生态工程学案例

1、 河道的平面(形态)设计 河道的断面(多样化)设计 生态型护坡和护岸技术 生物修复技术 河岸带植被布置设计等 应遵从河道自然和现状条件，这类天然的形态结构,有利 于消能，提高水质和食物链的完善，也有利于减少洪水发 生的频率以及造成的伤害； 保持河流的蜿蜒性,实现河道断面宽窄变换，避免渠道化 的直线型河道设计； 设置具有蓄水功能的湖、池、潭，在发挥分洪滞洪功能的 同时，兼具景观和生态效益； 构建基于城市生态系统的城市河网规划,利于整体生态效 益的发挥。 根据过流能力采用多样化的断面设计，尽量避免单一断 面设计,禁止随意缩窄河道； 要把河流当做整体的系统,尽量完善河道断面设计，从而 实现工程基础效

2、益和生态效益； 综合考虑流域系统具体组成，打造一个具有防洪功能的综 合生态系统； 河道设计断面在满足防洪、防冻、防渗、供水的要求同时, 也要考虑通航的需求。 （1）矩形断面：河道矩形断面设计,常水位以下一般釆用干砌石砌筑为矩形，超 过常水位部分采取碎石堆成斜坡，同时有利于保护堤坝和改善生态环境。 （2）梯形断面：梯形断面是常见的断面形式，具有施工简单，占地面积小等优点。 梯形断面河道护坡常采用浆砌片，既可增加美化效果,又保护流域生态环境。护坡 上可布设亲水平台，平台上种植草坪,间植乔木、灌木、花草，创造立体感,提升美 感。 （3）复式断面：复式断面自身占河道面积大，枯水季节，河道流量较小，河水

3、只 流经河流主槽，洪水来临时，允许洪水流过河滩。由于复式组合断面的截面面积 大，洪水的水位很低，一般不需要建立高的堤坝。 （4）双层断面：双层断面通常是应用在城镇位置的河道，上层是一条明河,约20 厘米的浅水位控制，水质良好，具有安全可靠的优点，休闲、观光、亲水性等功 能，可养殖各种各样的鱼，在河边建亲水平台，喷泉，水亭等休闲设施；下面一 层为暗河，发挥河道的基本功能，供水质差的水流通过。 生态护坡：采用植物与其他材料结合，或用只采用植物措施的方式，增强坡面的 稳定性和抗烛性；同时保证坡面的安全和耐久性，使其接近自然，以便充分发挥 流域生态系统的环境效应和生物效应。 生态型护坡护岸技术： 植物

4、治理方法 工程治理措施 a.抛石护岸 b.沉梢护岸 c.面坡箱状石笼护岸 d.填梢护岸 生物膜：利用纤维等合成材料、辅以鹅卵石等为载体,在其表面形 成一种特殊的生物膜。 生物栅：是由充填料和植物根系的组合，对固体物质,胶体和NH3- N等进行沉降、截留,吸附等对水质进行净化和修复。 生物浮床：为提供水生动植物的生存环境,人工搭建生物浮床,利用 自然界本身的规律,消除水体中的污染物质,最终达到净化水质的效 果。 生物浮岛：借助人工搭建浮岛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,直接从水体中吸收营养物质及吸附其 他污染物,达到净化水质的目的。 在坡面上布设植物措施,林冠层和草冠

5、部可以有效地减少雨蚀,栏截雨水,延长产流 时间,增加地表水下渗,影响径流系数K值,减少径流峰值,延缓汇流时间。沟道内生 长的植物,增大了沟道的糙率,降低了流速,从而减少输沙率。径流中运动的泥沙颗 粒会部分会被植物群体阻拦而沉积,从而降低了坡面的土壤侵蚀量。 堤岸上种植植物能有效地削减浪高,降低波浪对护岸的冲刷,防止土体坍塌或滑坡。 植物根系活动具有“增强抗张拉力”,植被覆盖度和土壤侵蚀速率具有明显的非线 性关系,随着覆盖度增加,土壤侵蚀量减少。 河道进行生态整治的重要环节,河流岸边植被恢复遵循自然性、功能性、乡土树 种和外来树种结合的原则进行设计。 中塘河位于杭州市余杭区，属于杭嘉湖平原区,处

6、于 京杭大运河流域,全长约2.2km。属于亚热带季风气候区， 雨量充沛。 余杭区境内河网密布,水塘星罗棋布,是典型的江南河 网平原地貌，堤坝两侧地形平坦、开阔。沿线多为农田、 民房、厂房及居住小区等，高程在2.00m-3.65m之间。 中塘河属于运河支流，两侧地块雨水主要排入该河道, 河道治理可以解决区域内地块的雨水排放问题,提高周边 区块的排涝能力。 河道的建设可以提升城市品位、改善周边环境，大大 提升周边环境质量,同时对提升当地整体形象、对改善居 民生活环境和提高幸福指数也具有重要意义。 对现状河道进行了多次踏勘调查，了解河道沿线的植被生长、河岸冲刷、浅 滩和深潭的分布等情况，对周边村民进

7、行了走访，了解河道鱼虾等水生生物 的生存情况以及近年来大洪水的淹没情况。 中塘河的平面设计符合区域河网规划，河道走向基本沿老河道走向，尽量保 留了河道的蜿诞性，打破了传统河道设计的渠化设计以及单一断面设计，根 据不同河道段的特点，采用的不同的断面设计，尽可能保留了原有的河道浅 滩和深潭，结合河道留地以及两岸的具体情况，采用不同的绿化及景观搭配 方式。 以上设计满足了河道的排洪防错的基本功能，也最大限度的实现了河道的生 态功能。 综合考虑河道防洪、防渗、通航、以及景观生态等 要求,河段断面设计采用多种断面变换,而且断面设计多以 复式断面、双层断面为主,实现了河道功能多样化和生态 景观功能多样化。

8、 另外河道的断面选取考虑了断面的安全性和经济性统 一的原则的基础上,优化施工工艺,优先考虑生态性护岸护 坡,并对特殊基础及病害河堤岸段进行了特殊的加固处理。 A型护岸结构安全可靠，确保后土体稳定，防止水土流失。 该段沿线分布部分居民点以及农田，为防治其被俺没，同时满足 通航要求， 采用浆砌块石直立式护岸，以保证护岸的稳定性，同时满足防洪、防冲、防渗等 要求，同时也要考虑到减少通航时的船行波对河岸的冲刷，具有较强的水土流失 防治效果。 缺点是植物措施相对布设较少，河岸渠化明显，为提高其综合生态效益,建 议河道底部投放鹅卵石，形成生物膜，在河岸两侧种植攀援植物，以掩盖护岸的 单调灰色。 该护岸型式

9、利用浆砌块石的结构稳定性、防冲刷性和景石的美观性、生态性功能。 护岸优点:利用土体本身的稳定性，以减少对石材等材料的用量，满足游人亲水性 要求,提供鱼虾、微生物逗留、嬉戏的场所，同时也能满足防洪排洪的要求。 该段属于深潭河道段，因该段水流速度较缓，水深较大，本身具有较强的滞洪防 洪效果，一般考虑浆砌块石亲水护岸(B型护岸)，与A护岸不同的是常水位以下一 般砌筑为矩形，超过常水位部分采取碎石堆成斜坡，边坡采用顺坡，并辅以综合 绿化，总体景观自然感较强，并适合水生植物生长以及水生动物如鱼、虾、蟹等 繁衍。该段由于水流较缓，河道富营养化严重，建议采用生物栅、生物浮床、生 物浮岛等生物生态治理方式进行

10、处理。 C护岸型式：该段属于浅滩河道段，因该段水流速度较缓，水深较浅， 周边较为空矿，防洪要求相对较低，在大洪水来临是容许被淹没，采 用浆砌块石亲水平台护岸(C型护岸)，C型护岸的设计最大程度满足了 居民的亲水性要求，同时有效解决河道边线离建筑较近、绿地范围小 的问题。 该护岸型式利用护坡自身稳定性结合生态带及松木桩基础满足河道冲刷， 生态带可种植河草，满足河道生态要求，同时为鱼虾、微小生物逗留、 嬉戏的场所。 护岸优点:生态环保，造价较低，施工简单，满足河道抗冲刷要求。 该段属于浅滩河道段，因该段水流速度较缓，水深较浅，周边较为空矿， 防洪要求相对较低，在大洪水来临是容许被俺没，D型护岸适合支流等平 时流量较小的河道，最大程度的提升了河道的景观属性，结合生态带及 松木桩基础防治河道冲刷，生态带可种植河草,满足河道生态要求。 根据所处位置的景观特性用地性质的不同，中塘河设计上整体考虑以环境保护为核心，环境 治理为主导，整治拓宽与现状保护并举，因地制宜，亲近自然，保护和恢复河道的自然生态， 整个河道景观空间又可以分成两片。 廊风留香：该区块主要是考虑人们驻留休息的场所,结合道路设计拾级而上的台阶,并设 计残疾人坡道,无障碍设计全线贯通,设置风雨长廊组合,在河道和道路的交叉位置通过小 型的集散场地并设计景观小品,景墙等形成