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1、,关于生态型灌区建设的思考,顾 斌 杰 水利部农村水利司 二七年十二月,关于生态型灌区建设的思考: 1、引言 2、为什么要进行生态型灌区建设 3、什么是生态型灌区 4、怎样建设生态型灌区 5、灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力的研究 6、结语,灌区: 是我国粮食安全的基础保障； 现代化农业发展的主要基地； 区域经济发展的重要支撑； 生态环境保护的基本依托。,1. 引 言,我国现有灌区中的绝大部分是在新中国成立以后建立起来的，在特定的历史条件下，我国灌区建设走了一条特殊的发展之路。灌区建设在不同发展阶段中，分别面临着资金技术、水资源量和生态环境等主要条件的约束，表现出不同的发展理念和灌区特征。,2
2、. 为什么要建设生态型灌区,2. 为什么要建设生态型灌区,2.2 水资源量约束期： 问题：用水矛盾突出。原因：(1) 灌区实际有效灌溉面积扩大，需水量增加 （亿亩） 。(2) 经济发展挤占农业用水现象严重（1200亿立方米） 。(3) 水的利用效率低 （0.35-0.42） 。 特征：(1) 沟渠河道护坡硬质化，沟渠河道采用砼或其它硬质材料全衬砌防渗处理，以减少水量的沿途渗漏损失。 (2) 沟渠河网顺直化，自然河流渠道化，以求输水效率的最大化。 (3) 沟渠河流非连续化，闸坝阻隔水体的自由流动，以达到水量的方便拦蓄调配。,2. 为什么要建设生态型灌区,2.3 生态环境约束期： 问题：灌区生态环
3、境恶化 。 特征：(1) 灌区超量引水使河流生态用水得不到保障。 (2) 污染物质过量排放对灌区水生态系统造成 不利影响。 (3) 灌区高密度的水利工程建设影响水生态系 统的天然净污能力。 (4) 部分地方的外来生物对本土生物多样性和 水生态系统造成巨大威胁。,2. 为什么要建设生态型灌区,2.4 灌区发展历程给我们的启示 、重视工程建设和灌区的经济效益是传统灌区建设的指导思想。 、二河一湖的生态治理表明：灌区建设在经历了资金约束、水量约束期后，进入生态环境约束期。 、灌区发展必须由重经济效益轻生态环境变为经济效益和生态环境并重。,2. 为什么要建设生态型灌区,2.4 灌区发展历程给我们的启示
4、 、新形势下建设好灌区，重点处理好以下几个关系。(1) 正确处理灌区巩固发展与流域生态环境之间关系，合理引水、理性开发，在灌区得到巩固和理性发展的同时使流域生态系统得到维系。(2) 正确处理灌区生产能力与灌区水生系统净污功能之间关系。既要保证灌区有较大生产能力，同时又要发挥灌区天然的净污功能，使灌区的人民群众食物丰富，用水安全。(3) 正确处理灌区工程实用与美观之间关系。灌区灌排系统既要担负输水功能，又要有美化环境的功效，使农民群众水旱无忧，同时生活环境优美。,2. 为什么要建设生态型灌区,2.4 灌区发展历程给我们的启示 、新阶段的灌区建设是以往灌区建设的延续和发展，所不同的是突出生态环境这
5、个主题以及围绕这个主题而建立的配套体系。为了区别于以往传统灌区建设，将新阶段的灌区建设称为生态型灌区建设，具有新阶段特点的灌区，称为生态型灌区。,3.1 生态型灌区的定义： 生态型灌区是指灌区工程布局合理，资源开发利用合理高效； 灌区生态系统健康，生态环境优美自然； 灌区农副业生产效益显著，产品品质良； 灌区建设发展与流域生态环境相协调，“自然社会经济”可持续和谐发展的新型灌区。,3. 什么是生态型灌区,3.2 生态型灌区的实质： 生态型灌区是一个生态上自我维持，经济上良性循环的系统，该系统能够长期不对周围环境造成明显的改变并具有较高的生产力。 生态灌区建设就是遵循生态规律、经济规律，创造出比
6、自然生态系统具有更高生产力的“自然社会经济”复合系统。,3. 什么是生态型灌区,3.3 生态型灌区的基本特点： 既拥有当代较高的生产力，又能实现与生态环境的协调发展，具体表现为现代性、发展性和协调性三大特点。 现代性：指用现代社会理念和先进科技成果指导灌区建设，灌区技术装备凝聚着社会进步的新成果； 发展性：指生态灌区的要求不是一成不变，而是随着社会经济的发展不断变化和发展； 协调性：是要求灌区不仅要提高和巩固生产能力，而且要处理好与生态环境的关系，二者紧密结合，协调发展。生态灌区的协调性是灌区发展和实现现代化的基础。,3. 什么是生态型灌区,3.4 生态型灌区的构建原则 (1) 可持续发展原则
7、。生态型灌区的可持续包括生态持续、经济持续和社会持续。生态持续是基础，经济持续是条件，社会持续是目的，应该追求自然、经济、社会复合系统的持续、稳定、健康发展。 (2) 健康生态系统原则。灌区生态系统健康包括生态环境自我维持与更新的能力和满足人类社会合理要求的能力两方面的涵义。一方面灌区生态系统在时间上应具有维持其结构组织、自我协调和对胁迫恢复的能力，可通过活力、组织结构和恢复力三个特征表述；另一方面还应维持其对人类社会提供的各种功能。 (3) 绿色景观板块原则。应通过景观生态学的最佳设计原则，根据本地的实际情况因地制宜采取合适的斑块形式，构建合理的灌区景观布局，充分发挥各景观斑块的生态功能效应
8、。,3. 什么是生态型灌区,3.4 生态型灌区的构建原则 (4) 系统自我净化原则。充分利用灌区的沟渠河道和水塘湖库等湿地系统，实现污染物的自我消纳。利用生态工程的技术手段，提高灌区系统的自我净化能力，达到灌区污染物输出最小化。 (5) 水量水质统一管理原则。灌区建设既要注重水量，也要加强水质管理，逐步建立全方位的水资源管理模式，综合利用行政、法律、经济、技术等多种方式统一管理水资源的量和质。 (6) 自动控制和信息管理原则。建设灌区建设信息化管理系统，应用高科技智能化设备采集与灌区相关的各种信息，经综合数据库进行管理和计算机系统处理，使灌区达到现代化信息管理水平。,3. 什么是生态型灌区,4
9、.1 灌区生态型沟渠建设技术框架体系,4. 怎样建设生态型灌区,4.1 灌区生态型沟渠建设技术框架体系,4. 怎样建设生态型灌区,生态型灌排系统构建的重点主要包括： (1) 灌排系统合理布局。包括灌区中沟渠、河道、湖库、水塘相对位置的合理选取，水系的合理调控和水位流量控制，灌溉渠道和排水渠道的合理规划。 (2) 构建生态型沟渠河道。包括沟渠河道纵向、横向和垂向上的多自然形态构建，适用于不同灌区条件的生态河床和生态护坡构建。 (3) 灌区水体的生态净化。包括多水塘湿地净化系统，水体的强化净化组合技术，灌区面源污染的截留净化等。,4.2 灌区生态型沟渠空间形态和断面形式 4.3 灌区沟渠生态流量、
10、水位和水量控制技术 4.4 灌区沟渠农业面源净化能力提高技术 4.5 灌区沟渠生境条件构建和护坡技术,4. 怎样建设生态型灌区,5. 灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力的研究,根据以上设想和灌区水环境富营养化的关键因子氮、磷的实际，分别在江苏和新疆选择了，自然条件下不同尺度的河道和沟渠，对磷、氮元素的净化效果、规律和影响因素进行了分析、探讨和总结。得出以下结论：,5. 灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力的影响,(1) 氮、磷污染物沿程变化特征 氮、磷污染物随径流和排水进入不同尺度的沟渠和河流后，TN和TP浓度在不同尺度的河流和沟渠中都表现为沿程减少。,5. 灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力的影响,
11、(2) 水生植物量的影响 在同一沟段中，植物量相差较大时，其净化率有显著差异，植物量越多，净化率越高。水生植物的种类和数量是最显著的影响因素，水生植物越多，截留效果越好。尤其在小尺度的河道和沟渠中，水生植物种类是重要的影响因素，直接关系到氮磷的截留效果。如能选择有氮磷净化效果能力强且有经济价值的水生植物种植，可强化净化效果并有效减少冬季二次污染问题。,5. 灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力影响,(3) 流速的影响 同一试验段其它条件相似，不同流速情况下，氮磷的净化率不同，流速越大，净化率降低。 (4)不同尺度的沟渠净化效果 在植物种类、植物密度、流速和进水浓度接近条件下，尺度越大，氮磷的净化效
12、果越好。,5. 灌区不同尺度沟渠水生植物净污能力的影响,以上实验结果表明：通过灌区沟渠的生态化改造能够提高灌区纳污能力，在建设生态灌区的时候，对于灌区的供和排水的沟渠的规划设计时，充分的考虑到尺度、流速、水生植物的种类和数量对氮磷等污染物的净化和截留的影响可以明显地灌区对水体的净化能力。为提高灌区净化功能，要合理的，因地制宜的设计沟渠的尺度，多选择对污染物富集能力强的水生植物种类，在沟渠的断面上栽种适合的密度，并根据污染物的浓度合理的设计流速和流量。,6. 结 语,生态型灌区的理论研究和实践应用应从以下几个方面开展： 1、沟渠在干湿交替状况下污物净化规律的研究。 2、灌排系统整体净污能力的研究
13、。 3、生态型沟渠建设对灌区水资源配置的影响。 4、灌区更新改造中生态型沟渠确定的原则和方法。 5、不同区域的灌区，沟渠水塘水生植物种类的选择。,6. 结 语,特别需要指出的是：灌区沟渠生态化对灌区灌溉、排涝、行洪不利，输水时间和输水流量受到影响。因此，必须处理好灌区水资源配置功能和生态功能的关系，必须具体问题具体分析，不能一概而论，不切实际，盲目追风，随意推进。 推进生态型灌区建设要循序渐进，对面上来说，不可能所有的灌区都进行生态化建设，对一个具体灌区，也不可能同时施用所有技术，要根据具体情况来确定推进的方式，可以按照“灌区沟渠生境条件构建和护坡技术-灌区沟渠农业面源净化能力提高技术-灌区沟渠生态流量、水位和水量控制技术-灌区生态型河道空间形态和断面形式”这样的次序来推进。,谢谢各位！,
