生态水利学结课PPT课件

1、第1页/共45页对课程的意见与建议首先，谈谈自己对本门课程的感受吧。很感谢黄老师这六个星期对我们的教导，通过六个星期的理论学习和“求索溪”的实践，使我对生态水利学有了基本的了解。本学期很多课程老师是随便上上，学生随便听听，打酱油成分居多，但可以看得出黄老师是真正用心备过每一节课，始终用热情洋溢的讲课让同学们尽可能在你的课上多学到些东西，并且采用多种形式活跃课堂气氛。相信大家都看到了老师的用心所以上课也是比较积极的。第2页/共45页 通过老师的讲解，我也渐渐地对这门课程也产生了比较浓厚的兴趣。感觉这门课程的确是和我们水文专业以后所从事工作大有关联。 水利工程发展异常迅速的今天，落后的生态环保工程

2、同快速发展的水电产生了严重的矛盾，而日益严峻的水环境也迫使生态水利这一门学科得以快速前进发展。在今后的水利建设中，生态水利是其中的关键环节，而我坚信生态水利这门学科必定大放异彩。下面我提出几点这学期教学和学习的建议和意见，希望能够对以后老师的教学有所帮助。第3页/共45页意见与建议： 上课没有课本，对学生的生态水利课专业知识学习有一定影响，学生若都有课本，效果可能会更好。 生态水利学不是一门专业课，但我觉得它还是比较重要，对我们以后的发展也很有帮助，但课时偏少，希望能适当增加课时。第4页/共45页课程的内容比较多，不可能每个方面都涉及到，可以选择几个当前比较热门而且应用性强的，让同学们把这几个

3、方面吃透，效果可能会比较好。平时课堂纪律好像不太理想，课上经常乱哄哄的，平时课堂纪律好像不太理想，课上经常乱哄哄的，出勤率也不是很理想，希望老师在今后的授课中能出勤率也不是很理想，希望老师在今后的授课中能多强调一下这方面的问题。多强调一下这方面的问题。第5页/共45页今后的课堂教学中，能够像上次的演讲一样，让今后的课堂教学中，能够像上次的演讲一样，让大家自己主动搜集材料，然后上台讲解，这样不仅大家自己主动搜集材料，然后上台讲解，这样不仅可以活跃课堂积极性，而且还能促进大家主动发现可以活跃课堂积极性，而且还能促进大家主动发现问题，寻找答案，积极思考。问题，寻找答案，积极思考。在课堂上多提一些问题

4、，这样能够引起一些课堂在课堂上多提一些问题，这样能够引起一些课堂上喜欢开小差的同学的警示，提高课堂的授课效率。上喜欢开小差的同学的警示，提高课堂的授课效率。在今后的施教过程中，涉及到新型的技术时，能在今后的施教过程中，涉及到新型的技术时，能够尽可能多的引用一些实际工程案例或视频来作具够尽可能多的引用一些实际工程案例或视频来作具体讲解。体讲解。第6页/共45页对生态水利学的认识与了解 通过老师的综合拓展，以及翔实丰富的实例及与其他新兴技术的接轨拓展让我对生态水利这门学科有了更深的了解。虽然课时少、任务重，但课堂授课内容还是相当丰富的，下面只是一些浅显见解。第7页/共45页第8页/共45页生态水利

5、问题的提出： 传统的水利工程是以水流的控制目标建筑水工建筑物 ,以满足人们对供水 , 防洪 , 水力发电 , 航运等需求 。人们为 了控制水流 ,或者改变了自然的水生态系统 , 或者把水从生态 系统中分割出来 。当水体在改变的生态系统中或在某种人工 环境中 ,或者水体脱离了生物群落 ,自净能力就会降低 , 以致造 成水的供需矛盾突出 .水环境污染 , 使水资源有效利用量减 少 ; 严重干旱 ,加剧了供水紧缺 。这些都造成了水资源短缺 ,生态严重失衡 。第9页/共45页l1999 年刘昌明发表了“中国21 世纪水供需分析:生态水利研究”,提出了水转化是水资源评价的基础,建议在水资源供需平衡的研究

6、中, 把生态水利和环境水利结合在一起。l2002 年10 月,水利部国际合作与科技司司长董哲仁教授,提出了生态水工学- 人与自然和谐工程。指出在健全的生态系统中水体与生物群落相互依存,形成了江河湖泊的自净能力,水工学吸收融合生态学,建立和发展生态水工学,为生态水利研究奠定了理论基础 。第10页/共45页所谓生态水利(Ecologicalhydraulicengineering)是人类文明发展到“生态文明”时代的水资源利用的一种途径和方式。它以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会持续发展服务。桂林山水第11页/共45页第12页/共45页内容：内容：第13页/共45页生态水利研

7、究的理论基础第14页/共45页推进生态水利建设的措施第15页/共45页第16页/共45页 三、实施流域综合规划实施流域综合规划 流域规划必须合理确定水源林的面积比重及森林结构,同时制定水土保持目标,逐步治理流失区,控制工矿、交通、建筑等经济活动中所产生的新的水土流失。第17页/共45页四、合理配置水资源四、合理配置水资源一、将水资源管理纳入法制化、科学化、一体化的轨道。二、建立适应社会主义市场机制的资源分配机制。三、协调配置流域的水资源。四、严格控制地下水的开采量,防止地下水资源枯竭和被污染。第18页/共45页五、完善防汛体系建设五、完善防汛体系建设u防汛体系建设要坚持防治并重,软硬件同建,工

8、程和非工。u程措施并举的原则,区分轻重缓急,逐步实施。宜昌防汛体系建设第19页/共45页六、发展抗旱农业六、发展抗旱农业采取节水灌溉措施采取生物抗旱措施甘肃省发展“梯田+ 水窖+ 地膜+ 结构调整”的旱作模式,在未增加灌溉的情况下取得了良好的增产效果。第20页/共45页七、城镇生态水利建设七、城镇生态水利建设 尽管我国城镇目前用水比例较小,但居民城镇化进程步伐很快,城市洪涝、缺水和水污染日益严重,缓解这一矛盾已是当务之急。未来城镇设想图第21页/共45页 八、八、农村生态水利建农村生态水利建设设 建设农村生态水利的基础是发展生态农业,只有广大农村应用生物防治技术,利用生物链达到循环利用,逐步减

9、少农药、化肥、锄草剂等用量,种植无公害食品、有机食品,才能从根本上控制农村的污染源。第22页/共45页生态水利研究展望 生态水利是一个长期的系统工程,需有现代科学技术,尤其是生物科学,以及雄厚的经济实力作基础才能实现。生态水利的进一步发展将成为自动化生态水利。 未来的生态水利将是这样的:流域的中上游由“绿色水库”、“绿树水库”、水库和湖泊组成的调蓄系统可有效地调节水资源 。流域内实施生态农业,农作物一般只使用无害农药,不施用有害农药、化肥和激素;洪涝区种植的春夏作物可耐半个月的水淹而照样有良好的收成;干旱区的作物即使一个月不下雨也不怕干旱。城镇实现生态化,工业和生活废水90 %以上循环利用,达

10、到微量排污。水资源得到有效保护,能比较合理地分配资源;沿海地区通过海水淡化而获取廉价的水资源,部分地区应用生物工程措施种植盐生植物,直接利用海水灌溉。水位能资源在不破坏生态环境的基础上得到充分利用,如潮汐电站、海浪电站为沿海提供充足的环保能源。水资源管理实行自动化测报,流域水利管理中心可显示各时空的资源量和质,并按生态经济规律自动调控水资源。真正实现绿色、健康、有机发展。第23页/共45页拓展案例：莱茵河生态修复第24页/共45页河流生态修复研究背景 人类对河流的生态环境修复的认知和实践经历了漫长的过程。发达国家对河流的保护行动始于20世纪30年代，到20世纪的60年代末开始以污染治理为主的水

11、质修复，美国、日本和欧洲各国分别建立了水污染防治法，并采取了产业结构调整、清洁生产、普及下水管道、建设污水处理厂和河道水质净化技术等综合措施，到20世纪80年代初，这些国家的污染问题得到了一定程度的解决。 20世纪70年代，人们在实践中逐步认识到河流是城市生态系统和景观体系的稀缺资源，又是城市的生命之源和活力之源，对传承城市历史文化起着不可须臾的重要作用。自此，欧美和日本等发达国家的城市建设从单纯的道路网络建设开始向水和绿生态网络的建设方向发展。进入21世纪以后，不仅是欧美日等发达国家，中国北京、上海等多个亚洲国家的城市也开始了对城市河流景观与生态环境的治理。第25页/共45页 近年来，随着城

12、市化进程的不断加速、防洪工程的逐步实施、国民经济的迅速发展和用水量的持续增长，我国诸多河流的生态环境问题日趋凸显，许多城市在城市建设规划中开始重视河网水系的规划和河岸的整治与美化，有多个城市进行了集“安全、环境、生态、景观、文化”等多种元素为一体，具有“自然、亲水、文明”特征的现代城市河道综合治理，旨在提高和改善城市河流在经济发展、生态环境和人居质量，以及文化传承等方面的作用。第26页/共45页 至此，在人们提出“生态水利”这个新型词汇后，关于水利开发与生态环境保护的问题，已经成为人与自然和谐相处中的一个重要课题，现在社会上对这个问题很关注，争论也非常激烈。 在我看来，水利工程设施不仅要具备河

13、流传统治理的各种功能，比如防洪、供水、水土保持等，同时还应该达到接近自然的目的。亲河川工程既经济又可以保持自然景观，它能使人类从物质文明进步到精神文明，从工程技术进步到工程艺术，从实用价值进步到美学价值。 提到生态水利，就有了河流的治理，河流的治理除了要满足人类社会的需求外，还要满足维护生态系统稳定性及生物多样性的需求，同时把河流的自然状态或原始状态作为河流整治及人类干预的尺度，从而发展更深的生态技术和理论。 建设生态型的水利工程可以在一定的程度上减轻对生态的破坏，它也需要进行技术经济论证，保证技术的可行性和经济的合理性。 第27页/共45页河流生态恢复第28页/共45页河流生态修复的主要技术

14、方法第29页/共45页缓冲区恢复作用：第30页/共45页植被恢复作用植被恢复作用第31页/共45页第32页/共45页生物生物 - -生态修复生态修复生物生物-生态修复是生态修复和构建自然环境和人居环生态修复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，主要包括：境和谐统一的主要技术，主要包括：第33页/共45页生境修复生境修复生境修复技术涉及多个领域的技术：生境修复技术涉及多个领域的技术：u浅滩浅滩深塘结构的再造深塘结构的再造有助于植被的良好发育和构建多样有助于植被的良好发育和构建多样性的生物栖息地性的生物栖息地,还可营造天然的河流景观。还可营造天然的河流景观。u裁弯河流的恢复裁弯河流

15、的恢复则可利用弯曲河流消耗河流能量则可利用弯曲河流消耗河流能量 强化河流强化河流的自净功能的自净功能,同时恢复河流的天然景观同时恢复河流的天然景观, 是实现流域中河流回是实现流域中河流回归自然的重要改造措施。归自然的重要改造措施。u鱼道恢复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则是近年来河流系统生态修复中最受关注的问题之一之一鱼道是当今鱼道是当今最受关注问最受关注问题之一题之一第34页/共45页水生生物群落修复技术 第35页/共45页经典案例：莱茵河生态修复 莱茵河莱茵河是一条著名的国际河流，流域面积170000km2,在欧洲仅次于伏尔加河和多瑙河，位于第三位。它发源于瑞士阿尔卑斯

16、山圣哥达峰卡，自南向北流经瑞士、列支敦士登、奥地利、德国、法国和荷兰等九个欧洲国家，于鹿特丹港附近注入北海。全长1360公里。自古以来莱茵河就是欧洲最繁忙的水上通道，也是沿途几个国家的饮用水源。第36页/共45页 新闻链接：欧洲运输大动脉莱茵河.mp4第37页/共45页 莱茵河自莱茵河自18171817年著名的年著名的“图拉整治图拉整治”之后，大力发展航之后，大力发展航运，沿江修建码头、铁路和公路等基础设施，使莱茵河流域运，沿江修建码头、铁路和公路等基础设施，使莱茵河流域成为重要的交通枢纽。多年来沿莱茵河干流形成了成为重要的交通枢纽。多年来沿莱茵河干流形成了6个世界文个世界文明的工业基地，它们

17、是巴塞尔明的工业基地，它们是巴塞尔-米卢斯米卢斯-弗莱堡，斯特拉斯堡，弗莱堡，斯特拉斯堡，莱茵莱茵-内卡，莱茵内卡，莱茵-美茵，科隆美茵，科隆-鲁尔和鹿特丹。鲁尔和鹿特丹。 莱茵河的水环境问题莱茵河的水环境问题也随着大面积的沿也随着大面积的沿 流域流域的洪泛平原被开发利用的洪泛平原被开发利用而日益尖锐。莱茵河在而日益尖锐。莱茵河在20世纪世纪5050年代初本来水年代初本来水质尚可，质尚可，5050年代末开始年代末开始日益恶化，日益恶化，6060年代更加年代更加恶化，必须加以恶化，必须加以整治整治。第38页/共45页莱茵河行动莱茵河行动计划目标计划目标1 1回复莱茵河的生态系统必须使水质达到能使

18、较高等鱼类回归回复莱茵河的生态系统必须使水质达到能使较高等鱼类回归的标准的标准2 2使莱茵河河水只用简单的处理就可以引用使莱茵河河水只用简单的处理就可以引用3 3必须减少有害物质污染，改善河流沉积物的质量，使之达到必须减少有害物质污染，改善河流沉积物的质量，使之达到可用作陆地及填海的标准可用作陆地及填海的标准主要行动主要行动1制定并量化整个莱茵河的水质目标制定并量化整个莱茵河的水质目标2截止到截止到19951995年，在年，在19851985年的基础上，年的基础上，在各个工业部门应用最新技术，实在各个工业部门应用最新技术，实现现4343种物质减排种物质减排50%50%的目标的目标3制定并执行减

19、少意外排放的目标制定并执行减少意外排放的目标4初步制定扩散污染源清单，制定减初步制定扩散污染源清单，制定减少扩散污染计划少扩散污染计划5制定并执行有关水文、生物制定并执行有关水文、生物 及形态及形态变化的计划变化的计划第39页/共45页整治关键 1963 1963年年，包括德国在内的莱茵河流域各国与欧，包括德国在内的莱茵河流域各国与欧共体代表，在保护莱茵河国际委员会共体代表，在保护莱茵河国际委员会(ICPR)范围内范围内签订了合作。签订了合作。 1976 1976年，该委员会乂先后通过年，该委员会乂先后通过“防止化学物质污防止化学物质污染染M茵河协定茵河协定”以及以及“氯化物污染莱茵河协定氯化物污染莱茵河协定”，逐步，逐步开始莱茵河污染治理工作。莱茵河保护委员会下设开始莱茵河污染治理工作。莱茵河保护委员会下设若干个专门工作组，分别负责水质监测、恢复莱茵若干个专门工作组，分别负责水质监测、恢复莱茵河流域生态系统以及监控污染源等工作。各部门相河流域生态系统以及监控污染源等工作。各部门相互协调，先后实施互协调，先后实施“莱茵河地区可持续发展计划莱茵河地区可持续发展计划”、“高品质饮用水计划高品质饮用水计划”等项目等项目。第40页/共45页 拆除不合理的航行