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1、河流生态工程目录PAGE DIRECTORY01生态河道构建02生态河道护岸03河流水体修复技术生态河道指具有完整生态系统和较强社会服务功能的河流。自然生态河道人工建设或修复的生态河道人工生态河道是指人工建设或修复,河道的结构类似自然河道,同时提供如供水、排水、航运、娱乐等诸多社会服务功能河道。生态河道构建河道生态系统的完整性河道形态完整:源头、湿地、湖泊、干支流等构成生物结构完整:动物、植物、各种浮游微生物等生态河道构建生态河道的功能:提供社会服务功能具备栖息地、生态廊道和物质转化等生态功能使河流具备良好的自我调控能力和自我修复功能生态河道构建河道的生态结构平面形态横断面形态纵断面形态避免发
2、生摆动保证河滩地和堤岸稳定不发生严重的冲刷或淤积相对稳定河道功能:引水除涝 防洪生态河道构建平面形态设计复制法经验公式主要特征:蜿蜒曲折丰富生境改善水质增强美景地下水补充生态河道构建复制法:认为影响河流蜿蜒模式的诸多因素(如流域状况、流量、泥沙、河床材料等)基本没发生变化,完全采用干扰前的蜿蜒模式。经验公式:把蜿蜒性河道概化为类似正玄曲线的平滑曲线,近似的用一系列方向相反的圆弧和直线段来拟合这一曲线。生态河道构建横断面设计生态河道横断面形态的主要特点断面比较宽,由主河槽、行洪滩、边缘过度带组成主河槽:常年有水流动行洪滩地:在河道一侧或两侧行洪时被洪水淹没区域边缘过渡带:行洪滩地与河道外的过度区
3、域与边缘区域生态河道构建横断面的设计原则:在满足河道行洪能力的前提下,遵循自然河道横断面的结构特点,确定断面形式。少数小型河道及流量比较稳定的较大河道采用梯形和梯弧形断面。一般河道,特别有季节性洪水的河道宜用复式断面,主要是为了保证枯水期水流回归主河槽,使主河槽维持一定水深,从而有利于河流动植物的生长。洪水期流量大,允许洪水漫滩可使洪水及时得到宣泄。生态河道构建有季节性洪水的河道宜采用复式断面,保证在枯水期水流回归主河槽,是主河槽维持一定的水深。生态河道构建生态河道构建横断面设计对于人工调控量的生态河道,主河槽断面尺寸根据非汛期多年平均最大流量或生态需水流量确定。生态河道构建横断面设计对于较规
4、范的主河槽,河相关系经验公式B主河槽平滩宽度,m;h平滩水位对应的主河槽水深,m;河相系数,对于砾石河床取1.4,对于一般沙河取2.75,极易冲刷的细沙河床取5.5。生态河道构建横断面设计注意河岸边坡宜陡则陡,宜缓则缓。河道宽宜宽则宽,宜窄则窄。通过设计流量,构成横断面空间形态多样性。河道地貌特征的自然性生态河道构建纵断面设计浅滩-深潭交替(是生态河道涉及重要内容)产生急流、缓流等多种水流条件形成多样性河流生态环境丰富的生物群落生态河道构建生态河道构建纵断面设计浅滩-深潭间距一般310倍河道宽度平均约6倍河道宽度陡河床浅滩出现的间距约为4倍河道宽度缓河床约为8-9倍河道宽度。生态河道构建纵断面
5、设计Lr沿河道两个浅滩之间的距离,为河段总长度与浅滩数量之比,一般情况下,近似为弯曲河段的弧长,m;B河道平均宽度,m;d50在河床粒径分布曲线上,颗粒含量等于50%时的颗粒直径,mm,下标r和p分别表示浅滩和深潭的颗粒;i平均坡降。生态河道构建(1)植被护岸图5-2 天然植被护岸示意图(引自李超等,2011)生态河道护岸植被护岸,主要依靠坡面植物的地上茎叶和地下根系作用护坡,作用可概括为水文效应和根系效应。茎叶水文效应:降雨截流、削弱溅蚀、抑制地表径流。根系力学效应:包括草本根系和木本根系草本根系只起加筋作用,木本植物根系主要起锚固作用生态河道护岸锚固作用:植物的垂直根系穿过边坡浅层的松散风
6、化层,锚固到深处较稳定的土层上。粗壮主根对土壤起到支撑作用。细小根系起到加筋作用生态河道护岸山石护岸的优点:1、体现中国传统景观水系特征。2、护脚处浇筑浆砌石基础,自其上进行景石的堆砌。3、石与石之间的缝隙用碎石填充,促进土体与水气相互交换和循环,成为水生植物的栖息地。4、山石细缝间可栽植景观植被,点缀岸坡,形成优美景观。2、山石护岸生态河道护岸(3)覆土石笼护岸生态河道护岸1、在水位变动区采用砾石笼及卵石覆土植被护岸,保证岸坡稳定,并与周边绿化景观协调。2、根据边坡高度按一定角度堆放、铺设铅丝砾石笼,表面覆盖生土或种植土,经过一段时间植物生长,通过植物根系将砾石笼仅仅连接,起到加固堤岸的作用
7、。3、卵石良好的透水性可以补枯、调节水位。4、石笼后铺土工,无纺布,可有效防止水土流失。生态河道护岸(4)生态砖护岸图5-4 生态砖护岸示意图(引自赵进勇等,2007)生态河道护岸1、生态砖是一种由无砂混凝土制成的具有透水性、保水性的多孔性砖体。2、生态砖可以和鱼巢砖一起使用,坡比可设为1:1或者1:0.5.3、生态砖块的层间用钢筋穿插连接,砖的后背铺设砂砾料和无纺布,起到排水和防滤作用。4、植物根须将在2-3个月后通过砖的孔隙抓跟到土壤中,不仅可以起到坚固堤坝的作用,还可以通过植物的繁茂生长牢固堤岸主体。5、多孔植物生长砖自身具有透水性,可解除背面的水压和土压,不会出现堤坝变形和塌陷。生态河
8、道护岸生态河道护岸(5)仿木桩护岸图5-5 仿木桩护岸示意图(引自夏庆云,2011)生态河道护岸1、仿木桩护岸是指在坡脚或岸坡利用钢筋混凝土仿木桩来维护陡岸的稳定性,保护堤角不受强烈流水的淘刷,防止水流侵蚀的护岸形式。2、仿木桩的断面有圆形及方形,可采用钢筋混凝土仿木桩,也可采用现浇钢筋混凝土仿木桩。3、仿木桩间空隙、桩与堤角之间,仿木桩与土坡间可用卵石、石块填充。4、后背可采用装土生态袋、无纺布作为仿木桩背后的填充和反滤层。5、仿木桩外表可采用彩色水泥防止树皮、树节、年轮、裂缝、脱落等图案,加强景观效果。生态河道护岸物理、化学、生物技术(1)河流曝气复氧(2)底泥覆盖(3)植物浮床河流水体修
9、复技术(1)河流曝气复氧人工曝气复氧大气复氧水生生物光合作用产氧河流水体修复技术污染河道,人工曝气量占有主导地位。人工曝气具有推流和完全混合流的特点,有利于克服短流和提高缓冲能力、氧传递、液体混合和污泥絮凝,是一种有效的河流修复方法。人工曝气在河底沉积物表层形成一个以兼性菌为主的环境,并使沉积物表层具备好氧菌群生长条件。河流水体修复技术黑臭河道通过曝气,能形成微生物和水生动植物共存的生态系统,通过物理吸附、生物吸附和生物降解等作用共同去除污染物。在河道中建设一定数量的橡胶坝,即可起到拦截和平稳水流作俑,又可使翻坝水流得以曝气。河流水体修复技术(2)底泥覆盖功能将污染底泥与水体隔离防止底泥再悬浮
10、或迁移降低污染物向水中的扩散通量河流水体修复技术(2)底泥覆盖覆盖物惰性物质不易与污染物反应对环境的潜在危害小底泥覆盖可以与疏浚相结合,尤其是在航道中,先疏浚后覆盖。河流水体修复技术(2)底泥覆盖施工方式机械设备倾倒船只水表层撒布水力喷射表层覆盖:用高压水枪将沙子冲入水中驳船管道水下覆盖河流水体修复技术图5-6 典型湿式浮床构造(引自曹勇等,2009)河流水体修复技术植物浮床:又称植物浮岛、生态浮岛、生物浮床等。是一种栽有水生植物的人工浮体。植物浮床通过植物根部吸收、吸附作用,能消减和富集水体污染物,从而达到水体净化功能,同时还可以创造人工水生环境、消减波浪,绿化水域的作用。(3)植物浮床河流
11、水体修复技术植物浮床干式湿式有框:PVC管作为框架,用发泡苯乙烯板作为植物种植床体。无框:椰子纤维缝合作为植物种植床体。河流水体修复技术(3)植物浮床河流水体修复技术重物型。浮床固定装置123船锚型桩基型河流水体修复技术165432淡水生态系统生态群落底栖动物附生藻类水生维管束植物浮游生物自游生物细菌水生生态系统水生生态系统分解者非生物类物质(H2O、O2、CO2、N、P等生产者消费者水生态系统构成要素全省2021年新增4000个农村生活污水治理行政村任务已完成2418个,巩固提升1500个农村生活污水治理行政村任务已完成765个,500处农村黑臭水体治理已完成420处。案例:柳青河是临沂市兰山区境内的一条河流,干流全长34公里,其西支全长近20公里,流经汪沟、半程、枣园等乡镇,途经80多个社区和村庄。2016年底,全国城市黑臭水体整治监管平台显示,柳青河西支黑臭度为重度。治理河水黑臭、找准根源、对症下药是关键。经过反复调研摸排发现,分布在沟渠、细小支流等点源处的村镇生活污水和畜禽养殖废水是该河段黑臭的“罪魁祸首”作业:请针兰山区的黑臭河水提出治理措施。水生生态系统谢谢观看