2017-10-12 水利家园
河流，严格来讲，并不能按一条条来算。河流是一个汇水系统，在形成一个河流系统时，会伴随着一个区域地形地貌的变化。比如长江流域（如下图），并不只是孤立的长江干流，而是通过其支流岷江、赤水、沱江、嘉陵江，乌江、汉江、雅砻江、湘江、沅江、赣江等汇聚整个区域的地表流水，并同时搬运碎屑沉积物至入海口。
图片来源：By Cncs - drawn by Cncs·Cncs绘制, CC BY-SA 3.0, File:Map of the Yangtze River.gif
但素......
以上这些都是笔者的题外话，下面所有的内容其实都是在说干流（也就是径流量最大的分支）的演化过程，跟流域其实没啥太大关系。
从现在开始，笔者要装正经了，戴上眼镜~
在河流出现之前，地形是什么样的？
答：什么都有。
会有各种各样的地形，包括地质构造运动隆起的山脉，岩浆喷发形成的锥状火山，以及之前河流形成的平原，或者抬升的沉积盆地（大型湖泊，陆缘海）等。这些会影响初始的斜面坡流及冲沟的样式，但是河流演化的基本趋势并没有什么不同。（冲沟，溪流的样式见下图）
图片来源：Connecticut Geological Pictionary
为了便于简单理解，我们就只从平原地形来讲述演化过程。因为其他地形，都可以近似地视为河流演化过程中的某一阶段。如下图
图片来源：https://www.geocaching.com/geocache/GC2EBMM_bridgewater-town-river-meander
上图中，由上至下分别显示了河流的上游，中游和下游。河流在演化过程中，本质上就是一个由上游慢慢变成下游的过程。也就是说，只要时间足够，地质构造稳定，水量补给充分，那么所有的上游都会变成下游。（之前说美国中部大平原是河流夷平可能有误，正在查阅资料中）
在这三个部分（或者叫做演化阶段）中，河流的主要剥蚀的方式并不相同，所以显示出来的形貌特点也不同。河流在演化的过程中改变地形最主要的三种作用方式分别为，下蚀作用（向下侵蚀），溯源侵蚀作用（向源头侵蚀）和侧蚀作用（向侧面侵蚀）。
上游主要为下蚀作用和溯源侵蚀作用，中游主要为下蚀作用和侧蚀作用，而下游主要为侧蚀作用。那又是什么决定了河流以何种侵蚀作用来继续演化呢？很简单，坡度。这里答主决定整一个比较专业的名词，纵坡降（或者纵比降）。河水在向下游流动时，河床纵坡降的大小决定了侵蚀作用的主要方式。典型的河流纵剖面如下图（请忽略图中英文，听我细说）：
图片来源：USGS SIR 2007-5209
上图为美国威斯康辛州的halfway creek河床纵剖面，纵轴为河床的海拔，横轴为离河口的距离。显然，越靠近河流的源头，河床的纵坡降就越大。发育成熟的河流，最终流入湖或者海的时候，其坡度已经相当的小了。此处说湖或者海，是因为它们都可以决定河流的侵蚀基准面，从而影响纵剖面的形态，比如下图：
图片来源：⚡Presentation "Classroom presentations to accompany Understanding Earth, 3rd edition prepared by Peter Copeland and William Dupré University of Houston Chapter 13 Streams:"
上图中河流被中间的湖泊分为两段，每一段的纵剖面都是一个弧形。而如果没有中间的湖泊，整个纵剖面应该在红色虚线的位置。假想一下在一条类似于红色剖面线的河流上拦腰建一个水电站，会怎么样？上游河道的侵蚀基准面改变，河流会由红色虚线向两段式演化，原有的平衡遭到破坏。这就是为什么修建水电站的影响远远超出蓄水库区，而影响整个上下游的原因。
是不是觉得有点意思了呢？
纵剖面看完，还有更重要的横截面。答主学高中地理的时候，地理老师可是只字没提河流横截面形态，以至于答主对于河床和河谷一直傻傻分不清楚。。。。感谢地质大学老师们的悉心指导，俺终于知道了什么是河床和河谷。
来，看图
图片来源： http://202.106.125.14:1168/indexengine/entry_browse.cbs?valueid=%BA%D3%B9%C8&dataname=dbk2%40D%3A%5Cdabaike%5Cdbkdms%5Cdata%5Cbook2%5Cdbk2.tbf&indexvalue=%C0%CF%C4%EA%C6%DA
典型的河谷要素包括：谷底和谷坡。
谷底包括河床和河漫滩。河床是长期有河水流过的渠道。河漫滩（flood plain，也叫做泛滥平原或者洪泛平原）是发洪水时会被淹没的部分。河漫滩并不等同于除了河床以外的谷底，它只代表由河水（以及洪水）沉积成因的部分。后面还会细讲。谷坡是河谷两侧倾斜的部分，经常发育台阶状的河流阶地。从空中俯瞰时，如下图，会发现河漫滩是在河床两侧断续分布，并且，不一定连续发育。
图片来源：Chapter 3: Physical Properties of Rivers
以上我都是在讲河流的形态，并没有讲河流的演化，是不是觉得我跑题了？
慢着，我可是负责任的。既然要讲河流演化，就难免要涉及很多形态描述上的词汇。我固然也可以堆砌一堆专业词汇，让大家看得一头雾水。但是那不是我的风格，我不希望有人因为我没有讲明白而看不懂。
回到正题，那么，河流是怎么起源的呢？？？
见下图：
图片来源：http://www.skotcher.com/ocean_landscape_waterfall_coast_cliff-wallpaper-28816.html
最简单的初始状态，就是一块高于海平面（侵蚀基准面）的大平地，汇集了区域内的小溪水，然后流到了海里。因为溪水的海拔高于海平面，所以入海口很可能是一个瀑布。然后，这个瀑布会怎么发展呢？见下图：
图片来源：https://www.geocaching.com/geocache/GC2EFCE_kjosfossen-waterfall
这个瀑布会侵蚀缺口处的岩石，并向上游的方向后退，这就叫做溯源侵蚀。这样，河床的深度虽然不一定变深，但是河谷的深度肯定会变深。
对于大平地上的小溪来说，时间越长，溪水（或者洪水）带走的砂石越多，河床就会越深。这就是下蚀作用。最初的河谷会因为水流的迅速下切而呈V字型，比如黄河上游某段的河谷：
图片来源：http://210.34.136.253:8488/Geoscience/Chapter04.htm
随着时间的推移，初始的小溪会慢慢的加深，加宽，并加长。也就是下蚀，侧蚀和溯源侵蚀同时发生。如下图：
图片来源：河流地形_互动百科
同时也不断地扩大其分水岭的范围，也就是其流域的范围（想象一片叶子慢慢长大的过程）。如图：
图片来源：流域分水岭地理教学用图
甚至袭夺其他的河流：
图片来源：http://lovegeo.blogspot.hk/2015/10/l10.html
好，然后我们的小溪就慢慢地发展壮长大了，成为有模有样的河流了。
图片来源：⚡Presentation "Aquatic Biodiversity Chapter 8. Core Case Study: Why Should We Care about Coral Reefs? (1) Biodiversity Formation Important ecological and economic services."
粗粗翻译一下（右下角的stepped art，不知道跟图作者有何关系，所以并没有翻译）：
在前面一大堆铺垫的基础上，看明白这个图就很容易了。
1. 由上游至下游，河床坡度（专业名词叫纵坡降）越来越小，水流速度也越来越小，但是因为汇集了更多的地表流水，水流量反而变大了。
2. 由上游至下游，河谷形态由V字型慢慢变成谷底宽阔的箱型，河床也渐渐变浅变宽。如下图：
图片来源： ⚡Presentation "The Middle and Lower Course of a River Starter: 1.Draw a simple diagram of the river cross section at the following areas: Upper course Middle course 2.Now."
图中英文：
上游：谷坡陡峭，河床狭窄。中游：谷底开始发育，河床渐宽。下游：宽阔的河漫滩，深而宽的河床，两侧发育天然堤。
现实中的河流千姿百态，受降水，植被，地质构造和岩性等等因素综合影响，讲起来就太复杂了（主要是答主自己也不懂，不能装这个B）。删繁就简，我们讲讲最简单的模式就好了哈~
具体到一条河流的上游来说。
1.其源头有可能是这样的，来自冰川融水：
图片来源：Baranof River
2.也可能是这样，来自一汪泉水：
图片来源：River source
3.也可能是这样，啥也没有（估计是雨水）
图片来源：http://www.amusingplanet.com/2015/04/the-humble-sources-of-10-major-rivers.html
这是尼罗河的源头之一（有争议）。（要我说，这里就一小汪死水啊...）
当河流经过初始的迅猛增长，就进入了成年期，最开始时的海边小瀑布就慢慢变成了中下游。典型的中下游是这个样子的：
图片来源：Mountain River Valley >> HD Wallpaper, get it now!
还有这个样子的：
图片来源：Investment in Bridge River Valley
再下游一点是这个样子的，两边的谷坡还很近，河谷并没有特别宽阔：
图片来源：RadnorImages
看完上面的河谷地貌，问题来了，河流是怎么蜿蜒而行，拓宽河谷的呢？
很简单：侧蚀作用。侧蚀作用的同时，河床发育河曲（meander）并在河谷中来回摆动，使河谷变得更为宽阔。
当河床坡度（纵坡降）逐渐减小的时候，河水流速减缓，河床上沉积的砂石慢慢增多，下蚀作用变弱。河道受地形影响或者生物活动会形成初始的轻微弯曲。水流在经过这种弯曲的时候，会形成螺旋状的环流，如下图所示（这张经典的图我在为什么河流都是弯弯曲曲的？ - Close Tony 的回答中也使用了）：
图片来源：网络，具体来源未知。
看右侧的河床平面图，河水受两岸摩擦力影响，正中的水流流速最快。当河流具有初始弧度时，最强的水动力会冲击正前方的河岸，并在凹岸形成局部高压，水会被向下挤压，形成左边截面图A所示的螺旋状环流。这种环流会逐渐剥蚀凹岸，而把剥蚀的沙石搬运到凸岸堆积起来。这种环流被称作横向环流。
注意，截面A的环流是顺时针，而截面C的环流是逆时针。它们两者剥蚀的河岸也不同，一个是左岸，一个是右岸。横向环流的形成与地转偏向力没有关系。另外，地转偏向力是对所有水分子同时作用，并不会对河床的弯曲造成很大影响。其影响仅对水流有扰动作用，主要体现在河流入海口三角洲的形态上。
如果在上图中还没有看明白横向环流，可以接着看下面这张（不知到注释是哪国文字）
图片来源：http://fadi11fdf.blogspot.hk/
当河曲抵住河谷两侧的时候，就会剥蚀谷坡，使河谷变宽。这时候河岸边的建筑和田地都会比较危险：
图片来源：⚡"AKARSU TOPOÄžRAFYASI Mehmet Korhan Erturaç Güz-2015." sunumu
河曲不单单会变得更弯，还会向下游移动（这张图也是之前用过的）：
图片来源：⚡Presentation "3. River Profiles and Processes WALT To understand the 3 main courses of a river and their characteristics. Understand the main processes which happen."
因为河水冲击的不是凹岸正中间的位置，而是偏下游处，所以，河曲会慢慢地向下游挪动。图中虚线就是未来河曲将要移动的位置。
其实涅，河曲在平原上可以随意摆动，其任性程度简直令人发指：
图片来源：www.neatorama.com
这就是密西西比河的河床睡过的床单。。。。
我就不说啥了。。。
推荐美国MinuteEarth 小组做的科普视频，人家两分半钟顶我半小时：Why Do Rivers Curve?
经云舞女神 @云舞空城 指正，河流下游的平原并不一定是由河流剥蚀形成的，也有可能是河流沉积物充填形成的。比如黄河下游的华北平原，作为古近纪-新近纪断陷盆地，广泛发育大湖。末期沉降速率减缓，被各个河流携带的沉积物以及湖泊沉积物所填满，发生三角洲-准平原化，逐渐成为现今的样子。在地质上华北平原也称为华北盆地。
版权归 知乎 Close Tony
来源 ： 白杨 魏巍 规划中国
本文为中国城市规划设计研究院风景园林和景观研究分院白杨、魏巍发表在《规划师》2017年03期上的署名文章（原题目为：河滩棕地生态修复规划研究），感谢作者授权发布。
我国在经历了改革开放以来几十年的快速发展建设之后，城市化率从2000年的36%快速提高到2015年的55.6%，从数字上看，我们无比自豪，但是回到现实，许多城市欠下了不少生态帐、配套帐、民生帐，水系、土壤、空气的污染使我们这代人遇到了前辈们不曾见过的新困境。针对这些问题，2015年国家住建部将海南省三亚市列为“双修双城”试点，开展城市修补和生态修复工作，研究探索我国城市生态文明建设模式、新型城镇化发展方式。作为规划设计师应对此引起重视，将专业知识应用到解决城市中的现实问题上，以负责任的态度改善城市环境，提高人们的生活质量。
近十多年来，随着经济的发展，对建筑用砂的市场需求量逐年递增。出于经济利益的驱使，人们大量采挖河砂用作建筑行业用砂。多数采砂行业目前还是处于分散的状态，之间也缺乏协调性，加上管理部门的疏漏，形成滥采盗挖的局面。盗采滥挖者从节约采砂成本的角度，选取的采砂点多位于城市近郊，随着城市的扩张，之前的城市近郊慢慢产生较多的人类活动，在城市基础设施滞后和城市开发利益最大化的情况下，采砂的废弃洼地天然的成为建筑垃圾、生活垃圾的填埋地和集中堆砌场所。这些采砂废弃地在各种污染源产生的物理、化学、生物反应下，成为了影响城市品质、破坏生态平衡、捣毁生物栖息地的河滩棕地。
河滩棕地的负面影响涉及面较广，主要可分为四个方面：对河流的影响，对堤坝与航行的影响，对生物的影响，对人类的影响。对河流的影响又可细分为对河流水体水质的影响和对河流河道演变影响；对堤坝与航行的影响主要体现在影响安全：长江等水系陆续出现了河道大规模盲目采砂，严重危及河流堤岸的稳定和航道的安全；对生物的影响则主要包括采砂活动对水生生物觅食场所、栖息地、繁殖场所、洄游路线、鸟类栖息地、两栖及爬行动物生存环境等的影响；对人类的影响主要包括由于河流水体水质的改变引起的对人类身体健康和水产养殖业的影响，以及由于河流河道演变变化造成的对人类其它生产活动的影响。
这三种影响彼此之间并不是独立的，河道采砂对生物的影响以及对人类的影响是在对河流影响的基础上，由于河流发生一系列的变化而引起的。
河滩棕地的负面影响滨水城市较普遍，在我国城市化进程加快的情况下许多滨水城市都会面临。为加大对非法采砂惩戒力度，有效打击非法采砂，推进河道采砂管理，目前，水利部门正在配合最高人民法院、最高人民检察院开展非法采砂入刑的技术性工作。最高法、最高检已针对“非法采砂入刑”提出相关司法解释（征求意见稿）。该项司法解释将河道非法采砂严重违法行为纳入非法采矿、破坏性采矿刑事制裁范围，对于打击河道非法采砂具有重要意义。
河滩棕地负面影响较大，但生态修复见效较快，效果突出。河滩棕地的生态环境恶化是由点的污染通过河水的流动从而形成线性的污染，由线性的污染从而影响到一定区域的生态环境（城市中的呈现出线性的绿地往外具有重要的价值和意义），从生态、社会、经济三个方面来说，影响都即大且差。
但是从另一方面看，河流具有自净功能，河滩的植物可以帮助河流加快污染物的净化、降解、吸收等过程，有利于污染物的降解，相对于棕地的其他类型（如：西雅图煤气厂公园、杜伊斯堡公园等这种融合了复杂的物理、化学、生物过程的生态修复），河滩棕地的生态修复较易操作，对城市的品质提升、生态环境改善、宣传环保正能量等方面具有重要的意义。
河滩棕地具有五个方面的特点：1.受防洪影响，在《防洪法》第二十二条规定我们可以解读出：河滩地不能影响行洪；不能建设妨碍行洪的建筑物、构筑物；不能种植阻碍行洪的林木和高杆作物。2.河滩棕地因为其棕地的性质，对河滩本身产生较大的生态影响；3.由于河流水系的流动，河滩棕地在洪水期有可能成为河流下游区域的污染隐患；4.在中国现行的建设方式下，河滩棕地的源头多为取土沙坑；5.河滩棕地的污染源多为建筑垃圾或生活垃圾填埋。
我国的河滩棕地修复工作落后于发达国家，哈佛大学景观学系主任尼尔·柯克伍德认为，规划设计策略普遍没有竭力解决环境条件下的深层问题。因为除亚表层土壤污染、地下水污染、生态适应性等环境问题外，棕地再生规划设计往往还涉及社区重建和人文关怀等社会问题。现阶段我国的生态修复工作尚达不到这种深入的程度。
棕地（Brownfield）这个概念是伴随着工业文明的兴起而逐步产生的，中国古老的规划及造园学不曾涉及这个领域，我们对它的认识发源于西方工业进程开展较早的国家。近年来随着研究的深入，对其的认识逐步提高。主要发达国家对棕地的认识如下：
英国对棕地理解为“被开发过的土地”，即在“这类用地上现有或曾有永久性构筑物（不含农业或林业建筑）及相关的地表基础设施”。
美国于2002年颁布的《小企业责任减免及棕地振兴法案》中将“棕地”明确定义为“可能因已知或潜在存在的危害物质、污染源或污染物而使其扩展、再开发或再利用过程变得复杂的不动产。
加拿大，被广泛认可的棕地定义是由2003年举办的全国环境与经济会议做出的。在这次会议中，棕地被界定为因存在已知污染或疑似受到污染而被遗弃、未得到充分利用但又具有开发潜力的商业与工业用地。
欧盟的权威机构“棕地与经济再生协同行动网络”（CABERNET）通过以下5个特征对于“棕地”进行界定，即“曾经受到场地或其周边用地前用途的影响、处于废弃或闲置状态、主要位于全面或部分得到开发的城市地区、需要通过人为干预使其重新具有有益的用途、可能存在已知或潜在的污染问题”。
日本将棕地定义为“因已知或潜在存在的土地污染，而使其固有价值没有得到或仅得到非常有限使用的土地”。
通过以上的概念，我们总结棕地的特征有3个方面：1、棕地是开发过或受到过污染的土地；2、棕地现在闲置或废弃；3、棕地具有一定的价值。
按照污染程度划分：可以划分为轻度污染棕地、中度污染棕地、重度污染棕地等，清华大学学者郑晓迪在其博士论文中将棕地分为深棕、浅棕两类。北方砂质土河滩棕地应属于轻度污染棕地，或浅棕型棕地，在修复的难度方面要弱于深棕型棕地，在生态修复类型项目刚开始兴起的今天，这类项目能够极大的改善环境，为行业进行此类项目奠定信心。
按照污染源划分可以分为：物理污染棕地、化学污染棕地、生物污染棕地。如果再继续细化划分，可以分为：建筑垃圾污染棕地、生活垃圾污染棕地、医药垃圾污染棕地等；或铅污染棕地、汞污染棕地、铜污染棕地等；或气体污染物棕地、液体污染物棕地、固体污染物棕地等。
在美国大约有50万块棕地，大部分位于城市的老工业区中, 在年代较为久远的郊区和小镇上也存在着不少。预计：在美国，大约有5%-10%的城区土地已演变成棕地，在东北和中西部的城市，这个比例更高。目前，美国对棕地的管理与治理主要由联邦政府、州政府、地方政府和社区，以及非政府组织等负责实施，其所使用的手段有政府的政策和立法、财政支持，私人企业的投资等等，呈现出治理的多元化。
美国EPA（环保局）是棕地治理的主导机构，研究和执行国会颁布的有关棕地的法律条令并为棕地治理提供资金资助。美国国会通过了《综合环境反应、补偿和责任法》，该法制定了严格的法律机制来确定对受污土地的治理费用承担渠道等等，此后，美国制定了一系列关于棕地的治理和再开发方面的法律制度和条例，形成比较完善的棕地治理法律体系。
2）美国棕地治理的流程
US EPA（美国环保局）首先对全国土地初步评估，将有威胁的土地列入全国优先名册。这些名册一方面为公众科普哪些棕地会对人体产生何种危害，另一方面为政府进一步进行棕地治理提供初步的指引。
在全国优先名册的基础上，开展棕地治理工作。总的分为三个步骤：评估——修复——除名。评估主要包括3个程序：初步评估、场址调查和建立危险分级体系分库。危害定级系统的特征值主要包含废弃物特性及其暴露途径（例如地下水、表面水体、土壤和空气）以及潜在危害目标物（如人体或敏感环境），评估场址对人体和环境造成的危害程度；评估确定后根据超级基金和修复方案对棕地进行土地污染修复，不同的棕地类型采取不同的工程措施，多专业配合工作；满足全国优先名册除名制度要求的场址条件如下：1.场址上所有修复或相关措施都已完成，所有修复目标都已达到；2.美国环保局有责任与州政府一道管理场址筛选过程；3.被删除的场址还需要有一个为期5年的保护后评估。
1） 生态修复的定义
（1）强调恢复到干扰前的理想状态。美国自然资源委员会的定义：使一个生态系统恢复到较接近其受干扰前的状态即为生态恢复。
（2）强调其应用生态学过程。我国学者彭少麟提出：生态修复是研究生态系统退化的过程与原因、退化生态系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法。
（3）强调生态整合性恢复。国际恢复生态学学会的定义：生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及其历史情况、可持续的社会实践等。
2） 生态修复的层次
通过案例的研究、文献的汇总，结合规划设计专业的特点，笔者认为生态修复可以人为的分为三个层次：第一个层次：低层次，受损生态系统的乡土植被恢复，也就是通常理解的绿化或是植物的恢复阶段；第二个层次：中层次，营造生态系统，本阶段要考虑生态系统的功能、结构、可持续性、生态文化等方面。需要考虑人、动物、植物以及现在尚没有引起重视但对生态系统至关重要的要素等。第三个层次：高层次，构建和谐的人居环境，与自然和谐相处。既有研究深度又具备可操作性的规划设计项目是正确认识“生态”与“生态文明”的体现。
规划设计中生态修复类的项目，属于多学科交叉解决问题，因为生态修复主体的不同，要修复的目标、策略、采取的措施都有差别，换言之，生态修复类的项目具有很强的“私人订制”性质，应该具体问题具体对待,在深入研究的基础上采取针对性的措施。
笔者认为结合规划设计专业的特点，针对河滩棕地生态修复的途径，可以分为以下四个方面：
第一是评估，这个评估包括两个部分：评估主要问题、识别问题在场地中的位置。对于评估主要问题，应追本溯源，知道场地原本的用途，近远期的污染源是什么；识别问题在场地中的位置，应联合兄弟专业，搭建一个合作的平台，多专业协同工作，定性定量的识别问题在场地中的位置。河滩棕地呈现线性分布，识别出来的棕地常细碎。
第二是策略，需要对生态修复的场地进行分级或分类制定相应的修复策略。在制定修复策略前，应多咨询利益相关群体意见，有公众参与环节，多渠道倾听不同意见。要满足可持续发展的要求，包括经济、社会和生态三个方面均好；充分利用现有资源和设施，注重保持地区的文化特色和历史延续性；制定策略要考虑河滩棕地有可能被洪水淹没的特性，避免由于洪水的冲刷造成修复过程中的棕地被带走，从而造成更大范围的生态污染。在明确以上的要定后才着手制定修复策略。
第三是措施，能够根据生态修复的场地的类型提出可操作实施的生态修复技术措施。生态修复措施的制定应多专业共同商定，规划设计专业一方面要了解兄弟专业生态修复的原理、技术路径，另一方面要以营造人居环境为目标，立足本专业做工作。
第四是监测，从而判断之前的工作是否正确。生态修复类的项目与一般性的项目不同在于其生态系统的变化性。我们应在此类项目开展前进行深入的有针对性的调查，在项目设计完成后进行长期的监测反馈。在此特将生态修复的监测阶段单独成段进行论述，强调其重要性。项目应重点关注生态系统的健康程度，从实际工作角度考虑，需要选取几个有代表性的指标作为长期监测的数据，比如动物品种及数量的变化、植物品种及数量的变化，水质的变化等。
但是从理论角度考虑，生态系统健康的研究要求综合考虑生态、经济和社会因子；生态系统健康很难简单概括为一些易测定的具体指标，生态系统是一个动态的过程，有一个产生、成长到死亡的过程，很难判断哪些是演替过程中的症状，哪些是干扰或不健康的症状，尤其是幼年的和老年的生态系统。仅仅几个数据，或是一系列的数据，不一定能反应出项目生态修复的成果是否有利于生态系统的健康。对此我们要积极探索一条融合生态学、土壤学、动物学、植物学、环境科学、规划设计学多专业合作的监测道路，重点突破，这也是本文的缺憾与今后笔者重点研究和的方向。建议将生态修复工作的质量高低作为科学的城镇化质量评价指标之一。
河滩棕地生态修复应重点关注四个方面的修复要素：土壤、水、植被、动物。
在土壤修复方面，通常的手法有原地隔离、就地修复、运走换土三种方式，视土壤收到污染的程度、污染物的类型而定，美国的西雅图煤气厂公园在重度污染的棕地生态修复方面做出了较好的示范作用，在公园的建设过程中，棕地的概念尚未清晰，生态修复手法有限，它采用的是运走换土的工作方式，在建设完成后，由一个疮痍的场地变身为一个独具意蕴的公共空间。
在水生态修复方面，通常的手法有原地隔离、就地净化、景观利用三种方式，德国北杜伊斯堡公园的利用方式值得肯定，设计师彼得拉茨将场地中的水系进行整治，当时很多人认为应将其改造为“蜿蜒”的河流，拉茨反对这种“伪自然”的设计方式，保留了水系之前的直线的特性，设计线路将水由高出落下，增加了低处水系的含氧量。
在植被修复方面，一般的手法是采用乡土植物为主要材料、大量采用具有抗性的物种，让植物参与到生态修复的过程中，需要注意的是植物材料本身的抗性是有局限性，要考虑污染物的数量是否超过其临界点，尤其需要关注植物中的指示物种的生长状况，可以借此作为衡量工作好坏的风向标。
在动物方面，通常的手法是营造动物的栖息地，包括：鸟类、鱼类、两栖动物、爬行动物等。在实际应用中，MacArthur和Wilson于1967年提出的岛屿生物地理学，为鸟类保护区域规划设计奠定了理论基础。高伟、陆健健发表在2008年5月的《生态学报》上的《长江口潮滩湿地鸟类适栖地营造实验及短期效应》，以实践监测的方式部分证明了岛屿生物地理学的正确性。
实践项目位于西咸新区沣西新城渭河南岸，场地东西长约9000米，南北宽100~1000米，整体面积约为500公顷。场地内现状有大量的挖砂后坑塘、历史遗留的挖砂场、农民承包的鱼塘、成群结队的水鸟。场地现状上有部分村民和施工单位私自倾倒的建筑垃圾，包括部分橡胶、塑料制品等。一方面场地的景观效果较差，另一方面对场地的土壤、水源造成污染，一些裸露出木板的铁钉会对周边戏耍的儿童具有安全隐患。
1）生态修复场地的现场探勘
通过现场踏勘、村民走访、2002年至今的卫星影像分析三个方面的工作，项目组确定了四种需要生态修复的场地：
2）生态修复场地的识别与落位
将四种生态修复的场地在空间中进行甄别，落实到风景园林设计的方案中，对其各个场地编号，共七块用地。
1）采砂弃地修复策略及措施
（1）修复策略
采砂弃地——复绿。渭河自新石器时期渭河古道至清朝河道逐渐北移，渭河是黄河的一级支流，其泥砂含量占黄河的三分之一，不断有泥砂遗留在南岸，所以渭河南岸的砂质细腻、较北岸和其他河流较好。渭河成为了整个大西安地区建筑行业的主要采砂地区。场地内的采砂弃地，主要是近年来人工采砂、盗挖后所形成的地块。设计地块位于沣西新城的上风方向，采砂弃地的大量裸露土上浮尘、细砂极易被风吹向沣西新城中心区域。采砂弃地在生态修复方面最主要的目标是复绿，恢复部分草本植被及部分灌木，减少风砂对城市的危害；初步建立植物生态系统。
（2）修复措施（见表2）
植物生长所需条件中：水分不是限制条件，渭河主河槽有渗水，河滩地下水位较高；土质肥力不足是限制条件；种子仅依靠风及动物传播是限制条件。
针对肥力与种子这两个条件开展措施：
肥力方面，选择根瘤菌植物，大量的根瘤菌在瘤中转化为专门进行固氮的类菌体, 将大气氮还原为氨并提供给其宿主植物合成蛋白质，根瘤菌植物能够自发的固氮，提升土壤的肥力。通过适地适树的选择，考虑植物的景观效果，重点锁定紫花苜蓿、紫穗槐、三叶草、可小范围试验紫云英。
种子方面，以土地的坡度作为考虑因素，以30度、60度为界，30度以下的坡度土地耕犁，30至60度的坡度通过液压式喷播技术种植草本、种基盘绿化技术种植灌木。60度以上坡度通过阶梯式坡面重塑、种子潜在表土播种+带种枝条播种的方式种植。
北方砂质土河滩棕地生态修复措施汇总（自绘）
自然界有其自己的规律，生态修复需要有对比和试验，所以在场地中不是所有的地方都进行生态修复，预留一定的地方让其自我恢复，施工后应进行长期的跟踪与监测。
2）河口湿地修复策略及措施
（1）修复策略
河口湿地——生境。河口往往具有生态系统的边际效应，其内部环境因子和生物因子发生梯度上的突变，对比度大，交错带内的生境等值线密度高，生态位分化强烈，物种丰富，特有成分多，种间关系复杂，食物链较长。新河是渭河的支流，宽约10-20米，自南向北汇入渭河，新河上游有部分污染源，导致水质较差，河水黑臭，鱼虾较少。新河入渭口正修建新河大桥，桥长超过120米，建成后的车流量较大。陕西省动物研究所等单位在2008年进行的陕西水鸟统计显示，在陕西省分布的水鸟中属国家Ⅰ级保护动物的有5种、属国家Ⅱ级保护动物的有8种。渭河平原湿地是水鸟集中分布的区域，由于人为对资源的过度开发、环境污染和气候变化等原因；湿地面积逐渐萎缩；水鸟适宜的栖息地正在减少，这些对于鸟类的生存非常不利。所以河口湿地生态修复的目标是鸟类栖息地的营造和恢复。
（2）修复措施
在规划设计中，项目组遵循岛屿生物地理学，在现场调研、与鸟类学家沟通、参考文献资料的基础上，划定一定的区域禁止人类进入，作为鸟类栖息地。具体措施如下：
a、营造安全岛。河口地营建水系网，平均深度约0.8~1.2米，营造安全岛；设置水闸等物理阻隔设施防止外来污染水源。
b、设置开阔浅水区与泥滩地。以多样的环境适应不同鸟类的多种需求。
c、种植防护林。堤顶路周边设防护林带以降低外界干扰，面向水体一侧尽量不设置高大乔木，以便为鸟类提供充足的活动空间。
d、提供食源。提供充足的鸟类食源，栽植鸟类喜嗜或喜栖植物，如：火棘、野西瓜、枸杞等。进行鸟类的招引。
3）坑塘湿地修复策略及措施
（1）修复策略
坑塘湿地——净化。渭河原有防洪堤岸，后有扩建，原堤岸保留；现状采砂场内，在原堤岸下挖塘养鱼，以水泥砌护作为防水形式；水泥砌护的鱼塘一方面阻隔了河滩内绿地的物质能量交换，另一方面有洪涝灾害的安全隐患。坑塘湿地生态修复的目标是以植物手段进行湿地的净化和展示，既能收到良好的生态效应又能够较完好的抵御洪水的侵袭。
（2）修复措施
坑塘湿地的生态修复分为两个步骤：1、鱼塘护岸修复。打掉三面光的砌护形式，以自然驳岸替代人工驳岸。2、湿地净化展示。以前置塘、挺水、浮水、沉水、养鱼池、砾石溪的流程布置净化湿地，结合展示功能。
4）建筑垃圾修复策略及措施
（1）修复策略
建筑垃圾——再生。渭河大堤建设过程中使用建筑垃圾作为基础的填充物，部分外漏，风吹日晒，对景观有影响。从现场看，当时的垃圾筛选较粗，有部分橡胶制品、论坛、沥青毯等未捡出，对场地的土壤、地下水有不良影响。建筑垃圾的生态修复目标是再生，去除有毒有害的垃圾，将现场有用的垃圾进行再利用。
（2）修复措施
建筑垃圾分为对环境有污染和较低污染两类。对于有污染的橡胶、沥青、化学污染物等垃圾回收后销毁或利用；对环境有较低污染的混凝土块、砖块等，就地掩埋。考虑到堤顶路已建成，不可能大动干戈，仅在1米左右的土层中进行垃圾回收。对特殊形状的混凝土块等，可以结合园林小品进行利用。
本项目尚未完成，后期监测的方式、指标，处在与甲方沟通中，这也是本文欠缺的数据资料，在后续的研究工作中，笔者将继续补全数据，以严谨的科学态度长期监测，为今后的生态修复工作积累经验。
因为本项目的机缘，笔者能够有机会初步涉猎了生态修复的理论及实践，在研究的持续过程中，有一些粗浅的体会：
生态修复，是“把创造优良人居环境作为中心目标”，旨在使受损城市生态系统的结构和功能恢复到受干扰前的自然状况，一方面重点将城市开发活动给生态系统所带来的干扰降低到最小，另一方面通过一系列手段恢复城市生态系统的自我调节功能，使其逐步具备克服和消除外来干扰的能力，特别是在外部条件发生巨变时仍具有逐步建立新平衡的能力，促进生态系统在动态过程中不断调整而趋向平衡。由于生态系统具有高度的自我调节能力和大量的反馈机制，生态修复的复杂性和长期性是显而易见的。
面对掠夺式的经济增长模式给生态环境带来破坏的局面，我们首先应当制止对城市生态系统内山体、河流、海岸、湿地、植被、土壤的一切破坏行为，调整城市土地使用的模式，从局部的生态要素修复做起，有计划有步骤地推进被占用的生态要素的“复垦”，逐步恢复、重建和提升城市生态系统的自我调节功能。
2015年底召开的中央城市工作会议，明确了“做好城市工作，要顺应城市工作新形势、改革发展新要求、人民群众新期待，坚持以人民为中心的发展思想，坚持人民城市为人民”。“尊重自然、顺应自然、保护自然，改善城市生态环境，在统筹上下功夫，在重点上求突破，着力提高城市发展持续性、宜居性”。
笔者认为，这次会议的中心词在于“转变”。首先是价值观的转变，规划设计师的职责从为人服务、为城市变得为动物、植物、水系服务，从单纯的造景转变为改善生态系统的结构、功能等方面；规划设计师在做规划设计时最基本的价值观发生了转变；其次是工作方式的转变，修复是一个长期的动态过程，项目落地后需要定期的监测、回访，数据分析，及时反馈与修正。因为生态修复的种类繁多（如：矿山生态修复、城市水体生态修复、棕地生态修复等），涉及到多个专业的交叉领域，多专业的配合与借鉴非常重要，工作方式由单一专业的人员构成变为多专业的人员构成，工作方式发生转变。
白杨，1978年生，男，河北人，清华大学城市规划专业硕士研究生，现任中国城市规划设计研究院风景院副总规划师，研究方向为生态修复、海绵城市、城市设计、景观规划设计。
魏巍，1981年生，男，新疆人，北京林业大学城市规划与设计（含风景园林设计方向）硕士研究生，现任中国城市规划设计研究院设计师，研究方向为生态修复、城乡绿地规划设计。
后语：大量粉丝还没有养成阅读后点赞的习惯，希望大家在阅读后顺便点赞，以示鼓励！坚持是一种信仰，专注是一种态度！
中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开:700多名排水行业代表齐聚青岛共商发展之道 -- 鼎力打造中国污水处理厂提标改造核心技术品牌生态圈
中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开:700多名排水行业代表齐聚青岛共商发展之道 -- 鼎力打造中国污水处理厂提标改造核心技术品牌生态圈
2017年9月16-19日,中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开，规模大、档次高、专业强、主题准、范围广都属空前。新概念、新标准、新工艺、新思路、新观念都属创新。
说起污水厂升级改造，这应该是一个历久弥新的话题。因为污水厂的建设及升级改造基本贯穿了我国水污染治理的整个进程，污水厂作为末端处理及把关环节，对削减污染负荷、保护水体环境起到了非常重要的作用。据不完全统计，截至2016年年底，我国已经建成城镇污水处理厂4900多座，日处理污水量约1.72亿立方米，无论是覆盖范围，还是收集处理率都达到了一个很高的水平。但在这些污水处理厂中，采用传统活性污泥法工艺的仍占有很大比例，其脱氮除磷能力明显不足。为保护水环境，国家出台了水十条，各地也相继制定并出台了更为严格的污水排放标准，这使得许多污水处理厂面临升级改造的任务要求。为此我们组织了此次污水厂升级改造技术交流会，期望通过政策解读、研讨技术、分享运维经验，为业内搭建一个交流的平台。本次会议特邀和遴选了47个实用报告，并安排了李村河污水处理厂、青岛高新区污水处理厂的参观。这两个厂均由华北院设计，其中李村河污水处理厂采用思普润公司的MBBR工艺，高新区污水处理厂为半地下式污水处理厂。通过研讨和参观，达到了答疑解惑的目的，为大家从事今后的工作提供了一些启发和思路。
本次会议得到业内极大的关注，吸引了来自水务公司、设计院、科研单位的700多人参会，得到了住房和城乡建设部、中国土木工程学会水工业分会、山东省城市建设管理协会城镇供水排水分会等政府部门和行业协会的大力支持和肯定，得到了青岛思普润水处理股份有限公司、赛莱默、江苏裕隆环保有限公司、大连宇都环境技术材料有限公司、南京贝特环保通用设备制造有限公司、西安益维普泰环保股份有限公司、南京磁谷科技有限公司、青岛洛克环保科技有限公司、青岛欧仁环境科技有限公司、江苏兆盛环保股份有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、中国建设科技集团股份有限公司、天津创业环保集团股份有限公司、中国市政工程中南设计研究总院有限公司、中国市政工程西北设计研究总院有限公司、天津市市政工程设计研究总院、广州市市政工程设计研究总院、国家城市给水排水工程技术研究中心、上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司、天津生态城水务投资建设有限公司、云南城投碧水源水务科技有限责任公司、东南大学、北京工业大学、爱尔兰都柏林大学、青岛理工大学 污水处理与资源化国家地方联合工程中心、常州市排水管理处、 青岛水务环境公司等单位的鼎力支持，在此一并表示感谢。
与会者就我国污水处理厂提标改造工艺技术路线、技术发展及瓶颈，城市水环境综合解决方案，污水处理市场化设施建设与运行投融资探讨等问题进行了深入交流。由住建部主管、中国给水排水杂志主办的“中国污水处理厂提标改造高级研讨会”，是我国排水行业技术含量最高、规模和影响力最大的全国性学术会议。本次会议精心筛选了47个报告，围绕着污水处理厂提标改造的政策与市场、水环境综合治理和污水再生利用、核心工艺技术探讨及应用、最新工程案例等主题展开，来自各部委、机关、协会等行业主管部门，各大设计和科研院所的专业技术人员，各地供排水公司与下属污水处理厂的代表，全国各地的工程公司与专业技术设备厂商代表等700多名代表对污水处理厂提标改造及水环境综合治理有关问题进行了深入的交流与探讨。
2017年9月17日，住房和城乡建设部城市建设司原巡视员、中国土木工程学会水工业分会理事长 张悦教授 莅临本次污水提标改造大会并作主题为“弥合断裂的水循环链条 ——污水处理提标改造再思考” 的报告。中国工程院 院士、北京工业大学 环境学科首席教授 彭永臻博士莅临本次污水提标改造大会并作 主题为“短程硝化+污泥发酵耦合反硝化与厌氧氨氧化----实现城市污水深度脱氮与污泥减量 ”的报告。
9月19日，约400 名与会代表参观了李村河污水厂升级改造工程和青岛高新区污水处理厂新建项目。
700多名与会代表在会议期间紧张且愉快地进行了学习交流，纷纷表示期盼着中国给水排水杂志社组织的下次会议的召开。中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开，在大家的关心和支持下，它已成为业内影响力和规模最大的污水处理厂提标改造行业会议。
展望2018：内容最丰富，规模最大，影响力最强，最具国际化的高端研讨会。诚邀2018年中国污水处理厂提标改造高级研讨会 联合主办、协办赞助单位！
( 联系人：中国给水排水杂志社 王领全 13752275003 022-27835639 [email protected] qq:745105304 )
点击原文链接，大奖等您拿! （点击原文按照格兰富 公司的要求填好信息后将姓名、单位、地址、手机号 等信息发到 [email protected] ，可以另外获得 中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会 论文集1本 ）
