城市河流环境修复技术原理及实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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贾海峰 等 著

图书标签:

• 城市河流
• 河流修复
• 环境工程
• 生态修复
• 水环境治理
• 景观设计
• 工程实践
• 水污染控制
• 城市规划
• 生态水务

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122279071

版次：1

商品编码：12041505

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：242

字数：3680000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可供环境工程、市政工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校相关专业师生参阅。
河流是城市生态系统和城市空间的重要组成部分，随着社会经济及城市建设的发展，城市河道空间及其结构被大规模、广泛地人工改造，改变了城市河流系统的自然连通性、生态多样性，影响了水体的水环境自净能力；同时入河污染物量增加，一些城市河流变为城市的排污沟，致使城市河流水质污染、生态系统退化和破坏，成为当今全球性的生态环境问题。城市河流污染治理与生态修复已成为保障城市健康、持续发展的必要条件和重要任务。
为有助于制订合理的城市河流污染控制与环境修复规划方案、选择适用技术、优化工程计划、提高投资效率和修复效果，《城市河流环境修复技术原理及实践》对城市河流环境修复技术的原理、特点、适用条件、相关案例和运行管理等有关问题进行总结和梳理，主要介绍了城市河流污染现状及问题、城市河流环境修复基础与技术体系、城市河流外源污染控制与治理、城市河流的原位水质净化 、城市河流水质旁位处理、城市河流生态修复与重构，以及城市河流污染和修复技术的发展趋势等内容，以期为参与此项工作的相关工程技术人员、科研人员管理人员提供支持。

内容简介

本书针对城市河流环境修复技术的原理、特点、适用条件、相关案例和运行管理等有关问题进行总结和梳理，主要介绍了城市河流污染现状及问题、城市河流环境修复基础与技术体系、城市河流外源污染控制与治理、城市河流的原位水质净化、城市河流水质旁位处理、城市河流生态修复与重构，以及城市河流污染和修复技术的发展趋势等内容。
本书可供环境工程、市政工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校相关专业师生参阅。

作者简介

贾海峰：清华大学环境学院副教授，长期以来从事城市水环境规划与管理、环境模型、3S技术在环境中的应用等方面的科研和教学工作，主持和参加了包括城市（流域）水环境规划、供水规划、流域水质模型、生态需水在内的40余项国家和省市科研课题，进行的和近年来完成的有：国家水专项“产业密集型城镇水环境综合整治技术研究与示范（2011-2015）”，“水乡城镇水环境整治技术研究与综合示范（2008-2010）”，“控制单元水质目标管理技术（2009-2011）”，佛山市城市地表径流系统（BMPs）管理试点研究（2011-2013），广州亚运会佛山市水环境质量保障研究（2010），以再生水为水源的城市水系水生态系统特征与生态模拟研究（2009~2011），美国城市雨水BMPs研究进展及北京初步应用（2007-2008）。

内页插图

目录

1绪论1
1.1河流生态系统构成和功能1
1.1.1河流生态系统的组成2
1.1.2河流生态系统的功能2
1.2城市河流水环境现状及问题3
1.2.1城市河流水环境现状3
1.2.2城市河流的主要问题4
1.3城市河流的污染源和污染物5
1.3.1城市河流的污染源5
1.3.2水体污染及危害6
1.4国内外城市河流环境修复概况10
1.4.1国外城市河流环境修复的历程10
1.4.2我国城市河流环境修复进展11
参考文献12
2城市河流环境修复基础与技术体系14
2.1城市河流环境修复的理论基础14
2.1.1水环境容量理论14
2.1.2河流生态需水理论18
2.1.3河流生态健康理论21
2.2城市河流环境修复技术体系24
2.2.1城市河流环境修复的技术路线24
2.2.2城市河流水环境修复技术分类26
2.3城市河流环境修复技术的筛选29
2.3.1城市河流环境修复技术筛选的目标与方法29
2.3.2技术筛选的指标体系30
2.3.3技术评价和筛选32
2.4城市河流环境修复方案的编制与实施34
2.4.1城市河流环境修复方案34
2.4.2城市河流环境修复实施的阶段35
参考文献36
3城市河流外源污染控制与治理38
3.1污水收集技术38
3.1.1重力收集系统38
3.1.2污水负压收集系统39
3.1.3负压收集实例——甪直密集居民区负压收集系统44
3.2城市河流截污技术46
3.2.1城市河流截污技术的形式46
3.2.2负压截污实例——常州北市河沿河负压截污系统49
3.3入河分散污水处理技术52
3.3.1入河分散污水特征52
3.3.2入河分散污水处理模式与技术53
3.3.3实例——利用氧化沟处理村落污水的工程实例54
3.4城市地表径流污染控制技术56
3.4.1概述56
3.4.2LID-BMPs控制技术及经济特征分析58
3.4.3实例——广东环境保护工程职业学院降雨径流控制示范74
参考文献79
4城市河流的原位水质净化82
4.1内源污染控制与治理82
4.1.1底泥污染现状82
4.1.2底泥覆盖技术83
4.1.3底泥化学修复技术85
4.1.4底泥的原位生物修复85
4.1.5底泥的联合修复86
4.2河流结构优化与水动力调控87
4.2.1河流流态与水环境修复的关系87
4.2.2水系沟通与结构优化88
4.2.3水体推流与动力学调控88
4.2.4闸坝调度与水动力调控92
4.2.5实例——甪直古镇水系结构优化与动力学调控94
4.2.6实例——同里古镇水系水动力优化调控示范99
4.3河流曝气复氧技术108
4.3.1跌水曝气复氧技术108
4.3.2人工曝气复氧技术109
4.4生物膜法111
4.4.1砾间接触氧化法111
4.4.2人工水草121
4.5生态浮床126
4.5.1技术原理126
4.5.2技术经济特征128
4.6微生物强化技术129
4.6.1技术原理129
4.6.2技术经济特征130
4.6.3微生物菌剂的种类131
4.6.4固定化微生物技术135
参考文献136
5城市河流水质旁位处理140
5.1人工强化快滤技术140
5.1.1连续砂滤技术140
5.1.2纤维过滤技术142
5.2化学絮凝技术148
5.2.1强化混凝技术149
5.2.2磁絮凝分离技术150
5.3生物膜技术153
5.3.1砾间接触氧化技术153
5.3.2曝气生物滤池157
5.3.3生物接触氧化159
5.3.4生物流化床161
5.4自然生物处理技术163
5.4.1稳定塘163
5.4.2人工湿地技术167
5.4.3土地渗滤处理技术176
参考文献181
6城市河流生态修复与重构184
6.1城市生态河道的空间结构184
6.1.1生态河流的形态184
6.1.2城市生态河流的结构修复187
6.1.3城市河道的生态护岸196
6.2城市河流生态系统的营造213
6.2.1河流水体垂向特征与生态系统构建213
6.2.2生态河道水生植物系统的营造214
6.2.3水生动物系统的营造216
6.3城市河流亲水景观219
6.3.1景观要素及亲水景观类型219
6.3.2亲水景观设计原则及步骤221
6.3.3亲水景观类型221
6.4清溪川生态修复与重构的案例225
6.4.1清溪川的沿革225
6.4.2清溪川复原226
6.4.3清溪川水体补水水源与水质复原227
6.4.4清溪川复原中的河道空间结构设计228
6.4.5清溪川修复中的生态景观设计231
6.4.6清溪川改造实施效果234
参考文献237
7后记239
7.1结语239
7.2展望241

前言/序言

河流是城市生态系统和城市空间的重要组成部分，随着社会经济及城市建设的发展，城市河道空间及其结构被大规模、广泛地人工改造，改变了城市河流系统的自然连通性、生态多样性，影响了水体的水环境自净能力；同时入河污染物量增加，一些城市河流变为城市的排污沟，致使城市河流水质污染、生态系统退化和破坏，成为当今全球性的生态环境问题。城市河流污染治理与生态修复已成为保障城市健康、持续发展的必要条件和重要任务。
笔者首次涉足的城市河流水环境修复项目是在1989年大学毕业后参与的由北京市科委和英国海外发展署（ODA）联合资助的中英合作国际项目《北京清河水环境综合整治规划研究》。当时的清河是一条黑臭严重的“城市排污沟”，流域内没有污水处理厂，众多的入河排污口排放着工业废水和生活污水。控制污染源、消除河道黑臭成了河流治理的首要任务，生态修复尚未提上日程。期间还配合北京亚运会（1990年）的召开，为改善亚运会场馆周边环境，在清河体院段开展河道曝气水环境改善试验工程。之后经过北京市十多年的努力，逐步完善了入河污染负荷的截除、污水厂建设、河道整治等工作，实现了清河上段黑臭现象的消除和水环境的改善。
博士毕业后，城市河流水环境保护与生态修复始终是笔者重要的研究方向，在北京、佛山、苏州、深圳、东营等城市开展了侧重点有所不同的城市河流水环境保护研究。特别是从2003年开始，在佛山市环境保护局等部门的支持下，针对城市河网的环境修复开展了较为系统的研究，完成了十多项不同空间尺度的城市水资源保护与水污染控制规划、污染源减排方案、河流修复技术、城市降雨径流管理LID�睟MPs技术方案与工程示范等。基于上述成果的《佛山市水环境保护修复与建设集成研究》获广东省环境保护科学技术一等奖。2014年开始，又进一步针对佛山市河涌修复的技术需求，在前期工作成果的基础上，广泛收集和梳理国内外城市河流修复技术进展和实际工程或示范案例，开展了佛山市河涌水环境修复技术指南的编制工作。同期，在国家“十一五”、“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项（即水专项）的支持下，针对人口和产业密集的平原河网地区城市河流水环境修复，开展了关键技术研发。并在苏州市区、同里镇、甪直镇展开了城市河流水环境修复的工程示范。
城市河流水污染控制与水环境修复技术众多，然而不同城市河流所处的自然条件以及当地的经济发展阶段不同，而各种水环境修复技术又具有不同的技术、经济特征，因此针对不同的城市河流，要根据其面临的主要问题，综合考虑自然、社会、经济等因素，选用适用的技术，并进行技术优化耦合和集成，以实现城市河流的水环境改善和水生态修复。当前，我国城市河流污染控制和修复工作非常急迫，2015年4月，国务院发布了《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），其提出的主要指标包括：到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；京津冀区域丧失使用功能（劣Ⅴ类）的水体断面比例下降15%左右，长江三角洲、珠江三角洲区域力争消除丧失使用功能的水体；到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除。2015年8月，住房和城乡建设部会同环境保护部、水利部、农业部组织编制发布了《城市黑臭水体整治工作指南》，部署了城市黑臭水体排查、整治、考核和监管工作。
可以预见，在今后的一段时期内，城市河流的污染控制和水环境修复将会出现一个高潮，一大批环保、城建、水利领域的工程师、经济师、管理专家将会参与其中，各种污染治理和生态修复技术将会争奇斗艳。为了有助于制订合理的城市河流污染控制与环境修复规划方案、选择适用技术、优化工程计划、提高投资效率和修复效果，本书对城市河流环境修复技术的原理、特点、适用条件、相关案例和运行管理等有关问题进行总结和梳理，以期为参与此项工作的相关决策人员、管理人员和工程技术人员提供一些支持。
本书所引用资料和数据的来源，除了笔者主持和参与的项目外，还有不少引用自国内外的文献，在引用时结合当地、当时的具体条件进行了取舍。
在本书编著过程中，程声通、李广贺、胡洪营、刘翔等老师对本书架构和技术体系提供了指点和帮助，高郑娟重点收集和梳理了城市河流外源污染控制、原位水质净化、水质旁位处理等方面的资料和案例；孙朝霞重点收集和梳理了生态系统修复与重构方面的资料和案例；初稿成稿后，程声通老师又对全文进行了认真修改。为本书提供素材的还有张玉虎、罗群、丁一、杨聪、王相文、张大春、唐颖以及美国的Shaw L Yu、韩国的Hyunook Kim等。书中还引用了很多研究人员的成果，在此一并表示衷心感谢！
限于编著时间和编著者水平，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议。

编著者
2016年8月

好的，这是一份关于一本名为《城市河流环境修复技术原理及实践》图书的简介，该简介着重介绍其未涵盖的内容，力求详实、自然： --- 图书简介：聚焦水动力学、生态健康与可持续治理的综合性著作 本书旨在为环境工程、水利科学及城市规划领域的专业人士和研究人员提供一个广阔的视角，深入探讨现代水体管理的核心挑战与前沿解决方案。虽然我们关注河流环境的修复，但本书的重点不在于详细阐述“城市河流环境修复技术原理及实践”这一特定主题的具体技术细节，而是将视野投向了支撑这些实践的更宏观的基础科学、跨学科应用以及治理体系的构建。 第一部分：水动力学基础与河流形态的演变 本书的首要基石在于水动力学原理的深度剖析，这是理解任何河流系统行为的根本。我们详细探讨了湍流理论在复杂水流条件下的应用，包括如何精确模拟城市化区域内由人造结构（如桥墩、堤坝）引起的复杂分离流和二次流。书中超越了简单的流量计算，深入分析了非恒定流条件下水流与河床物质的相互作用机制，特别是泥沙输移的临界条件、冲淤平衡的动态调整过程，以及如何利用这些知识来预测和控制河床侵蚀与沉积。 在河道形态学方面，我们着重考察了自然河流演化过程的长期驱动力。这包括河流的侧向迁移规律、纵向坡度的调整机制，以及如何将这些自然过程的知识融入到现代工程设计中，以期实现更具韧性的河岸稳定方案，而非单纯依赖刚性结构。我们探讨了河口三角洲动力学在城市化背景下的变化趋势，以及潮汐作用、波浪作用与河流径流相互作用对水动力边界层的影响。 第二部分：水生生态系统的健康指标与生物完整性评估 本书的生态部分聚焦于水生生物多样性的量化与健康评估方法，这与修复技术的实施效果直接相关，但本书不详述具体的修复技术本身。我们详尽介绍了生物完整性指数（IBI）的构建与应用，包括如何根据不同流域的特征选择合适的指示物种群，以及如何利用分子生物学工具（如eDNA技术）来快速、非侵入性地监测生物群落结构的变化。 一个核心章节专门探讨了栖息地质量评估框架。这不仅包括物理生境（如水深、流速、底质结构）的测量，更深入分析了微生境（Microhabitat）的异质性如何影响关键物种的繁殖成功率和幼体存活率。我们对比了不同生态系统（如河流、湖泊、湿地）的物种功能多样性（FDis），旨在建立一个超越物种数量的生态健康衡量标准。 第三部分：水质化学：高级追踪与高级处理路径 在水质化学章节，我们侧重于新兴污染物和复杂化学反应的理解，而非通用的水处理工艺介绍。本书深入分析了持久性有机污染物（POPs）和微塑料在水环境中的环境归趋，包括其在水相、沉积物和生物体内的富集动力学模型。我们详细介绍了同位素示踪技术在识别污染源“指纹”上的应用，如何区分点源和面源污染，以及利用稳定同位素来解析氮磷循环过程中的生物地球化学转化。 此外，对于内源污染负荷的精确量化是本书的重要组成部分。我们阐述了沉积物中硫化物、重金属以及营养盐释放速率的实验室模拟方法和现场监测技术，这些数据是决定是否需要进行沉积物清除或覆盖工程的科学依据，但本书不详述这些工程操作的具体步骤。我们探讨了氧化还原电位（Eh）与pH值耦合作用下污染物活性的动态变化。 第四部分：综合性流域管理与气候变化适应性规划 本书的最后一部分，将视角提升至宏观的管理与规划层面，强调跨尺度的协同治理。我们详尽考察了流域尺度的水资源-土地利用-生态系统服务的耦合模型。这涉及到如何将气候变化情景（如极端降水、长期干旱）纳入水文模型，以预测未来河流系统的压力点，并据此制定适应性基础设施规划。 我们对基于自然的解决方案（NbS）进行了批判性评估，重点讨论了如何将湿地恢复、河岸缓冲带建设等生态措施，与传统工程措施进行优化集成，以实现成本效益最大化和生态效益最大化。书中还包含对水环境治理决策支持系统（DSS）的介绍，该系统整合了水动力学模拟、生态风险评估和经济社会影响分析的模块，为政策制定者提供科学依据，指导长期投资方向。我们探讨了公众参与机制在大型水利工程决策中的作用，以及如何通过透明的风险沟通来增强治理项目的社会接受度。 总而言之，本书提供了一套高阶的分析工具箱和前沿的理论框架，是理解城市水环境复杂性的深度参考资料，它强调了从底层物理机制到顶层治理哲学的全面认知，为推动河流环境的可持续、系统性管理奠定坚实的科学基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直对城市景观的演变很感兴趣，特别是那些曾经辉煌如今却显得有些衰败的区域，总能勾起我无限的遐想。读了这本书，我才意识到，许多城市景观的衰败，很大程度上与河流环境的恶化息息相关。书中关于“衰败”与“修复”之间关系的论述，让我耳目一新。作者并没有将河流修复仅仅看作是技术层面的问题，而是将其置于更广阔的城市发展和历史进程中来解读。比如，书中提到了一些历史上重要的河流，它们曾是城市发展的摇篮，孕育了繁荣的商业和文化，但随着工业化和城市化进程的加速，这些河流逐渐被忽视甚至成为污染源，也间接导致了周边区域的衰落。读到这里，我联想到了一些老工业区，那些曾经灯火辉煌的工厂如今只剩下残垣断壁，而它们曾经排放的污水，很可能就是扼杀周边河流生命力的元凶。本书的价值在于，它不仅提供了具体的修复技术，更重要的是，它帮助读者建立了一种宏观的视角，理解河流修复是如何与城市规划、经济转型、文化传承等多个维度相互交织、相互影响的。这种“解构”式的分析，让我受益匪浅，对“城市”这个概念有了更立体的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对城市的“呼吸”和“脉搏”有着莫名的好奇感，总觉得城市本身就是一个生命体，有着自己的新陈代谢和生命周期。而河流，无疑就是这个生命体中最重要、最敏感的“血管”。这本书的出版，让我对这种“城市生命体”有了更深入的理解。作者在探讨河流修复时，将“水文过程”、“生物反馈”以及“社会参与”等概念巧妙地融合在一起，形成了一套完整的“城市河流健康管理”体系。我尤其欣赏书中关于“预防为主，综合治理”的理念。很多时候，我们习惯了在问题出现后再去解决，而这本书则强调了从源头上控制污染、优化城市设计，从根本上避免河流的恶化。这就像是在预防疾病，而不是等到生病了再去治。书中对雨洪管理、绿色基础设施建设等方面的论述，让我看到了城市规划与河流保护可以并行不悖，甚至相互促进。读完之后，我开始用一种全新的视角去观察我身边的河流，不再仅仅关注它的水质，而是思考它在整个城市生态系统中所扮演的角色，以及如何才能让它更好地“呼吸”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种宁静而又充满希望的感觉，深蓝色的背景下，蜿蜒的河流如同城市的动脉，两岸的绿色植被点缀其间，仿佛在诉说着重生的故事。我原本对城市河流的环境问题并没有太多关注，觉得那只是城市生活中的一部分，脏乱似乎是常态。然而，当我翻开这本书，被它严谨而又生动的语言所吸引。作者在开篇就用一系列触目惊心的案例，展示了被污染的河流对城市生态、居民健康甚至经济发展带来的严重负面影响。那些曾经清澈见底、鱼虾嬉戏的河流，如今变成了散发着恶臭、漂浮着垃圾的“死亡之河”，读来令人心痛。这本书不仅仅是在罗列问题，更重要的是它深入浅出地分析了这些问题产生的根源，例如工业废水、生活污水、城市雨水径流以及过度开发等等。作者的叙述方式非常客观，引用的数据和研究成果也十分详实，让我对城市河流污染的复杂性有了更深刻的认识。我尤其被其中关于河流生态系统退化与人类活动之间恶性循环的论述所打动，这种视角让我开始重新审视我们与城市环境的关系。这本书让我意识到，河流不仅仅是景观，更是城市生命线的一部分，它的健康状况直接关系到城市的未来。

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这本书的写作风格非常独特，它不是那种枯燥的技术手册，更像是一部关于城市河流“自救”史的记录片。作者在介绍各种修复技术时，非常注重结合实际案例，而且这些案例都具有很强的代表性，涵盖了不同地理环境、不同规模的城市，以及不同程度的污染状况。我特别被书中关于“生态修复”的部分所吸引。作者详细介绍了如何利用生物多样性来恢复河流的自我净化能力，比如引入特定的水生植物和微生物，以及构建人工湿地等。这些方法听起来既环保又充满智慧，仿佛是大自然在向我们展示它强大的修复力量。书中还穿插了一些照片和图表，生动地展示了修复前后的对比效果，直观地让我感受到技术的力量和希望。让我印象深刻的是，作者在讨论一些复杂的污染治理问题时，并没有回避其难度和挑战，而是坦诚地分析了其中的技术瓶颈、成本问题以及社会接受度等因素，这种真实和客观的态度，让我对这本书的专业性更加信服。读完这部分，我甚至开始萌生了在自家附近的河流也做一些小范围生态修复的想法，虽然这只是一个美好的愿望，但足以证明这本书的启发性。

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我是一名普通的城市居民，每天穿梭于钢筋水泥之间，对于河流的认知，多停留在“经过”、“路过”的层面。这本书的出现，彻底改变了我对城市河流的看法，让我感受到了一种从未有过的“联结”。作者在书中非常细腻地描述了河流与城市居民生活之间的紧密联系，不仅仅是饮用水源，更是休闲娱乐、文化传承甚至精神寄托的重要载体。书中很多章节，比如关于“历史河流的记忆”和“社区参与式修复”的讨论，都让我产生了强烈的共鸣。我回想起小时候，家乡的小河虽然不宽，但夏天总有小伙伴在里面嬉戏，河边也是大家聚集乘凉的地方。随着城市的发展，那条河也渐渐失去了往日的生机。这本书让我意识到，修复河流，不仅仅是技术和工程的问题，更是一个关乎城市记忆、社区活力和居民幸福感的问题。我非常赞同书中提出的“以人为本”的修复理念，认为只有让居民重新感受到河流的美好，并积极参与到保护和修复的过程中来，河流才能真正地“活”过来。这本书让我对“城市”这个概念有了更深的感情，也让我对未来充满期待。

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