在中央分成水資源費項目“水生態評價業務專項”和國家自然科學基金“寒區沼澤濕地演變驅動機制及生態需水調控研究”（編號：51379079）的共同資助下，水利部水資源管理中心積極開展了水生態保護與修復關鍵技術與應用研究工作，在項目研究過程中與國內外專家進行了廣泛的交流，并深入14個水生態保護與修復國家級試點城市進行調研，經過5年多的努力，初步形成了本書的研究成果。

本書從水量、水質、水生態（生境+水生生物）、水景觀與水文化四個方面，總結了當前一些有成功實踐經驗、經濟可行的水生態保護與修復技術共計50項，其中水環境污染治理技術包括強化滲透、曝氣增氧、微生物凈化、自然生物處理、生態攔截等技術共計16項；生境修復與生物多樣性保護技術包括生境保護與修復、生物多樣性保護等技術共計13項；環境流調控技術包括生態需水確定、生態調度等技術共計10項；水景觀與水文化營建技術包括仿自然水景營建、植被景觀營建、文化與游憩設施營建等技術共計11項。對各項技術分別從概述、技術與方法、典型案例等方面做出了較為全面和系統的介紹。

本書在編寫過程中得到了中國水利水電科學研究院、北京市水利規劃設計研究院、水資源高效利用與保障工程河南省協同創新中心、北京師范大學、華北水利水電大學、北京景明萬德科技有限公司等單位技術人員的幫助。

本書由水利部水資源管理中心組織編寫，全書由劉心愛、張鴻星、袁建平統稿編校。本書的編寫和出版，還得到了董哲仁、高而坤、石秋池、陳明、鄧卓智、彭文啟、朱晨東、沈承秀、唐克旺、陳敏建、丁愛中等領導和專家的大力支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。

由于編者水平有限，書中的疏漏和缺陷在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

編 者

2015年11月

第1章 概論 1
1.1 水生態系統概述 1
1.1.1 淡水生態系統及構成 1
1.1.2 水生態系統的四個過程 2
1.1.3 水生態系統的服務功能 3
1.2 水生態保護與修復 6
1.2.1 水生態保護與修復概述 6
1.2.2 水生態保護與修復的原則 7
1.2.3 水生態保護與修復的必要性及意義 8
1.3 水生態保護與修復技術 9
1.3.1 水環境污染治理技術 9
1.3.2 生境修復與生物多樣性保護技術 14
1.3.3 環境流調控技術 18
1.3.4 水景觀與水文化營建技術 19
第2章 水環境污染治理技術 22
2.1 強化滲透技術 22
2.1.1 下凹式綠地技術 23
2.1.2 透水鋪裝技術 25
2.1.3 砂濾技術 27
2.1.4 土壤滲濾技術 28
2.2 曝氣增氧技術 29
2.2.1 人工曝氣增氧技術 30
2.2.2 跌水曝氣技術 31
2.3 微生物凈化技術 31
2.3.1 生物強化技術 32
2.3.2 生物膜技術 32
2.4 自然生物處理技術 33
2.4.1 穩定塘技術 34
2.4.2 雨水利用塘技術 35
2.4.3 生物景觀塘技術 36
2.4.4 人工濕地技術 38
2.4.5 前置庫技術 41
2.4.6 生物浮床技術 43
2.5 生態攔截技術 44
2.5.1 緩沖帶技術 44
2.5.2 生態溝渠技術 50
第3章 生境修復與生物多樣性保護技術 52
3.1 生境保護與修復技術 52
3.1.1 河流蜿蜒度構建技術 52
3.1.2 河流橫斷面多樣性修復技術 54
3.1.3 河道內棲息地加強技術 54
3.1.4 生態型邊坡防護技術 68
3.1.5 生態清淤技術 96
3.1.6 水系連通技術 97
3.1.7 河湖岸線控制技術 98
3.2 生物多樣性保護技術 99
3.2.1 過魚設施 99
3.2.2 增殖放流 104
3.2.3 遷地保護 107
3.2.4 “三場”維護技術 108
3.2.5 分層取水技術 108
3.2.6 過飽和氣體控制技術 112
第4章 環境流調控技術 114
4.1 生態需水確定技術與方法 115
4.1.1 河流生態需水確定技術 115
4.1.2 湖泊生態需水確定技術 124
4.1.3 河口生態需水確定技術 128
4.1.4 植被生態需水確定技術 131
4.1.5 濕地生態需水確定技術 135
4.1.6 城市生態需水量 138
4.2 生態調度技術 143
4.2.1 河流生態需水調度 144
4.2.2 水庫生態調度技術 148
4.2.3 防治水污染調度技術 153
4.2.4 控制泥沙調度技術 155
4.2.5 其他生態調度技術 158
第5章 水景觀與水文化營建技術 161
5.1 仿自然水景營建技術 162
5.1.1 水景營建技術 162
5.1.2 淺水灣營建技術 164
5.1.3 景觀跌水營建技術 167
5.1.4 景觀噴泉營建技術 169
5.2 植被景觀營建技術 170
5.2.1 原生植被保育技術 171
5.2.2 植被篩選技術 173
5.2.3 群落配置技術 175
5.3 文化與游憩設施營建技術 177
5.3.1 線性游步道系統 177
5.3.2 游憩場地 181
5.3.3 景觀設施 182
5.3.4 水文化景觀 186
第6章 水生態系統監測與評估 187
6.1 水生態系統監測 188
6.1.1 監測的方法及范圍 188
6.1.2 監測的內容 188
6.2 水生態系統評估 190
6.2.1 評估的總體目標 190
6.2.2 河湖健康定義與內涵 191
6.2.3 評估的技術要求 191
6.2.4 評估的指標選擇原則 191
6.2.5 評估的指標體系 192
6.2.6 評估基準 193
6.2.7 評估方法 194
第7章 河流生態修復工程案例 195
7.1 美國密蘇里河的自然化工程 195
7.2 美國基西米河的生態修復 197
7.3 英國和丹麥河流恢復工程 203
7.4 巴西伊泰普水電站魚道 204
7.5 武漢大東湖生態水網建設 207
7.6 浙江海寧市河流生態修復示范工程 208
7.7 重慶市苦溪河生態治理 210
7.8 北京市轉河恢復工程 215
7.9 永定河北京城市段生態修復工程 215
7.10 西安浐河城市段生態整治 218
結語 221
參考文獻 222
可參考的技術規范 227
可參考的有關水生態保護與修復的網站 229

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