美国基西米河生态恢复工程的启示.doc

1 美国基西米河生态恢复工程的启示摘要: 文章介绍了美国迄今为止规模最大的河流恢复工程——基西米河生态恢复工程的概况, 该工程是按照生态系统整体恢复理念设计的工程. 文中分析了进行河流恢复的目的以及工程设计原则. 基西莱河生态恢复工程的经验告诉我们, 按照传统的水利工程设计方法造成河流渠道化, 会对河流生态系统带来诸多负面影响; 为减轻对于河流生态系统的压力采取的河流恢复工程措施,又会付出很高的代价. 我国的水利工程建设应避免重走西方国家的弯路, 改进水利工程规划设计方法,实现人与自然的和谐. 关键词: 生态系统河流恢复工程生态系统整体恢复基西米河美国基西米河的生态恢复工程是美国迄今为止规模最大的河流恢复工程,从规划论证阶段至今已经经历 20 余年。 20 世纪 70 年代 2 开始科学工作者就对基西米河渠道化工程引起生态系统的退化进行了长期的观测研究,同时组织了论证与评估, 1984 年开始进行试验性建设, 1998 年正式开工, 工程将延续到 2010 年结束。基西米河生态恢复工程的经验告诉我们,按照传统的水利工程设计方法造成河流渠道化, 会对河流生态系统带来哪些负面影响, 为减轻对于河流生态系统9 压力采取的河流恢复工程措施, 又会付出多高的代赞。我国正处在水利水电建设高潮,大批新建工程正在兴建,为了避免走弯路,西方国家的经验教训值得我们思考与借鉴。 1 改造前基西米河的自然状况 基本自然状况美国基西米河(Kissimmee) 位于佛罗里达州中部,由基西米湖流出, 向南注入美国第二大淡水湖——奥基乔比湖,全长 166km , 流域面积 7800km2 . 流域内包括有 26 个湖泊; 河流洪泛区长 90km ,宽1. 5-3km , 还有 20 个支流沼泽, 流域内湿地面积 18000hm2 。 历史上基西米河地貌形态的多样性 3 ,河流的纵坡降为 0。 00007 , 是一条“辫子”状的蜿蜒型的河流. 从横断面形状看, 无论是冲刷河段或是淤积河段, , 这些水潭和泥沼内的大量有机淤积物成为生物良好的生境条件. 原有自自然河流提供的湿地生境, 其能力可支持 300 多种鱼类和野生动物种群栖息. 这些生物资源的多样性是由流域水文条件和河流地貌多样性提供的. 在 20 世纪 50 年代建设堤防堤防以前,由于平原地貌特征及没有沿河的天然的河滩阶地,河道与洪泛区(包括泥沼、死水潭和湿地) 之间具有良好的水流侧向联通性. 洪泛区是鱼类和无脊椎动物良好的栖息地, 是产卵、觅食和幼鱼成长的场所. 在汛期干流洪水漫溢到泛洪区, 干流与河汊、水潭和泥沼相互联通, 小鱼游到泛洪区避难. 小鱼、无脊椎动物在退水时从洪泛区进于流. 另外, 原有河道植被茂盛, 植被的遮阴对于融解氧的温度效应起缓冲作用. 水文条件在对河流进行人工改造之前,河流的水文条件基本上是自 4 . 据水文资料统计,平均流量从上游的 33m3/s 到河口的 54m3/s . 历史记录最大洪水为 487m3/s , 平均流速为 . 在流量达到 40— 57m3/s 河流溢流漫滩时,流速不超过 . 在人工改造前,洪水在通过茂密的湿地植被时流速变缓, 又由于纵坡缓加之蜿蜒性河道等因素, 导致行洪缓慢。退水时水流归槽的时间也相应延长. 在历史记录中有 76 %的年份中,有 77 %面积的洪泛区被淹没. 退水时水位下降速率较慢, 小于 .每年的洪水期,各种淡水生物有足够的时间和机会进行物质交换和能量传递. 洪水漫溢后, 各种有机物随着泥沙沉淀在洪泛区里,为生物留下了丰富的养分. 由于河流地貌形态的多样性和近于自然的水文条件,为河流生物群落多样性提供了基本条件. 原有自然河流提供的湿地生境,其能力可支持 300 多种鱼类和野生动物种群栖息. 2 水利工程对生态系统的胁迫 水利工程建设概况 5 为促进佛罗里达州农业的发展, 1962 年到 1971 :一是通过兴建泄洪新河及构筑堤防提高流域的防洪能力; 90km 长的 C-38 号泄洪运河以代替天然河流, 运河为直线型, 横断面为梯形,尺寸为深 9m 、宽 64— 105m 。运河设计过流能力为 672m3/s .另外,建设了 6 ,大约 2/3 ,直线型的人