凌河流域生态修复方案

大凌河流域生态修复方案

1大凌河的概况

大凌河上游分南、西两支，南支发源于建昌县水泉沟，西支发源于河北省平泉县泉子沟，两支于喀左县大城子镇东南汇合。流经朝阳、北票、义县、凌海等市，于凌海市的南圈河与南井子之间注入渤海， 总河长397 km，省内河长373 km，主要支流有大凌河西支、深井河、牤牛河、细河等。在流域内，由西向东平行排列着努鲁儿虎山、松岭山。地势由西北向东南，从山地、丘陵过渡到山前倾斜平原，至渤海西岸，呈阶梯式降低。

大凌河流域面积12812.8 k m 2，其中水土流失面积6603.2km2，占总面积的51.3%，多年平均输沙量2620万吨大凌河流域水资源总量为 19.65亿立方米，其中地表水18.55亿立方米，地下水9.1亿立方米，人均水量301.3m3，是我省的干旱缺水地区。水资源年内分配不平衡，大部分降水集中在6～9月。大凌河流域水土流失严重，水土流失面积11835km2，约占流域总面积的59.2%，土壤侵蚀模数为年均0.25～0.50万吨/km2，森林覆盖率仅18%，是全省水土保持重点治理区。

2大凌河流域生态修复的必要性

人类在河道整治取得经济快速发展的同时，也给河道带来了致命

的后果，导致河道生态环境严重恶化，现已发展到了必须尽最大可能修复河道生态环境、恢复或重建河道生态系统的境地。究其原因如下： (1)生物多样性减少。河道整治改变了水体流动的多样性，许多生物栖息地环境改变甚至消失。随着生活水平的不断提高，在人们对河道环境的要求越来越高的今天，提倡河道的生物多样性具有重大的现实意义。

(2)自净能力降低。天然河道均具有一定的自净能力，水泥衬底和护衬割裂了水体与土壤的关系，使水体与土地、生物和环境相隔离，导致河道的自净能力降低。为了保证河道水体功能符合预定功能的要求，必须确保河道有较大的自净能力。

(3)生态系统的可持续性受阻。对河道生态系统的开发、处理，必须考虑河道生态系统的可持续性，协调人与河道之间的关系，维护河道生态系统的可持续性，故河道的生态修复不仅是对传统河道整治的补救措施，也是今后河道整治的良好借鉴模式。

(4)洪涝灾害的危害增加。河道被裁弯取直使河道变窄加深，硬化覆盖使河床不透水面积增加，导致河道泄洪功能减弱，给防洪带来了隐患，导致洪灾总体风险不断增加。

2.1 大凌河流域存在的问题

2.1.1水资源严重短缺

大凌河流域人均水资源占有量为378 m3，不到全省人均占有量的1/2，为全国人均占有量的1/6；而单位面积水资源占有量仅为2985 m3/

hm2，是全省平均值的 1/3，全国的1/8。属于水资源严重短缺地区。并且时空分布极不均匀，丰水年与枯水年水量相差最高可达34倍。大凌河上游多为山区段河道，洪峰陡涨陡落，造成汛期洪灾频发，而非汛期无水可用的局面。 2.1.2水环境污染问题突出

大凌河流经城镇、工矿企业的生活和工业废水、污水多数都不经处理直接排放到河道中，特别在枯水季节径流减少而排污总量不断增加，造成排污量远大于河道纳污能力，河道水质污染严重。2009年大凌河干流11个水功能区监测结果达标区仅有2个，达标率为18%； 大凌河西支、凉水河、牤牛河及第二牤牛河等支流的4个水功能区均超标。水环境的不断恶化对供水安全和环境安全构成严峻挑战。 2.1.3生态环境脆弱

辽西地区水土流失、土壤沙化等生态环境问题比较突出。植被退化严重，天然次生林和人工林覆盖明显不足，而且林龄短，郁闭度低，树种单一，草场质量下降，生态系统十分脆弱。另外辽西地区多为稀疏草地和旱作耕地，在干旱、少雨、大风等气候条件下，极易发生风蚀，导致沙尘暴问题。 2.1.4防洪工程体系不完善

防洪工程建设严重滞后。农村段堤防多集中在下游平原区，石窗子以下有连续堤防111.5 km，但多为20世纪80年代前陆续修建的，

堤防质量较差，防洪标准较低。中上游及支流地区多为山地，乡镇村屯一般地势较高、远离河道，重要防护对象较少，除部分零星段堤防外无大规模连续堤防。城市段目前均已建有堤防，一般主城区段堤防基本达标。

2.1.5治理与保护管理薄弱

大凌河中上游河段现状无堤，河道管理范围不明确，虽然进行了确权划界，但侵占河道现象依然严重，部分河段主河道被耕地、林地挤占的只剩十几米的宽度，造成河道自然行洪能力严重萎缩。由于排污与河道治理分属不同部门管理，缺乏统一监管，造成水环境破坏严重。

3治理以及修复方法

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。

3.1修复方案

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。

3.2确定修复范围

划分封育区，分为无堤段和有堤段的划分，无堤段应该按照一定的水利计算进行确定判断确定封育区，有堤段的划分就是利用堤坝作为分界线。

3.3针对水土流失的方法

3.3.1植树造林

生态林的建设，根据上下游不同河段河道实际情况，因地制宜的在堤防内侧、封育区边界补植一定宽度的生态林带，上游河段生态林宽度为10～20 m，中下游河段生态林宽度20～100 m。植物的种类不应该单一品种的，容易造成生态系统的单一，缺乏多样性，而且植物

也最好不要栽植的过于规矩平整，良好的生态系统总是物种丰富的。最好是可以形成高中低三个层次的植物纵向结构，横向植物多种多样。

3.3.2人工湿地

根据大凌河水污染现状，在干流城区段下游、支流入汇口、重点排污口处等主要污染源下游通过修筑拦河坝( 截潜坝、橡胶坝) ，形成人工湿地，借用国内外现已实施运用的人工湿地建设经验，充分利用水生植物净化水质、改善小区域生态环境的特性。同时考虑与河道其它生态工程相结合，进而达到改善水质、美化环境、提高生态用水量和护岸固坡的综合效果。 3.3.3植物种类选择

生态林、灌木带及湿地植物的种类选择，根据河道现状的生态环境条件，植物种类选择要充分考虑生态适宜性、植物多样性及景观多样性的植物生态功能，应具备主根深扎、根系发达、枝叶茂盛、抗风能力强、耐水湿、耐寒又能够耐瘠薄土壤的抗性强植物种类，同时考虑经济、美观和易管理的要求。选择的植物种类同时应具备较强的抗病虫害能力。

植物选择杨树、柳树、槐树、榆树、杞柳、紫穗槐、沙棘、蒲草、芦苇、水葱等。可结合当地情况，因地制宜，考虑选用其它乡土品种。 同时形成高中低的空间结构，这样更有助于生物群落的形成，

3.3.4后期管理

在风景旅游景区，应注意在巩固现有成果的基础上，加强管理，提高人们的生态意识。在当地物种生长较好的地区，应加强景观营建为目的的群落化植被景观建植。不仅考虑植物的绿化效果，还要注重植物的景观效果。可参考试用的树种乔木如馒头柳、旱柳、锦新杨、北京杨、家榆、杏、侧柏、刺槐等；灌木如荆条、小叶锦鸡、胡枝子、水蜡等。

在耕地比重大的地区, 要适当压缩农业用地面积。陡坡耕地要有计划地退耕还林还草，对保留的坡耕地要进行梯田建设。

在农村地区，应该注意大规模的养殖场不能够进行野外放牧，这样极其容易破坏刚刚建设好的树木和草坪。可以鼓励当地的人在河道封育区栽植树木，并且允许在树木长大后有自己采伐的权利，并且可以继续补充新的植物。这样可以更好的做好恢复植被的工作。

3.4水质改善

多年来人们为了得到自身的利益和发展，在大凌河周围建设了许多工厂，污水都没有经过处理就直接排入了河中，超过了河水的自净能力，给大凌河造成了不可逆转的伤害，虽然人们现在对大凌河进行了很多得努力，但对水质的改善需要长久的时间才能够看到效果，才能回到以前的状态。

例如大凌河锦州段主要接纳来自河的上游与义县和凌海境内的工业和生活污水，流域有废水排放的工业企业分布77家，具有较大

影响且废水年排放量在10万t以上的企业主要有11家，主要隶属于机制纸及纸板制造业、火力发电业、天然原油和天然气开采业和专项化学用品制造业等。2009年工业废水排入量为1711. 9万t，同比上年减少126. 4万t，占全市工业废水排放量的47. 8% ；入河污染物总 量为32220. 5t，同比上年减少11599. 6t，占全市水污染物排放量的86. 1% ；大凌河锦州段首要污染物为化学耗氧量，排放量为32147. 6t，占该河系污染物总量的99. 8% ，等标污染负荷占该河系污染负荷的95. 7%。其中位于凌海境内的锦州金城造纸有限公司是最主要污染源，污染物总排放量为31777. 1t，占大凌河污染物总排放量的 98.6%，等标污染负荷占大凌河的97. 1% 。大凌河流域锦州段受纳重点工业污染源化学需氧排放总量32147. 6t，流域工业企业分布69家；重点工业污染源氨氮排放总量54. 6t，流域工业污染源分布19家；大凌河流域受纳重点工业污染源石油类排放总量 18. 27t。虽然这个排污量再减少，但是仍然不能满足人们的生活以及水中的生物正常生存，因此还是应该采取必要的措施。 3.4.1工业废水，生活污水，面源污染

废水处理方法可按其作用分为四大类，即物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。

（1）物理处理法，通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质（包括油膜和油珠），常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。

（2）化学处理法，向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。

（3）物理化学法，利用物理化学作用去除废水中的污染物质，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等。

（4）生物处理法，通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质，可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

处理污水应该先从源头抓起，首先沿河的工厂排放的标准要达到国家规定的标准，否则不允许排放。周边的居民不允许沿河倒垃圾，生活污水也应该经过处理。周边的农田以及树木应该减少农药的使用。 3.4.2曝气复氧

河水中溶解氧的含量是反映水体污染状态的一个重要指标，当水体中有机污染物含量太多，水体的溶解氧将会逐渐被消耗乃至殆尽，当河水中的溶解氧耗尽之后河流就出现无氧状态，有机物的分解就从有氧分解转为厌氧分解生成H2S、NH3和FeS等致黑致臭物质引起自然水体发生黑臭现象。水体的缺氧环境以及厌氧分解产物会导致水生生物大量死亡，使得水生态系统遭受严重破坏，最终导致河流生态系统自净能力的丧失。

曝气生态净化系统是以水生生物为主体，辅以适当的人工曝气，

3.6.2生态河床

去除传统整治河道铺设在河床上的硬质材料，恢复河床自然泥沙状态；恢复河床的多孔质化，建设生态河床，为水生生物重建栖息地环境。以生物防护稳定河床、改善河床生态环境的方法符合人与自然和谐相处的科学发展观，增强了河道生态的自然修复功能，有效地提高了河道行洪能力，改善了河道生态环境，为人们提供良好的亲水环境。

3.6.3生态护坡

传统的河道整治方法往往忽视生态，把护坡搞成直立式或用钢筋混凝土覆盖护坡，从而破坏了生物的生长环境。从修复河道的生态环境出发，有条件的护坡都应种植草坪或灌木，草坪和灌木可有效增强护坡的稳定性、防止水土流失，为此可在坡面植草或灌木。同时，运用生态工程的技术与方法，充分发挥护坡植被的缓冲功能，恢复和重建退化的护坡生态系统，保护和提高生物多样性。 3.6.4生态护岸

生态护岸是结合治水工程与生态环境保护而兴起的一种新型护岸技术，对水陆生态系统的物流、能流、生物流发挥着廊道、过滤器和天然屏障的功能。在治理水土污染、控制水土流失、加固堤岸、增加动植物种类、调节微气候和美化环境方面都有着巨大作用。生态护岸依据其使用的主要护岸材料分为植被护岸、木材护岸和石材护岸三

种类型。

?植被护岸是生态护岸中比较重要的一种形式，岸坡植被有柳树、水生植物、草坪、天然材料织物、三维棕榈纤维等。水生植物的复合护岸是利用水生植物的根、茎、叶对水流的消能和对岸坡的保护形成保护性的岸边带，促进泥沙沉淀，减少水流挟沙量，并能直接吸收水体中的有机物和营养物质，防止水体有机污染和富营养化。单独水生植物护岸承受水流侵蚀能力弱，只适用流速较小的缓流水体，一般采用水生植物与其他护岸材料配合使用的复合型护岸结构。草皮护坡是直接在土坡上种植草，或是以草为主体，兼用土工织物加固。单纯的草皮护坡适用于坡度较小的岸坡，在坡面防护上一般采用草皮植物的复合型护坡。网垫植被复合型护坡一般用以聚乙烯或聚丙烯等高分子材料制成的网垫，其综合了水工网和植物护坡的优点，大大提高了边坡的安全性和稳定性。

?木材护岸，常用的木材有圆木。用处理过的圆木相互交错形成箱形结构—木框挡土墙，在其中充填碎石和土壤，并扦插活枝条，构成重力式挡土结构。主要应用于陡峭岸的防护，可减缓水流冲刷，促进泥沙淤积，快速形成植被覆盖层，营造自然型景观，为野生动物提供栖息地环境。枝条发育后的根系具有土体加筋功能，木框挡土墙的圆木可向水中补充有机物碎屑，其间隙为野生动物提供遮蔽所。 ?石材护岸，抛石措施在国内外河道整治工程中应用十分广泛。在传统技术的基础上结合植被等措施，抛石能达到兼顾加强和改善河岸栖息地的目的。石材护岸技术施工简单，块石适应性强，已抛块石对河

道岸坡和河床的后期变形可作自我调整。块石有很高的水力糙率，可减小波浪的水流作用，保护河岸土体抵御冲刷侵蚀。

3.7河流生态景观建设

河流生态景观建设是指在河流治理工程中除了完善防洪、排涝、航运和供水等传统水利功能以外，还力图使河流更接近自然状态，完善河流生态系统的结构和功能，展现自然河流的美学价值，发掘河流的人文历史精神，创造良好的人居环境。生态景观建设主要分为水边景观建设和跨河建筑物景观建设，以景观生态学为理论指导，需遵循与传统水利目标相融合，尊重历史，道法自然，景观连续等原则。在进行景观建设时要注意以下几点：

?防洪与亲水的协调。亲水是人与生俱来的天性，景观建设要满足人们在视觉、听觉、触觉上对美的需求，感受水的魅力。因此，水边的建筑物不宜高出人们的视线，妨碍人们欣赏水景，且构建的亲水设施能拉近人水的距离，使人能在岸边漫步休闲、接触水体。

?提高景观空间异质性。在河流平面形态方面，需恢复其蜿蜒性特征，形成水曲之美；在河流横断面上，要恢复河流断面的多样性，构成多样性地貌特征；在水陆交错带恢复乡土种植被等。使河流在纵、横、深三维方向都具有丰富的景观异质性，形成浅滩与深潭交错，急流与缓流相间，植被错落有致，水流消长自如的景观空间格局。 ?因地制宜地选择植被造景。把植物和天然材质的造景功能引入岸坡防护设计，是河道整治和景观建设的发展趋势。植物造景，尤其是人

工植物群落景观的营造，成为河流生态景观建设的重要内容。河道植物要选择适用性强、亲和性强、功能广、具有观赏价值的植物，且植被搭配要考虑不同季节景观的整体变化，满足人们视觉上的享受。

4最终修复目标

凌河流域的生态修复的总体目标是恢复河流系统健康，改善水环境，减少水土流失，减少洪涝灾害的发生，满足人们的供水需要。

河道生态修复的技术和方法应依据传统河道整治方法对环境影响的内容、程度的不同而采取不同的修复技术和方法，使河道水质达到国家用水标准，逐步修复河道的生态功能。在遵循自然规律的前提下，尽可能地消除河道传统整治对生态环境带来的不利影响，重建受损或退化的河道生态系统；恢复河道泄洪、排沙等重要自然功能；维持河道资源的可再生循环能力，促进河道生态系统的稳定和良性循环，实现人与水的和谐相处。

5后期管理

随着大凌河流域社会经济的快速发展，重视大凌河的治理工作，加快推进大凌河流域的生态治理工程，是恢复辽西生态的重大战略举措，既是一项重要的环境工程，更是一项重要的民生工程。在严重缺水供水关系紧张和水污染双重压力下，防治水污染、保护和改善水环境，有深远的战略意义。建议对策如下：

一是要加强流域生态管理建设，设立凌河自然保护区，搞好大凌河综

合治理的整体规划做好河滩地绿化，尽快恢复植被。

二是要加强对大凌河环境监管，深入开展整治违法排污专项行动，加大重点治污项目的督办力度，确保河流沿线企业污水实现达标排放。 三是推行清洁生产，实现污染从末端治理转向全过程控制。 四是要加大投入，加快污水处理设施建设。 五是加强水质监测工作。

六是要狠抓河流城市段和县城景观带建设，美化城市，改善人居环境。加快两岸规划建设新市镇，推动大凌河干流沿岸的城市化进程，造福锦州人民。

七是加大农业面源污染控制力度，鼓励畜禽粪便资源化，确保养殖废水达标排放，严格控制氮、磷严重超标地区的氮肥、磷肥施用量，禁止使用高毒农药。

八是大力加强普法教育宣传，积极认真贯彻落实《水法》、《环境保护法》、《水污染防治法》等有关法规，增强广大人民法治观念和保护水环境意识，提高对水环境恶化危害的认识。

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。

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