国内外水生态系统保护与修复标准体系研究_唐克旺

学术研讨

国内外水生态系统保护与修复标准体系研究

■ 唐克旺1 王 研1 王 然2

（1. 中国水利水电科学研究院；2.保利（北京）房地产开发有限公司）

规划、评价导则、设计和施工方面的比较分析，了解国摘 要：通过国内外水生态系统保护与修复标准体系中的综合技术、

外在标准体系上的完善程度和我国存在的问题，对我国后继开展水生态保护与修复工作有重要的指导意义。

关键词：水生态系统 保护 修复 标准体系 研究

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2014.04.002

Research on Domestic and Overseas Standards System of Aquatic

Ecosystems Restoration

TANG Ke-wang1，WANG Yan1，WANG Ran2

(1. China Institute of Water Resources and Hydropower Research; 2.Poly Real Estate Group Co., Ltd)Abstract: Based on the analysis of domestic and overseas standards systems of aquatic ecosystems restoration in the aspects of

comprehensive technology, planning, guideline, design and construction, this paper aims to understand the completion degree of foreign standards system and the problems of China’s standards system, providing a guiding signi cance for carrying out the protection and restoration aquatic ecosystems in China.

Keywords: aquatic ecosystems, protection, restoration, standards system, research

水生态系统没有特定的定义，其主要包括河流、专门针对水生态系统保护与修复的标准，也有其他湖泊、湿地等内陆生态系统。国内外在水生态系统保护与修复过程中涉及到的工程技术标准，其中有

标准中涉及到的生态要求，了解国外在标准体系上的研究，可更好起到借鉴作用。

基金项目：1. 科技基础性工作专项：地下水脆弱性评价导则研究（2012FY30400)

2.国家水体污染控制与治理科技重大专项：基于水环境风险防控的松花江水文过程调控技术及示范课题(2012ZX07201-006)

唐克旺，王研，王然：国内外水生态系统保护与修复标准体系研究

1 国外标准体系发展情况

1.1 综合技术

从理念发展趋势上看，国外的水环境管理经历了“污染—— 防治保护—— 生态管理”的阶段，目前已从污染防治转移到生态系统的恢复与保护，各国在水生态系统保护和修复方面相继颁布过的综合性手册、导则等（见表1）。 1.2 规划

各国在进行水生态修复时，主要遵循“针对目标—— 评价调查—— 制定措施”的原则，进行因地制宜的生态恢复工程。其中不乏由国家给出基础性指导文件，再采取根据不同的修复目标进行自主选择的方式进行水生态修复工程，这样带有灵活性的规定，使规划更具适用性，可供我国借鉴。

（1）德国在对Emscher河与Boye河进行生态修复时，步骤为：确定目标—— 自然背景分析—— 确定河流主要问题—— 制定详细措施等；对Nidda河进行整治时，着重于让居民参与河流的治理。

（2）美国在对伊利诺伊州芝加哥河北支流进行

在于还河流以空间—— 让河流回归自然。

（4）韩国在清溪川的复原工程中，重点在于恢复被掩埋的河流，恢复历史风貌。

（5）日本在对其境内多条河流改造时，着重于恢复河流的栖息地；对渡良濑蓄水池进行的人工湿地工程，则重点在于通过生态方法，对水质进行净化。在日本颁布的《中小型河流河道规划技术标准》中，未对具体数值做出明确规定，提出依照日本已有的标准条例等进行设计，使颁布的标准连成体系。 1.3 评价导则

虽然生态修复的重要性已被各国肯定，但对生态修复成功的标准还没有统一共识，各国在评价方面分别制定了各自的标准。如：2000年12月起执行的《欧盟水框架指令》(EU Water Framework Directive)，其定位是“在成员国开展河流生态状况评估的方法框架”，这个标准采用较多的是“生物参数法”(Biotic Parameters)和“生物指数法”(Bioindicators)；美国环保局提出的《决速生物评估草案》RBP(Rapid Bio assessment Protocol)是一种综合方法，涵盖了水生附着生物、两栖动物、鱼类

美国陆军工程师团《河流地生态修复时，步骤为：确定目的—— 确定任务—— 及栖息地的评估方法；背景介绍和分析—— 北布鲁克支流滩槽设计方案；貌指数方法》HGM (Hydro geomorphic)则侧重于河在对基西米河进行复原工程的过程中，着重恢复河流与沼泽的生态系统，为此分为三期工程；在对佛蒙特州鳟河进行整治时，重点在于民间与政府的共同治河。

（3） 瑞士在布格多夫埃默河改造工程中，重点

流生态系统功能的评估。

国外许多大学和科研机构都成立了河流生态修复相关的专业组织，各组织也相继出版了与河流修复相关的研究报告，美国、英国等几个国家的相关导则见表2。

表1 各国在水生态保护与修复方面综合性导则

国家英国德国澳大利亚美国美国

名称

河流恢复技术手册（Manual of River Restoration Techniques）

水库岸坡侵蚀防护生态工程技术

河流生态修复手册（A ehabilitation Manual for Australian streams）

人工湿地设计手册（Design Manual-Constructed Wetlands and Aquatic Plant

Systems for Municipal Wastewater Treatment）

河岸侵蚀防护生态工程技术导则（Bioengineering for Streambank Erosion Control-Guidelines）

颁布时间2002年1992年2000年1988年1997年

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表2 几个主要国家的相关导则

国家

名称

颁布时间

备注

平衡和功能的大量方法

内容涉及河流地貌学与河道演变、河流系统的地貌评价，河岸加固方法综述等目的在于为从事河流修复工程的技术人员提供系统的水力设计方法

手册中包含了许多在工程实例中进行了应用的技术

水框架指令将相关国家、政府、机构和人民集合到一起来讨论他们的分歧，找到他们的共同点，确定正确的机制

主要阐述了澳大利亚西南部河道修复的基本理念和有关技术

应用的河流修复技术主要有三种：渠道修复、栖息地改善和土壤生态工程学技术

1990年1992年1996年2008年2007年

为普及多自然河流的建设，此书内容介绍多自然型河流建设

作为续篇，介绍了建设多自然型河流的基本技术

对目前开展的多自然型河流建设的思路、设计及注意事项等问题作了详尽的介绍包括适用范围、设计洪水位、河道岸边线和河宽、横断面形状、纵断面形状、粗糙系数、管理用道路、维护管理部分通过本要点集，可以掌握多自然河流建设现场中的计划、设计方向纵、横断作为要点集的续集，阐述中小河流横、面形状设计方法，含有设计案例集

河道廊道修复的原理、方法和实践

美国：农业部、环保署

1998年

等部门联合出版

Processes, and Prantices）

河流调查与河岸加固手册（The Wes

美国陆军工程师团水

Stream Investigation and Streambank 1997年

道试验站

Stabilization Handbook）

河流修复工程的水力设计（Hydraulic

美国陆军工程师团2001年

Design of Stream Restoration Projects）英国河流修复中心

（RRC）

欧洲

河道修复技术手册（Manual of River Restoration Techniques）欧盟水框架指令（The EU Water Framework Directive）

2002年2000年2001年

澳大利亚水资源和河西澳大利亚河流的属性、防护、修复以

流委员会及长期管理指导

加拿大日本河道整治中心日本河道整治中心日本河道整治中心日本国土交通厅

安大略南部地区的河流生态修复手册让城镇和河道的自然环境更加丰富多

彩—— 多自然型建设方法的理念和现实

让城镇和河道的自然环境更加丰富多彩—— 对多自然型河流建设的思路多自然型河流建设的施工方法及要点中小河流修复技术标准

建设多自然河流要点－河流改造任务

究会和注意事项中小河流修复技术标准说明

究会

1.4 管理

目前流域管理机制相对成熟的发达国家采用

2 国内外相关标准比较分析

的流域管理体制大致可分为三大类。一类是以美国、2.1 综合技术与规划加拿大、澳大利亚为代表的行政区域分层治理和流域一体化治理相结合的流域管理体制，这类国家国土面积大，行政区域与流域关系复杂。第二类以日本为代表的多部门共同治理体制，这类国家国土面积较小，人口稠密，中央政府中与流域管理工作有关的机构较多。第三类则是以英国、法国等欧洲国家为代表的流域一体化治理体制。在选择合适的流域机制时，必须以严格的立法作为保证。以美国为例，其水资源保护标准颁布部门见表3。

由于我国对水生态系统保护的研究工作起步较晚，对水生态保护的有效性不足以及对此领域的标准设立不及时等问题时有发生，表4列举了有关水生态系统综合技术及规划上国内外标准体系的差异。 2.2 评价导则

我国目前水利部门现行相关标准体系的特征是评价内容范围大、指标多、针对性不强，加上标准体系不完善，没有对一些新出现的问题进行规范化，这就给实际保护工作带来了很大难度。我国与国外

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表3 美国水资源保护标准颁布部门

时间193319701998197219982001200019971997

颁布机构美国国会美国国会 美国环保局USEPA美国环保局USEPA

美国农业部、环保局等部门联合出版

美国陆军工程师团美国陆军工程师团美国陆军工兵兵团水道实验站美国陆军工兵兵团水道实验站

颁布标准《田纳西流域管理法》《萨斯奎汉纳流域管理协议》

人工湿地设计手册（Design Manual-Constructed Wetlands and Aquatic

Plant Systems for Municipal Wastewater Treatment）

《清洁水法》（CWA：the Clean Water Act）

《河道廊道修复的原理、方法和实践》（Stream Corridor Restoration：

Principles, Processes, and Prantices）

《河流修复工程的水力设计》（Hydraulic Design of Stream Restoration

Projects）

《堤防的设计与施工》（Design and Construction of Levees）《河道调查和河岸加固手册》（The Wes Stream Investigation and

Streambank Stabilization Handbook）

《河岸侵蚀防护生态工程技术导则》（Bioengineering for Streambank

Erosion Control-Guidelines）

表4 国内外标准体系中水生态系统综合技术及规划方面的差异

内容

国外

我国

》，共包括26条和11个附件。水框架指令的颁布经过了很长时间的讨论，在成员国之间及其内部都进行了大量的协调，它给欧盟成员国提供了一部严格的法规，从而确

并保持良好的环境状况。水生态系统修保欧盟的水资源在未来的岁月里得到可持续的利用，

复中的协调水框架指令将相关国家、政府、机构和人民集合到一起来讨论他们的分歧，找到他们的共同

点，确定正确的机制，从而可以让欧洲的水环境能够同时满足人类自身的需求和动植物群落的需要

美国《河流廊道复建：原则、工序与实务》：推荐的河流复建技术以恢复河流生态栖地为目标，报告中给出技术措施美国《河湖护岸保护》（WAT-SG-23）：护岸是保护生态环境的重要屏障，提出了河流、湖泊

河流重建技术护岸保护技术的方法

澳大利亚《河流修复手册》：内容包括河道控制、河岸侵蚀、河岸防护、截弯河流的修复、鱼道设计等方面

日本《中小河流河道规划技术标准》

美国《河流廊道复建：原则、工序与实务》：包括林业、农业、都市BMP措施（Best Management Practices:Urban Areas）及提高河道水量措施

流域管理

美国《防洪墙、堤防和土石坝景观植被和管理导则》(EM 1110-2-301)

美国《流域管理》（ERDC/EL SR-W-00-1）：包括流域恢复程度和对应的管理，分为自我恢复、辅助恢复及全部恢复三种程度

无

无

无

在有关水生态领域调查与评价的标准差异见表5。2.3 设计和施工

河流生态修复技术发展涉及生态学、水文学、地貌学、工程学、社会学、经济学等众多学科，必须坚持多学科交叉融合的原则，将多个学科的理论原理、发展思路、技术手段进行融合，以促进河流生

态修复技术水平的不断提高。我国与国外在有关水生态领域设计与施工的标准差异见表6。

3 结语

综上，我国生态修复存在的主要问题有：群众

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表5 国内外标准体系中水生态系统评价导则方面的差异

内容

国外

我国无

1）德国联邦问题工作组（LAWA）2005年出版物，详细定义了德国河流的参考条件

河流类型归

）《欧盟水框架指令》里包括物种多样性;生物指数;河流生物群落代谢;大型植物类

群落结构;鱼类群落结构等评估1）美国USEPA：《决速生物评估草案》(RBP)是一种综合方法，两栖动物、鱼类及栖息地的评估方法

生物评估

）联合国粮农组织（FAO）2008年出版的FAO渔业技术手册第6册第1增补部分

无

美国《河流地貌指数方法》（HGM）侧重于河流生态系统功能的评估。在这种方法中

河流生态功列出了河流湿地的15种功能，共分为4大类:水文(5种功能);生物地理化学(4种功能);

则》（试行）能的评估

植物栖息地(2种功能);动物栖息地(4种功能)河流生态修

澳大利亚《河流修复手册》：包括评估类型、评估等级等

复的评估

表6 国内外标准体系中水生态系统设计和施工方面的差异

内容

国外

1）美国《堤防设计与施工》（EM 1110-2-1913）

）美国《防洪墙、堤防和土石坝景观植被和管理导则》(EM 1110-2-对生态保护的

301)：在总则中阐述了植被的目的在于保障自然环境和人居环境的和谐无

要求

统一，对结构进行加固，控制沙尘和侵蚀，提供隐蔽场所或消除不满足需求的特征，为野生动物提供临时的栖息地，创建一个舒适的娱乐环境等。植被应保持自然特征，避免园林化1）荷兰《河道堤防设计导则》：尽可能服从环境要求，密切注意风景、历史文化和生态环境（生态植物））日本《日本国河流沙防技术标准》：对丁坝的设计，由于岸边是多种生物生息的地方，其结构设计上应充分考虑自然环境，经济性等进行设计3）德国《防洪堤》（DIN19712）：在确定防洪堤安全标准时，对公共利益，如自然景观、城建、社会方面的要求以及河滩生态系统保护（植被、弯曲的河谷）等也要予以考虑4）美国《河道廊道修复的原理、方法和实践》提出：河流生态修复应首先认识到破坏生态系统结构和功能或阻止其恢复到合适状态的自然或

《水利水电工程鱼道设计导则》

实现河道修复的第一个关键步骤是停止引起退化或阻碍生态

已颁布

系统恢复的干扰行为。修复行动既包括被动地消除干扰行为，也包括主

《生态风险评价导则SL/Z467-河流生态修复

动地采取措施来进行河道走廊修复

2009》已颁布导则

5）美国《河流调查与河岸加固手册》：适于不同区域特点的加固技术选择，侵蚀防护的一般原理，侵蚀防护的护面工程，响HJ19－2011》已颁布河岸侵蚀控制生态工程技术，侵蚀的非直接防护技术，用于侵蚀防护的植被措施，加固工程的施工，加固工程的监测和维护。对生物栖息地有关的问题也给予了介绍

6）英国RRC《河道修复技术手册》：手册中包含了许多在河道生态修复工程实例中应用的技术，包括恢复河流的蜿蜒性；利用以前的多余河道形成回水区域；对直型河道进行改善，如安装折流器、创建石质浅滩、将单调的直型河道改造为多路线河道等7）亚洲河流修复网络（Asian River Restoration Network，ARRN组织来自中、日、韩的专家编写了基于流域生态适宜方法的河流修复导则(2008)

1）美国《河流修复工程的水力设计》：目的在于为从事河流修复工程的《渠道防渗工程技术规范SL18-河流恢复工程

技术人员提供系统的水力设计方法，在因其他工程目的或限制条件而91》已颁布，未就生态修复工程

的设计

导致的客观约束条件下，使河流修复工程适应自然系统进行规定

（下转第83页）我国

无

纪翠玲，边森：气象标准化信息服务与管理平台设计

意见统一管理和存储；实现快捷的多条件组合查询、统计和分析功能；保证各标准化组织机构、标准编制单位、标准起草人等之间的协同工作。系统主要功能模块（如图3所示）。

气象标准制修订管理系统

致谢：本文得到了中国气象局成秀虎研究员、周韶雄高工、闫冠华高工等同志的指导，在此一并致谢。

作者简介

纪翠玲，博士，高级工程师，中国气象局气象干部培训学院标准化与科技评估室副主任，主要研究方向为气象标准化，信息共享，数据仓库等。

申报项目管理模块在编项目管理模块

项目申报模块

编制与征求意见模块

审查模块

批准与发布模块

项目经费管理模块项目调整管理模块立项计划管理模块

通告及材料下载模块短信及信息通知模块

用户权限管理模块

（责任编辑：马磊）

图3 气象标准制修订管理系统主要功能模块

（上接第65页）

）美国《缓冲带、廊道和绿色通道设计指南》：指出保护缓冲带是嵌于景观中的条状植被带，用于影响各种生态过程并为我们提供各种产品和《膨润土防水毯的施工规范QB/服务GCLSG-2004》已颁布，未就生

态修复工程材料进行规定3）美国《生物工程对河岸侵蚀的控制导则》，作为《河流调查与河岸加

固手册》的附录B提出

湿地

美国《市政污水处理下的人工湿地和水生植物系统设计手册》

城市湿地公园规划导则（试行）

认识不够；缺乏管护经费和激励机制，群众管护积极性不高；部门协作有待加强；科技投入不足；缺乏稳定的资金支持；对自然恢复重视不够等。同时，通过导则部分的比较可以看出，国外对水生态修复、河流生态修复的关注和标准制定已有较长历史，趋于完善的法规体系给施工和设计中会遇见的问题提供了解决方法；如日本，其相继在2007年前后出版了多部著作，以保障多自然河流建设在本国居民间的被接受和实施。

参考文献

[1] 中国21世纪议程管理中心，北京大学环境工程研究所.城市河流生

态修复手册[M].北京：社会科学文献出版社，2008.

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董哲仁.国外河流健康评估技术[J].水利水电技术，2005,11:15-19.赵进勇，孙东亚，董哲仁，张爱静，翟正丽.国内外河流生态修复导则研究进展[J/OL]. /view/99e90b100b4e767f5acfceaf.html.

[4]日本财团法人河流整治中心, 周怀东. 多自然型河流建设的施工方法及要点[M].北京：水利水电出版社，2003.

[5]彭澄瑶.城市水资源可持续规划与水生态环境修复[D].北京：北京工业大学，2011：165.

作者简介

唐克旺，教授级高工，主要从事水文水资源方面研究。

（责任编辑：邵雅文）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/heuj.html