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生态修复工程技术方案

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生态修复工程技术方案

生态修复工程技术方案范文第1篇

关键词:湿地;生态保护;生态恢复

一、湿地生态恢复理论

(一)湿地生态恢复的理论基础

湿地恢复,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学过程,使其发挥应有的作用。

湿地生态恢复的基本思路是根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物种,构造种群和生态系统,实行土壤、植被与生物同步分级恢复,逐步使生态系统恢复到一定的功能水平。

(二)湿地生态恢复的目标

湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术,逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能,最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统,其侧重点和要求也会有所不同。总体而言,湿地生态恢复的基本目标和要求如下。

1.实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体,基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视,因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的,在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。

2.恢复湿地良好的水状况,一是恢复湿地的水文条件;二是通过污染控制,改善湿地的水环境质量。

3.恢复植被和土壤,保证一定的植被覆盖率和土壤肥力。

4.增加物种组成和生物多样性。

5.实现生物群落的恢复,提高生态系统的生产力和自我维持能力。

6.恢复湿地景观,增加视觉和美学享受。

7.实现区域社会、经济的可持续发展。湿地生态系统的恢复要求生态、经济和社会因素相平衡。因此,对生态恢复工程除考虑其生态学的合理性外,还应考虑公众的要求和政策的合理性。

二、湿地生态修复技术

(一)湿地生态恢复的技术

根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复可概括为:湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复。相应地,湿地的生态恢复技术也可以划分为3大类:湿地生境恢复技术、湿地生物恢复技术、湿地生态系统结构和功能恢复技术。

1.湿地生境恢复技术

湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。

湿地的基底恢复:通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基底改造技术等。

湿地水状况恢复:包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝(抬高水位)、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。

湿地土壤恢复:包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。

2.湿地生物恢复技术

主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。

3.生态系统结构与功能恢复技术

主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。目前急需针对不同类型的退化湿地生态系统,对湿地生态恢复的实用技术(如退化湿地生态系统恢复关键技术,湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术,物种与生物多样性的恢复与维持技术等)进行研究。

(二)湿地生态恢复方案确定

湿地生态恢复工程一般都是耗资巨大的复杂工程,如美国佛罗里达州大沼泽地重建项目,总投资为6.85亿美元。因此在确定湿地生态恢复方案之前,应对功能设计、操作程序、风险评价、指标体系、恢复技术等进行系统全面的研究和具体规划。Henry等对湿地生态恢复工程提出如下3点要求。

(1)加强对生态恢复合理性的论证;

(2)确定精确适当的恢复目标和恢复成功与否的判定指标;

(3)监测恢复前后生态系统的变化情况,并与参考生态系统进行比较。

在对多方案进行优化比较时,通常采用生态经济系统能值分析法,通过建立生态模型,模拟分析系统中的能流、物质流、信息流、货币流等,对生态工程在能量、环境、经济上进行综合评判和决策。该法已被Ton等成功地用于美国佛罗里达州钢城湾湿地恢复工程方案的优选。

三、结论与展望

生态修复工程技术方案范文第2篇

边坡工程设计的特点

非标准设计:不同类型的边坡有不同的特点,同类边坡和灾害也会因形成条件、成因机制、稳定状态等的差异而具有各不相同的特点,边坡治理工程设计对每个边坡的治理部位和范围、采取的方案和措施也是互不相同的。所以,边坡治理工程设计属非标准设计,必须对每个边坡进行具体的针对性设计。

风险性设计:

不稳定边坡都是不良的复杂地质体。

治理工程承受来自边坡体和外界的各种荷载,不仅自身应具有足够的抗变形和破坏的能力,而且还要求下伏的地质体也具有优良的性质。

边坡治理工程技术迄今还是一门不严谨、不完善、不成熟的科学技术。因此,边坡治理工程设计必然存在着相当大的风险性。

应急设计:边坡形成虽然都有一个较长的孕育过程,但其发生灾害却往往具有突发性。为了防止边坡地质灾害的发生或减轻其危害程度,在边坡灾害发生前后开展的防治工程设计,不少情况下具有应急设计的特点。此种情况下,通常是边勘察、边设计、边监测、边施工。

综合防治设计:单一的治理工程措施有时难以承受来自边坡体和外界的荷载,

从而导致工程失效。因此,针对每个边坡的特点,在不同部位采取不同的措施,进行综合防治是非常重要的。即使工程投资不能一次到位,也应在治理方案的基础上,进行分解,采取分期、分步实施的办法进行综合防治。

二、边坡植被物种配方应遵循的原则

遵从植物生态习性,因地制宜

植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求,包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等影响植物的生长繁殖,决定植物能否顺利越冬,越夏,土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性,植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此,在选配植物时应综合考虑环境条件,因地制宜合理种植。

保持物种多样性,建立自然群落结构

目前.学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设,如冗余种假设、零假设、特异反应假设、铆钉假设等,对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为,物种多样性是群落稳定的一个重要尺度。物种多样性指数高的群落,物种之间往往形成比较复杂的关系,植物链或植物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落有一个较强的反馈系统,可以缓冲干扰。

遵从生态位原则,优化植物配置

基于物种多样性的考虑,在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多,这就要求拟定一个合理的配方,因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合,而是生态上的协调与组合。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外,实际上还取决于生态位的配置,这是生态防护工作关键的一步,它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此,在选配植物时,应充分考虑植物在群落中的生态位特征,从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类,使所选择植物生态位尽量错开,从而避免种间的直接竞争。

三、边坡植被防护技术分类

人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低廉等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产.其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷。保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。

喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等措施。

四、边坡防护设计原则与注意事项

路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量。

路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑。

在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计。

在不良的气候和水文条件下,对粉砂,细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。

对于土路堤的坡面铺砌防护工程.最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实。

对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案。

生态修复工程技术方案范文第3篇

案例教学目标是培养学生的独立分析和创造能力,让学生通过具体的生态工程案例来对实际情景中存在的问题进行主动探索,从而锻炼学生综合运用生态工程原理解决相关问题的能力。在进行生态工程案例教学的过程中,须注意以下几点。

1.1鼓励参与性原则

案例教学的展开要保证学生参与的积极性。学生是学习的主体,是知识的接受方,学生掌握知识的程度关系到实际课堂教学实际效果。案例教学的主体是学生,充分发挥学生的主观能动性,让学生积极参与进来,例如针对非点源性水污染问题,让学生自己设计具体生态工程措施来尝试解决,并进一步分析在实施过程中,运用到的生态工程原理,通过案例分析提高学生综合运用知识的能力。

1.2案例选取典型性和真实性原则

案例教学过程中,案例的选择很关键,①必须遵循案例的典型性原则。案例教学是为了让学生更好的掌握生态工程学的教材内容,所选案例不能脱离教材本身的知识点,案例具有典型性,并具有较好的实施效果。②案例必须是真实存在的。这是由生态工程学科的应用性与实践性等特点所决定的。比如在生态工程原理教学中,针对小流域综合治理问题具体案例,讲解效益协调统一原理的运用,典型的是我国甘肃省陇南县的“九子登科”模式,通过“山顶戴帽子,山腰系带子,坡地修台子,地埂锁边子,荒山荒沟栽苗子,山脚种果子,沟底穿靴子,见缝插针钉扣子,秋田盖罩子”一系列措施,在考虑到生态效益和环境效益的同时,又兼顾到经济效益,起到了明显的效果,各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。让学生从实际案例中体会到生态工程原理的实施效果,进一步加深学生对原理的理解和掌握。

1.3案例的启发性

要发挥培养学生能力的作用就必须使教学具有启发性,要求教学案例提供不完全信息,同时针对案例所提出的问题要具有启发性,并对学生的讨论进行引导,起到开拓学生的思维,激发学生探索兴趣的作用。如在讲授生态工程的生态位原理时,例举“家鱼共生混养”生产模式这一生态位理论应用的典型案例。要求学生以四大家鱼混养为例,说明它们的栖居水层和主要的食物来源,启发其思维,使学生更深入地理解家鱼共生混养模式是基于不同的鱼类所处的水层和取食不同,不会发生生存资源的激烈竞争,提高了资源(空间、食物等)的利用效率和生态系统的生产力,从而强化学生对生态位原理在生态工程中应用的理解。同时,在授课时请学生分别进行阐述和讨论,便可较为明晰地使学生理解和掌握相关知识。

2生态工程学案例设置的主要内容

生态工程学的教学内容主要分为生态工程原理、生态工程设计、农业生态工程、环境生态工程、林业生态工程、景观生态工程、城市生态工程等六部分,其中相对比较适合设置为教学案例的专题内容如下:

2.1生态工程原理

生态工程原理是实施生态工程的重要理论基础。生态工程原理着重讲述了生态学原理、经济学原理、工程学原理三大部分。针对这方面的内容,可以设置为案例的题材较多,例如:生态位原理中的稻田养鱼、家鱼共生混养;限制因子原理和耐性定律中的水体富营养化控制、重金属污染植物修复;食物链原理中的食物链加环、生物调控;效益协调统一原理中的“九子登科”模式等。这些原理方面的案例可以使学生充分理解和掌握生态工程的理论体系和基础,是生态工程原理及应用的关键和核心。

2.2生态工程设计

生态工程作为一门应用性的学科,离不开设计。生态工程设计主要介绍了生态工程设计的原则、基本程序、技术路线、具体的设计案例等方面的内容。可以结合污染水体修复工程设计来进行讲解和讨论,例如:白洋淀非点源污染控制的生态工程设计、温州横河水体治理示范工程设计等。

2.3农业生态工程

农业生态工程着重讲述了农业生态系统概念、类型及模式、农业生态工程技术、装配农业生态工程等内容。该方面的内容可以设置为案例的题材较多,如:生态农业、立体农业、生态果园工程模式、桑基鱼塘模式、稻田养鱼等。可以让学生充分认识不同的农业生态工程模式的应用案例,从而激发学生的兴趣。

2.4环境生态工程

环境生态工程主要介绍了目前环境问题、污染生态工程、湿地生态工程等方面的内容。可以结合目前的主要污染问题和应对措施实例来进行案例分析,如:温室效应、水土流失、污水土地处理技术、受损水体生态修复工程、固体废弃物处理生态工程、退化湿地的生态恢复与重建等,让学生理解生态工程在解决具体环境问题方面的作用,起到促进学生学习的效果。

3生态工程教学案例的应用

生态工程课程教学中运用案例教学法是课程自身的特点决定的,其目的十分明确,即服务于课程教学,促进学生对知识的理解、掌握和运用,提高课程教学质量。既要鼓励学生积极参与,也要考虑到案例的典型性、真实性和启发性。激发学生对生态环境问题和现象的兴趣,并具备运用所学知识来解决实际问题的能力。如在讲解典型生态工程设计案例时,以白洋淀非点源污染控制的生态工程为例,让学生预先查阅文献资料,并针对非点源污染问题提出自己的建议和看法,并运用生态工程技术设计初步的控制方案,在课堂上与师生共同交流讨论,这样不但培养了学生探索知识的能力,也锻炼了学生解决问题的能力,最重要的是使学生真正认识和理解了生态工程在治理具体污染环境问题上的作用和效果;在讲授林业生态工程部分时,以我国林业生态工程为例,要求学生提前搜集我国十大林业生态工程相关信息资料,在课堂上与学生进行交流,既可以使学生深刻认识我国林业工程建设的迫切性和取得的成果,又可以从不同类型的林业生态工程对具体环境的改善来进一步认识林业生态工程原理;另外,在讲解到城市生态工程部分,以城市生态恢复工程的典范———清溪川复原工程为例,要求学生搜集韩国首尔清溪川复原前的图片,列举清溪川复原前主要存在的生态环境问题,阐述复原的紧迫性和复原后对生态环境改善的程度;同时与学生交流和讨论清溪川的复原工程中,韩国政府具体实施了哪些工程,这些工程分别针对哪些环境问题,最终具体实施效果如何。通过这些实际案例的分析,培养和启发学生分析问题和解决问题的能力。

4结语

生态修复工程技术方案范文第4篇

关键词现浇网格;生态护坡;河道边坡;生态修复

中图分类号:U416.1+4 文献标识码: A 文章编号:

1 前言

我国河流众多,河流系统是自然界最重要的生态系统之一。但近年来由于工农业生产、乱砍滥伐、气候等原因造成水土流失日益严重、河堤渠岸破坏严重,严重影响我国经济的可持续发展与人们生存环境的恶化。1991年我国颁布了《中华人民共和国水土保持法》,该法令明确了水土流失治理、预防以及推广施政的方法和体制,成为开发地开发治理、生态修复行之有效的行政管理方针。

针对生态环境受到严重威胁的河流,人们采取了很多措施,其中传统的硬质护坡将河岸表面封闭起来,达到了河岸免受河水冲刷的目的,却阻隔了水土的联系,破坏了河流生态平衡,影响了河道的自净能力发挥;同时河道高直的岸墙拉远了人与水之间的距离。于是河道生态修复的理念逐渐兴起,主要有植被措施和植被与工程措施相结合两种方法。

目前市河道生态修复,往往偏重于园林景观和人文历史陈迹的恢复,忽略了河道生态修复的核心。真正意义的河道生态修复是在保持边坡稳定的基础上,以营造边坡的生物多样性为目标,河岸水文联系的沟通为关键,在水—土—生物之间形成良性循环,构筑优美城市景观,保证河流生态系统健康。

现浇网格生态护坡技术运用工程与植被相结合的措施,在河道边坡上以30%的硬化面积获得了70%的绿化面积,达到了水土保持、涵养水源、改良土壤、生态恢复的目的。

2 现有河道生态护坡技术

河道生态护坡技术在我国起步较晚, 目前形成的河道生态护坡技术主要有:

(1)植被混凝土护坡 多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成,是植被型生态混凝土的骨架,孔隙率>40%,表面等效孔径为2~3 cm,孔隙自构件顶表面可蜿蜒通至地面。生态混凝土中加入的保水材料以有机质保水剂为主,并掺入无机保水剂混合使用,为植物提供必需的水分。此技术受水位骤降的影响较小,有利于排出和降低被保护土内的含水量。

(3)生态袋护坡:利用人造土工布料制成透水不透土的生态袋,植物在装有土的生态袋中生长,并以此来防护河堤、湖岸、坝坡和修复环境,同时植被生存条件受到生态袋空间环境所限。

(4)香根草护坡:是在边坡上植入根系发达的香根草,形成高强度生物土层、高密度地上绿篱的护坡。适合黄河以南的地区应用。

(5)土工合成材料复合种植基护坡:是采用土工织物上铺设混凝土预制块成框格状,在框格内填土、深栽植物的护坡。有土工网垫植草护坡、土工格室植草护坡、加劲纤维毯护坡。现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料,塑料老化后,在土壤里容易形成二次污染。

(6)生态砖护坡:是在边坡上铺设或嵌固一种带孔的混凝土或砖砌块,并在孔中种植植被的护坡。先进的技术有联锁式砌块护坡、铰接式砌块护坡及坡改平砌块护坡。

①联锁式砌块护坡是生态砖之间互相嵌固封锁避免发生侧向移动形成整体的生态砖护坡。由于其联锁是在二维平面上的散体连接,容易遭水流冲刷或地基沉陷破坏。

②铰接式砌块护坡是将预制高强度混凝土块用一系列绳索相互连接而成连锁型矩阵铺面护坡,其造价较高。

③坡改平砌块护坡是将砌块的下底面制成与边坡坡面相平行的斜面,上底面制成水平面的空心砌块,铺设时底部与坡面相吻合,上端能够保持水平,达到保水、保土的效果的护坡方法,该方法是散体结构拼接砌筑而成,整体稳定性与抗冲刷破坏有待进一步观察。

3 现浇网格生态护坡技术

现浇网格生态护坡技术是在河道边坡上用现浇网格生态护坡模板现场浇筑的钢筋混凝土网格内种植植物、铺设抗冲刷基质,达到河道水土保持、涵养水源、改良土壤、生态恢复目标的新型生态护坡技术。

它是针对我国河道边坡绿化困难、稳定性差和水土流失严重等问题,结合国内外先进的河道边坡生态修复工程经验,自主研发出的一项先进的生态护坡技术。研发内容包括现浇网格生态护坡技术的模板创新、适用范围、边坡稳定、水土保持、抗冲刷基质、本土植物等多个方面研究,综合实现边坡稳定、水土保持,生态恢复的目标,形成一套适合我国大部分地区河道边坡的水土保持、生态恢复的技术体系。

3.1技术原理

现浇网格生态护坡技术是集工程力学,土壤学、肥料学、生态学和植物学于一体,形成的综合性生态护坡技术,现浇网格工程、抗冲刷基质和本土植物是该技术的三大主要内容。

(1)现浇网格工程稳固坡面,网格工程技术的稳固性主要是由两方面来体现的,其一,硬质工程方面:纵横交错的钢筋混凝土与锚杆在整个坡面形成三维立体护坡结构,利用宋庆丰[6]边坡稳定性模型分析内蒙古地区30°、45°和60°的岩土质边坡,其稳定系数均达到了《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的标准。其二,植物根系方面:植物根系在边坡稳定上也发挥着巨大的作用,通过试验证明,在网格工程的框格内种植乔、灌木,一年后,边坡的稳定性系数在原来的基础上增加0.03-0.05。

(2)抗冲刷基质材料水土保持,硬质工程框格的下框梁比其他的框梁高,减少了水流陶土的作用力,同时抗冲刷基质材料可降低水流对边坡的冲刷能力,达到了水土保持的目的。

(3)本土植物绿化环境,以“乔灌先行,模拟自然,恢复生态”设计理念为指导,形成地面草-中间灌-上面乔的垂直生态模式结构,并在水平方向上形成草、灌、乔优化配置的种植模式,增加区域环境内的生物多样性,为区域范围生态自然恢复提供了必要条件。

现浇网格生态护坡技术以硬质工程护坡为基础,减少水土流失为关键,本土植物美化环境为重点的绿化理念出发,最大程度的模仿自然规律,减少人为干扰,坚持社会倡导的尊重自然,施法自然,构建真正意义上的生态河道。

3.2技术原则

(1)稳固性原则 边坡稳固是绿化的基础,网格工程具有抗侵蚀能力(风蚀、水蚀)、具有一定的强度及三维立体稳定结构。

(2)水土保持原则 鱼鳞坑网格能够极大地减少水土流失,抗冲刷基质可以大量的缓减河水对边坡冲刷。

(3)因地制宜原则 依据地域气候条件,设计施工方案,并选用当地抗逆性强的植物作为护坡绿化植物。

(4)自然修复原则,以本土乔灌木为主要先锋种,逐步形成以当地生物群落为主的生态系统,达到自然恢复的目标。

3.3技术优势

(1)坡面稳固现浇混凝土(钢筋)网格与锚固形成三维立体的网状护坡结构,结合草、灌、乔立体种植模式的植物根系保护,使坡面更加稳固,不易塌方毁坏。

(2)高绿化率常用模板整体浇铸的网格,每1m2中框格面积占0.3m2,绿化面积达0.7m2,而且框格梁的设计呈上窄下宽的梯形结构,在边坡稳定的基础上,极大地减小硬质框格面积,扩大网格植物种植空间,为后期的坡面绿化创造条件。

(3)水土保持与现有的生态绿化技术相比,浇铸成型的网格呈下框梁比上框梁高的鱼鳞坑结构,框梁的高度一般为0.15m,下框梁中部高出0.03-0.05m,经实践证明,下框梁的高度对目的边坡的水土保持能力起到了非常大的作用。

(4)抗冲刷基质材料在网格内种植植物后铺设抗冲刷基质材料,能够加大地表粗糙度,减缓河水冲刷力,增强土壤涵水能力,为植物的正常生长提供环境条件。

(5)应用本土植物充分发挥本土植物抗逆性强的护坡优势,以草、灌乔相结合的模式种植,组建人工植物群落,逐渐演替为生态自然群落。

(6)模板浇铸,节约成本支架模板攻克护坡领域支模难关;现场机械浇铸,易于施工,提高了工作效率;网状结构护坡节省材料,降低了施工成本。

3.4适用条件

现浇网格生态护坡技术应用范围较为广泛,在生态学的基本理论指导下,现浇生态护坡技术中的各个影响因子可随环境的改变而改变,因此,几乎可涵盖自然或人工的各种类型的河道边坡生态绿化。

现浇网格生态护坡技术在城市河道边坡生态恢复中的应用尤为突出。它是在利用土体极限平衡原理对边坡进行坡改缓的基础上,把现浇网格浇筑成能够涵养水源的鱼鳞坑状,再选用本土植被进行坡面绿化、抗冲刷基质进行坡面保护,达到稳定、水土保持、生态恢复的综合效益。

4 现浇网格生态护坡技术用于河道护坡的施工工艺

4.1工程施工过程

现浇网格生态护坡技术的施工过程如下:

(1)河道边坡根据实际边坡的坡度进行平整,并勘测放线。

(2)在整平的河岸坡面上铺设钢筋,将钢筋按照一定的角度交错铺设,根据需要可加锚固(执行《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)),将现浇网格(钢筋混凝土浇铸)生态护坡模板(斜网格、纵横网格)套至于钢筋上,依据河岸坡面绿化面积将模板拼接成一个整体的连续浇铸系统。

(3)根据河岸坡体的性质,配比钢筋混凝土,用搅拌机搅拌均匀。

(4)将搅拌均匀的混凝土用输送泵输送,并用浇铸机浇铸,打开放气阀,振动棒振实。

(5)待其凝固,取下模板,进行养护。

4.2施工构件

(1)钢筋材料

为了加强河道边坡的稳定性,在网格的框梁内加筑钢筋作为拉力。钢筋规格按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)执行。

(2)锚杆设置

锚杆是减少边坡下滑力的重要保障,起到锚固的作用,尤其是在河道边坡的固定中,起着尤为重要的作用。锚杆主要应用于坡面稳定性差和坡度较大的岩质边坡。锚杆以铁质的螺纹钢或圆钢为主。依据坡面的结构和特殊性,锚杆的设计密度、规格可按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)执行。一般小于30°的边坡无需加设锚杆可直接绿化。

(3)混凝土浇铸生态护坡模板

混凝土浇铸生态护坡模板是一种预置模型,目前有斜网格(专利号:ZL200920006293.4)和纵横网格(专利号:ZL200920006293.8)两种混凝土浇铸生态护坡模板,1000mm×600mm、1200mm×800mm、1500mm×1000mm等多个尺寸模板,适用于不同类型,坡度,坡长的边坡,网格内可种植植物。如图1、图2所示:

图1护坡植物种植

图2护坡效果图

4.3铺设抗冲刷基质

抗冲刷基质材料的铺设是现浇网格生态护坡技术的特点,将设计的材料按照比例混合,在网格内种植植物后铺设50—100mm的抗冲刷基质材料。依据坡度的不同已经配制出适合30°、40°、50°、60°边坡使用的G1、G2、G3、G4四种抗冲刷基质材料。

4.4本土植物选择

根据不同的植物特征,选择绿化植物一直以来是绿化上的热点。经多年的绿化实践经验证明,河岸护坡植物应具备防涝、抗寒,耐贫瘠,生长速度快,绿期长,根系发达等特点。多年来内蒙古和信源生态科技有限公司坚持以“乔灌先锋,乔灌结合”的绿化模式设计施工,随着该地区水土保持、河道边坡生态修复的发展,已从当地野生种中选育出一批适合该地区绿化种植的优良植物。如马莲(Lactea Pall Var Chinensis (Fish) Koidz)、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall)、杨柴(Astragalus mongolicum)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)、花棒(Hedysarum scoparium)、互叶醉鱼草(Buddleja ahernifolia Maxim)、欧李(Semen Pruni Humilis)、胡枝子(Lespedezabicolor Turcz.)、 蒙古莸(Caryopteris mongholica Bunge)等。

4.5养护

河道边坡养护包括两个方面,一个是硬质和基质部分,监测由于自然灾害造成的部分坡面下沉,及时工程修复,保证坡面基实,抗冲刷基质表面平整,无裂痕。另方面是植物养护,在植物移栽后的一到二个生长期内保障植物正常生长所需的水分,养分以及病虫害防治。因此生态护坡养护需注意以下几点:(1)工程竣工后对边坡坡体及绿化部分监测需一年;(2)在植物种植后的3个月内,第一月每隔10天浇水一次,后两月各浇水一次;(3)每一个季度喷洒杀虫剂一次;(4)及时清除杂草。现浇网格生态护坡技术应用于边坡绿化养护期一般为一年,植物成活率≥85%,植物盖度≥85%,病虫害成灾率≤0.5%。

5 结束语与展望

河道边坡生态修复的重点已经改变了以往的模式,从环境破坏、污染后治理转变到原始保护上来,从硬化工程保护转到生态修复上来。

现浇网格生态护坡技术是一套生态的,科学的,合理的河道边坡生态修复技术体系。该技术在恢复生态学和景观生态学的基本原理上,建立生态护坡模式,运用生态学先锋种入侵,生物多样性,植物空间分布等基本理论指导设计、施工,形成工程与生物相结合,植物优化配置,达到多层面,全方位,立体化的绿化效果,是目前边坡绿化领域内一项新型的生态护坡技术,已经初露头角,这将对深化绿化理念,为河道边坡生态修复达到理想的收益具有重要的意义。

现浇网格生态护坡技术在河道边坡修复中的应用将独显其与生具有优势,带来显著的经济、生态与社会效益。

6 参考文献:

[1]王富永,吴长文,王永喜.深圳市岩质边坡生态防护设计技术概述.中国水土保持科学,2008,12(6):44-45

[2]赵明阶,何春光,王多垠.边坡工程处治技术.北京:人民交通出版,2003:260-268

[3]钱晓红,关云鹏,吴玲杰.现代生态护坡技术的应用研究.内蒙古水利,2009年。

[4]吴和政 孙宁波.混凝土框架与框格梁锚固技术及其应用.中国地质灾害与防治学报1999(4)

生态修复工程技术方案范文第5篇

“《指南》得来不易”

《决策》:作为长期倡导海绵城市建设的业内人士,您如何看待《指南》的出台?

刘波:海绵城市的技术理念和产业体系在欧美已经发展了20多年,不仅极大地改善了城乡环境,并且形成了完备的产业体系,成为绿色经济新的增长点,带动了就业和经济发展。

近几年来,海绵城市技术在我国还处于理念推广阶段,设计体系、工程技术体系还没有适应海绵城市建设的需要,形成社会共识和市场需求还需要一定时间。

但不可否认的是,《指南》的是中国城乡建设史上一个里程碑的事件,标志着我国城乡生态环境建设迈入了一个新的起点,展现了我国生态环境建设光明的前景。相关的技术体系、产业体系也会逐步建立起来,对我国经济发展转型起到促进作用,粗放型的城市建设发展模式也将逐步退出历史舞台。

海绵城市比喻城市像海绵一样,国外称为低影响开发(LID),即指遇到有降雨时城市社区能够就地或就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”,同时丰富城市景观,增强城市生态功能,让城市更加宜居。

海绵城市技术将改变传统的城市建设技术路线,降低人类活动对环境的影响,达到城市可持续发展的目的。

《决策》:海绵城市对我们传统城乡建设理念会带来怎样的影响?

刘波:改革开放30多年来,我国城乡建设长期处于粗放发展阶段,过度硬化与大拆大建伴随着城乡建设的全过程。在水与城市可持续发展的关系问题上,缺乏系统科学的研究和安排,使城乡水生态环境领域逐渐积累了一些深层次的矛盾和问题,城市发展已面临诸多窘境。

城市内涝、城市天坑、热岛效应、雾霾等一些城市病态现象持续出现,给城乡居民带来严重的生命财产损失,社会全员劳动生产率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水质改善进展缓慢;城市应对极端气候的能力普遍降低,多地城市备受雾霾袭扰,引发民众诟病。

在造成严重的城乡生态环境问题的同时,也给经济发展造成巨大阻碍。所以,《指南》也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。

《决策》:海绵城市适用于哪些领域?

刘波:海绵城市技术有着广泛的适用领域,是生态建设和生态修复的基础技术,它反映了社会对水资源的可持续利用与管理,以及对生态环境的延续性的高度关切,海绵城市技术就是这种关切的表达。

社会应该如何利用雨水资源?如何看待洪水?在经济社会发展中我们如何处理水、土壤、空气的辩证关系?这些问题都能在海绵城市技术中找到答案。

海绵城市技术最重要的原则就是以社区(汇水区)为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,完成地上地下的循环。如果每一个城乡社区都完成了这一使命,那么美丽中国的梦想就实现了。

当然这是一个较长时期的过程。我估计5-10年初见成效,10-15年大见成效,但我们必须从现在起就有所作为。

有必要强调的是,在建设生态社区时,我们不能孤立地看待社区生态功能,要看到社区(汇水区)与湿地、河湖的关系,也要看到大的流域关系,这样我们在社区生态建设时才不至于迷茫,避免投资浪费,达到投资效益。

除了水资源利用外,海绵城市技术在生态修复领域具有很强的实用性,在社区生态、农田水利、高速公路和铁路、大型机场、重金属土壤污染、河道治理、农田水利等领域都有很好的修复效果。

研究表明,海绵城市技术也是治理热岛效应和雾霾的最佳手段。在石油、燃气管道的生态修复治理领域,也将发挥重要作用。

“破除体制与

部门利益牵绊”

《决策》:海绵城市是一项系统工程,从体制上看需要破除哪些障碍?

刘波:推进海绵城市建设工作要做好顶层设计,要将海绵城市建设纳入国家绿色发展的战略框架。首先要做好战略规划,包括法律体系、财税政策、管理体制、技术与产业体系、人才培养、公众参与等环节综合考虑实施,海绵城市技术才有发展的巨大空间。如果受到体制与部门利益牵绊,任何好的发展路径都会夭折。

所以,我们不能只依靠住建部一家来完成这一使命,需要全社会都来支持这一领域的发展。海绵城市技术是城乡生态建设的基础技术和方法,也是实现城乡水资源可持续利用与管理的基本途径,其最终目标是实现城乡可持续发展。

我们不仅要在宏观层面解决流域性法律缺位的问题、行政管理分散的“九龙治水”的体制问题、财税政策和投融资政策支持空乏的问题,而且,还要从微观层面解决技术规范和标准问题、流域性的水生态建设规划问题、市场和企业培育问题、人才培养问题等等,最后实现我国生态工业腾飞的战略目标。

《决策》:从试点城市来看,应该怎样推进海绵城市建设?

刘波:海绵城市技术只代表一种技术体系和方法,而不能代表城市发展的全部内涵。我们要利用海绵城市技术,达到城市水资源可持续利用与管理,最终实现城市可持续发展的战略目标。在推进海绵城市建设时,我们要从如下几方面入手:

一是遏制城市无限制硬化趋势。为解决我国城市面积成倍扩张,城市地表无限制硬化而带来的城市生态环境问题。各流域城市政府应以2014年城市硬化面积为基准,每年减少城市硬化面积3-5%,国家应将这一指标纳入各流域城市政府的年度考核体系。同时,对农村地区城镇化过程中的地面硬化情况进行管理,维护农村地区的生态环境。

二是积极实施城市生态修复。从现在起,试点城市要有步骤地开展城市生态修复工作,推进截污、控污工程,建立雨水收集和利用系统,开发、改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施蓄留雨水的生态功能。尽可能恢复城市原有河道、湖塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高城市雨水渗透率。重视城市地下管网的普查、检测和修复工作,防止城市地质灾害。

海绵城市技术普及以后,原有城市生活污水量会大大减少,雨水进入污水管道的情况会逐步改善,污水处理厂处理污水的能力与效益均会提高,污水直排进入河道、土壤和地下水的状况也会得到改善。

三是高度重视水资源战略规划,将水资源及生态环境规划纳入城市发展战略规划,支持、鼓励公民和社会组织参与和监督水生态规划的制定和实施过程。确立水生态规划在城乡规划中的基础地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的历史文化价值,培育和引导亲水产业健康发展。

四是建立科学的流域管理行政体制。充分理解一个城市的发展与流域上下游地区发展之间的内在逻辑,任何城市开发措施都要照顾到本地区和上下游地区人民的合理诉求,积极参与流域地区的环境与发展对话,制定流域治理行动计划及时间表。

五是构建完备的水资源法律和政策体系。将立法先行与政策配套相结合,积极开展水生态法律和政策调研工作,认真总结实践经验,支持构建我国完备的水资源法律和政策体系,立法机构应借助水利改革的契机,率先构建流域管理法律法规体系。

“催生万亿产业机遇”

《决策》:海绵城市建设需要大量投资,这对产业发展来说将带来哪些机遇?

刘波:海绵城市建设首先带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系建立起来,需要大量的转型人才,高校要更新教材,设立新的专业,以满足社会需求。

社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。

以北京市为例,北京市现有2万多个社区,假设每个社区投资500万元进行生态修复,仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计,我国城乡生态修复领域的投资,将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元,市场规模庞大,生态工业体系将得到完善。

这些投资带来的直接效果,就是城乡生态环境的改善,绿色GDP成为经济增长的原动力,国家经济呈现健康势头。

《决策》:现在,中央和一些地方也开始行动起来了,如何看待各地海绵城市的探索和实践?

刘波:2015年1月27日,中国海绵城市技术创新联盟在陕西省西安市西咸新区正式成立,组建了国内第一个专家顾问团队和大型海绵城市实验区。今后,类似的技术团队和探索实验将在全国各地开花结果,城市创新发展将成为我国城乡发展的主旋律。