世紀(jì)80年代開始的“近自然河流治理”工程，至今雖然僅20多年，但是成效斐然。與傳統(tǒng)工程方法比較，其突出特點(diǎn)是流域內(nèi)的生物多樣性有了明顯增長，生物生產(chǎn)力提高，生物種群的品種、密度都成倍增加。比如Oichtenbach流域“近自然治理”前后動物種類由44種增加到133種，Melk流域在治理前的1987年每百米河段魚類個體數(shù)量150條，生物量19kg，治理后的1990年分別提高到410條和55kg。治理后另一個特點(diǎn)是河流自凈能力明顯提高，水質(zhì)得到大幅度改善。實(shí)踐證明，充分利用河流自凈能力治污，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的技術(shù)。

20世紀(jì)80年代開始萊茵河的治理，又為河流的生態(tài)工程技術(shù)提供了新的經(jīng)驗(yàn)。萊茵河是歐洲的大河，流域面積18.5萬km2，河流總長1320km。流域內(nèi)有瑞士、德國、法國、比利時和荷蘭等9國。二次大戰(zhàn)以后萊茵河沿岸國家工業(yè)急劇發(fā)展，造成污染不斷蔓延，污染主要來源于工業(yè)污染和生活污染。到20世紀(jì)70年代污染風(fēng)險加大，大量未經(jīng)處理的有機(jī)廢水傾入萊茵河，導(dǎo)致萊茵河水的氧氣含量不斷降低，生物物種減少，標(biāo)志生物——鮭魚開始死亡。1986年，在萊茵河上游史威查豪爾(Schweizerhalle)發(fā)生了一場大火，有10t殺蟲劑隨水流進(jìn)入萊茵河，造成鮭魚和小型動物大量死亡，其影響達(dá)500多km，直達(dá)萊茵河下游。事故如此突然和巨大，歐洲社會輿論嘩然。成立于1950年的萊茵河保護(hù)國際委員(1CPR)于1987年提出了萊茵河行動計劃，得到了萊茵河流域各國和歐共體的一致支持。這個計劃的鮮明特點(diǎn)是以生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)作為萊茵河重建的主要指標(biāo)。主攻目標(biāo)是：到2000年鮭魚重返萊茵河，所以將這個河流治理的長遠(yuǎn)規(guī)劃命名為：“鮭魚一2000計劃”。這個規(guī)劃詳細(xì)提出了要使生物群落重返萊茵河及其支流所需要提供的條件，治理總目標(biāo)是萊茵河要成為“一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的骨干”。沿岸各國投入了數(shù)百億美元用于治污和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。到2000年萊茵河全面實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)，沿河森林茂密，濕地發(fā)育，水質(zhì)清澈潔凈。鮭魚已經(jīng)從河口洄游到上游——瑞士一帶產(chǎn)卵，魚類、鳥類和兩棲動物重返萊茵河。2各種生態(tài)工程理論及其評價。