[01445439]城市水系健康管理与生态修复

城市是人类文明的重要组成部分,城市也是伴随人类文明与进步发展起来的。城市化作为人类文明进步的标志之一,在经历了工业革命后全球进入高速发展时期。城市化发展带来了巨大经济效益的同时也对城市水系产生影响。到20世纪末,世界上60%的河流在城市化影响下发生剧烈变化。人类为了更好地在城市生活,因对自然规律缺乏全面科学合理认识,对城市水系进行河渠硬化、取直化、闸坝分割化、污水直排等过度治理措施,强烈干扰城市水系自然修复和演进。生物多样性降低,水生植物单一化,有水无鱼,有水皆污成为我国许多城市水系面对的共性问题。水系形态和结构改变又造成水系功能改变以及产出生态与环境问题,进而影响城市健康与社会和谐发展。全球变化环境下的城市水系功能响应机理和城市水系健康研究是当今水科学的研究前沿,识别城市化对城市水系结构的影响是城市水系研究的热点和难点,寻求城市水系健康诊断与修复的方法是城市水安全和可持续发展保障的重大需求。 通过对城市快速发展过程中城市水系功能响应机理和健康诊断等生态水系健康管理研究,是努力实现城市河流“长治久清”、营造更加良好城市生态环境的重大举措重要组成部分,是建设生态文明市的现实选择。本研究成果不仅对推动本学科发展意义重大,也符合国家城市发展战略需求和长远规划,响应国家水安全保障和水危机防治的重大战略举措,可为郑州和贵阳制定重大发展战略决策,保障社会经济可持续发展提供坚实的科学支撑。因此,本研究具有十分重要的理论价值和重大的现实意义。 城市水系健康管理与生态修复是城市化这一显著的变化环境下人类对城市水系健康管理与生态修复的研究成果。成果以郑州市为例,探讨了北方平原地区快速城市化对城市水文及水资源和水系结构影响以及城市水系健康管理理论,开展构建生态水网、生态修复水体、健康调度水资源和开发绿色网格链管理模式的健康管理实践。以贵阳市为例,研究了贵阳市城市化特征及其表现、城市化对水系结构影响、水系功能与水质对城市化响应、城市水系科学合理规模、河水系健康及评价理论、城市河流生态修复和水系健康管理建议。在城市生态修复研究中,针对城市雨洪问题与城市河流生态治理需求,特别针对城市河流雨洪集中,下泄快,雨洪资源不便利用的特点,为使河道有比较稳定的流量,补偿生态基流,提出现有河道两侧修建蓄洪式生态堤防。在水系健康管理研究中,针对下游生物需要水库常温水下泄需求,提出水库常温水过坝系统,取用水库表层常温水,能够节能、环保补充河道环境用水。 研究成果发展了变化环境下城市水系健康理论,充实丰富的实例验证理论与方法的先进性和可行性。成果不仅量化分析不同地形地貌城市的城市化对城市水系负面影响,而且结合具体城市生态水系建设规划目标构建了相应城市生态水系健康动态指标体系和生态修复方案以及生态水系健康管理方案,为郑州和贵阳城市实现可持续发展提供科技支撑。