水力學水生態(tài)修復手段一、水力學水生態(tài)修復概述

水力學水生態(tài)修復是指通過運用水力學原理和方法，對受損或退化的水生態(tài)系統(tǒng)進行修復和改善。其主要目標是通過調(diào)控水流條件，恢復水生生物棲息地，改善水質(zhì)，促進水生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力。水力學水生態(tài)修復手段主要包括物理修復、水力調(diào)控和生態(tài)工程技術(shù)等方面。

二、物理修復手段

（一）河道形態(tài)修復

1.河道形態(tài)優(yōu)化

(1)采用自然形態(tài)設計，恢復河道的蜿蜒性，增加河道長度和過流面積。

(2)通過河道拓寬、裁彎取直等方式，改善水流條件，提高水體自凈能力。

(3)設置人工淺灘、深潭，形成多樣化的水深和流速分布，為水生生物提供多樣化的棲息地。

2.河床修復

(1)采用生態(tài)護岸技術(shù)，如加筋麥克墊、生態(tài)袋等，保護河床免受沖刷。

(2)通過拋石、塊石堆砌等方式，形成人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

（二）水體凈化設施

1.沉淀池

(1)設計合理的沉淀池，通過重力沉降作用，去除水中的懸浮顆粒物。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，種植水生植物，進一步凈化水質(zhì)，提供生物棲息地。

(3)定期清淤，防止沉淀池淤積，保持其凈化效果。

2.水生植被恢復

(1)選擇適宜的水生植物，如蘆葦、香蒲等，種植在岸邊或水中，吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

(2)通過水生植被的根系和葉片，攔截懸浮物，提高水體透明度。

(3)建立水生植被群落，形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，增強水體自凈能力。

三、水力調(diào)控手段

（一）流量調(diào)控

1.流量調(diào)節(jié)

(1)通過修建堰壩、水閘等設施，調(diào)節(jié)河道流量，保證生態(tài)需水。

(2)設置生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，根據(jù)季節(jié)和水質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整流量，模擬自然流量變化。

(3)通過生態(tài)補水工程，如人工降雨、地下水補給等，補充枯水期流量，維持水體生態(tài)功能。

2.水位調(diào)控

(1)通過調(diào)節(jié)水庫水位，形成周期性的水位變化，模擬自然水位波動，促進水生生物繁殖。

(2)設置生態(tài)水位控制裝置，如生態(tài)水閘，根據(jù)生態(tài)需求，調(diào)節(jié)水位，減少對水生態(tài)系統(tǒng)的干擾。

(3)通過人工放水，形成洪水脈沖，模擬自然洪水過程，促進河道生態(tài)系統(tǒng)的更新和恢復。

（二）水力混合

1.水力曝氣

(1)通過安裝曝氣設備，如鼓風曝氣、微孔曝氣等，增加水體中的溶解氧，提高水體自凈能力。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，通過水生植物的根系，促進水體中的氧氣傳遞，提高水體溶解氧水平。

(3)優(yōu)化曝氣設備布局，確保水體充分混合，提高曝氣效率。

2.水力攪拌

(1)通過設置攪拌設備，如攪拌器、旋轉(zhuǎn)噴淋器等，促進水體中的物質(zhì)混合，防止水體分層。

(2)結(jié)合人工浮島，通過浮島的上下浮動，帶動水體混合，提高水體均勻性。

(3)優(yōu)化攪拌設備運行參數(shù)，確保水體充分混合，提高水力效率。

四、生態(tài)工程技術(shù)

（一）生態(tài)護岸技術(shù)

1.生態(tài)袋護岸

(1)采用生態(tài)袋填充土石，形成護岸結(jié)構(gòu)，保護河岸免受沖刷。

(2)結(jié)合植被種植，如草籽、灌木等，增強護岸穩(wěn)定性，減少水土流失。

(3)生態(tài)袋具有良好的透水性，防止河岸地下水流失，維持河岸生態(tài)平衡。

2.加筋麥克墊護岸

(1)采用加筋麥克墊作為護岸材料，增強河岸抗沖能力。

(2)結(jié)合植被種植，如草籽、灌木等，增強護岸穩(wěn)定性，減少水土流失。

(3)加筋麥克墊具有良好的透水性，防止河岸地下水流失，維持河岸生態(tài)平衡。

（二）人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

1.人工礁體

(1)采用塊石、混凝土等材料，構(gòu)建人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

(2)結(jié)合生態(tài)浮島，種植水生植物，為水生生物提供食物和棲息地。

(3)人工礁體和生態(tài)浮島形成復合生態(tài)系統(tǒng)，提高水體自凈能力，促進生物多樣性恢復。

2.生態(tài)浮床

(1)采用泡沫板、無紡布等材料，構(gòu)建生態(tài)浮床，種植水生植物。

(2)生態(tài)浮床可以吸附水中的營養(yǎng)物質(zhì)，如氮、磷等，凈化水質(zhì)。

(3)生態(tài)浮床可以提供生物棲息地，促進水生生物多樣性恢復。

五、效果評估與監(jiān)測

（一）水質(zhì)監(jiān)測

1.水質(zhì)指標

(1)監(jiān)測主要水質(zhì)指標，如溶解氧、濁度、氨氮、總磷等。

(2)定期取樣分析，評估修復效果，及時調(diào)整修復方案。

(3)結(jié)合遙感技術(shù)，實時監(jiān)測水質(zhì)變化，提高監(jiān)測效率。

2.監(jiān)測方法

(1)采用實驗室分析，如分光光度法、化學分析法等，精確測定水質(zhì)指標。

(2)結(jié)合在線監(jiān)測設備，如溶解氧傳感器、濁度計等，實時監(jiān)測水質(zhì)變化。

(3)通過綜合分析，評估修復效果，優(yōu)化修復方案。

（二）生物多樣性監(jiān)測

1.生物多樣性指標

(1)監(jiān)測水生生物多樣性，如魚類、底棲生物、浮游生物等。

(2)記錄物種數(shù)量、種類豐富度等指標，評估修復效果。

(3)結(jié)合生態(tài)學模型，預測生物多樣性恢復趨勢，優(yōu)化修復方案。

2.監(jiān)測方法

(1)采用樣線調(diào)查、樣方調(diào)查等方法，統(tǒng)計水生生物種類和數(shù)量。

(2)結(jié)合遙感技術(shù)，監(jiān)測生物群落變化，提高監(jiān)測效率。

(3)通過綜合分析，評估修復效果，優(yōu)化修復方案。

二、物理修復手段

（一）河道形態(tài)修復

1.河道形態(tài)優(yōu)化

(1)采用自然形態(tài)設計，恢復河道的蜿蜒性，增加河道長度和過流面積。

操作步驟：

前期勘察與數(shù)據(jù)收集：對目標河段進行詳細的實地勘察，包括河道現(xiàn)狀、水流條件、地形地貌、河岸材質(zhì)等。利用測量儀器（如全站儀、GPS）獲取河道縱斷面、橫斷面數(shù)據(jù)。通過水力模型模擬或現(xiàn)場流場測量，分析現(xiàn)有水流特性。

形態(tài)設計：基于自然河流形態(tài)特征（如S形、蜿蜒形），結(jié)合勘察數(shù)據(jù)，進行河道形態(tài)重構(gòu)設計。目標是增加河道的彎曲率（如增加彎曲率系數(shù)），設計新的河道中心線。通過展寬河道或調(diào)整彎道半徑，增加總河道長度和有效過流斷面面積。

實施技術(shù)：可能涉及清淤、開挖、堆筑土石方等工程。對于彎曲段，需要精確放樣和施工，確保形成設計意圖的蜿蜒形態(tài)。施工過程中需采取有效的泥沙控制措施，防止擾動造成下游淤積。

預期效果：延長水流路徑，增加水流與河床、河岸的接觸時間和表面積，有利于污染物降解和能量消耗；形成更多急流、緩流、深潭、淺灘的水力條件，為不同水生生物提供多樣化的棲息環(huán)境；增強河道的洪水調(diào)蓄能力和輸沙能力。

(2)通過河道拓寬、裁彎取直等方式，改善水流條件，提高水體自凈能力。

操作步驟：

目標設定：明確需要改善的水流條件，例如緩解洪水期水流集中、增加枯水期最小生態(tài)流量通過能力、改善水流平順度等。

方案設計：

拓寬：在關(guān)鍵河段進行適度拓寬，特別是在水流過急或狹窄處。拓寬寬度需通過水力計算確定，以平衡過流能力和生態(tài)需求?？稍O計為逐漸過渡的形狀，避免水流突變。

裁彎取直：評估現(xiàn)有急彎對水流和河岸的沖刷破壞程度。選擇對生態(tài)系統(tǒng)影響較小的彎道進行裁彎取直。取直后需考慮如何連接新舊河道，避免形成“卡口”或阻礙水流?？赡苄枰Y(jié)合護岸工程。

工程實施：按照設計方案進行土方工程。拓寬部分需注意維持一定的邊坡比，防止坍塌。取直工程需精確控制線路，確保水流順暢連接。

預期效果：拓寬能有效分散洪水流量，降低局部流速，減少沖刷；改善枯水期水流條件，保障生態(tài)基流通過；裁彎取直能縮短水流路徑，減少水流阻力，提高輸水效率；平順化的河道減少水流能耗，有利于水體縱向交換。

(3)設置人工淺灘、深潭，形成多樣化的水深和流速分布，為水生生物提供多樣化的棲息地。

操作步驟：

需求分析：確定目標水生生物群落對棲息地的要求，包括不同水層、不同流速、不同底質(zhì)等。

位置選擇：在河道中選取適宜的位置進行淺灘和深潭的構(gòu)建。通常選擇在需要增強生物多樣性、改善水質(zhì)或需要特定棲息地的區(qū)域。

形態(tài)設計：設計淺灘和深潭的平面形態(tài)、長度、寬度和相對高差。例如，設計連續(xù)的淺灘-深潭序列，或分散的孤立淺灘。確保水流能夠自然地從深潭漫過淺灘。

施工建造：使用塊石、礫石、沙子等材料堆筑或開挖形成所需的微地形?？刂坪貌牧系拇笮『图壟?，模擬自然底質(zhì)環(huán)境。確保連接處水流過渡自然，避免形成瀑布或急流，以免對生物造成傷害。

預期效果：創(chuàng)造多樣化的水下地形，形成從急流到緩流、從深水到淺水等多種水力條件，滿足不同水生生物（如魚類、底棲動物、兩棲類）的棲息、覓食、繁殖需求；增加水生植物的生長面積；提高水體紊動，有利于溶解氧的分布和污染物的混合。

2.河床修復

(1)采用生態(tài)護岸技術(shù)，如加筋麥克墊、生態(tài)袋等，保護河床免受沖刷。

操作步驟：

沖刷評估：識別河床沖刷嚴重的區(qū)域，分析沖刷原因（如流速過大、岸坡陡峭、缺乏植被覆蓋等）。

材料選擇與設計：根據(jù)水流條件、河床底質(zhì)和植被恢復需求，選擇合適的生態(tài)護岸材料。例如：

加筋麥克墊（GSM）：設計墊子的網(wǎng)格尺寸、加筋強度和厚度。確定鋪設范圍和層數(shù)。

生態(tài)袋（GeotextileBag）：選擇合適的袋型、尺寸和防滲性能。計算所需填充物的類型和數(shù)量（如沙、土、有機肥、種子等）。

基礎處理：清理河床表面雜物，對于過軟的基礎可能需要進行夯實或鋪設小型塊石墊層。

安裝施工：

GSM：將GSM墊片鋪設在需要保護的河床或岸坡上，邊緣與原河岸或基礎固定。根據(jù)需要可以多層疊加。之后在墊子上按照設計密度和高度拋投塊石或鋪設人工結(jié)構(gòu)。

生態(tài)袋：將配置好的填充物裝入生態(tài)袋，縫好袋口。按照設計排布，堆疊鋪設在河床或岸坡上。確保袋與袋之間有適當?shù)慕佑|和穩(wěn)定性。

植被種植（如適用）：在加筋麥克墊或生態(tài)袋表面（尤其是在生態(tài)袋中）種植先鋒草本植物或水生植物，有助于增加穩(wěn)定性，促進生態(tài)恢復。

預期效果：提供抗沖保護層，防止河床和岸坡被水流侵蝕；固定底泥，減少懸浮物入河；為后續(xù)植被生長提供穩(wěn)定基質(zhì)；改善岸線形態(tài)，有利于生態(tài)景觀。

(2)通過拋石、塊石堆砌等方式，形成人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

操作步驟：

需求分析：確定需要增加底棲生物棲息地的區(qū)域，分析目標底棲生物的種類和對棲息地的要求（如附著基、隱蔽空間）。

礁體設計：設計人工礁體的類型（如塊石堆、石籠、沉木結(jié)構(gòu)）、尺寸（塊石大小、堆疊高度和寬度）、形狀和空間分布。礁體應多樣化，包含不同水深和流速區(qū)域。考慮礁體與周圍環(huán)境的銜接。

材料選擇：選擇質(zhì)地堅硬、耐腐蝕、無毒無害的塊石或混凝土預制塊。塊石大小應具有層次性，從小到大的組合有利于提供多樣的附著面和棲息空間。

施工建造：使用起重設備或人工將塊石/預制塊按設計要求投放到河床指定位置。堆疊時應注意穩(wěn)定性，確保結(jié)構(gòu)長期存在。對于石籠，需確保綁扎材料環(huán)保且耐久。

預期效果：提供大量的物理附著表面，支持附著藻類、苔蘚等初級生產(chǎn)者；形成復雜的空間結(jié)構(gòu)，為魚類、甲殼類、昆蟲幼蟲等底棲生物提供隱蔽、覓食和繁殖場所；增加水體紊動，可能有助于提高溶解氧和懸浮有機物；可作為魚類通道，促進魚類洄游。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

操作步驟：

坡岸評估：評估需要防護的河床坡岸的坡度、土質(zhì)、水流條件以及現(xiàn)有植被狀況。

植物選擇：選擇適合當?shù)丨h(huán)境、耐水淹、耐沖刷、根系發(fā)達的鄉(xiāng)土水生或濕生植物。例如，蘆葦、香蒲、鳶尾、水生美人蕉、鄉(xiāng)土草本植物等。根據(jù)坡度選擇合適的植物類型（如高草、灌木狀植物、地被植物）。

種植設計：設計植物種植的密度、配置方式和空間布局?？煽紤]喬、灌、草結(jié)合，或單一品種的大面積種植。設計種植點或種植帶的分布，確保植被能有效覆蓋坡面。

種植施工：清理坡面雜物和劣質(zhì)土壤；根據(jù)植物類型選擇合適的種植方式（如直播、移栽）；確保植物根系與土壤緊密結(jié)合；必要時設置簡單的支撐或固土措施（如竹籠、木樁），尤其在初期階段。

預期效果：植物根系能有效固持土壤，防止水土流失；茂密的植被覆蓋能顯著降低水流對坡面的沖刷力；植物葉面能攔截部分降雨和漂浮物，減少入河負荷；改善河岸微環(huán)境，為水生生物提供食物和棲息地；美化河岸景觀。

（二）水體凈化設施

1.沉淀池

(1)設計合理的沉淀池，通過重力沉降作用，去除水中的懸浮顆粒物。

操作步驟：

進出水口設計：設置水流平穩(wěn)的進水口，避免造成短流和沖刷；設置在沉淀區(qū)下游的出水口，通常帶有堰或溢流口，控制出水流量。

沉淀區(qū)設計：根據(jù)水流速度和顆粒沉降速度，計算所需的沉淀面積。設計沉淀區(qū)的形狀（如矩形、圓形、三角形），通常采用較緩的坡度（如1%-5%）。考慮設置不同深度的區(qū)域，以適應不同沉降速度的顆粒。

排泥設計：在沉淀池底部設置排泥管（通常呈V形或U形，坡度較大），用于定期清除底部沉積的污泥。設計排泥口的位置和數(shù)量，確保能有效排空池底泥漿。

輔助設施（可選）：根據(jù)需要可設置預沉池、機械排泥裝置、清水收集管等。

預期效果：有效去除水中懸浮的泥沙、有機顆粒、懸浮微生物等，降低濁度，減輕后續(xù)處理單元的負荷。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，種植水生植物，進一步凈化水質(zhì)，提供生物棲息地。

操作步驟：

浮床構(gòu)建：制作浮床平臺（常用泡沫板、高密度聚乙烯板等），按照設計要求組裝成一定大小的平臺。

植物選擇與種植：選擇適合水生環(huán)境的凈化能力強的植物（如蘆葦、香蒲、狐尾藻、浮萍等）。計算植物所需面積，在浮床上按照一定密度種植?？稍谥参锔鶇^(qū)添加土壤或基質(zhì)，以提高凈化效果。

布設與固定：將組裝好的生態(tài)浮床布設在水體中適宜的區(qū)域（如緩流區(qū)、滯留區(qū)），并進行固定，防止被水流沖走。確保浮床下有足夠的水深，植物根系能浸入水中。

維護管理：定期監(jiān)測植物生長狀況，及時補充或更換死亡植物。根據(jù)需要調(diào)整浮床位置。

預期效果：水生植物通過根系吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽；植物葉面和根系能吸附、分解部分有機污染物；增加水體溶解氧；為魚類、昆蟲等提供棲息地；美化水體景觀。

(3)定期清淤，防止沉淀池淤積，保持其凈化效果。

操作步驟：

制定清淤計劃：根據(jù)沉淀池的淤積速度和處理水量，制定清淤頻率和周期（如每年、每兩年）。

清淤前準備：設置圍堰或圍隔，隔離清淤區(qū)域；準備清淤設備（如挖掘機、泥漿泵、運輸車輛）；制定安全預案。

清淤實施：使用挖掘機等設備清除排泥管附近的污泥，或通過泥漿泵將池底污泥抽出。將污泥運至指定的處理場所（如堆肥場、填埋場）。

清淤后檢查：清淤完成后，檢查沉淀池底部是否清理干凈，確認排泥管通暢。

預期效果：保持沉淀池的有效容積，確保其持續(xù)的沉淀功能；維持出水水質(zhì)穩(wěn)定；防止污泥積累過多影響后續(xù)處理工藝或產(chǎn)生二次污染。

2.水生植被恢復

(1)選擇適宜的水生植物，如蘆葦、香蒲、鳶尾等，種植在岸邊或水中，吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

操作步驟：

環(huán)境評估：評估目標區(qū)域的水深、水流、光照、底質(zhì)等條件，確定適合種植水生植物的生境類型（如挺水帶、浮葉帶、沉水帶）。

植物選擇：根據(jù)生境類型和水質(zhì)目標，選擇合適的鄉(xiāng)土水生植物品種?？紤]植物的凈化能力、生長速度、適應性和景觀效果。避免引入外來入侵物種。

種苗準備：獲取健康、優(yōu)質(zhì)的種苗（如分株、扦插、直播等）。確保種苗規(guī)格一致，無病蟲害。

種植設計與布設：規(guī)劃種植區(qū)域和種植模式（如條帶狀、塊狀、混合種植）。設計合理的種植密度，避免過度擁擠影響生長和凈化效率。在岸邊區(qū)域，可構(gòu)建人工濕地植物帶。

種植施工：在適宜的季節(jié)進行種植。按照設計要求挖坑或平整種植床，將種苗植入。確保種苗根系穩(wěn)固。種植后初期加強水源管理和植物保護。

預期效果：水生植物根系能吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽，降低水體富營養(yǎng)化程度；植物葉面能吸附懸浮顆粒物，沉降水體；增加水體溶解氧；穩(wěn)定河岸，防止侵蝕；改善水體感官性狀，提升景觀價值；為水生生物提供食物和棲息地。

(2)通過水生植物的根系和葉片，攔截懸浮物，提高水體透明度。

操作步驟：此效果主要通過上述“水生植被恢復”步驟中植物的生長來實現(xiàn)，是植物生理活動和水力作用的結(jié)合。具體操作步驟已在該部分詳述。

預期效果：水生植物的根系和密集的葉片能有效攔截和吸附水中的懸浮顆粒物（如泥沙、有機碎屑），減緩水流，促進顆粒物的沉降，從而提高水體的透明度。

(3)建立水生植被群落，形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，增強水體自凈能力。

操作步驟：

群落設計：設計多樣化的植物群落結(jié)構(gòu)，包括不同類型（挺水、浮葉、沉水）、不同高度、不同生長習性的植物組合。模擬自然群落結(jié)構(gòu)，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抵抗力。

混合種植：在種植時，將不同類型的植物按一定比例混合種植，形成復合生態(tài)系統(tǒng)。注意植物間的生態(tài)關(guān)系，避免惡性競爭。

長期維護：建立完善的監(jiān)測和維護體系，定期清除過多生長的植物（避免堵塞水流），補充衰亡植物，控制外來物種入侵，保持群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和健康。

預期效果：形成結(jié)構(gòu)復雜、功能完善的水生植被生態(tài)系統(tǒng)，具備更強的物質(zhì)循環(huán)和能量流動能力；能夠長期、穩(wěn)定地維持水體的清潔，提高水體自凈功能；增強生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應能力；提供更豐富的生物多樣性支持。

三、水力調(diào)控手段

（一）流量調(diào)控

1.流量調(diào)節(jié)

(1)通過修建堰壩、水閘等設施，調(diào)節(jié)河道流量，保證生態(tài)需水。

操作步驟：

需求分析：明確生態(tài)需水的目標，包括維持河道生態(tài)基流、滿足水生生物生命周期需求（如繁殖、洄游）、支持水生植被生長等。根據(jù)水文數(shù)據(jù)和生態(tài)學要求，確定不同時段（豐水期、枯水期、不同季節(jié)）的生態(tài)流量范圍。

設施選型與設計：根據(jù)河道條件、流量調(diào)節(jié)范圍、控制精度要求等，選擇合適的調(diào)節(jié)設施類型（如低水頭堰、生態(tài)水閘、活動堰門等）。進行詳細的工程設計，包括結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)選擇、運行機制設計等。

施工建造：按照設計方案進行施工。確保設施安裝到位，運行機制靈活可靠。同時需考慮設施對下游水生生物通道的影響，必要時設置魚道或其他過魚設施。

運行控制：建立流量監(jiān)測系統(tǒng)（如安裝流量計），結(jié)合生態(tài)需水要求，通過操作堰壩或水閘，精確調(diào)控下泄流量。制定運行規(guī)程，確保流量調(diào)控在生態(tài)目標范圍內(nèi)。

預期效果：根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)河道流量，滿足生態(tài)系統(tǒng)的基本用水需求；緩解極端洪水或干旱對水生態(tài)系統(tǒng)的沖擊；維持河道一定的流動狀態(tài)，防止水體停滯和富營養(yǎng)化；為水生生物提供更接近自然的水流變化模式。

(2)設置生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，根據(jù)季節(jié)和水質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整流量，模擬自然流量變化。

操作步驟：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：建立水文監(jiān)測站網(wǎng)，實時監(jiān)測河道水位、流速、流量；建立水質(zhì)監(jiān)測點，定期監(jiān)測關(guān)鍵水質(zhì)指標；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)（降雨量、蒸發(fā)量）。

生態(tài)模型：利用生態(tài)水力學模型或基于經(jīng)驗的方法，建立流量與生態(tài)系統(tǒng)響應的關(guān)系模型。模擬不同流量情景下水生生物、水質(zhì)、植被等的響應。

發(fā)布系統(tǒng)：開發(fā)或集成生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和預設的生態(tài)目標、模型預測結(jié)果，自動或半自動生成生態(tài)流量調(diào)度方案。

執(zhí)行與反饋：將發(fā)布系統(tǒng)輸出的流量指令傳遞給流量調(diào)控設施（如水閘控制中心），執(zhí)行流量調(diào)節(jié)。同時，持續(xù)監(jiān)測實際生態(tài)響應，對發(fā)布系統(tǒng)進行校準和優(yōu)化。

預期效果：實現(xiàn)流量的精細化、智能化調(diào)控，使河道流量變化更接近自然節(jié)律；提高水資源利用效率，在滿足生態(tài)需水的同時，兼顧其他用水需求；增強生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應能力；提升水生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性。

(3)通過生態(tài)補水工程，如人工降雨、地下水補給等，補充枯水期流量，維持水體生態(tài)功能。

操作步驟：

補水必要性評估：分析目標河段枯水期的流量過程，評估其是否低于生態(tài)基流閾值。確定需要補水的時段和流量規(guī)模。

補水水源選擇：根據(jù)當?shù)厮Y源條件，選擇合適的補水水源。例如，利用水庫、泉水、再生水等。人工降雨通常適用于小范圍、短期應急補水，技術(shù)難度和成本較高。

補水設施建設：建設必要的輸水管道、泵站或取水口，將水源輸送到需要補水的河段。設計合理的補水點和補水方式（如定點注入、沿線均勻注入），避免對下游水體造成沖擊。

補水計劃與控制：制定詳細的補水計劃，包括補水時間、補水量、補水速率等。通過控制設施精確調(diào)節(jié)補水過程，模擬自然降雨或融雪的脈沖過程。

預期效果：在枯水期維持河道一定的流量，保證生態(tài)基流通過，支持水生生物生存和水生植被生長；維持河道水體交換，防止水體老化、富營養(yǎng)化；保障下游生態(tài)用水需求。

2.水位調(diào)控

(1)通過調(diào)節(jié)水庫水位，形成周期性的水位變化，模擬自然水位波動，促進水生生物繁殖。

操作步驟：

目標設定：明確需要通過水位調(diào)控來促進的水生生物繁殖活動，了解這些生物對水位變化的敏感期和需求（如特定水位范圍、水位漲落速率）。

水庫調(diào)度方案設計：基于生態(tài)需求，設計水庫的調(diào)度規(guī)則。例如，在繁殖季節(jié)來臨前，將水位降至較低水平，然后逐步升高；或在繁殖期通過泄洪、放水等方式，模擬自然洪水脈沖，創(chuàng)造適宜的繁殖條件。

實施調(diào)度：按照設計的調(diào)度方案，通過水庫閘門等控制設施，調(diào)節(jié)水庫蓄水量和下泄流量，控制下游水位的變化過程。

監(jiān)測與評估：監(jiān)測水位變化過程及下游水生生物的繁殖響應，評估調(diào)度方案的效果，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整優(yōu)化。

預期效果：創(chuàng)造更接近自然的水位波動模式，刺激水生生物（特別是魚類）的繁殖行為；為繁殖生物提供適宜的產(chǎn)卵場；增加水體分層和混合，促進營養(yǎng)鹽循環(huán)和溶解氧分布；改善下游濕地和河岸帶的生態(tài)條件。

(2)設置生態(tài)水位控制裝置，根據(jù)生態(tài)需求，調(diào)節(jié)水位，減少對水生態(tài)系統(tǒng)的干擾。

操作步驟：

需求分析：識別水生態(tài)系統(tǒng)對水位的敏感環(huán)節(jié)，如關(guān)鍵物種的繁殖期、越冬期，水生植被的生長季、休眠期等。

裝置選擇與設計：選擇合適的生態(tài)水位控制裝置，如可調(diào)式堰、生態(tài)閘門、自動水位控制閥等。設計裝置的調(diào)節(jié)范圍和精度，確保能根據(jù)生態(tài)需求實現(xiàn)精細化的水位調(diào)控。

安裝與集成：將控制裝置安裝在關(guān)鍵位置（如水庫出口、主要河道控制點）。將其集成到自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)基于預設程序或?qū)崟r數(shù)據(jù)的自動調(diào)節(jié)。

運行管理：制定運行規(guī)程，定期檢查裝置運行狀態(tài)，根據(jù)生態(tài)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整水位控制策略。

預期效果：實現(xiàn)對水位的精確控制，滿足不同生態(tài)階段對水位的需求；減少人工活動對自然水位的干擾；為水生生物提供更穩(wěn)定、適宜的生存環(huán)境；提高水資源利用的生態(tài)效益。

(3)通過人工放水，形成洪水脈沖，模擬自然洪水過程，促進河道生態(tài)系統(tǒng)的更新和恢復。

操作步驟：

必要性評估：評估目標河段是否缺乏自然洪水過程，以及缺乏洪水對生態(tài)系統(tǒng)（如河道形態(tài)、底泥、生物群落）造成的負面影響。

洪水脈沖設計：設計人工洪水脈沖的參數(shù)，包括流量規(guī)模、持續(xù)時間、水位漲幅、漲落速率等。參數(shù)設計需基于對自然洪水過程的模擬或經(jīng)驗，并考慮下游的接受能力和潛在風險。

計劃與審批：制定詳細的人工放水計劃，包括放水時間、水源、流量控制方案、安全措施等。按照規(guī)定程序報批。

實施放水：在批準后，按照計劃精確控制放水過程。密切監(jiān)測放水過程中的河道水位、水流變化以及生態(tài)系統(tǒng)的響應。

效果評估與恢復：放水結(jié)束后，評估洪水脈沖對生態(tài)系統(tǒng)的積極影響（如沖刷淤積、更新底泥、促進繁殖、塑造形態(tài)等）。根據(jù)評估結(jié)果，決定是否需要后續(xù)的生態(tài)恢復措施。

預期效果：模擬自然洪水過程，對河道進行“清淤”和形態(tài)塑造；更新河道底泥，可能釋放沉積的養(yǎng)分（需謹慎評估）；為依賴洪水的生物（如某些魚類、兩棲類）提供繁殖契機；打破原有生態(tài)平衡，促進生物群落的演替和多樣性恢復；增強生態(tài)系統(tǒng)的韌性和抵抗能力。

2.水力混合

(1)通過安裝曝氣設備，如鼓風曝氣、微孔曝氣等，增加水體中的溶解氧，提高水體自凈能力。

操作步驟：

溶解氧監(jiān)測：在目標水體布設溶解氧監(jiān)測點，實時或定期監(jiān)測水體溶解氧水平，確定需要增氧的區(qū)域和時段。

曝氣設備選型與設計：根據(jù)水體規(guī)模、水深、水流條件、增氧效率要求等，選擇合適的曝氣設備類型（如鼓風曝氣系統(tǒng)、膜式微孔曝氣器、水車式曝氣機等）。計算所需曝氣量（氣水比）。

布設與安裝：在水體中合理布設曝氣設備，確保氣泡能有效彌散到水體中?？紤]曝氣器與水底的距離，避免過度沖擊河床。連接好空氣管路和動力系統(tǒng)。

運行控制與維護：啟動曝氣系統(tǒng)，根據(jù)溶解氧監(jiān)測結(jié)果，調(diào)節(jié)曝氣量。定期檢查曝氣設備運行狀況，清理堵塞的微孔，更換損壞的部件。

預期效果：直接向水體中補充氧氣，提高溶解氧濃度，特別是改善底層水的溶解氧水平；有利于好氧微生物的生長繁殖，增強水體自凈能力，分解有機污染物；促進水生植物生長；為魚類等水生生物提供更好的生存條件。

(2)結(jié)合生態(tài)浮島，通過水生植物的根系，促進水體中的氧氣傳遞，提高水體溶解氧水平。

操作步驟：

生態(tài)浮島構(gòu)建：參照“水體凈化設施-水生植被恢復”中生態(tài)浮床的構(gòu)建步驟，制作并布設生態(tài)浮島。

植物種植：在浮島上種植耐水淹、根系發(fā)達的水生植物（如蘆葦、香蒲、伊樂藻等）。確保植物根系能充分浸入水中。

系統(tǒng)運行：生態(tài)浮島部署后，植物的光合作用會向水中釋放氧氣。發(fā)達的根系在水中攪動，也能增加水體中的氧氣傳遞速率。

維護管理：定期維護浮島，清理植物葉片上的污垢，補充或更換死亡植物，確保植物健康生長。

預期效果：通過植物光合作用直接增氧；植物根系在水中擺動，類似微型攪拌器，增加水體紊動，促進空氣與水體的接觸，提高氧氣溶解效率；結(jié)合水生植物自身的凈化能力，形成“增氧-凈化”復合效應。

(3)優(yōu)化曝氣設備布局，確保水體充分混合，提高曝氣效率。

操作步驟：

水力模型模擬（可選）：對目標水體進行水力模型模擬，分析水流模式和混合效果。模擬不同曝氣設備布局方案下的水體混合情況。

現(xiàn)場勘查與布設：結(jié)合模型結(jié)果或現(xiàn)場經(jīng)驗，確定曝氣設備的最佳布設位置和數(shù)量?？紤]曝氣器應面向水流方向，或設置在能產(chǎn)生局部渦流的位置，以促進水體混合。

調(diào)整運行參數(shù)：嘗試不同的曝氣方式（如間歇曝氣、變頻曝氣）和曝氣強度，觀察水體混合和溶解氧分布的變化，找到最優(yōu)運行參數(shù)。

監(jiān)測與評估：在運行過程中，監(jiān)測不同位置的溶解氧、濁度等指標，評估曝氣混合效果，并根據(jù)評估結(jié)果進一步優(yōu)化布局和運行。

預期效果：提高曝氣設備與水體的接觸效率，增加單位曝氣量產(chǎn)生的增氧效果；促進水體縱向和橫向混合，減少水體分層，實現(xiàn)更均勻的溶解氧分布；避免局部區(qū)域溶解氧過高或過低；降低曝氣能耗，提高經(jīng)濟效益。

四、生態(tài)工程技術(shù)

（一）生態(tài)護岸技術(shù)

1.生態(tài)護岸技術(shù)

(1)生態(tài)袋護岸

操作步驟：

基線調(diào)查：詳細調(diào)查河岸狀況，包括坡度、長度、土質(zhì)、水流、現(xiàn)有植被、沖刷情況等。

設計與材料選擇：根據(jù)基線調(diào)查結(jié)果，設計護岸結(jié)構(gòu)。選擇合適的生態(tài)袋尺寸、厚度和抗拉強度。確定填充材料的類型（如級配砂石、土工復合料、有機肥等）和比例。

施工準備：清理河岸基礎，平整坡面。準備好生態(tài)袋、填充材料、錨固件（如錨桿、U型釘）等。

安裝施工：

按設計要求，將填充材料裝入生態(tài)袋，確保填充密實，但避免過度壓實影響后期植物生長。

使用錨固件將生態(tài)袋固定在坡面上，從下往上逐層鋪設。相鄰袋口應縫合或搭接，確保整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

鋪設完成后，可在袋面上按設計種植先鋒草本植物或水生植物，有助于快速覆蓋坡面，增強穩(wěn)定性。

后期維護：觀察植物生長情況，及時清理雜草，補充或更換死亡植物。監(jiān)測護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

適用范圍：適用于坡度較緩（一般<1:1.5）、沖刷不嚴重的河岸或灘地防護。特別適用于需要快速綠化、提供生物棲息地的場景。

(2)加筋麥克墊護岸

操作步驟：

基線調(diào)查：參照生態(tài)袋護岸。

設計與材料選擇：設計護岸結(jié)構(gòu)，選擇合適的GSM墊片規(guī)格（網(wǎng)格尺寸、加筋強度、厚度）。確定后續(xù)鋪設的塊石或生態(tài)材料類型。

施工準備：參照生態(tài)袋護岸。

安裝施工：

將GSM墊片鋪設在清理好的坡面上，確保邊緣與基礎緊密貼合。必要時可使用錨固件輔助固定。

在GSM墊片上按照設計要求，均勻拋投塊石或鋪設其他生態(tài)材料。塊石應大小搭配，相互嵌鎖，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

確保塊石或生態(tài)材料覆蓋GSM墊片表面，形成連續(xù)的保護層。

后期維護：監(jiān)測護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，清理被沖走的塊石，補充缺失部分。

適用范圍：適用于坡度相對較陡（可達1:1）、水流較急、需要較高抗沖能力的河岸防護。能提供較好的結(jié)構(gòu)支撐和抗沖性能。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

操作步驟：

基線調(diào)查：參照生態(tài)袋護岸。

設計與植物選擇：設計植被種植區(qū)域和模式。選擇適合當?shù)丨h(huán)境、耐水淹、耐沖刷、根系發(fā)達的鄉(xiāng)土水生或濕生植物。根據(jù)坡度選擇合適的植物類型。

施工準備：清理河岸基礎，平整坡面。準備好植物種苗、種植基質(zhì)（如泥炭土、有機肥）、固定材料（如竹簾、木樁）等。

種植施工：

對于岸邊陡坡，可先設置臨時或永久的支撐結(jié)構(gòu)（如竹簾、木樁），防止坡面沖刷。

按設計要求進行植物種植（直播、移栽等）。確保植物根系與土壤緊密結(jié)合。

對于岸坡較緩的區(qū)域，可直接種植，并適當覆蓋保濕、防沖材料。

后期維護：觀察植物生長情況，及時清除雜草，補充或更換死亡植物。根據(jù)需要調(diào)整灌溉和施肥。

適用范圍：適用于坡度適中或較緩、水流較緩、需要長期穩(wěn)定防護和生態(tài)修復的河岸或灘地。特別適用于需要改善河岸景觀和生物多樣性的場景。

（二）人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

1.人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

(1)人工礁體

操作步驟：

需求分析：確定需要增加底棲生物棲息地的區(qū)域，分析目標底棲生物的種類和對棲息地的要求（如附著基、隱蔽空間、底質(zhì)類型）。

設計與材料選擇：設計人工礁體的類型（如塊石堆、石籠、混凝土預制塊、沉木結(jié)構(gòu)等）、尺寸（塊石大小、堆疊高度和寬度）、形狀和空間分布。選擇合適的礁體材料（天然塊石、混凝土、木材等），確保材料環(huán)保、耐久、無毒。

施工建造：按照設計方案，使用起重設備或人工將礁體材料投放到河床指定位置。堆疊時注意穩(wěn)定性，確保結(jié)構(gòu)長期存在。對于石籠，需確保綁扎材料環(huán)保且耐久。礁體之間保持一定空隙，有利于水流交換和生物進入。

后期監(jiān)測與維護：建立監(jiān)測計劃，定期觀察礁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，監(jiān)測底棲生物群落的變化。對破損的礁體進行修復或補充。

適用范圍：適用于各種水流條件的河床或湖底，特別是需要增加底棲生物多樣性、改善水質(zhì)、美化水環(huán)境的區(qū)域。

(2)生態(tài)浮島

操作步驟：

需求分析：確定需要凈化水質(zhì)、增加生物多樣性的區(qū)域，分析水生植物的生長條件和生態(tài)需求。

浮島構(gòu)建：參照“水體凈化設施-水生植被恢復”中生態(tài)浮床的構(gòu)建步驟。制作并布設生態(tài)浮島。

植物種植：在浮島上種植凈化能力強、根系發(fā)達的水生植物（如蘆葦、香蒲、鳶尾、美人蕉、美人藻、本土浮葉植物等）。確保種植密度適宜，有利于植物生長和凈化效果發(fā)揮。

系統(tǒng)運行與維護：將生態(tài)浮島布設在水體中適宜的區(qū)域（如緩流區(qū)、滯留區(qū)、富營養(yǎng)化水體）。定期維護浮島，清理植物葉片上的污垢，補充或更換死亡植物，確保植物健康生長。根據(jù)需要調(diào)整浮島位置。

適用范圍：適用于富營養(yǎng)化水體、湖泊、池塘、緩流河段等，需要去除氮、磷等營養(yǎng)鹽、降低濁度、增加生物多樣性的場景。

五、效果評估與監(jiān)測

（一）水質(zhì)監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)監(jiān)測主要水質(zhì)指標

操作步驟：

確定監(jiān)測指標：根據(jù)水生態(tài)修復目標和評價要求，選擇關(guān)鍵水質(zhì)指標。通常包括：溶解氧（DO）、濁度（Turbidity）、化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素a（Chlorophyll-a）、pH值、水溫等。

確定監(jiān)測點位：在修復區(qū)域上下游、關(guān)鍵控制斷面、典型生境點等布設監(jiān)測斷面和點位。監(jiān)測點位的數(shù)量和分布應能反映修復效果的空間差異性。

確定監(jiān)測頻率：根據(jù)修復進程和水質(zhì)變化特征，確定監(jiān)測頻率。修復初期可增加監(jiān)測頻率，后期逐步減少。豐水期、枯水期、豐枯水過渡期應進行重點監(jiān)測。

樣品采集與分析：按照標準方法采集水樣，并送至實驗室進行分光光度法、化學分析法等測定。對于需要實時監(jiān)測的指標（如溶解氧），可安裝在線監(jiān)測設備。

指標意義：

溶解氧：反映水體的自凈能力和生物生存環(huán)境。低溶解氧不利于水生生物生存，高溶解氧有利于好氧微生物活動。

濁度：反映水體中懸浮顆粒物的含量。高濁度影響光穿透，不利于水生植物生長和底棲生物活動。

化學需氧量、氨氮、總磷、總氮：反映水體富營養(yǎng)化程度和有機污染狀況。高值通常意味著水體自凈能力下降，可能存在生態(tài)風險。

葉綠素a：反映水體中浮游植物的含量。高值可能意味著水體富營養(yǎng)化，并可能影響水體感官性狀。

pH值：反映水體的酸堿度。極端pH值對水生生物有害。

水溫：影響水生生物的生理活動和代謝速率，是重要的生態(tài)因子。

(2)監(jiān)測方法

實驗室分析：

溶解氧（DO）：紅外線氣體分析儀法、熒光法等

一、水力學水生態(tài)修復概述

水力學水生態(tài)修復是指通過運用水力學原理和方法，對受損或退化的水生態(tài)系統(tǒng)進行修復和改善。其主要目標是通過調(diào)控水流條件，恢復水生生物棲息地，改善水質(zhì)，促進水生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力。水力學水生態(tài)修復手段主要包括物理修復、水力調(diào)控和生態(tài)工程技術(shù)等方面。

二、物理修復手段

（一）河道形態(tài)修復

1.河道形態(tài)優(yōu)化

(1)采用自然形態(tài)設計，恢復河道的蜿蜒性，增加河道長度和過流面積。

(2)通過河道拓寬、裁彎取直等方式，改善水流條件，提高水體自凈能力。

(3)設置人工淺灘、深潭，形成多樣化的水深和流速分布，為水生生物提供多樣化的棲息地。

2.河床修復

(1)采用生態(tài)護岸技術(shù)，如加筋麥克墊、生態(tài)袋等，保護河床免受沖刷。

(2)通過拋石、塊石堆砌等方式，形成人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

（二）水體凈化設施

1.沉淀池

(1)設計合理的沉淀池，通過重力沉降作用，去除水中的懸浮顆粒物。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，種植水生植物，進一步凈化水質(zhì)，提供生物棲息地。

(3)定期清淤，防止沉淀池淤積，保持其凈化效果。

2.水生植被恢復

(1)選擇適宜的水生植物，如蘆葦、香蒲等，種植在岸邊或水中，吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

(2)通過水生植被的根系和葉片，攔截懸浮物，提高水體透明度。

(3)建立水生植被群落，形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，增強水體自凈能力。

三、水力調(diào)控手段

（一）流量調(diào)控

1.流量調(diào)節(jié)

(1)通過修建堰壩、水閘等設施，調(diào)節(jié)河道流量，保證生態(tài)需水。

(2)設置生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，根據(jù)季節(jié)和水質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整流量，模擬自然流量變化。

(3)通過生態(tài)補水工程，如人工降雨、地下水補給等，補充枯水期流量，維持水體生態(tài)功能。

2.水位調(diào)控

(1)通過調(diào)節(jié)水庫水位，形成周期性的水位變化，模擬自然水位波動，促進水生生物繁殖。

(2)設置生態(tài)水位控制裝置，如生態(tài)水閘，根據(jù)生態(tài)需求，調(diào)節(jié)水位，減少對水生態(tài)系統(tǒng)的干擾。

(3)通過人工放水，形成洪水脈沖，模擬自然洪水過程，促進河道生態(tài)系統(tǒng)的更新和恢復。

（二）水力混合

1.水力曝氣

(1)通過安裝曝氣設備，如鼓風曝氣、微孔曝氣等，增加水體中的溶解氧，提高水體自凈能力。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，通過水生植物的根系，促進水體中的氧氣傳遞，提高水體溶解氧水平。

(3)優(yōu)化曝氣設備布局，確保水體充分混合，提高曝氣效率。

2.水力攪拌

(1)通過設置攪拌設備，如攪拌器、旋轉(zhuǎn)噴淋器等，促進水體中的物質(zhì)混合，防止水體分層。

(2)結(jié)合人工浮島，通過浮島的上下浮動，帶動水體混合，提高水體均勻性。

(3)優(yōu)化攪拌設備運行參數(shù)，確保水體充分混合，提高水力效率。

四、生態(tài)工程技術(shù)

（一）生態(tài)護岸技術(shù)

1.生態(tài)袋護岸

(1)采用生態(tài)袋填充土石，形成護岸結(jié)構(gòu)，保護河岸免受沖刷。

(2)結(jié)合植被種植，如草籽、灌木等，增強護岸穩(wěn)定性，減少水土流失。

(3)生態(tài)袋具有良好的透水性，防止河岸地下水流失，維持河岸生態(tài)平衡。

2.加筋麥克墊護岸

(1)采用加筋麥克墊作為護岸材料，增強河岸抗沖能力。

(2)結(jié)合植被種植，如草籽、灌木等，增強護岸穩(wěn)定性，減少水土流失。

(3)加筋麥克墊具有良好的透水性，防止河岸地下水流失，維持河岸生態(tài)平衡。

（二）人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

1.人工礁體

(1)采用塊石、混凝土等材料，構(gòu)建人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

(2)結(jié)合生態(tài)浮島，種植水生植物，為水生生物提供食物和棲息地。

(3)人工礁體和生態(tài)浮島形成復合生態(tài)系統(tǒng)，提高水體自凈能力，促進生物多樣性恢復。

2.生態(tài)浮床

(1)采用泡沫板、無紡布等材料，構(gòu)建生態(tài)浮床，種植水生植物。

(2)生態(tài)浮床可以吸附水中的營養(yǎng)物質(zhì)，如氮、磷等，凈化水質(zhì)。

(3)生態(tài)浮床可以提供生物棲息地，促進水生生物多樣性恢復。

五、效果評估與監(jiān)測

（一）水質(zhì)監(jiān)測

1.水質(zhì)指標

(1)監(jiān)測主要水質(zhì)指標，如溶解氧、濁度、氨氮、總磷等。

(2)定期取樣分析，評估修復效果，及時調(diào)整修復方案。

(3)結(jié)合遙感技術(shù)，實時監(jiān)測水質(zhì)變化，提高監(jiān)測效率。

2.監(jiān)測方法

(1)采用實驗室分析，如分光光度法、化學分析法等，精確測定水質(zhì)指標。

(2)結(jié)合在線監(jiān)測設備，如溶解氧傳感器、濁度計等，實時監(jiān)測水質(zhì)變化。

(3)通過綜合分析，評估修復效果，優(yōu)化修復方案。

（二）生物多樣性監(jiān)測

1.生物多樣性指標

(1)監(jiān)測水生生物多樣性，如魚類、底棲生物、浮游生物等。

(2)記錄物種數(shù)量、種類豐富度等指標，評估修復效果。

(3)結(jié)合生態(tài)學模型，預測生物多樣性恢復趨勢，優(yōu)化修復方案。

2.監(jiān)測方法

(1)采用樣線調(diào)查、樣方調(diào)查等方法，統(tǒng)計水生生物種類和數(shù)量。

(2)結(jié)合遙感技術(shù)，監(jiān)測生物群落變化，提高監(jiān)測效率。

(3)通過綜合分析，評估修復效果，優(yōu)化修復方案。

二、物理修復手段

（一）河道形態(tài)修復

1.河道形態(tài)優(yōu)化

(1)采用自然形態(tài)設計，恢復河道的蜿蜒性，增加河道長度和過流面積。

操作步驟：

前期勘察與數(shù)據(jù)收集：對目標河段進行詳細的實地勘察，包括河道現(xiàn)狀、水流條件、地形地貌、河岸材質(zhì)等。利用測量儀器（如全站儀、GPS）獲取河道縱斷面、橫斷面數(shù)據(jù)。通過水力模型模擬或現(xiàn)場流場測量，分析現(xiàn)有水流特性。

形態(tài)設計：基于自然河流形態(tài)特征（如S形、蜿蜒形），結(jié)合勘察數(shù)據(jù)，進行河道形態(tài)重構(gòu)設計。目標是增加河道的彎曲率（如增加彎曲率系數(shù)），設計新的河道中心線。通過展寬河道或調(diào)整彎道半徑，增加總河道長度和有效過流斷面面積。

實施技術(shù)：可能涉及清淤、開挖、堆筑土石方等工程。對于彎曲段，需要精確放樣和施工，確保形成設計意圖的蜿蜒形態(tài)。施工過程中需采取有效的泥沙控制措施，防止擾動造成下游淤積。

預期效果：延長水流路徑，增加水流與河床、河岸的接觸時間和表面積，有利于污染物降解和能量消耗；形成更多急流、緩流、深潭、淺灘的水力條件，為不同水生生物提供多樣化的棲息環(huán)境；增強河道的洪水調(diào)蓄能力和輸沙能力。

(2)通過河道拓寬、裁彎取直等方式，改善水流條件，提高水體自凈能力。

操作步驟：

目標設定：明確需要改善的水流條件，例如緩解洪水期水流集中、增加枯水期最小生態(tài)流量通過能力、改善水流平順度等。

方案設計：

拓寬：在關(guān)鍵河段進行適度拓寬，特別是在水流過急或狹窄處。拓寬寬度需通過水力計算確定，以平衡過流能力和生態(tài)需求?？稍O計為逐漸過渡的形狀，避免水流突變。

裁彎取直：評估現(xiàn)有急彎對水流和河岸的沖刷破壞程度。選擇對生態(tài)系統(tǒng)影響較小的彎道進行裁彎取直。取直后需考慮如何連接新舊河道，避免形成“卡口”或阻礙水流?？赡苄枰Y(jié)合護岸工程。

工程實施：按照設計方案進行土方工程。拓寬部分需注意維持一定的邊坡比，防止坍塌。取直工程需精確控制線路，確保水流順暢連接。

預期效果：拓寬能有效分散洪水流量，降低局部流速，減少沖刷；改善枯水期水流條件，保障生態(tài)基流通過；裁彎取直能縮短水流路徑，減少水流阻力，提高輸水效率；平順化的河道減少水流能耗，有利于水體縱向交換。

(3)設置人工淺灘、深潭，形成多樣化的水深和流速分布，為水生生物提供多樣化的棲息地。

操作步驟：

需求分析：確定目標水生生物群落對棲息地的要求，包括不同水層、不同流速、不同底質(zhì)等。

位置選擇：在河道中選取適宜的位置進行淺灘和深潭的構(gòu)建。通常選擇在需要增強生物多樣性、改善水質(zhì)或需要特定棲息地的區(qū)域。

形態(tài)設計：設計淺灘和深潭的平面形態(tài)、長度、寬度和相對高差。例如，設計連續(xù)的淺灘-深潭序列，或分散的孤立淺灘。確保水流能夠自然地從深潭漫過淺灘。

施工建造：使用塊石、礫石、沙子等材料堆筑或開挖形成所需的微地形?？刂坪貌牧系拇笮『图壟?，模擬自然底質(zhì)環(huán)境。確保連接處水流過渡自然，避免形成瀑布或急流，以免對生物造成傷害。

預期效果：創(chuàng)造多樣化的水下地形，形成從急流到緩流、從深水到淺水等多種水力條件，滿足不同水生生物（如魚類、底棲動物、兩棲類）的棲息、覓食、繁殖需求；增加水生植物的生長面積；提高水體紊動，有利于溶解氧的分布和污染物的混合。

2.河床修復

(1)采用生態(tài)護岸技術(shù)，如加筋麥克墊、生態(tài)袋等，保護河床免受沖刷。

操作步驟：

沖刷評估：識別河床沖刷嚴重的區(qū)域，分析沖刷原因（如流速過大、岸坡陡峭、缺乏植被覆蓋等）。

材料選擇與設計：根據(jù)水流條件、河床底質(zhì)和植被恢復需求，選擇合適的生態(tài)護岸材料。例如：

加筋麥克墊（GSM）：設計墊子的網(wǎng)格尺寸、加筋強度和厚度。確定鋪設范圍和層數(shù)。

生態(tài)袋（GeotextileBag）：選擇合適的袋型、尺寸和防滲性能。計算所需填充物的類型和數(shù)量（如沙、土、有機肥、種子等）。

基礎處理：清理河床表面雜物，對于過軟的基礎可能需要進行夯實或鋪設小型塊石墊層。

安裝施工：

GSM：將GSM墊片鋪設在需要保護的河床或岸坡上，邊緣與原河岸或基礎固定。根據(jù)需要可以多層疊加。之后在墊子上按照設計密度和高度拋投塊石或鋪設人工結(jié)構(gòu)。

生態(tài)袋：將配置好的填充物裝入生態(tài)袋，縫好袋口。按照設計排布，堆疊鋪設在河床或岸坡上。確保袋與袋之間有適當?shù)慕佑|和穩(wěn)定性。

植被種植（如適用）：在加筋麥克墊或生態(tài)袋表面（尤其是在生態(tài)袋中）種植先鋒草本植物或水生植物，有助于增加穩(wěn)定性，促進生態(tài)恢復。

預期效果：提供抗沖保護層，防止河床和岸坡被水流侵蝕；固定底泥，減少懸浮物入河；為后續(xù)植被生長提供穩(wěn)定基質(zhì)；改善岸線形態(tài)，有利于生態(tài)景觀。

(2)通過拋石、塊石堆砌等方式，形成人工礁體，為底棲生物提供附著和棲息場所。

操作步驟：

需求分析：確定需要增加底棲生物棲息地的區(qū)域，分析目標底棲生物的種類和對棲息地的要求（如附著基、隱蔽空間）。

礁體設計：設計人工礁體的類型（如塊石堆、石籠、沉木結(jié)構(gòu)）、尺寸（塊石大小、堆疊高度和寬度）、形狀和空間分布。礁體應多樣化，包含不同水深和流速區(qū)域?？紤]礁體與周圍環(huán)境的銜接。

材料選擇：選擇質(zhì)地堅硬、耐腐蝕、無毒無害的塊石或混凝土預制塊。塊石大小應具有層次性，從小到大的組合有利于提供多樣的附著面和棲息空間。

施工建造：使用起重設備或人工將塊石/預制塊按設計要求投放到河床指定位置。堆疊時應注意穩(wěn)定性，確保結(jié)構(gòu)長期存在。對于石籠，需確保綁扎材料環(huán)保且耐久。

預期效果：提供大量的物理附著表面，支持附著藻類、苔蘚等初級生產(chǎn)者；形成復雜的空間結(jié)構(gòu)，為魚類、甲殼類、昆蟲幼蟲等底棲生物提供隱蔽、覓食和繁殖場所；增加水體紊動，可能有助于提高溶解氧和懸浮有機物；可作為魚類通道，促進魚類洄游。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

操作步驟：

坡岸評估：評估需要防護的河床坡岸的坡度、土質(zhì)、水流條件以及現(xiàn)有植被狀況。

植物選擇：選擇適合當?shù)丨h(huán)境、耐水淹、耐沖刷、根系發(fā)達的鄉(xiāng)土水生或濕生植物。例如，蘆葦、香蒲、鳶尾、水生美人蕉、鄉(xiāng)土草本植物等。根據(jù)坡度選擇合適的植物類型（如高草、灌木狀植物、地被植物）。

種植設計：設計植物種植的密度、配置方式和空間布局。可考慮喬、灌、草結(jié)合，或單一品種的大面積種植。設計種植點或種植帶的分布，確保植被能有效覆蓋坡面。

種植施工：清理坡面雜物和劣質(zhì)土壤；根據(jù)植物類型選擇合適的種植方式（如直播、移栽）；確保植物根系與土壤緊密結(jié)合；必要時設置簡單的支撐或固土措施（如竹籠、木樁），尤其在初期階段。

預期效果：植物根系能有效固持土壤，防止水土流失；茂密的植被覆蓋能顯著降低水流對坡面的沖刷力；植物葉面能攔截部分降雨和漂浮物，減少入河負荷；改善河岸微環(huán)境，為水生生物提供食物和棲息地；美化河岸景觀。

（二）水體凈化設施

1.沉淀池

(1)設計合理的沉淀池，通過重力沉降作用，去除水中的懸浮顆粒物。

操作步驟：

進出水口設計：設置水流平穩(wěn)的進水口，避免造成短流和沖刷；設置在沉淀區(qū)下游的出水口，通常帶有堰或溢流口，控制出水流量。

沉淀區(qū)設計：根據(jù)水流速度和顆粒沉降速度，計算所需的沉淀面積。設計沉淀區(qū)的形狀（如矩形、圓形、三角形），通常采用較緩的坡度（如1%-5%）?？紤]設置不同深度的區(qū)域，以適應不同沉降速度的顆粒。

排泥設計：在沉淀池底部設置排泥管（通常呈V形或U形，坡度較大），用于定期清除底部沉積的污泥。設計排泥口的位置和數(shù)量，確保能有效排空池底泥漿。

輔助設施（可選）：根據(jù)需要可設置預沉池、機械排泥裝置、清水收集管等。

預期效果：有效去除水中懸浮的泥沙、有機顆粒、懸浮微生物等，降低濁度，減輕后續(xù)處理單元的負荷。

(2)結(jié)合生態(tài)浮床技術(shù)，種植水生植物，進一步凈化水質(zhì)，提供生物棲息地。

操作步驟：

浮床構(gòu)建：制作浮床平臺（常用泡沫板、高密度聚乙烯板等），按照設計要求組裝成一定大小的平臺。

植物選擇與種植：選擇適合水生環(huán)境的凈化能力強的植物（如蘆葦、香蒲、狐尾藻、浮萍等）。計算植物所需面積，在浮床上按照一定密度種植。可在植物根區(qū)添加土壤或基質(zhì)，以提高凈化效果。

布設與固定：將組裝好的生態(tài)浮床布設在水體中適宜的區(qū)域（如緩流區(qū)、滯留區(qū)），并進行固定，防止被水流沖走。確保浮床下有足夠的水深，植物根系能浸入水中。

維護管理：定期監(jiān)測植物生長狀況，及時補充或更換死亡植物。根據(jù)需要調(diào)整浮床位置。

預期效果：水生植物通過根系吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽；植物葉面和根系能吸附、分解部分有機污染物；增加水體溶解氧；為魚類、昆蟲等提供棲息地；美化水體景觀。

(3)定期清淤，防止沉淀池淤積，保持其凈化效果。

操作步驟：

制定清淤計劃：根據(jù)沉淀池的淤積速度和處理水量，制定清淤頻率和周期（如每年、每兩年）。

清淤前準備：設置圍堰或圍隔，隔離清淤區(qū)域；準備清淤設備（如挖掘機、泥漿泵、運輸車輛）；制定安全預案。

清淤實施：使用挖掘機等設備清除排泥管附近的污泥，或通過泥漿泵將池底污泥抽出。將污泥運至指定的處理場所（如堆肥場、填埋場）。

清淤后檢查：清淤完成后，檢查沉淀池底部是否清理干凈，確認排泥管通暢。

預期效果：保持沉淀池的有效容積，確保其持續(xù)的沉淀功能；維持出水水質(zhì)穩(wěn)定；防止污泥積累過多影響后續(xù)處理工藝或產(chǎn)生二次污染。

2.水生植被恢復

(1)選擇適宜的水生植物，如蘆葦、香蒲、鳶尾等，種植在岸邊或水中，吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

操作步驟：

環(huán)境評估：評估目標區(qū)域的水深、水流、光照、底質(zhì)等條件，確定適合種植水生植物的生境類型（如挺水帶、浮葉帶、沉水帶）。

植物選擇：根據(jù)生境類型和水質(zhì)目標，選擇合適的鄉(xiāng)土水生植物品種?？紤]植物的凈化能力、生長速度、適應性和景觀效果。避免引入外來入侵物種。

種苗準備：獲取健康、優(yōu)質(zhì)的種苗（如分株、扦插、直播等）。確保種苗規(guī)格一致，無病蟲害。

種植設計與布設：規(guī)劃種植區(qū)域和種植模式（如條帶狀、塊狀、混合種植）。設計合理的種植密度，避免過度擁擠影響生長和凈化效率。在岸邊區(qū)域，可構(gòu)建人工濕地植物帶。

種植施工：在適宜的季節(jié)進行種植。按照設計要求挖坑或平整種植床，將種苗植入。確保種苗根系穩(wěn)固。種植后初期加強水源管理和植物保護。

預期效果：水生植物根系能吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)鹽，降低水體富營養(yǎng)化程度；植物葉面能吸附懸浮顆粒物，沉降水體；增加水體溶解氧；穩(wěn)定河岸，防止侵蝕；改善水體感官性狀，提升景觀價值；為水生生物提供食物和棲息地。

(2)通過水生植物的根系和葉片，攔截懸浮物，提高水體透明度。

操作步驟：此效果主要通過上述“水生植被恢復”步驟中植物的生長來實現(xiàn)，是植物生理活動和水力作用的結(jié)合。具體操作步驟已在該部分詳述。

預期效果：水生植物的根系和密集的葉片能有效攔截和吸附水中的懸浮顆粒物（如泥沙、有機碎屑），減緩水流，促進顆粒物的沉降，從而提高水體的透明度。

(3)建立水生植被群落，形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，增強水體自凈能力。

操作步驟：

群落設計：設計多樣化的植物群落結(jié)構(gòu)，包括不同類型（挺水、浮葉、沉水）、不同高度、不同生長習性的植物組合。模擬自然群落結(jié)構(gòu)，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抵抗力。

混合種植：在種植時，將不同類型的植物按一定比例混合種植，形成復合生態(tài)系統(tǒng)。注意植物間的生態(tài)關(guān)系，避免惡性競爭。

長期維護：建立完善的監(jiān)測和維護體系，定期清除過多生長的植物（避免堵塞水流），補充衰亡植物，控制外來物種入侵，保持群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和健康。

預期效果：形成結(jié)構(gòu)復雜、功能完善的水生植被生態(tài)系統(tǒng)，具備更強的物質(zhì)循環(huán)和能量流動能力；能夠長期、穩(wěn)定地維持水體的清潔，提高水體自凈功能；增強生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應能力；提供更豐富的生物多樣性支持。

三、水力調(diào)控手段

（一）流量調(diào)控

1.流量調(diào)節(jié)

(1)通過修建堰壩、水閘等設施，調(diào)節(jié)河道流量，保證生態(tài)需水。

操作步驟：

需求分析：明確生態(tài)需水的目標，包括維持河道生態(tài)基流、滿足水生生物生命周期需求（如繁殖、洄游）、支持水生植被生長等。根據(jù)水文數(shù)據(jù)和生態(tài)學要求，確定不同時段（豐水期、枯水期、不同季節(jié)）的生態(tài)流量范圍。

設施選型與設計：根據(jù)河道條件、流量調(diào)節(jié)范圍、控制精度要求等，選擇合適的調(diào)節(jié)設施類型（如低水頭堰、生態(tài)水閘、活動堰門等）。進行詳細的工程設計，包括結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)選擇、運行機制設計等。

施工建造：按照設計方案進行施工。確保設施安裝到位，運行機制靈活可靠。同時需考慮設施對下游水生生物通道的影響，必要時設置魚道或其他過魚設施。

運行控制：建立流量監(jiān)測系統(tǒng)（如安裝流量計），結(jié)合生態(tài)需水要求，通過操作堰壩或水閘，精確調(diào)控下泄流量。制定運行規(guī)程，確保流量調(diào)控在生態(tài)目標范圍內(nèi)。

預期效果：根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)河道流量，滿足生態(tài)系統(tǒng)的基本用水需求；緩解極端洪水或干旱對水生態(tài)系統(tǒng)的沖擊；維持河道一定的流動狀態(tài)，防止水體停滯和富營養(yǎng)化；為水生生物提供更接近自然的水流變化模式。

(2)設置生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，根據(jù)季節(jié)和水質(zhì)情況，動態(tài)調(diào)整流量，模擬自然流量變化。

操作步驟：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：建立水文監(jiān)測站網(wǎng)，實時監(jiān)測河道水位、流速、流量；建立水質(zhì)監(jiān)測點，定期監(jiān)測關(guān)鍵水質(zhì)指標；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)（降雨量、蒸發(fā)量）。

生態(tài)模型：利用生態(tài)水力學模型或基于經(jīng)驗的方法，建立流量與生態(tài)系統(tǒng)響應的關(guān)系模型。模擬不同流量情景下水生生物、水質(zhì)、植被等的響應。

發(fā)布系統(tǒng)：開發(fā)或集成生態(tài)流量發(fā)布系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和預設的生態(tài)目標、模型預測結(jié)果，自動或半自動生成生態(tài)流量調(diào)度方案。

執(zhí)行與反饋：將發(fā)布系統(tǒng)輸出的流量指令傳遞給流量調(diào)控設施（如水閘控制中心），執(zhí)行流量調(diào)節(jié)。同時，持續(xù)監(jiān)測實際生態(tài)響應，對發(fā)布系統(tǒng)進行校準和優(yōu)化。

預期效果：實現(xiàn)流量的精細化、智能化調(diào)控，使河道流量變化更接近自然節(jié)律；提高水資源利用效率，在滿足生態(tài)需水的同時，兼顧其他用水需求；增強生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應能力；提升水生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性。

(3)通過生態(tài)補水工程，如人工降雨、地下水補給等，補充枯水期流量，維持水體生態(tài)功能。

操作步驟：

補水必要性評估：分析目標河段枯水期的流量過程，評估其是否低于生態(tài)基流閾值。確定需要補水的時段和流量規(guī)模。

補水水源選擇：根據(jù)當?shù)厮Y源條件，選擇合適的補水水源。例如，利用水庫、泉水、再生水等。人工降雨通常適用于小范圍、短期應急補水，技術(shù)難度和成本較高。

補水設施建設：建設必要的輸水管道、泵站或取水口，將水源輸送到需要補水的河段。設計合理的補水點和補水方式（如定點注入、沿線均勻注入），避免對下游水體造成沖擊。

補水計劃與控制：制定詳細的補水計劃，包括補水時間、補水量、補水速率等。通過控制設施精確調(diào)節(jié)補水過程，模擬自然降雨或融雪的脈沖過程。

預期效果：在枯水期維持河道一定的流量，保證生態(tài)基流通過，支持水生生物生存和水生植被生長；維持河道水體交換，防止水體老化、富營養(yǎng)化；保障下游生態(tài)用水需求。

2.水位調(diào)控

(1)通過調(diào)節(jié)水庫水位，形成周期性的水位變化，模擬自然水位波動，促進水生生物繁殖。

操作步驟：

目標設定：明確需要通過水位調(diào)控來促進的水生生物繁殖活動，了解這些生物對水位變化的敏感期和需求（如特定水位范圍、水位漲落速率）。

水庫調(diào)度方案設計：基于生態(tài)需求，設計水庫的調(diào)度規(guī)則。例如，在繁殖季節(jié)來臨前，將水位降至較低水平，然后逐步升高；或在繁殖期通過泄洪、放水等方式，模擬自然洪水脈沖，創(chuàng)造適宜的繁殖條件。

實施調(diào)度：按照設計的調(diào)度方案，通過水庫閘門等控制設施，調(diào)節(jié)水庫蓄水量和下泄流量，控制下游水位的變化過程。

監(jiān)測與評估：監(jiān)測水位變化過程及下游水生生物的繁殖響應，評估調(diào)度方案的效果，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整優(yōu)化。

預期效果：創(chuàng)造更接近自然的水位波動模式，刺激水生生物（特別是魚類）的繁殖行為；為繁殖生物提供適宜的產(chǎn)卵場；增加水體分層和混合，促進營養(yǎng)鹽循環(huán)和溶解氧分布；改善下游濕地和河岸帶的生態(tài)條件。

(2)設置生態(tài)水位控制裝置，根據(jù)生態(tài)需求，調(diào)節(jié)水位，減少對水生態(tài)系統(tǒng)的干擾。

操作步驟：

需求分析：識別水生態(tài)系統(tǒng)對水位的敏感環(huán)節(jié)，如關(guān)鍵物種的繁殖期、越冬期，水生植被的生長季、休眠期等。

裝置選擇與設計：選擇合適的生態(tài)水位控制裝置，如可調(diào)式堰、生態(tài)閘門、自動水位控制閥等。設計裝置的調(diào)節(jié)范圍和精度，確保能根據(jù)生態(tài)需求實現(xiàn)精細化的水位調(diào)控。

安裝與集成：將控制裝置安裝在關(guān)鍵位置（如水庫出口、主要河道控制點）。將其集成到自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)基于預設程序或?qū)崟r數(shù)據(jù)的自動調(diào)節(jié)。

運行管理：制定運行規(guī)程，定期檢查裝置運行狀態(tài)，根據(jù)生態(tài)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整水位控制策略。

預期效果：實現(xiàn)對水位的精確控制，滿足不同生態(tài)階段對水位的需求；減少人工活動對自然水位的干擾；為水生生物提供更穩(wěn)定、適宜的生存環(huán)境；提高水資源利用的生態(tài)效益。

(3)通過人工放水，形成洪水脈沖，模擬自然洪水過程，促進河道生態(tài)系統(tǒng)的更新和恢復。

操作步驟：

必要性評估：評估目標河段是否缺乏自然洪水過程，以及缺乏洪水對生態(tài)系統(tǒng)（如河道形態(tài)、底泥、生物群落）造成的負面影響。

洪水脈沖設計：設計人工洪水脈沖的參數(shù)，包括流量規(guī)模、持續(xù)時間、水位漲幅、漲落速率等。參數(shù)設計需基于對自然洪水過程的模擬或經(jīng)驗，并考慮下游的接受能力和潛在風險。

計劃與審批：制定詳細的人工放水計劃，包括放水時間、水源、流量控制方案、安全措施等。按照規(guī)定程序報批。

實施放水：在批準后，按照計劃精確控制放水過程。密切監(jiān)測放水過程中的河道水位、水流變化以及生態(tài)系統(tǒng)的響應。

效果評估與恢復：放水結(jié)束后，評估洪水脈沖對生態(tài)系統(tǒng)的積極影響（如沖刷淤積、更新底泥、促進繁殖、塑造形態(tài)等）。根據(jù)評估結(jié)果，決定是否需要后續(xù)的生態(tài)恢復措施。

預期效果：模擬自然洪水過程，對河道進行“清淤”和形態(tài)塑造；更新河道底泥，可能釋放沉積的養(yǎng)分（需謹慎評估）；為依賴洪水的生物（如某些魚類、兩棲類）提供繁殖契機；打破原有生態(tài)平衡，促進生物群落的演替和多樣性恢復；增強生態(tài)系統(tǒng)的韌性和抵抗能力。

2.水力混合

(1)通過安裝曝氣設備，如鼓風曝氣、微孔曝氣等，增加水體中的溶解氧，提高水體自凈能力。

操作步驟：

溶解氧監(jiān)測：在目標水體布設溶解氧監(jiān)測點，實時或定期監(jiān)測水體溶解氧水平，確定需要增氧的區(qū)域和時段。

曝氣設備選型與設計：根據(jù)水體規(guī)模、水深、水流條件、增氧效率要求等，選擇合適的曝氣設備類型（如鼓風曝氣系統(tǒng)、膜式微孔曝氣器、水車式曝氣機等）。計算所需曝氣量（氣水比）。

布設與安裝：在水體中合理布設曝氣設備，確保氣泡能有效彌散到水體中?？紤]曝氣器與水底的距離，避免過度沖擊河床。連接好空氣管路和動力系統(tǒng)。

運行控制與維護：啟動曝氣系統(tǒng)，根據(jù)溶解氧監(jiān)測結(jié)果，調(diào)節(jié)曝氣量。定期檢查曝氣設備運行狀況，清理堵塞的微孔，更換損壞的部件。

預期效果：直接向水體中補充氧氣，提高溶解氧濃度，特別是改善底層水的溶解氧水平；有利于好氧微生物的生長繁殖，增強水體自凈能力，分解有機污染物；促進水生植物生長；為魚類等水生生物提供更好的生存條件。

(2)結(jié)合生態(tài)浮島，通過水生植物的根系，促進水體中的氧氣傳遞，提高水體溶解氧水平。

操作步驟：

生態(tài)浮島構(gòu)建：參照“水體凈化設施-水生植被恢復”中生態(tài)浮床的構(gòu)建步驟，制作并布設生態(tài)浮島。

植物種植：在浮島上種植耐水淹、根系發(fā)達的水生植物（如蘆葦、香蒲、伊樂藻等）。確保植物根系能充分浸入水中。

系統(tǒng)運行：生態(tài)浮島部署后，植物的光合作用會向水中釋放氧氣。發(fā)達的根系在水中攪動，也能增加水體中的氧氣傳遞速率。

維護管理：定期維護浮島，清理植物葉片上的污垢，補充或更換死亡植物，確保植物健康生長。

預期效果：通過植物光合作用直接增氧；植物根系在水中擺動，類似微型攪拌器，增加水體紊動，促進空氣與水體的接觸，提高氧氣溶解效率；結(jié)合水生植物自身的凈化能力，形成“增氧-凈化”復合效應。

(3)優(yōu)化曝氣設備布局，確保水體充分混合，提高曝氣效率。

操作步驟：

水力模型模擬（可選）：對目標水體進行水力模型模擬，分析水流模式和混合效果。模擬不同曝氣設備布局方案下的水體混合情況。

現(xiàn)場勘查與布設：結(jié)合模型結(jié)果或現(xiàn)場經(jīng)驗，確定曝氣設備的最佳布設位置和數(shù)量。考慮曝氣器應面向水流方向，或設置在能產(chǎn)生局部渦流的位置，以促進水體混合。

調(diào)整運行參數(shù)：嘗試不同的曝氣方式（如間歇曝氣、變頻曝氣）和曝氣強度，觀察水體混合和溶解氧分布的變化，找到最優(yōu)運行參數(shù)。

監(jiān)測與評估：在運行過程中，監(jiān)測不同位置的溶解氧、濁度等指標，評估曝氣混合效果，并根據(jù)評估結(jié)果進一步優(yōu)化布局和運行。

預期效果：提高曝氣設備與水體的接觸效率，增加單位曝氣量產(chǎn)生的增氧效果；促進水體縱向和橫向混合，減少水體分層，實現(xiàn)更均勻的溶解氧分布；避免局部區(qū)域溶解氧過高或過低；降低曝氣能耗，提高經(jīng)濟效益。

四、生態(tài)工程技術(shù)

（一）生態(tài)護岸技術(shù)

1.生態(tài)護岸技術(shù)

(1)生態(tài)袋護岸

操作步驟：

基線調(diào)查：詳細調(diào)查河岸狀況，包括坡度、長度、土質(zhì)、水流、現(xiàn)有植被、沖刷情況等。

設計與材料選擇：根據(jù)基線調(diào)查結(jié)果，設計護岸結(jié)構(gòu)。選擇合適的生態(tài)袋尺寸、厚度和抗拉強度。確定填充材料的類型（如級配砂石、土工復合料、有機肥等）和比例。

施工準備：清理河岸基礎，平整坡面。準備好生態(tài)袋、填充材料、錨固件（如錨桿、U型釘）等。

安裝施工：

按設計要求，將填充材料裝入生態(tài)袋，確保填充密實，但避免過度壓實影響后期植物生長。

使用錨固件將生態(tài)袋固定在坡面上，從下往上逐層鋪設。相鄰袋口應縫合或搭接，確保整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

鋪設完成后，可在袋面上按設計種植先鋒草本植物或水生植物，有助于快速覆蓋坡面，增強穩(wěn)定性。

后期維護：觀察植物生長情況，及時清理雜草，補充或更換死亡植物。監(jiān)測護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

適用范圍：適用于坡度較緩（一般<1:1.5）、沖刷不嚴重的河岸或灘地防護。特別適用于需要快速綠化、提供生物棲息地的場景。

(2)加筋麥克墊護岸

操作步驟：

基線調(diào)查：參照生態(tài)袋護岸。

設計與材料選擇：設計護岸結(jié)構(gòu)，選擇合適的GSM墊片規(guī)格（網(wǎng)格尺寸、加筋強度、厚度）。確定后續(xù)鋪設的塊石或生態(tài)材料類型。

施工準備：參照生態(tài)袋護岸。

安裝施工：

將GSM墊片鋪設在清理好的坡面上，確保邊緣與基礎緊密貼合。必要時可使用錨固件輔助固定。

在GSM墊片上按照設計要求，均勻拋投塊石或鋪設其他生態(tài)材料。塊石應大小搭配，相互嵌鎖，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

確保塊石或生態(tài)材料覆蓋GSM墊片表面，形成連續(xù)的保護層。

后期維護：監(jiān)測護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，清理被沖走的塊石，補充缺失部分。

適用范圍：適用于坡度相對較陡（可達1:1）、水流較急、需要較高抗沖能力的河岸防護。能提供較好的結(jié)構(gòu)支撐和抗沖性能。

(3)植被護坡，種植耐水性植物，增強河床穩(wěn)定性，減少水土流失。

操作步驟：

基線調(diào)查：參照生態(tài)袋護岸。

設計與植物選擇：設計植被種植區(qū)域和模式。選擇適合當?shù)丨h(huán)境、耐水淹、耐沖刷、根系發(fā)達的鄉(xiāng)土水生或濕生植物。根據(jù)坡度選擇合適的植物類型。

施工準備：清理河岸基礎，平整坡面。準備好植物種苗、種植基質(zhì)（如泥炭土、有機肥）、固定材料（如竹簾、木樁）等。

種植施工：

對于岸邊陡坡，可先設置臨時或永久的支撐結(jié)構(gòu)（如竹簾、木樁），防止坡面沖刷。

按設計要求進行植物種植（直播、移栽等）。確保植物根系與土壤緊密結(jié)合。

對于岸坡較緩的區(qū)域，可直接種植，并適當覆蓋保濕、防沖材料。

后期維護：觀察植物生長情況，及時清除雜草，補充或更換死亡植物。根據(jù)需要調(diào)整灌溉和施肥。

適用范圍：適用于坡度適中或較緩、水流較緩、需要長期穩(wěn)定防護和生態(tài)修復的河岸或灘地。特別適用于需要改善河岸景觀和生物多樣性的場景。

（二）人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

1.人工生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

(1)人工礁體

操作步驟：

需求分析：確定需要增加底棲生物棲息地的區(qū)域，分析目標底棲生物的種類和對棲息地的要求（如附著基、隱蔽空間、底質(zhì)類型）。

設計與材料選擇：設計人工礁體的類型（如塊石堆、石籠、混凝土預制塊、沉木結(jié)構(gòu)等）、尺寸（塊石大小、堆疊高度和寬度）、形狀和空間分布。選擇合適的礁體材料（天然塊石、混凝土、木材等），確保材料環(huán)保、耐久、無毒。

施工建造：按照設計方案，使用起重設備或人工將礁體材料投放到河床指定位置。堆疊時注意穩(wěn)定性，確保結(jié)構(gòu)長期存在。對于石籠，需確保綁扎材料環(huán)保且耐久。礁體之間保持一定空隙，有利于水流交換和生物進入。

后期監(jiān)測與維護：建立監(jiān)測計劃，定期觀察礁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，監(jiān)測底棲生物群落的變化。對破損的礁體進行修復或補充。

適用范圍：適用于各種水流條件的河床或湖底，特別是需要增加底棲生物多樣性、改善水質(zhì)、美化水環(huán)境的區(qū)域。

(2)生態(tài)浮島

操作步驟：

需求分析：確定需要凈化水質(zhì)、增加生物多樣性的區(qū)域，分析水生植物的生長條件和生態(tài)需求。

浮島構(gòu)建：參照“水體凈化設施-水生植被恢復”中生態(tài)浮床的構(gòu)建步驟。制作并布設生態(tài)浮島。

植物種植：在浮島上種植凈化能力強、根系發(fā)達的水生植物（如蘆葦、香蒲、鳶尾、美人蕉、美人藻、本土浮葉植物等）。確保種植密度適宜，有利于植物生長和凈化效果發(fā)揮。

系統(tǒng)運行與維護：將生態(tài)浮島布設在水體中適宜的區(qū)域（如緩流區(qū)、滯留區(qū)、富營養(yǎng)化水體）。定期維護浮島，清理植物葉片上的污垢，補充或更換死亡植物，確保植物健康生長。根據(jù)需要調(diào)整浮島位置。

適用范圍：適用于富營養(yǎng)化水體、湖泊、池塘、緩流河段等，需要去除氮、磷等營養(yǎng)鹽、降低濁度、增加生物多樣性的場景。

五、效果評估與監(jiān)測

（一）水質(zhì)監(jiān)測

1.水質(zhì)監(jiān)測

(1)監(jiān)測主要水質(zhì)指標

操作步驟：

確定監(jiān)測指標：根據(jù)水生態(tài)修復目標和評價要求，選擇關(guān)鍵水質(zhì)指標。通