生態(tài)工程學(xué)案例

1、 河道的平面(形態(tài))設(shè)計(jì) 河道的斷面(多樣化)設(shè)計(jì) 生態(tài)型護(hù)坡和護(hù)岸技術(shù) 生物修復(fù)技術(shù) 河岸帶植被布置設(shè)計(jì)等 應(yīng)遵從河道自然和現(xiàn)狀條件，這類天然的形態(tài)結(jié)構(gòu),有利 于消能，提高水質(zhì)和食物鏈的完善，也有利于減少洪水發(fā) 生的頻率以及造成的傷害； 保持河流的蜿蜒性,實(shí)現(xiàn)河道斷面寬窄變換，避免渠道化 的直線型河道設(shè)計(jì)； 設(shè)置具有蓄水功能的湖、池、潭，在發(fā)揮分洪滯洪功能的 同時(shí)，兼具景觀和生態(tài)效益； 構(gòu)建基于城市生態(tài)系統(tǒng)的城市河網(wǎng)規(guī)劃,利于整體生態(tài)效 益的發(fā)揮。 根據(jù)過流能力采用多樣化的斷面設(shè)計(jì)，盡量避免單一斷 面設(shè)計(jì),禁止隨意縮窄河道； 要把河流當(dāng)做整體的系統(tǒng),盡量完善河道斷面設(shè)計(jì)，從而 實(shí)現(xiàn)工程基礎(chǔ)效

2、益和生態(tài)效益； 綜合考慮流域系統(tǒng)具體組成，打造一個(gè)具有防洪功能的綜 合生態(tài)系統(tǒng)； 河道設(shè)計(jì)斷面在滿足防洪、防凍、防滲、供水的要求同時(shí), 也要考慮通航的需求。 （1）矩形斷面：河道矩形斷面設(shè)計(jì),常水位以下一般釆用干砌石砌筑為矩形，超 過常水位部分采取碎石堆成斜坡，同時(shí)有利于保護(hù)堤壩和改善生態(tài)環(huán)境。 （2）梯形斷面：梯形斷面是常見的斷面形式，具有施工簡(jiǎn)單，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 梯形斷面河道護(hù)坡常采用漿砌片，既可增加美化效果,又保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境。護(hù)坡 上可布設(shè)親水平臺(tái)，平臺(tái)上種植草坪,間植喬木、灌木、花草，創(chuàng)造立體感,提升美 感。 （3）復(fù)式斷面：復(fù)式斷面自身占河道面積大，枯水季節(jié)，河道流量較小，河水

3、只 流經(jīng)河流主槽，洪水來(lái)臨時(shí)，允許洪水流過河灘。由于復(fù)式組合斷面的截面面積 大，洪水的水位很低，一般不需要建立高的堤壩。 （4）雙層斷面：雙層斷面通常是應(yīng)用在城鎮(zhèn)位置的河道，上層是一條明河,約20 厘米的淺水位控制，水質(zhì)良好，具有安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，休閑、觀光、親水性等功 能，可養(yǎng)殖各種各樣的魚，在河邊建親水平臺(tái)，噴泉，水亭等休閑設(shè)施；下面一 層為暗河，發(fā)揮河道的基本功能，供水質(zhì)差的水流通過。 生態(tài)護(hù)坡：采用植物與其他材料結(jié)合，或用只采用植物措施的方式，增強(qiáng)坡面的 穩(wěn)定性和抗?fàn)T性；同時(shí)保證坡面的安全和耐久性，使其接近自然，以便充分發(fā)揮 流域生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng)。 生態(tài)型護(hù)坡護(hù)岸技術(shù)： 植物

4、治理方法 工程治理措施 a.拋石護(hù)岸 b.沉梢護(hù)岸 c.面坡箱狀石籠護(hù)岸 d.填梢護(hù)岸 生物膜：利用纖維等合成材料、輔以鵝卵石等為載體,在其表面形 成一種特殊的生物膜。 生物柵：是由充填料和植物根系的組合，對(duì)固體物質(zhì),膠體和NH3- N等進(jìn)行沉降、截留,吸附等對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化和修復(fù)。 生物浮床：為提供水生動(dòng)植物的生存環(huán)境,人工搭建生物浮床,利用 自然界本身的規(guī)律,消除水體中的污染物質(zhì),最終達(dá)到凈化水質(zhì)的效 果。 生物浮島：借助人工搭建浮島在上面栽培水生植物,利用植物、植 物根系上的微生物等的作用,直接從水體中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及吸附其 他污染物,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。 在坡面上布設(shè)植物措施,林冠層和草冠

5、部可以有效地減少雨蝕,欄截雨水,延長(zhǎng)產(chǎn)流 時(shí)間,增加地表水下滲,影響徑流系數(shù)K值,減少?gòu)搅鞣逯?延緩匯流時(shí)間。溝道內(nèi)生 長(zhǎng)的植物,增大了溝道的糙率,降低了流速,從而減少輸沙率。徑流中運(yùn)動(dòng)的泥沙顆 粒會(huì)部分會(huì)被植物群體阻攔而沉積,從而降低了坡面的土壤侵蝕量。 堤岸上種植植物能有效地削減浪高,降低波浪對(duì)護(hù)岸的沖刷,防止土體坍塌或滑坡。 植物根系活動(dòng)具有“增強(qiáng)抗張拉力”,植被覆蓋度和土壤侵蝕速率具有明顯的非線 性關(guān)系,隨著覆蓋度增加,土壤侵蝕量減少。 河道進(jìn)行生態(tài)整治的重要環(huán)節(jié),河流岸邊植被恢復(fù)遵循自然性、功能性、鄉(xiāng)土樹 種和外來(lái)樹種結(jié)合的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。 中塘河位于杭州市余杭區(qū)，屬于杭嘉湖平原區(qū),處

6、于 京杭大運(yùn)河流域,全長(zhǎng)約2.2km。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)， 雨量充沛。 余杭區(qū)境內(nèi)河網(wǎng)密布,水塘星羅棋布,是典型的江南河 網(wǎng)平原地貌，堤壩兩側(cè)地形平坦、開闊。沿線多為農(nóng)田、 民房、廠房及居住小區(qū)等，高程在2.00m-3.65m之間。 中塘河屬于運(yùn)河支流，兩側(cè)地塊雨水主要排入該河道, 河道治理可以解決區(qū)域內(nèi)地塊的雨水排放問題,提高周邊 區(qū)塊的排澇能力。 河道的建設(shè)可以提升城市品位、改善周邊環(huán)境，大大 提升周邊環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)對(duì)提升當(dāng)?shù)卣w形象、對(duì)改善居 民生活環(huán)境和提高幸福指數(shù)也具有重要意義。 對(duì)現(xiàn)狀河道進(jìn)行了多次踏勘調(diào)查，了解河道沿線的植被生長(zhǎng)、河岸沖刷、淺 灘和深潭的分布等情況，對(duì)周邊村民進(jìn)

7、行了走訪，了解河道魚蝦等水生生物 的生存情況以及近年來(lái)大洪水的淹沒情況。 中塘河的平面設(shè)計(jì)符合區(qū)域河網(wǎng)規(guī)劃，河道走向基本沿老河道走向，盡量保 留了河道的蜿誕性，打破了傳統(tǒng)河道設(shè)計(jì)的渠化設(shè)計(jì)以及單一斷面設(shè)計(jì)，根 據(jù)不同河道段的特點(diǎn)，采用的不同的斷面設(shè)計(jì)，盡可能保留了原有的河道淺 灘和深潭，結(jié)合河道留地以及兩岸的具體情況，采用不同的綠化及景觀搭配 方式。 以上設(shè)計(jì)滿足了河道的排洪防錯(cuò)的基本功能，也最大限度的實(shí)現(xiàn)了河道的生 態(tài)功能。 綜合考慮河道防洪、防滲、通航、以及景觀生態(tài)等 要求,河段斷面設(shè)計(jì)采用多種斷面變換,而且斷面設(shè)計(jì)多以 復(fù)式斷面、雙層斷面為主,實(shí)現(xiàn)了河道功能多樣化和生態(tài) 景觀功能多樣化。

8、 另外河道的斷面選取考慮了斷面的安全性和經(jīng)濟(jì)性統(tǒng) 一的原則的基礎(chǔ)上,優(yōu)化施工工藝,優(yōu)先考慮生態(tài)性護(hù)岸護(hù) 坡,并對(duì)特殊基礎(chǔ)及病害河堤岸段進(jìn)行了特殊的加固處理。 A型護(hù)岸結(jié)構(gòu)安全可靠，確保后土體穩(wěn)定，防止水土流失。 該段沿線分布部分居民點(diǎn)以及農(nóng)田，為防治其被俺沒，同時(shí)滿足 通航要求， 采用漿砌塊石直立式護(hù)岸，以保證護(hù)岸的穩(wěn)定性，同時(shí)滿足防洪、防沖、防滲等 要求，同時(shí)也要考慮到減少通航時(shí)的船行波對(duì)河岸的沖刷，具有較強(qiáng)的水土流失 防治效果。 缺點(diǎn)是植物措施相對(duì)布設(shè)較少，河岸渠化明顯，為提高其綜合生態(tài)效益,建 議河道底部投放鵝卵石，形成生物膜，在河岸兩側(cè)種植攀援植物，以掩蓋護(hù)岸的 單調(diào)灰色。 該護(hù)岸型式

9、利用漿砌塊石的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、防沖刷性和景石的美觀性、生態(tài)性功能。 護(hù)岸優(yōu)點(diǎn):利用土體本身的穩(wěn)定性，以減少對(duì)石材等材料的用量，滿足游人親水性 要求,提供魚蝦、微生物逗留、嬉戲的場(chǎng)所，同時(shí)也能滿足防洪排洪的要求。 該段屬于深潭河道段，因該段水流速度較緩，水深較大，本身具有較強(qiáng)的滯洪防 洪效果，一般考慮漿砌塊石親水護(hù)岸(B型護(hù)岸)，與A護(hù)岸不同的是常水位以下一 般砌筑為矩形，超過常水位部分采取碎石堆成斜坡，邊坡采用順坡，并輔以綜合 綠化，總體景觀自然感較強(qiáng)，并適合水生植物生長(zhǎng)以及水生動(dòng)物如魚、蝦、蟹等 繁衍。該段由于水流較緩，河道富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，建議采用生物柵、生物浮床、生 物浮島等生物生態(tài)治理方式進(jìn)行

10、處理。 C護(hù)岸型式：該段屬于淺灘河道段，因該段水流速度較緩，水深較淺， 周邊較為空礦，防洪要求相對(duì)較低，在大洪水來(lái)臨是容許被淹沒，采 用漿砌塊石親水平臺(tái)護(hù)岸(C型護(hù)岸)，C型護(hù)岸的設(shè)計(jì)最大程度滿足了 居民的親水性要求，同時(shí)有效解決河道邊線離建筑較近、綠地范圍小 的問題。 該護(hù)岸型式利用護(hù)坡自身穩(wěn)定性結(jié)合生態(tài)帶及松木樁基礎(chǔ)滿足河道沖刷， 生態(tài)帶可種植河草，滿足河道生態(tài)要求，同時(shí)為魚蝦、微小生物逗留、 嬉戲的場(chǎng)所。 護(hù)岸優(yōu)點(diǎn):生態(tài)環(huán)保，造價(jià)較低，施工簡(jiǎn)單，滿足河道抗沖刷要求。 該段屬于淺灘河道段，因該段水流速度較緩，水深較淺，周邊較為空礦， 防洪要求相對(duì)較低，在大洪水來(lái)臨是容許被俺沒，D型護(hù)岸適合支流等平 時(shí)流量較小的河道，最大程度的提升了河道的景觀屬性，結(jié)合生態(tài)帶及 松木樁基礎(chǔ)防治河道沖刷，生態(tài)帶可種植河草,滿足河道生態(tài)要求。 根據(jù)所處位置的景觀特性用地性質(zhì)的不同，中塘河設(shè)計(jì)上整體考慮以環(huán)境保護(hù)為核心，環(huán)境 治理為主導(dǎo)，整治拓寬與現(xiàn)狀保護(hù)并舉，因地制宜，親近自然，保護(hù)和恢復(fù)河道的自然生態(tài)， 整個(gè)河道景觀空間又可以分成兩片。 廊風(fēng)留香：該區(qū)塊主要是考慮人們駐留休息的場(chǎng)所,結(jié)合道路設(shè)計(jì)拾級(jí)而上的臺(tái)階,并設(shè) 計(jì)殘疾人坡道,無(wú)障礙設(shè)計(jì)全線貫通,設(shè)置風(fēng)雨長(zhǎng)廊組合,在河道和道路的交叉位置通過小 型的集散場(chǎng)地并設(shè)計(jì)景觀小品,景墻等形成