• 环境共生视角下的城市河道生态改造技术研究 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术研究
  • 成果类型
    基础研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    淄博市淄川区园林绿化和公园管理服务中心
  • 合作单位
    淄博市周村区园林绿化服务中心 、淄博市博山区市政园林环卫服务中心
  • 完成人
    高 红、王 伦、郑海燕、朱洪征、李 涛、李红英、李 芳、尹九霄、刘广礼
  • 知识产权
    淄博市淄川区园林绿化和公园管理服务中心
  • 项目所在地
    淄博市
  • 成果水平
    国内领先
  • 评价日期
    2024 年 8 月 12 日
  • 推荐单位地市
    淄博市
  • 专家委员会名单
    尹纲领、段晓旭、赵萌、邵友建、孔凡达
  • 成果简要说明
  • 一、任务来源
    随着城市化进程的加速,城市河道作为城市生态系统的重要组成部
    分,面临着日益严峻的生态挑战。河道污染、生态退化、生物多样性丧失
    等问题日益突出,严重影响了城市居民的生活质量和城市的可持续发展。
    为了解决这些问题,推动城市河道生态改造技术的研究成为了一项紧迫的
    任务。
    国家和地方政府在城市规划和环境保护政策中,明确提出要加强城市
    河道生态治理和改造。这些政策文件不仅指出了河道生态改造的重要性和
    紧迫性,还提出了一系列具体的目标和要求。因此,城市河道生态改造技
    术研究任务的重要来源之一就是政策与规划的引导。
    随着环保教育的普及和公众环保意识的提升,越来越多的城市居民开
    始关注城市河道的生态环境问题。他们呼吁政府和社会各界加强河道生态
    改造工作,保护城市水资源和生态环境。这种公众诉求成为推动城市河道
    生态改造技术研究的重要动力之一。
    科技进步和技术创新为城市河道生态改造提供了有力支持。随着生态
    学、环境科学、水利工程等多学科知识的交叉融合,以及新材料、新技术、
    新工艺的不断涌现,城市河道生态改造技术不断取得新突破。这些技术成
    果为城市河道生态改造提供了更加科学、高效、环保的解决方案。
    一些成功的城市河道生态改造案例和示范项目为技术研究提供了宝
    贵的经验和借鉴。这些案例和项目展示了生态改造技术的实际效果和应用
    价值,激发了更多研究人员和工程技术人员的兴趣和热情。他们通过深入
    研究和不断实践,推动城市河道生态改造技术的不断发展和完善。
    综上所述,环境共生视角下的城市河道生态改造技术研究任务主要来
    源于城市化进程中的生态挑战、政策与规划的引导、公众环保意识的提升、
    科技进步与技术创新以及具体案例与示范项目的推动。这些因素共同促进
    了城市河道生态改造技术研究的深入发展。
    本项目科研课题由淄博市淄川区园林绿化和公园管理服务中心提出,
    紧密结合所属养护运维河道需求和特点,充分总结和利用以往对园林绿化
    管理方式的研究成果,以单位自有养护工程结合区政府养护管理需求,将
    理论研究、模拟试验和现场实施相结合,对园环境共生视角下的城市河道
    生态改造技术研究与探索。
    二、应用领域和技术原理
    1.应用领域
    (1)城市防洪排涝:城市河道作为城市排水系统的重要组成部
    分,其生态改造能够有效提升河道的防洪排涝能力。通过构建生态
    护坡、恢复湿地系统等措施,增强河道的自然蓄水和渗水能力,减
    轻城市内涝风险。
    (2)水质净化与生态保护:生态改造技术旨在恢复河道自然净
    化能力,通过种植水生植物、投放有益微生物等方式,去除水体中
    的污染物,改善水质。同时,保护河道生物多样性,构建稳定的生
    态系统,维护河道生态平衡。
    (3)景观提升与休闲旅游:城市河道不仅是重要的生态廊道,
    也是城市景观的重要组成部分。生态改造技术通过科学规划和合理
    布局,提升河道景观价值,为城市居民提供优美的休闲场所,促进
    城市旅游业的发展。
    (4)可持续发展:在环境共生理念的指导下,城市河道生态改
    造注重资源的节约和循环利用,推动城市河道及其周边区域的可持
    续发展。通过生态修复和环境保护措施,实现经济效益、社会效益
    和环境效益的和谐统一。
    2.技术原理
    (1)生态护坡技术:利用植物根系固土作用,结合生态材料构
    建稳定的护坡系统。该技术既能有效防止水土流失,又能为水生生
    物提供栖息地,促进河道生态系统的恢复。
    (2)水生植物净化技术:通过种植沉水植物、浮叶植物等水生
    植物,利用它们的吸收、分解作用去除水体中的氮、磷等污染物。
    这些植物还能为水生生物提供食物和栖息地,增强河道的生物多样
    性。
    (3)生物修复技术:投放有益微生物和活体生物(如鱼类、贝
    类等),利用它们的代谢活动和生物链关系促进水体自我净化和生
    态修复。这些生物能够分解有机污染物、抑制藻类过度生长等,从
    而改善水质和生态环境。
    (4)湿地处理技术:利用湿地系统的自然净化能力处理城市污
    水和雨水径流。湿地中的植物、微生物和土壤等共同作用,去除水
    体中的悬浮物、有机物和营养盐等污染物,提高水质标准。
    (5)微孔曝气增氧技术:通过微孔曝气装置向水体中充入氧气,
    提高水体溶解氧含量。这有助于促进微生物的生长和繁殖,增强水
    体的自净能力。同时,充足的溶解氧还能为水生生物提供良好的生
    存环境。
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术在多个领域具有广泛
    的应用前景,其技术原理涵盖了生态护坡、水生植物净化、生物修
    复、湿地处理以及微孔曝气增氧等多个方面。这些技术的综合应用
    将为实现城市河道的生态修复和可持续发展提供有力支持。
    三、与国内同类技术比较
    1.理念与目标的差异
    (1)环境共生理念:环境共生视角下的城市河道生态改造技术,更
    加强调人类与自然环境的和谐共生,注重在改造过程中保护和恢复自然生
    态环境,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。而国内一些传统的
    河道改造技术可能更侧重于防洪排涝、水质净化等单一目标,对环境共生
    的理念考虑不足。
    (2)综合效益:环境共生视角下的技术不仅关注河道的生态功能恢
    复,还注重提升河道的景观价值、休闲旅游等功能,实现多功能的综合效
    益。相比之下,国内同类技术可能在这些方面的考虑相对较少。
    2.技术手段的先进性
    (1)生态护坡与生物多样性恢复:环境共生视角下的技术注重采用
    生态护坡技术,如使用植物根系固土、生态材料护坡等,既保护了河岸又
    促进了生物多样性恢复。而国内一些传统的护坡技术可能更多地依赖硬质
    材料,对生态环境的负面影响较大。
    (2)水下森林与生物修复:利用沉水植物构建“水下森林”,以及投
    放有益微生物和活体生物进行生物修复,是环境共生视角下技术的重要手
    段。这些技术能够有效去除水体中的污染物,提升水质,并促进生态系统
    的自我恢复。相比之下,国内同类技术在这些方面的应用可能还不够广泛
    或深入。
    (3)智能化管理:随着科技的发展,环境共生视角下的技术还注重
    将现代信息技术应用于河道生态改造中,实现智能化监测和管理。这有助
    于提高管理效率,及时发现和解决问题。而国内一些传统技术在这方面可
    能还存在不足。
    3.案例与实践经验
    (1)国际经验借鉴:环境共生视角下的技术研究充分借鉴了国际上
    的先进经验和技术成果,如欧洲的瑞士、德国,亚洲的日本等国家的河道
    生态改造案例。这些经验为国内的技术研究提供了宝贵的参考和启示。相
    比之下,国内同类技术可能在国际经验借鉴方面还存在一定的差距。
    (2)本土化实践:在借鉴国际经验的同时,环境共生视角下的技术
    研究也注重结合我国的实际情况进行本土化实践。通过不断探索和创新,
    形成了一系列适合我国国情的技术方法和模式。这些实践经验和成果为国
    内同类技术的发展提供了有力的支持。
    4.政策与规划引导
    (1)政策支持:近年来,国家和地方政府在政策上加大了对城市河
    道生态改造的支持力度,出台了一系列相关政策和规划文件。这些政策为
    环境共生视角下的技术研究提供了有力的保障和推动。相比之下,国内同
    类技术可能在一些地区或领域还缺乏足够的政策支持。
    (2)规划引导:在政策支持下,各地纷纷制定了城市河道生态改造
    规划,明确了改造目标和任务。这些规划为环境共生视角下的技术研究提
    供了明确的方向和指引。同时,通过规划的实施和项目的推进,也为技术
    研究提供了宝贵的实践机会和数据支持。
    (3)环境共生视角下的城市河道生态改造技术与国内同类技术相比,
    在理念与目标、技术手段的先进性、案例与实践经验以及政策与规划引导
    等方面都具有一定的优势和特点。这些优势和特点将有助于推动我国城市
    河道生态改造技术的不断发展和完善。
    四、成果创新性、先进性
    1.成果创新性
    (1)理念创新:环境共生理念的融合:该研究将环境共生理念作为
    核心指导原则,强调人类活动与自然环境的和谐共生,突破了传统河道改
    造中单一目标的局限。这种理念创新为城市河道生态改造提供了新的思路
    和发展方向。
    (2)技术体系创新:多学科交叉融合:融合了生态学、水文学、环
    境科学、土木工程等多个学科的知识和技术,构建了综合性的生态改造技
    术体系。这种多学科交叉融合的方式促进了技术创新和跨学科合作的深
    化。
    (3)创新技术应用:如沉水植物净化技术、生物修复技术、生态护
    坡技术等,这些技术在传统方法的基础上进行了创新和改进,提高了河道
    生态改造的效果和可持续性。
    (4)实践模式创新:因地制宜的改造策略:根据不同地区、不同河
    道的实际情况制定差异化的改造策略和实践模式,确保了改造方案的科学
    性和针对性。
    (5)多方参与的合作机制:建立政府、企业、科研机构及公众等多
    方参与的合作机制,共同推进河道生态改造工作,形成了合力推动的良好
    局面。
    2.成果先进性
    (1)技术先进性:高效净化与修复技术:采用的沉水植物净化技术、
    生物修复技术等具有高效、环保、可持续的特点,能够显著改善河道水质
    和生态环境。
    (2)智能化管理技术:运用现代信息技术实现河道生态改造的智能
    化监测和管理,提高了管理效率和科学性。例如,通过遥感、GIS、大数
    据等技术手段实时监测水质、水量等参数,为科学决策提供了有力支持。
    (3)生态效益显著:生态系统恢复:通过生态改造技术的应用,有
    效恢复了河道生态系统的结构和功能,提高了生物多样性和稳定性。这种
    生态效益的长期显现对于城市生态环境的改善具有重要意义。
    (4)水质提升:采用的高效净化技术和生物修复技术显著提升了河
    道水质,为城市居民提供了更加清洁、健康的水环境。
    (5)社会效益和经济效益兼顾:提升城市形象:河道生态改造项目
    的实施美化了城市环境,提升了城市形象,增强了居民的幸福感和获得感。
    这种社会效益的提升有助于推动城市的可持续发展。
    (6)带动相关产业发展:河道生态改造项目的实施带动了环保产业、
    水利工程等相关产业的发展,促进了经济增长和就业。这种经济效益的显
    现对于推动区域经济的繁荣具有重要意义。
    综上所述,环境共生视角下的城市河道生态改造技术研究在成果创新
    性和先进性方面均取得了显著成效。这些成果不仅为城市河道生态改造提
    供了科学的技术支撑和实践指导,也为推动城市可持续发展做出了积极贡
    献。
    五、作用意义
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术具有多方面的作用和意义,
    这主要体现在生态、社会、经济等多个维度上。以下是对这些作用和意义
    的具体阐述:
    1.生态作用
    (1)改善水质与生态恢复:城市河道生态改造技术,如微孔曝气增
    氧技术,能够增加水体中的溶解氧含量,促进好氧微生物的生长,从而增
    强水体的自净能力,改善水质。
    生态修复措施,如天然湿地的恢复、生态护岸建设等,有助于恢复河
    流的自然形态和生物多样性,提高河流生态系统的稳定性和抵抗力。
    (2)保护生物多样性:河道生态改造过程中,通过恢复河流的自然
    弯曲度、增加浅滩和深潭等生态要素,为水生生物提供更多的栖息地和繁
    衍空间,有助于保护生物多样性。
    生态护岸和护坡的建设减少了硬质材料的使用,促进了水陆生态系统
    之间的物质和能量交换,有利于维护整个生态系统的平衡。
    2.社会作用
    提升城市形象与居民幸福感:河道生态改造后形成的优美景观,不仅
    美化了城市环境,还成为市民休闲娱乐的好去处,提升了城市的整体形象
    和居民的幸福感。
    改造后的河道两岸成为城市重要的开放空间,为市民提供了亲近自
    然、享受生活的场所,有助于增强社区的凝聚力和归属感。
    促进城市可持续发展:环境共生视角下的城市河道生态改造强调人与
    自然的和谐共生,通过科学合理的改造措施,实现了水资源的可持续利用
    和生态环境的持续改善,为城市的可持续发展奠定了坚实基础。
    3.经济作用
    带动相关产业发展:河道生态改造工程的实施,带动了水利、环保、
    园林等相关产业的发展,创造了大量的就业机会。
    改造后的河道周边土地价值得到提升,吸引了更多的投资和开发活
    动,促进了周边商业区的发展。
    提高经济效益:通过合理的生态改造措施,如设置人工湿地、开展水
    产养殖等,可以直接获得经济收益。
    河道生态改造还提高了城市的知名度和吸引力,为城市旅游业的发展
    注入了新的活力,带动了相关产业的发展和经济效益的提升。
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术在改善水质、保护生物多样
    性、提升城市形象与居民幸福感以及促进城市可持续发展等方面发挥着重
    要作用,具有深远的意义。
    六、推广应用的范围、条件和前景
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术的推广应用范围广泛,条件
    多样,且前景广阔。以下是对这三个方面的详细阐述:
    1.推广应用范围
    城市河道生态改造技术的推广应用范围涵盖了全国乃至全球范围内
    的城市河道。随着城市化进程的加快和人们对生态环境质量要求的提高,
    越来越多的城市开始重视河道生态改造工作。这些技术不仅适用于城市中
    心的污染严重、生态退化的河道,也适用于城市郊区或乡村地区需要提升
    水质、美化环境的河道。
    2.推广应用条件
    (1)政策支持:政府对于生态环境保护的政策导向和支持力度是推
    广河道生态改造技术的重要条件。相关政策的出台和实施,如生态补偿机
    制、环保项目资金扶持等,可以激励地方政府和企业积极参与河道生态改
    造。
    (2)资金投入:河道生态改造需要较大的资金投入,包括工程设计、
    施工、材料采购、后期维护等各个环节。因此,充足的资金来源是推广应
    用该技术的重要保障。除了政府投资外,还可以引入社会资本,通过 PPP
    模式等合作方式共同推进河道生态改造项目。
    (3)技术支持:河道生态改造涉及多种技术和方法,如生态护岸、
    人工湿地、生物修复等。这些技术的研发和应用需要专业的技术团队和科
    研机构的支持。因此,加强技术研发和人才培养,提高技术应用的科学性
    和有效性,是推广应用该技术的重要条件。
    (4)公众参与:河道生态改造与市民的生活环境和质量密切相关,
    因此公众的参与和支持对于项目的成功实施至关重要。通过宣传教育、公
    众参与活动等方式,提高市民的环保意识和参与度,可以形成全社会共同
    关注和支持河道生态改造的良好氛围。
    3.推广应用前景
    (1)市场需求增加:随着城市化进程的加快和人们对生态环境质量
    要求的提高,城市河道生态改造的市场需求将不断增加。越来越多的城市
    将把河道生态改造作为提升城市形象和改善居民生活环境的重要举措。
    (2)技术创新推动:随着科技的不断进步和创新,河道生态改造技
    术也将不断得到优化和升级。新技术、新材料的应用将进一步提高河道生
    态改造的效果和可持续性,为推广应用提供更强有力的技术支持。
    (3)政策支持加强:政府对于生态环境保护的政策支持力度将进一
    步加强。未来,政府将继续出台相关政策措施,鼓励和支持河道生态改造
    项目的实施和推广。同时,政府还将加强对项目实施的监管和评估,确保
    项目达到预期效果。
    (4)多方合作共赢:在推广应用过程中,政府、企业、科研机构和
    社会公众将形成多方合作的良好局面。各方将发挥各自优势,共同推进河
    道生态改造项目的实施和推广,实现经济效益、社会效益和生态效益的多
    赢局面。
    综上所述,环境共生视角下的城市河道生态改造技术在推广应用方面
    具有广泛的范围、多样的条件和广阔的前景。未来,随着政策支持的加强、
    技术创新的推动以及多方合作的深入发展,该技术将在更多城市河道中得
    到应用和推广,为改善城市生态环境、提升居民生活质量做出重要贡献。
    七、存在的问题和改进意见
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术在实施过程中确实存在一
    些问题,这些问题主要集中在水质污染、防洪抗旱设施不完善、管理机制
    不健全以及公众意识淡薄等方面。针对这些问题,提出以下改进意见:
    1.存在的问题
    (1)水质污染严重:工业污水、生活污水和农业污水未经有效处理
    直接排入河道,导致水质恶化,影响水生生物和整体生态环境。
    (2)防洪抗旱设施不完整:城市河道防洪抗旱能力有限,难以满足
    极端天气条件下的需求,存在安全隐患。
    (3)管理机制不健全:河道管理涉及多个部门,但职责划分不清,
    协调机制不完善,导致管理效率低下。
    (4)公众意识淡薄:公众对河道生态环境保护的重要性认识不足,
    缺乏参与意识和行动。
    2.改进意见
    (1)加强水质治理:加大对工业、生活和农业污染源的治理力度,
    推广先进的污水处理技术,建立完善的废水处理设施,确保污水达标排放。
    同时,加强对河道水质的监测和评估,及时发现并处理水质问题。
    (2)完善防洪抗旱设施:根据城市河道的实际情况,合理规划和建
    设防洪抗旱设施,提高河道的排水和蓄水能力。加强河道巡查和维护,确
    保设施的正常运行和有效发挥作用。
    (3)健全管理机制:明确各部门在河道管理中的职责和权限,建立
    完善的协调机制和信息共享平台,加强部门之间的沟通和协作。同时,加
    大对违法行为的打击力度,确保河道管理的严肃性和有效性。
    (4)提高公众意识:通过宣传教育、公众参与活动等方式,提高公
    众对河道生态环境保护的认识和重视程度。鼓励公众积极参与河道生态改
    造和保护工作,形成全社会共同关注和支持的良好氛围。
    综上所述,环境共生视角下的城市河道生态改造技术需要在治理水质
    污染、完善防洪抗旱设施、健全管理机制和提高公众意识等方面不断努力
    和改进,以实现城市河道生态环境的持续改善和可持续发展。
  • 推广应用前景与措施
  • 在环境共生视角下,城市河道生态改造技术的推广应用前景广阔,同
    时也需要一系列有效的措施来保障其顺利实施。
    从前景来看,随着城市化进程的加速和居民对生态环境质量的日益关
    注,城市河道生态改造技术将成为提升城市形象、改善居民生活环境的重
    要手段。市场需求将持续增长,为技术的推广应用提供了广阔的空间。同
    时,政府对生态环境保护的重视程度不断提高,出台了一系列鼓励和支持
    城市河道生态改造项目的政策措施,这也为技术的推广应用提供了有力的
    政策保障。
    环境共生视角下的城市河道生态改造技术具有广阔的推广应用前景
    和重要的现实意义。通过实施一系列有效的措施,我们可以推动技术的广
    泛应用和城市河道生态环境的持续改善。
  • 评价意见