生态恢复的生态工程技术市公开课一等奖省赛课获奖课件

4.2生态工程技术及其在生态恢复中应用一、水土流失控制与保持技术二、生态工程护坡技术

生态恢复的生态工程技术第1页一、水土流失控制与保持技术—国家水土保持重点建设工程米脂县城北示范区

宽幅梯田

水库

淤地坝

生态恢复的生态工程技术第2页谷坊已经让农民收益谷坊和梯田

生态恢复的生态工程技术第3页鱼鳞坑fish－scalepits

为降低水土流失，在山坡上挖掘有一定蓄水容量、交织排列、类似鱼鳞状半圆型或月牙型土坑,坑内蓄水,植树造林.鱼鳞坑是一个水土保持造林整地方法，在较陡梁峁破面和支离破碎沟坡上沿等高线自上而下挖半月型坑，呈品字形排列，形如鱼鳞，故称鱼鳞坑。鱼鳞坑含有一定蓄水能力，在坑内栽树，可保土保水保肥。

生态恢复的生态工程技术第4页二、生态工程护坡技术

利用土工材料与植物结合，在坡面构筑一个含有自生长能力功效系统，在土工材料辅助下，经过植物根系固土，植物叶茎和表皮蒸腾排水、防冲蚀和入渗，控制雨水和风对边坡侵蚀，增加土体抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，提升边坡稳定性和抗冲刷能力，到达护坡目标。生态恢复的生态工程技术第5页1、刚性护坡技术－工程技术刚性护坡也称为矿料防护或无机物防护，它采取砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护，主要用于易风化软质岩石或破碎岩石路堑边坡防护。优点：含有较强抗冲刷、抗风化能力，施工受季节限制小。缺点：防护层有时会坍塌；缺乏绿色，在景观上显得单调。生态恢复的生态工程技术第6页框格防护－水泥骨架生态恢复的生态工程技术第7页护面墙－浆砌片石生态恢复的生态工程技术第8页柔性护坡也称植物防护或生物防护，它经过在坡面上种植植物根、茎、叶来保护坡面。柔性护坡主要适合用于土质边坡，石质土边坡在进行土壤改良基础上，配合一些工程上办法，也能够开展植物护坡。2、柔性护坡技术－传统植被护坡技术生态恢复的生态工程技术第9页主要优点：施工简单经济、有绿化、美化、景观效果，轻易与道路周围生态环境相融合。缺点：养护工作量大，植被受外界环境改变影响大，一旦植被恢复没能到达要求，边坡防护效果要受到影响。要求：只适合用于适宜植物生长土质边坡；边坡坡度要比较缓，直接种草或铺草皮适用坡度要缓于或等于1:1.0，植树适用坡度为1:1.5或更缓坡度；树种应选择低矮灌木类，高速公路或一级公路边坡禁止种植高大乔木。生态恢复的生态工程技术第10页图22传统植物护坡技术－种草生态恢复的生态工程技术第11页图23传统植物护坡技术－植树生态恢复的生态工程技术第12页3、生态工程护坡技术主要优点：吸收了刚性防护技术抗冲刷、抗风化、防护效果直接优点，和柔性防护技术绿化、美化效果好、轻易与道路周围生态环境相融合优点，现有很好防护效应，又有很好生态效应；既处理了刚性防护没有绿色和防护体与下层坡体易分离问题，又处理了传统植物防护在植被层没形成之前没有防护能力问题。生态恢复的生态工程技术第13页混凝土网格+植草生态恢复的生态工程技术第14页水泥方砖+植草生态恢复的生态工程技术第15页植被+挂网+客土：在石质土或风化岩石坡面上，铺设有一定硬度、强度和韧性金属网或热塑性树脂（聚乙烯）网，然后再将经过改良土壤（客土）喷射在网表面（厚度在15～30cm），最终在客土表面播撒植物种子。岩石边坡普通是挂金属网，土质边坡或石质土边坡普通是挂聚乙烯网。生态恢复的生态工程技术第16页挂金属网（三峡工地）生态恢复的生态工程技术第17页客土技术生态恢复的生态工程技术第18页挂网+客土生态恢复的生态工程技术第19页挂聚乙烯网生态恢复的生态工程技术第20页植被网护坡效果生态恢复的生态工程技术第21页喷播技术－液压喷播（湿法喷播）：湿法喷播是将植物种子（草种）、有机肥料（N、P、K）、土壤改良剂（腐殖质）、纤维（纸浆）、着色剂（绿色、分辨材料）、保水剂、粘合剂和水按一定百分比用搅拌机混合到一起，再用高压泵将泥浆喷射到坡面上。－优点：施工简便，作业快速、发芽均匀、造价低。－缺点：喷播基质轻易流失。－主要适合用于坡度较缓土质边坡，耐降雨强度为10mm/h。生态恢复的生态工程技术第22页液压喷播（湿法喷播）生态恢复的生态工程技术第23页－客土喷播（干法喷播）：用高压泵将客土（砾石含量在5％以下，最大粒径在6mm以下含有丰富有机质土壤）喷射到坡面上，然后再在客土表面栽植植物；形成土层要比湿法喷播为厚，普通要1～3cm，最厚可达10cm，甚至15cm。与挂网相结合。－优点：含有湿法喷播优点，除此之外其优点还包含适用坡面多（石质土边坡、岩石边坡），坡面陡（坡度不陡于1:0.8）－缺点：工序复杂，造价较高。－采取水泥作为粘结剂客土喷播也称为生态水泥。生态恢复的生态工程技术第24页客土喷播（干法喷播）生态恢复的生态工程技术第25页纸质植生带技术纸质植生带是在将种子均匀地撒在两层纸之间，并用粘合剂将两层纸粘在一起，形成一个含有种子带状物，也称其为种子带。优点：省去传统播种工序，便于操作，轻易运输。缺点：只能用于非常平缓土质边坡，植生带在施工时轻易扯坏。生态恢复的生态工程技术第26页纸质植生带生态恢复的生态工程技术第27页北京安定垃圾填埋场植生带护坡效果生态恢复的生态工程技术第28页植生袋技术带有网眼、内部装有土壤和植物种子袋子，其材料能够是麻袋、塑料编织袋、或无纺布袋。植生袋内装入土壤要有一定肥力，要含有一定沙质。植生袋可用于种子直播，也可用于树苗移栽。适合用于各种质地边坡和较陡坡度（1:0.8）生态恢复的生态工程技术第29页植生袋生态恢复的生态工程技术第30页植生袋效果生态恢复的生态工程技术第31页4、生态护岸主要方式（1）河岸植被缓冲带植被缓冲带是指利用永久性植被拦截污染物或有机物质条状带，包含缓冲湿地、草地和林带，是美国针对农业非点源污染造成河湖水体富营养化，在大量研究基础上提出生态技术办法。其生态效应表现为:①对地表径流能够起到滞缓作用，调整入河(水体)洪峰流量。当大量从城镇、农田产生地表径流流经岸边植被缓冲带时，径流速度将会大大降低，造成大量径流就地入渗;②能够降低径流中污染物含量，截留径流中有机污染物。生态恢复的生态工程技术第32页图13对河岸植被形成缓冲带生态护坡模式生态恢复的生态工程技术第33页(2)植物护坡经过河道水位、流量、水质调查，当地土壤、气候、气温调查，当地河道水生动植物、陆生动植物、生物链等生态系统调查，确定当地可行生态模式。选择适当植物，到达恢复生态环境、治水、净水、美化景观、加固堤岸目标。生态恢复的生态工程技术第34页生态恢复的生态工程技术第35页图14植被护坡结构示意图生态恢复的生态工程技术第36页固土植物可依据该地域气候选择较为适宜植物品种，普通考虑以下条件:①对土质要求不高，适应气候条件强。耐酸、耐碱、耐严寒、耐高温、耐干旱等。②根系发达，茎干低矮、枝叶茂盛,生长快、绿期长，能够快速覆盖地表。③根性强，成活率高，并能够吸收深层水分和养分，有效固土。④价格低廉、管理粗放、无须养护、无病虫害与杂学竞争性强。生态恢复的生态工程技术第37页当前，我国植物护坡工程中，惯用植物能够分为冷季型和暖季型。冷季型植物主要有:高羊茅、多年生黑麦草、细弱翦股颖、无芒雀麦、草地早熟禾白三叶、红三叶、百脉根等;暖季型主要有:百幕大(狗芽根)、马尼拉、野牛草、假俭草等。种草应考虑混播。播种方法主要包含:①人工种植或移植法;②草皮卷护坡法;③水力喷播法等。长久浸泡在水下、行洪流速大上堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不宜植草护坡。生态恢复的生态工程技术第38页用于护坡草皮主要类型及特点以下：(1)野生草:多年生，低矮，叶柔软，灰绿色，具匍匐茎，可形成紧实草皮。野生草植株稠密，需肥量和需水量都较少，垂直生长极慢，所以修剪间隔时间长，是管理最为粗放草坪草种之一。(2)结缕草:结缕草系多年生草本植物，具葡旬根茎，其根茎贴地伸长，茎节着土可土须根。根茎主要分布在地面20cm以下土层中。该草叶色浓绿，枝叶密集，根系发达，分集及再生能力强，适应性广，对土壤要求不严，耐旱能力极强。含有很强竞争能力和生态稳定性。生态恢复的生态工程技术第39页(3)早熟禾:多年生草本。疏丛型，具匍匐根茎，根茎主要分布在地面20cm以下土层中，能固结表土;植株低矮，耐践踏，因而也是一个优良草坪和地被植物。(4)黑麦草:黑麦草属多年生草本植物。须根系强大，主要分布在15cm表土层中。(5)扁穗冰草:扁穗冰草为生长久长、丛生型禾草，非常耐冬季严寒，其深而广纤维性根系使其非常耐早。(6)近岸挺水水生植物，如芦苇、曹蒲等，以及耐湿陆生植物，如杨柳等。生态恢复的生态工程技术第40页在树种选择上，既满足适地适树标准，又要表达植物群落结构：（1）河旁树种：垂柳、黄馨、地被月季、黄菖蒲、芦苇。垂柳以列植方式种植于河道边缘，形成两岸夹柳盛景；垂柳下种植黄馨及地被月季，利用其柔软枝条下垂入水，将绿色引入水面，柔化生硬驳岸，使景观更具亲水性。(2)背景树种：女贞、意杨、香樟、慈孝竹等。采取高大乔木及含有深绿色叶常绿灌木背景树木，形成浓密背景，使林带含有整体性。(3)路旁树种：大规格香樟为主体树种，间植合欢和无患子等落叶乔木。(4)点景树种：造型及色叶树种为主，罗汉松、垂枝桃、红枫等。生态恢复的生态工程技术第41页图15采取毛石和植物形成生态护坡模式生态恢复的生态工程技术第42页(3)三维植被网护坡主要利用活性植物并结合土工合成材料，在坡面构建一个含有本身生长能力防护系统，经过植物生长对边坡进行加固一门新技术。依据岸坡地形地貌、上质和区域气候等特点，在岸坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定组合间种各种植物，可在坡面形成茂密植被覆盖，在表上层形成盘根错节根系，有效抑制暴雨径流对边坡侵蚀，增加土体抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡优点，起到了复合护坡作用。边坡植被覆盖率到达30%以上时，能承受小雨冲刷，覆盖率达80%以上时能承受暴雨冲刷。待植物茂盛时，能抵抗冲刷径流流速达6m/s，为普通草皮2倍多。这种护坡形式即使比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好，但还不能完全应用到堤防迎水坡面。可采取用混凝上、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，但还是难以长时间抵抗较大洪水侵蚀。生态恢复的生态工程技术第43页（4）植被型生态混凝土护坡植被型生态混凝上是日本首先提出，并在河道护坡方面进