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文檔簡介
附件7
江河湖泊生態(tài)環(huán)境保護專項技術指南系列
湖泊流域入湖河流河道生態(tài)修復
技術指南
(征求意見稿)
二〇一四年五月
目錄
1總則..................................................1
1.1適用范圍...........................................1
1.2規(guī)范性引用文件.....................................1
1.3專業(yè)術語...........................................1
2河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查與問題診斷.............................4
2.1河流概況...........................................4
2.2河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查...................................6
2.3河流生態(tài)環(huán)境問題診斷...............................9
3河流生態(tài)修復總體設計..................................11
3.1河道結(jié)構與功能定位................................11
3.2河道生態(tài)修復總體理念..............................12
3.3河道生態(tài)修復原則與技術路線........................12
3.4河道生態(tài)修復工程總體設計要求......................14
4河道形態(tài)保持、基底及岸坡修復..........................21
4.1河道形態(tài)保持......................................21
4.2污染基底修復工程設計..............................32
4.3岸坡生境修復技術..................................34
5河道緩沖帶構建技術....................................47
5.1緩沖帶構建及布置要求..............................47
5.2緩沖帶植物配置及栽種技術要求......................51
6河道生態(tài)多樣性修復....................................54
i
6.1水生植物群落多樣性修復技術........................54
6.2沉水植物優(yōu)勢種定植技術............................55
6.3沉水植物模塊化種植技術............................55
6.4水生動物群落多樣性修復技術........................57
7河道水質(zhì)凈化技術......................................58
7.1原位凈化技術......................................58
7.2異位凈化技術......................................72
8維護與管理............................................82
8.1維護與管理的總體原則..............................82
8.2主要修復工程的維護與管理..........................82
9投資估算..............................................88
9.1投資估算的一般要求................................88
9.2投資估算的主要方法.................................88
9.3投資估算的主要內(nèi)容組成............................89
9.4投資估算的編制步驟................................90
9.5投資估算編制......................................90
附件國內(nèi)外案例分析.....................................93
一國內(nèi)河流案例.......................................93
二國外河流案例.......................................98
參考文獻...............................................102
附表...................................................107
ii
1總則
1.1適用范圍
本指南適用于江河湖泊流域中小型河流河道的生態(tài)建設與修復
工作。中小型河流是指流域面積在200-3000平方公里的河流。
1.2規(guī)范性引用文件
《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)
《人工濕地污水處理技術規(guī)程》(DGJ2010)
《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2005-2010)
《生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范》(HJ2009-2011)
《河道整治設計規(guī)范》(GB50707)
《防洪標準》(GB50201)
《內(nèi)河通航標準》(GB50139)
《城市防洪工程設計規(guī)范》(CJJ50)
《堤防工程設計規(guī)范》(GB50286)
《水工擋土墻設計規(guī)范》(SL379)
《港口與航道護岸工程設計與施工規(guī)范》(JTJ300)
《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)
《工程測量規(guī)范》(GB50026)
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021)
1.3專業(yè)術語
1.3.1河道陸域側(cè)岸坡邊線
指河道岸坡帶和河道緩沖帶的分界線。
1
1.3.2河道水域側(cè)岸坡邊線
指河道岸坡帶和河道基底范圍的分界線。
1.3.3河道基底
指沿河道縱斷面走向,河道水域側(cè)岸坡邊線之間的河床基底。
1.3.4河道岸坡帶
指為滿足河岸穩(wěn)定安全及生態(tài)環(huán)境改善需要,進行河道岸坡防護
及生境修復工程設計而劃定的范圍。本指南中指河道陸域側(cè)岸坡邊線
和河道水域側(cè)岸坡邊線之間的范圍。
1.3.5河道緩沖帶
指河道陸域側(cè)岸坡邊線以外由樹木(喬、灌木)及其他植被組成的
緩沖區(qū)域,是為保持河道生態(tài)環(huán)境健康而劃定的、具有一定寬度的范
圍,具有防止地表徑流、廢水排放、地下徑流等所帶來的養(yǎng)分、沉積
物、有機質(zhì)、殺蟲劑及其他污染物進入河道的功能。
1.3.6河道岸線形態(tài)
指河道整治或規(guī)劃確定的河道兩側(cè)岸線(一般指河道藍線或駁岸
前沿線)沿河道走向的平面形態(tài)。
1.3.7河道橫斷面形態(tài)
指垂直于河道中泓線,橫截河流,以濕周和自由水面為界的垂直
剖面的形態(tài)。
2
1.3.8河道縱斷面形態(tài)
指河床沿河道走向的縱剖面形態(tài)。
1.3.9生態(tài)護岸
指在具備岸坡防護基本功能的基礎上,具有河水與土壤相互滲
透、一定的植物生長條件和生態(tài)恢復功能以及一定程度上增強河道自
凈能力和自然景觀效果的護岸結(jié)構形式。
1.3.10水生維管束植物
水生維管束植物是生活在水體當中的維管束植物的總稱,它包括
水生蕨類植物和水生被子植物。水生維管束植物(俗稱水草)是個生
態(tài)學名詞而不是分類學名詞。
圖1.1河道基底、岸坡及緩沖帶范圍區(qū)分示意圖
3
2河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查與問題診斷
2.1河流概況
2.1.1自然概況
(1)地理位置
主要包括名稱、位置(經(jīng)緯度坐標)、流域范圍與邊界、流域面
積等。
(2)氣候氣象
主要包括河流所處流域的年平均溫度、最高溫度及其出現(xiàn)的時
間、最低溫度及其出現(xiàn)的時間、平均風速、主導風向、平均日照時數(shù)、
年平均降水量、年平均蒸發(fā)量、年降水量年分布狀況和蒸發(fā)量年分布
狀況等。
(3)地形地貌
主要包括地形地貌、土地利用類型與面積、土壤類型及面積、植
被類型與面積。
2.1.2社會經(jīng)濟概況
(1)流域行政區(qū)劃及人口
主要包括流域行政區(qū)的劃分及人口狀況等。
(2)流域經(jīng)濟水平
主要包括人均GDP總量,各個產(chǎn)業(yè)GDP貢獻比重、主導工業(yè)類
型及相應規(guī)模、種植業(yè)種類與規(guī)模、畜禽養(yǎng)殖類型與規(guī)模等。
(3)流域自然資源狀況
4
主要包括水資源、礦產(chǎn)資源、森林資源等。
(4)流域自然資源保護狀況
主要包括是否設有保護區(qū),保護區(qū)的建設時間、類型、級別與保
護內(nèi)容;自然森林、草地、濕地面積及近10年的變化趨勢等。
(5)流域污染物排放狀況
主要包括流域內(nèi)的工業(yè)企業(yè)的污染物排放量、生活污水排放量、
畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田面源的污染物排放量等。
2.1.3河流特征
(1)河流形態(tài)特征
主要包括河流形態(tài)(長、寬、深、河岸類型等)、支流分布狀況
等。
(2)河流水文特征
主要包括水量大小、水位變化、汛期、水量季節(jié)變化、含沙量、
結(jié)冰期、水能蘊藏量、通航水位等。
(3)水系特征
主要包括河流流向、流程、水系形態(tài)、流域面積、河道狀況、河
網(wǎng)密度等。
(4)河流治理和資源利用現(xiàn)狀
主要包括水源地保護、水污染治理、河流工程、水利、水資源利
用狀況等。
5
2.2河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查
2.2.1河流水文調(diào)查
河流水文調(diào)查頻次為豐、平、枯三季各一次,指標包括水位、流
速和流量。點位設置原則上河流自上而下每公里不少于一個點,河流
總長小于3公里的,上、中、下游各設一個點。具體調(diào)查方法見《河
流生態(tài)調(diào)查技術方法》(科學出版社,2011)章節(jié)4.3。
2.2.2河流水質(zhì)調(diào)查
河流水質(zhì)調(diào)查的點位及采樣頻次與河流水文調(diào)查一致。調(diào)查指標
包括現(xiàn)場水質(zhì)指標和實驗室分析指標,現(xiàn)場水質(zhì)指標包括水溫、水深、
pH、DO、Eh、透明度等,實驗室分析指標包括營養(yǎng)鹽、有機物和重
金屬等,具體測定方法見《河流生態(tài)調(diào)查技術方法》章節(jié)6.1及附表
1。
2.2.3河流基底調(diào)查
調(diào)查的指標包括河床形態(tài)特征、堤岸形態(tài)特征、底質(zhì)類型和理化
性質(zhì)。其中河床和堤岸的形態(tài)特征調(diào)查一年一次,底質(zhì)類型和理化性
質(zhì)的調(diào)查頻次與點位與水文、水質(zhì)調(diào)查一致。具體調(diào)查方法見《河流
生態(tài)調(diào)查技術方法》章節(jié)4.2、4.4和6.2。底質(zhì)理化性質(zhì)指標測定方
法見附表2。
2.2.4河流生態(tài)調(diào)查
調(diào)查對象包括河岸帶植被、大型水生植物、魚類、大型底棲動物
6
和浮游生物。河岸帶植被、大型水生植物和魚類的調(diào)查時間選在植被
和魚類生長最旺盛的季節(jié)。大型底棲動物及浮游生物的調(diào)查點位和頻
次與河流水質(zhì)調(diào)查一致。
(1)河岸帶植被
宜選用踏查的方法了解河岸帶植被的概況并進行植被健康評估。
踏查法是沿河岸帶行走,記錄所看到的河岸帶寬度、植被類型、
優(yōu)勢物種、物種分布以及高度、蓋度等生長和簡單群落結(jié)構特征的一
種調(diào)查方法。由于河岸帶長度長,全河流的河岸帶調(diào)查費時費力,花
費巨大且無必要,因此踏查時可主要選擇樣區(qū)進行。
踏查采用樣帶法或樣線法進行,每樣區(qū)可根據(jù)情況選擇50m,或
更長距離的樣帶(線),每個區(qū)域做3個重復調(diào)查,調(diào)查記錄每樣帶
內(nèi)的樹種、灌木、草本物種分布等特征。調(diào)查人員需要具有植被物種
識別基礎,否則應采集標本或拍照記錄物種信息。踏查速度相對較快,
應至少開展3組重復調(diào)查,以保證數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學意義。由于河岸帶受
人類活動影響嚴重,因此河岸帶調(diào)查時通常記錄河岸帶土地利用特征
信息以及河岸帶周圍的土地利用以及人類活動情況。河岸帶踏查記錄
表見附表3。具體調(diào)查方法見《河流生態(tài)調(diào)查技術方法》章節(jié)5.2。
(2)大型水生植物
大型水生植物是生態(tài)學范疇上的類群,不僅包括生活在河流河道
中的植物,還包括在河岸帶長期適應濕生生境的植物。通過大型水生
植物的生長形態(tài),一般可將其分為挺水植物、漂浮植物、浮葉植物和
沉水植物。樣品采集、種類鑒定和數(shù)據(jù)分析的具體方法見《河流生態(tài)
7
調(diào)查技術方法》章節(jié)8.3。
(3)魚類
魚類是河流生態(tài)系統(tǒng)中最重要的生物類群之一,作為生態(tài)系統(tǒng)中
主要的捕食者,對整個河流生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動起著重要
作用。關于魚類的種群組成、魚類食性、魚類的生長、漁獲量的調(diào)查
以及魚類死亡的調(diào)查方法詳見《湖泊生態(tài)安全調(diào)查與評估》章節(jié)2.3。
(4)大型底棲動物
河流底棲動物的概念屬生態(tài)學范疇,可界定為生活史的全部或大
部分時間生活于河流底部或其他基質(zhì)上的水生無脊椎動物,主要包括
扁形動物(渦蟲)、環(huán)節(jié)動物(寡毛類)、線形動物(線蟲)、軟體動
物、甲殼動物和各類水生昆蟲等。
關于采樣點的規(guī)劃,采樣工具與設備,樣品的保存與轉(zhuǎn)運,實驗
室內(nèi)底棲動物樣品的處理以及參數(shù)計算見《河流生態(tài)調(diào)查技術方法》
章節(jié)8.1。
(5)浮游生物
浮游生物是指在水中懸浮生活的生物,一般都很微小,要借助顯
微鏡進行觀察。一般來說,浮游生物分浮游植物和浮游動物兩大類。
前者主要為浮游藻類,后者主要包括原生動物、輪蟲、枝角類和橈足
類。
關于浮游生物采樣設備與工具,采樣點的選擇,樣品采集的方法,
樣品的保存與固定,樣品的定量檢驗,種類的鑒定與數(shù)據(jù)處理見《河
流生態(tài)調(diào)查技術方法》章節(jié)7.1。
8
2.3河流生態(tài)環(huán)境問題診斷
2.3.1水質(zhì)
基于河流的水質(zhì)調(diào)查結(jié)果,按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB
3838-2002),對河流的水質(zhì)現(xiàn)狀進行評價。把握影響河流水質(zhì)的主要
污染物及來源,研究其時間和空間變化特征,從而對河流的水質(zhì)狀況
進行診斷分析。
2.3.2河道形態(tài)、基底及岸坡
基于河道形態(tài)的調(diào)查結(jié)果,綜合考慮防洪、排澇、灌溉、供水、
航運、水力發(fā)電、文化景觀、生態(tài)環(huán)境、河勢控制和岸線利用等各項
開發(fā)、利用和保護措施對于河道形態(tài)的要求,診斷河道形態(tài)存在的問
題。
根據(jù)河道基底的調(diào)查結(jié)果,分析河床基底的底質(zhì)特性及其污染特
征、河床的縱斷面和橫斷面形態(tài)對河道生態(tài)環(huán)境的影響等等,診斷河
道基底存在的問題。
岸坡是河流水陸交錯帶的主要組成部分,基于岸坡的調(diào)查結(jié)果,
判斷其是否充分發(fā)揮了以下功能:(1)生物生息環(huán)境的功能:1)移
動路徑;2)生息、生育及繁殖空間;3)避難場所。(2)良好的河流
景觀。宜在此基礎上,對其存在的問題進行診斷。
2.3.3河道緩沖帶
河道緩沖帶的主要功能分為:(1)生態(tài)功能。增加物種種類的多
樣性;相鄰地區(qū)之間物質(zhì)和能量的交換;為陸地動植物提供棲息地及
9
遷徙通道,為水生生物提供能量及食物,改善生存環(huán)境。(2)防護功
能。過濾徑流,吸收養(yǎng)分,改善河流水質(zhì);調(diào)節(jié)河流流量,降低洪、
旱災害機率;保護河岸,穩(wěn)定河勢。(3)社會功能。草木叢生的河道
緩沖帶與周圍的景觀結(jié)合,在河岸、濱水地帶構建出一片綠色的風景,
可為人類提供休閑戶外活動的場所。(4)經(jīng)濟功能。河道緩沖帶處于
水、陸交接處,水分充足,一些木質(zhì)優(yōu)良的樹種,如云杉、冷杉、柏
木等,具有可觀的經(jīng)濟價值。
基于河道緩沖帶的調(diào)查結(jié)果,分析已有現(xiàn)狀在哪些方面、何種程
度上影響了其主要功能的發(fā)揮,從而判斷河道緩沖帶存在的問題。
2.3.4生態(tài)多樣性
基于河流生態(tài)調(diào)查的結(jié)果,結(jié)合各類生物種群的生物多樣性、豐
富度、完整性等相關指數(shù)的計算,對河岸帶植被、大型水生植物、魚
類、大型底棲動物和浮游生物的生態(tài)多樣性和完整性進行評估,判斷
整個河流生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)多樣性方面存在的問題以及面臨的風險等
等。
10
3河流生態(tài)修復總體設計
3.1河道結(jié)構與功能定位
本指南從河道治理及生態(tài)修復的角度,將河道結(jié)構劃分為河道基
底、河道岸坡及河道緩沖帶三部分,見圖1.1。
3.1.1河道基底
河道基底作為河床土質(zhì)類型及構成、污染狀況、河床形態(tài)及其演
變、河床穩(wěn)定性等綜合內(nèi)容的一部分,具有水利、航運、環(huán)保、節(jié)能、
生態(tài)等專業(yè)領域的綜合功能。河道基底宜在生物生息環(huán)境的構建和污
染基底的清除等方面,體現(xiàn)生態(tài)及環(huán)保功能。
3.1.2河道岸坡
河道岸坡是水陸交錯帶的重要區(qū)域,具有安全防護、生態(tài)、景觀
等綜合功能。岸坡區(qū)域應在滿足安全防護功能前提下,從生態(tài)環(huán)境改
善角度構建良好的生物生息環(huán)境。生息環(huán)境主要包括移動路徑、生育
繁殖空間及避難場所等。
3.1.3河道緩沖帶
河道緩沖帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡帶,是河道周
邊生態(tài)系統(tǒng)中各陸生物種的重要棲息地,也是河道中物質(zhì)和能量的重
要來源,直接影響整個河道的水質(zhì)以及流域的生態(tài)景觀價值。其主要
功能宜從生態(tài)功能、防護功能、社會功能及經(jīng)濟功能等進行體現(xiàn),一
般內(nèi)容如下:
1、生態(tài)功能主要包括物種的多樣性、物質(zhì)和能量的交換、棲息
11
地及遷徙通道、生存環(huán)境等。
2、防護功能主要包括過濾徑流,吸收養(yǎng)分,改善河流水質(zhì);調(diào)
節(jié)河流流量,降低洪、旱災害機率;保護河岸,穩(wěn)定河勢等。
3、社會功能主要包括河道緩沖帶與周圍的景觀協(xié)調(diào)性,在濱水
地帶構建人類休閑、戶外和親水活動的場所等,體現(xiàn)人類與生俱來的
親水性。
4、經(jīng)濟功能主要包括選擇適宜的優(yōu)良樹種,體現(xiàn)經(jīng)濟價值。
3.2河道生態(tài)修復總體理念
宜把河流從上游至下游整體納入生態(tài)修復范圍,整體規(guī)劃設計。
遵從河流自身的功能與生態(tài)定位,保持自然河道現(xiàn)有良好的河岸
及河床走向,確保河床的安定性與連續(xù)性,不宜惡化現(xiàn)有河流的流
勢、流態(tài)等水流特征。
河道水質(zhì)凈化是河道生態(tài)修復的前提條件,應在流域?qū)嵤┪廴驹?/p>
控制措施與對策(詳見污染源控制相關技術指南)的基礎上,實施河
道的水質(zhì)凈化工程。
河道生態(tài)修復規(guī)劃應將維護管理納入其中。
3.3河道生態(tài)修復原則與技術路線
河道基底、岸坡及緩沖帶生態(tài)修復工程總體方案設計時,宜遵循
如下原則:
1、河道生態(tài)治理和河道基本功能緊密結(jié)合的原則。應在保證河
道防洪、航運、灌溉等基本功能的前提下,充分考慮生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)
凈化、親水景觀等需要,使河道資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境健康緊密
12
結(jié)合。
2、實用性和經(jīng)濟性為工程重要目標的原則。需適應河道所在地
域的地貌、地形、形態(tài)、水文、周邊區(qū)域發(fā)展等特點,注重與河道沿
線的整體風貌相協(xié)調(diào),以自然修復為主、人工修復為輔,把實用性和
經(jīng)濟性作為工程的重要目標。
3、科學性和適應性為工程重要條件的原則。應全面考慮河道水
文、水深、流速、斷面和平面形態(tài)、河道底質(zhì)、工程材料等多因素的
綜合影響,保障工程方案的科學合理性,并能適應河道的不同特征,
創(chuàng)建健康的河道生境條件。
4、材料和工藝的創(chuàng)新原則。應盡可能采用新型的生態(tài)岸坡建筑
材料,減少混凝土、漿砌塊石等“硬質(zhì)”材料的使用,促進材料和工藝
的創(chuàng)新。
5、兼顧河道水質(zhì)改善、突出河道自然屬性的原則。應兼顧對河
道水質(zhì)的改善、減少入河污染物的作用,體現(xiàn)河道的自然屬性,提高
河道自然生態(tài)的修復能力,促進河道生態(tài)系統(tǒng)的健康良性發(fā)展。
河道基底、岸坡及緩沖帶修復工程是一項復雜的、綜合性的工程,
綜合國內(nèi)外相關工程的設計及實施經(jīng)驗,提出總體設計的技術路線框
架見圖3.1。
13
目標確定
河道生態(tài)治理的總體目標
基底與岸坡生境修復的具體目標
河道現(xiàn)狀調(diào)查河道特征、水文、地貌、地形、形態(tài)、地質(zhì)、底質(zhì)、地下水、生態(tài)
環(huán)境、周邊區(qū)域發(fā)展及其它相關特征條件分析
確定相關參數(shù)及邊界條件
問題分析診斷客觀特征問題
河道基本功能需求、河道規(guī)劃、用地、
管理、開發(fā)等問題周邊區(qū)域等問題
生態(tài)環(huán)境問題
方案設計比選
功能性經(jīng)濟性科學性比選分析
全面性可行性創(chuàng)新性優(yōu)化調(diào)整
工程實施與管理必要時的示范或試驗工程實施,信息反饋,方案優(yōu)化
施工及監(jiān)理現(xiàn)場觀測經(jīng)驗總結(jié)工程維護
現(xiàn)場管理信息反饋資料積累與管理
圖3.1總體技術路線框架圖
3.4河道生態(tài)修復工程總體設計要求
常見河道整治工程中存在的主要問題:橫斷面和縱斷面由于行
洪、排澇、航運等整治建設要求,一般均采用幾何形態(tài)規(guī)則化的梯形、
矩形等斷面型式。自然河流呈現(xiàn)出的蜿蜒形態(tài),急流、緩流、淺灘相
間的格局,在河道或航道整治工程中往往被忽視,河道縱、橫斷面的
幾何規(guī)則化改變了河道深潭、淺灘交錯的形態(tài),導致河道生境的異質(zhì)
性降低,水域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構與功能隨之發(fā)生變化,特別是生物群落
多樣性將隨之降低,生態(tài)系統(tǒng)走向退化。
自然河道與河道整治的平面形態(tài)比較示意見圖3.2,縱橫斷面形
14
態(tài)比較示意見圖3.3。
圖3.2河道平面形態(tài)示意圖
圖3.3河道縱橫斷面示意圖
河道形態(tài)保持工程總體方案設計應從岸線形態(tài)、橫斷面形態(tài)、縱
斷面形態(tài)進行研究和布置,設計方案應處理好河道形態(tài)保持與河道水
15
利、航運等基本功能需求的關系,重視河道形態(tài)的保持,體現(xiàn)河道平
面、斷面形態(tài)的自然屬性,為河道水生態(tài)、水環(huán)境的健康及水生動植
物的生長提供良好的條件。
河道基底總體設計主要從河道縱、橫斷面形態(tài)上滿足河道形態(tài)保
持工程的總體要求。此外,當河道底泥內(nèi)源負荷和污染風險較大時,
宜通過環(huán)保疏浚的方法,有效清除河道底泥中的各種污染物,如營養(yǎng)
鹽、重金屬、有毒有害有機物等,并對疏浚的底泥進行安全處置,改
善河道基底環(huán)境。
河道岸坡總體設計應充分考慮河岸現(xiàn)狀、設計標準、總體布置等
內(nèi)容,一般要求如下:
1、應對現(xiàn)狀河岸及其護岸特征進行充分調(diào)查,分析現(xiàn)狀岸坡的
存在問題。
2、具有水利、航運等基本功能的河道,岸坡設計標準應滿足相
應的行業(yè)規(guī)范及標準規(guī)定。
3、岸坡的平面總體布置應根據(jù)河道斷面、水深、地質(zhì)、地形及
周邊環(huán)境等條件的變化進行分段布置。一般情況下,河道面寬條件較
好的河段,可選用斜坡式;河道較狹窄的區(qū)段,可采用直立式;介于
兩者之間的河段,可采用復合式。并應根據(jù)河道水深、工程地質(zhì)、岸
線資源等綜合因素,選用不同的組合型式。
4、生態(tài)護岸結(jié)構型式應根據(jù)自然條件、材料來源、使用要求和
施工條件等因素,經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。結(jié)構型式從構造上可分為:
直立式、斜坡式、下直上斜式、階梯式、復合式、綜合式等;從結(jié)構
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分類上可分為:護坡式、重力式、懸臂式、高樁承臺式、墻體式等。
本指南僅從生態(tài)護岸構造型式上分斜坡式和階梯式、直立式、復合式
及綜合式。
5、岸坡帶植被修復總體設計應主要考慮種類選擇、布置、種植
及景觀等,應充分考慮工程河段的場所特性,進行因地制宜的布置。
植被配置應符合原有的生態(tài)結(jié)構,充分利用鄉(xiāng)土植物和當?shù)貎?yōu)勢物
種,擇優(yōu)選取自維持效果及生態(tài)效果好的植被,減少人工維護需求。
河道緩沖帶修復工程的總體設計應充分考慮緩沖帶位置、植物種
類、結(jié)構、布局及寬度等因素,以充分發(fā)揮其功能,一般要求如下:
1、應根據(jù)流域的水文、地形和環(huán)境特點選擇合適的位置。緩沖
帶宜設置在下坡位置,與地表徑流的方向垂直;對于長坡,可以沿等
高線設置多道以削減水流的能量。在溪流和溝谷邊緣,宜全部設置緩
沖帶。
2、宜從緩沖帶的凈污效果、受納水體的水質(zhì)保護要求、非點源
污染有效控制以及環(huán)境、經(jīng)濟和社會等角度對緩沖帶的適宜寬度進行
綜合研究,科學界定緩沖帶的適宜寬度。
3、應根據(jù)實際情況進行喬、灌、草的合理搭配,宜采用以灌、
草為主的植物在農(nóng)田附近阻沙、濾污,宜布置根系發(fā)達的喬、灌木保
護岸坡和滯水消能。
4、緩沖帶的結(jié)構和布局應綜合考慮去污效果、吸附能力、系統(tǒng)
穩(wěn)定性及流域的生物多樣性。
河道基底、岸坡及緩沖帶生態(tài)修復工程的工程測量及地質(zhì)勘察一
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般應滿足如下要求:
1、工程測量應為工程設計提供可靠的依據(jù),在滿足國家、地方
及行業(yè)一般工程測量要求的基礎上,在保持規(guī)劃、設計、施工等階段
平面和高程控制一致的基礎上,須符合河道基底與岸坡生境修復工程
的要求,應至少包括地形測量和水深測量兩項內(nèi)容,一般要求如下:
1)水域水深測量前應檢查平面和高程控制點,校對基準面與水
尺零點或自記水位計零點的關系。對水位隨時間變化較大的河段,水
深測量時須分段連續(xù)觀測水位,且應與水位站和定位站校對時間,進
行延時改正及結(jié)果修正。
2)可采用斷面測量法,斷面間距研究階段可為100~200m,設
計階段需加密至20~50m。水域范圍內(nèi)測點間距不宜大于2m,近岸
處5m范圍內(nèi)點距應加密至0.5~1m。水深測量的深度誤差限制不宜
大于0.15m。
3)凡是水中障礙物,即使不在測量斷面位置,也需測出障礙物
范圍、標注物名。
4)陸域地形測量研究階段的測圖比例不宜小于1:5000,設計
階段不宜小于1:1000。
5)陸域地形測量范圍不宜小于河道兩岸沿線各30m寬度的橫向
范圍。測量內(nèi)容及要求除相關規(guī)范的常規(guī)內(nèi)容及要求外,建(構)筑
物(包括沿線道路、橋梁、房屋、管線、電桿、支流、魚塘、水塘、
溝渠、農(nóng)用設施、垃圾池、廁所等)必須明確標示出位置及輪廓范圍;
房屋結(jié)構還應標示出層數(shù);魚塘、水塘、溝渠等水域范圍內(nèi)需有一定
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密度的測點高程值。
6)陸域地形測量須對現(xiàn)有河道兩岸的駁岸建設情況進行測量和
標示,要注明駁岸的結(jié)構形式、分布長度和完好程度。應調(diào)查兩岸沿
線30m寬度范圍內(nèi)的沿河及跨河管線(如煤氣管、水管、電纜、光
纜等)的分布情況、概位、走向、數(shù)量等,并在圖上進行明確標示。
7)成圖時應將水深測圖與陸域地形測圖拼繪,測點水深值放入
平面圖中。水深測量斷面圖橫向、豎向宜采用正比例繪制在網(wǎng)格上。
測圖必須明確標示采用的平面坐標系及高程系統(tǒng)。
2、工程地質(zhì)勘察的鉆孔類型、平面布置、孔位布置、孔深布置、
土樣要求、土工試驗分析等在滿足國家、地方及行業(yè)工程勘察要求的
基礎上,宜查明或提供以下內(nèi)容:
1)查明場地地形、地貌(尤其是微地貌單元的劃分)、各層巖土
的巖性、類型特征、深度、分布、工程特性和變化規(guī)律。查明沿線的
暗浜、坑塘、低洼地帶、古河道等的分布范圍、埋深等。
2)查明水文地質(zhì)條件、地下水類型、埋藏條件、補給來源、腐
蝕性及污染狀況等。評價地下水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性。
3)查明場地不良地質(zhì)現(xiàn)象、特殊地質(zhì)問題及古河道地下洞穴等,
查明場地內(nèi)有無地震液化土層、液化指數(shù),并進行評價。
4)查明場地內(nèi)及其附近有無影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象;
若有,對不良地質(zhì)情況進行評價,提出預防和處理的建議措施。
5)對工程地基土分布特征及工程地質(zhì)條件提出評價;對擬建場
地的穩(wěn)定性和適宜性進行評價。查明場地土類型及類別、成因、性質(zhì)
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及軟弱土夾層。
6)提供設計所需的各種物理力學指標及其它的技術參數(shù),提出
適宜的地基處理技術措施及合理的建議。
7)對于河道基底修復或環(huán)保疏浚工程,底質(zhì)勘察的有關要求還
需滿足《湖泊河流環(huán)保疏浚工程技術指南》的有關要求。必要時,應
對工程范圍內(nèi)的土壤、水體、地下水等,按設計提出的要求進行化學
取樣分析。
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4河道形態(tài)保持、基底及岸坡修復
4.1河道形態(tài)保持
4.1.1總體原則要求
(1)河道形態(tài)保持工程主要包括河道平面形態(tài)(直觀上指河道
整治或規(guī)劃確定的河道兩側(cè)岸線沿河道走向的平面形態(tài),本指南或稱
為河道岸線形態(tài))、河道橫斷面形態(tài)及河道縱斷面形態(tài)。
(2)河道形態(tài)保持技術或工藝應符合下列總體原則要求:
1)應分析防洪、排澇、灌溉、供水、航運、水力發(fā)電、文化景
觀、生態(tài)環(huán)境、河勢控制和岸線利用等各項開發(fā)、利用和保護措施對
河道整治的要求,確定河道整治的主要任務。
2)協(xié)調(diào)好各項整治任務之間的關系,綜合分析確定河道整治的
范圍。
3)符合整治河段的防洪標準、排澇標準、灌溉標準、航運標準
等,并應符合經(jīng)審批的相關規(guī)劃;當整治設計具有兩種或兩種以上設
計標準時,應協(xié)調(diào)各標準間的關系。
4)和岸線控制、岸線利用功能分區(qū)控制等要求相一致,并應符
合經(jīng)審批的岸線利用規(guī)劃。
5)滿足河道整治任務、標準、治導線制定、整治河寬、水深、
比降、設計流量等河道整治工程總體布置要求,并滿足河道整治設計
相關規(guī)范、標準的規(guī)定。
6)宜從有利于河道生態(tài)環(huán)境健康的角度,進行河道生態(tài)治理的
平面形態(tài)布置、斷面形式設計,分析確定河道不同季節(jié)(或不同時段)
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適宜的生態(tài)徑流量。
4.1.2河段類型劃分
河道的總體分類根據(jù)不同的劃分原則,有不同的分類。一般情況
下,主要有以下三類:
根據(jù)河型、平面形態(tài)和河段特點分類,可分為順直型、彎曲(蜿
蜒)型、分汊型、游蕩型等典型河段;
根據(jù)河型動態(tài)分類,可分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定型,或相對穩(wěn)定和游蕩
型兩類。然后,再按平面形態(tài)分為順直、彎曲、分汊等類型;
根據(jù)地區(qū)分類,可分為山區(qū)(包括高原)河流和平原河流兩類。
此外,根據(jù)河道流經(jīng)的不同區(qū)段,也可分為城(鎮(zhèn))市區(qū)段、城
(鎮(zhèn))郊區(qū)段、農(nóng)村段(村落段、田野段)、重要保護區(qū)段(如:自
然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、山地森林區(qū)、自然文化遺產(chǎn)區(qū)、水源保護區(qū)
等)及其它自然形態(tài)區(qū)段等。
4.1.3形態(tài)保持技術重點
(1)根據(jù)河型、平面形態(tài)和河段特點分類,不同類型河段生態(tài)
治理的形態(tài)保持技術重點和相關要求總體如下:
1)順直型河段
從河道整治的角度,順直型河段應在分析淺灘演變規(guī)律的基礎
上,進行必要的整治穩(wěn)定現(xiàn)有河勢,并滿足安全通過設計泄洪流量和
航運相關要求。
從河道生態(tài)保護角度,生態(tài)治理工程技術可側(cè)重于河岸的生態(tài)化
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改造或保留穩(wěn)定的自然岸坡,突出自然屬性,并應充分保護河道淺灘
所具有的生境條件。當有利于形成穩(wěn)定的河槽時,也可采取必要的疏
浚措施改善淺灘。
(2)彎曲(蜿蜒)型河段
從水利防洪角度,彎道水流所遇到的阻力比同樣長度的順直河段
要大,將抬高彎道上游河段的水位,從而對宣泄洪水不利。此外,曲
率半徑過小的彎道,汛期水流不平順,形成頂沖凹岸的現(xiàn)象,危及堤
岸安全。從航運角度,河流過于彎曲,航道彎曲半徑將不滿足航行安
全要求,且航行視線不利,彎道往往也形成不利航行安全的流勢、流
態(tài)。一般情況下,對適度的彎曲型河段宜維護、穩(wěn)定現(xiàn)有的河型、河
勢,可根據(jù)情況采取如下措施:
1)穩(wěn)定現(xiàn)狀,防止其向不利的方向發(fā)展。當河灣發(fā)展至適度彎
曲時,采用防護工程或控導工程控制凹岸發(fā)展及改善彎道,防止彎道
繼續(xù)惡化。
2)改變現(xiàn)狀,使其向有利的方向發(fā)展。即因勢利導,通過人工
裁彎工程將迂回曲折的河道改變?yōu)橛羞m度彎曲的連續(xù)河灣,從而穩(wěn)定
河勢。
從河道生態(tài)保護角度,彎曲(蜿蜒)型河段形態(tài)蜿蜒曲折,是自
然河流的重要特征,河流的蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河灣、
沼澤、急流和淺灘等豐富多樣的生境。此外,由于彎曲河段的流速不
同,在急流和緩流的不同生境條件下,可形成豐富多樣的生物群落,
如急流生物群落和緩流生物群落。
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生態(tài)治理工程應在滿足河道水利防洪、航運等行業(yè)綜合整治基礎
上,盡量順應河道平面形態(tài)的蜿蜒特征,保持岸線和河槽的適度彎曲
形態(tài)。平面形態(tài)布置在充分調(diào)查和論證基礎上,可采用經(jīng)驗關系推算、
模擬復制、模型研究等技術方法,確定適宜的布置方案。
3)分汊型河段
從河道整治的角度,分汊型河段的整治技術措施一般主要有:汊
道的穩(wěn)定、改善與堵塞。其中,汊道的穩(wěn)定與改善,目的在于調(diào)整汊
道的水流條件及汊道間的分流比等,維持與創(chuàng)造有利河勢,從而對防
洪和航運有利,并與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應;汊道的堵塞,往往是從汊
道通航環(huán)境條件和對泄洪能力的影響等角度分析考慮,經(jīng)技術經(jīng)濟充
分論證確定后,有意淤廢或堵塞一汊,常見的工程措施為修建鎖壩。
從河道生態(tài)保護角度,分汊型河道作為一種常見的天然河道形
態(tài),可形成較為豐富多樣的生物群落,應側(cè)重汊道生態(tài)流量的研究,
保護河流生態(tài)環(huán)境,維持河流健康,科學開發(fā)和利用水資源。當條件
允許時,亦可結(jié)合地形、水文條件等,因地制宜的布置淺灘濕地、江
心洲濕地或生態(tài)島等。
目前,對于生態(tài)需水規(guī)律的研究及生態(tài)流量的計算方法尚不成
熟,可在河道總體生態(tài)環(huán)境研究成果基礎上,采用水文學方法、水力
學方法、生物棲息地或生境模擬法,以及合適的模型研究方法等,提
出汊道不同季節(jié)適宜的最小、最大生態(tài)流量要求。
4)游蕩型河段
從河道整治的角度,游蕩型河段的整治應采取逐步縮小主流的游
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蕩擺動范圍、穩(wěn)定河勢及流路的工程措施,工程布局宜以壩護灣、以
灣導流、保堤護灘。
從河道生態(tài)保護角度,游蕩型河道應充分利用水利工程逐步穩(wěn)定
下來的河勢,采取必要的工程、生物等措施,發(fā)揮河漫灘及邊灘豐富
的生態(tài)價值,并利用部分灘地串溝,尤其是堤防臨水側(cè)堤腳附近的水
溝,構筑生態(tài)水槽,提供良好的生物棲息條件。此外,尚可利用自然
或人工放淤的邊灘,構筑灘地小型的濕地環(huán)境,恢復或保持生物的多
樣性。
(2)根據(jù)地區(qū)分類,不同類型河段生態(tài)治理的形態(tài)保持技術重
點和相關要求可綜合體現(xiàn)如下:
1)山區(qū)(包括高原)河流
山區(qū)河流尤其是中小型山區(qū)(包括高原)河流分布廣泛,因山區(qū)
地形和地質(zhì)結(jié)構復雜、氣候差異懸殊、自然條件惡劣等特征,山區(qū)河
流具有暴雨后洪峰出現(xiàn)時間短、洪峰流量大、河道坡降陡、洪水洪枯
變幅大、洪水沖刷力強、河岸植被脆弱、水土流失嚴重等顯著特點。
山區(qū)性河流的規(guī)劃整治宜首先滿足河道水利防洪整治的需要,確
定整治的重要河段和重點部位,一般以城鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)、村莊、耕地面積
集中成片的河段為重要河段,以易垮塌易沖刷決口損失較大的地段為
重點部位。對河道的岸線、堤線進行上下游、左右岸統(tǒng)籌布置,河道
轉(zhuǎn)彎半徑不宜太小,適度調(diào)整河勢和流向,充分發(fā)揮天然河道的作用。
此外,尚需處理好整條河道的平面、斷面之間的關系,提高堤防護岸
迎水面的防沖能力。
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從河道生態(tài)保護角度,應注重整治的整體效果,結(jié)合城鎮(zhèn)建設、
生態(tài)環(huán)境建設、農(nóng)田改造項目,統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調(diào)布置,互不干擾,分
步分項逐步實施。生態(tài)治理技術形式主要可從如下方面重點體現(xiàn):
①在流域內(nèi)采取水土保持措施,退耕還林,封山育林,攔截地面
徑流,減少泥沙進入河道;
②進行河道整治,科學采取上堵、下排措施,修建堤防、護岸工
程。上堵就是在河道上游修建一定的攔沙壩、谷坊壩等攔截泥沙;下
排就是疏浚河道,清除阻水障礙,保持河道暢通;
③關鍵河段修建堤防或護岸工程,約束水流,保護岸坡穩(wěn)定;適
宜的水文、地質(zhì)條件下可選擇生態(tài)型護坡型式。
2)平原河流
平原地區(qū)一般人口稠密,農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)達,地形地勢平坦,河道
行洪排澇不暢,從而成為洪澇災害的多發(fā)地。
平原河流具有線狀分布里程長、河道周邊農(nóng)田分布廣、自然河流
和人工運河交叉密布(包括行洪、排澇、灌溉等渠道)、水流受人工
泵閘調(diào)控等顯著特征。
從河道整治的角度,平原河流以提高地區(qū)河道防洪、除澇標準為
主,保障人民群眾生命財產(chǎn)安全、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、促進國民經(jīng)濟
持續(xù)發(fā)展。水利工程的主要整治措施一般有:分洪道(灌渠)或人工
運河開挖、河道疏浚、彎道裁彎取直、護岸堤防建設等,主要整治建
筑物一般包括:防洪閘、水閘(節(jié)制閘)、船閘、泵站、防洪堤防、
渠道等。
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從河道生態(tài)保護角度,排洪、除澇、設閘等措施可能導致污染轉(zhuǎn)
移、河道原有水文條件改變、水體流動性變差、納污能力下降以及對
地下水水質(zhì)造成不利影響等情況。此外,人工運河、排洪渠或灌溉溝
渠等挖填土方工程量較大,可能擾動和破壞原有地貌形態(tài)并侵占土
地、林地、水塘、農(nóng)田等。根據(jù)平原河流的相關特征,生態(tài)保護治理
工程技術應注重如下:
①盡量保持河道岸線原有的自然形態(tài),對改善行洪排澇條件的人
工運河、排洪渠、裁彎取直河段以及灌溉渠等宜進行生態(tài)化改造或建
設。結(jié)合堤防或護岸建設要求,河道兩側(cè)盡量留有一定寬度的緩沖帶
范圍(一般不宜少于15m),改善河岸帶生境條件;
②設閘的河道,根據(jù)河道洄游生物情況,宜設置洄游道,并提出
泵閘工程的生態(tài)調(diào)度需求,改善河道的水文條件;
③疏浚工程、裁彎取直工程等應重點論證,減少對河道底棲生物
生存環(huán)境的破壞,河道裁彎取直后對原有彎曲河段不應輕易填埋,而
應通過技術經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)保需求的充分論證,綜合確定處理措施,宜
最大限度保持原有彎曲河段的生境條件。
④進行護岸、堤防建設時,應在滿足河岸穩(wěn)定的基礎上,盡量采
用生態(tài)護坡形式。在條件允許時,應優(yōu)先采用斜坡式結(jié)構。
(3)根據(jù)河道流經(jīng)的不同區(qū)段,不同類型河段生態(tài)治理的形態(tài)
保持技術重點和相關要求總體如下:
1)城(鎮(zhèn))市區(qū)段河道
由于城市(尤其是老城區(qū))的建設基本成型,一般情況下城(鎮(zhèn))
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市區(qū)段河道的形態(tài)已基本固定,河道兩側(cè)或周邊的用地基本受限,規(guī)
?;脑旌拥赖钠矫嫘螒B(tài)及布局難以實現(xiàn)。此外,城(鎮(zhèn))市區(qū)段河
道兩岸大部分建有各種型式的護岸,并以硬質(zhì)護岸結(jié)構型式為主,且
一般分布有大量不同類型的排水口。
生態(tài)治理工程的形態(tài)保持重點一般可考慮:河道兩側(cè)沿線的護
岸、堤防或防汛墻的生態(tài)化改造、景觀綠化節(jié)點布置、河道局部形態(tài)
改變等。此外,宜充分利用河道兩側(cè)的城市綠地或景觀帶,進行必要
的水質(zhì)凈化工程布置,最大限度的提升城(鎮(zhèn))市區(qū)段河道的生態(tài)、
人文、環(huán)境等品質(zhì)。
2)城(鎮(zhèn))郊區(qū)段河道
總體來說,城(鎮(zhèn))郊區(qū)段河道兩岸用地相對較為寬裕,一般情
況下尚保留著河道原有的岸線形態(tài)。隨著城市的經(jīng)濟建設和發(fā)展,城
(鎮(zhèn))郊區(qū)也逐步納入城(鎮(zhèn))相關的規(guī)劃發(fā)展范圍,相關用地規(guī)劃
也逐步呈現(xiàn)。
從河道生態(tài)保護角度,應首先將河道生態(tài)保護或治理的相關要求
納入城(鎮(zhèn))開發(fā)建設的總體規(guī)劃內(nèi)容中,從規(guī)劃開始就體現(xiàn)河道生
態(tài)保護的控制要求,將屬于河道的水域和陸域,通過規(guī)劃保護起來。
河道形態(tài)保持工程的技術重點可體現(xiàn)在河道自然形態(tài)的保持、生
境條件的改善、河道兩側(cè)緩沖帶的建設,最大限度保留河道沿線的自
然屬性。當條件允許時,尚可結(jié)合河道的地形、地貌和水文條件等,
進行局部形態(tài)的改變,適當增加河道的蜿蜒性,構筑必要的灘、洲濕
地等,提升河道的生物或生境多樣性。
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3)農(nóng)村段河道
農(nóng)村段根據(jù)村落和農(nóng)田的分布情況,又可細分為農(nóng)村村落段和農(nóng)
村田野段。農(nóng)村段河道周邊主要為村落、耕地、農(nóng)田、經(jīng)濟林、果園
等,受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的影響,農(nóng)村段河道周邊可能分布有一定的農(nóng)業(yè)
生產(chǎn)設施,如:取、排水口、灌溉溝渠、閘涵以及堤防、田埂等,但
河道總體形態(tài)一般保持著自然狀態(tài)。
一般來說,田野段的耕地保護要求較高。農(nóng)村段河道形態(tài)保持不
宜過多占用耕地,宜總體保持原有的河道形態(tài),因地制宜布置局部適
宜規(guī)模的濕地、生態(tài)溝槽等,改善河道生境條件,恢復生物多樣性。
村落段由于居民房屋、農(nóng)村道路等一般臨河而建,拆遷產(chǎn)生的社會問
題較大,宜在符合區(qū)域建設整體規(guī)劃的基礎上,結(jié)合村落環(huán)境的綜合
治理要求,在有條件的情況下進行河道生態(tài)堤岸建設,并沿河設置必
要的提倡環(huán)保的宣傳、教育及提示性標志標牌,規(guī)范垃圾傾倒行為,
保持或美化村落區(qū)河道沿岸的良好環(huán)境。必要時,可設置供村民休閑、
散步的臨河親水步道或景觀節(jié)點。
農(nóng)村段河道生態(tài)治理,尚應充分調(diào)查和研究農(nóng)田面源污染入河情
況,尤其對村落生活污水直排入河以及農(nóng)灌渠的灌溉余水入河進行必
要的沿岸分散處理??沙浞掷矛F(xiàn)場的地形、地貌條件,結(jié)合水塘、
池塘的分布,選取適宜的位置布置濕地或其它分散處理工程。在有條
件時,可在農(nóng)灌渠入河口布置河口小型濕地,或沿河岸坡腳布置與河
道基本平行的生態(tài)溝槽,攔截并處理入河生活污水或灌溉余水。
此外,農(nóng)村段河道根據(jù)河岸的穩(wěn)定情況,宜進行必要的岸坡防護,
29
并宜首先采用生態(tài)化護坡及斜坡式結(jié)構型式。
4)重要保護區(qū)段及其它自然形態(tài)區(qū)段
重要保護區(qū)段河道原則上位于自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、山地森
林區(qū)、自然文化遺產(chǎn)區(qū)、水源保護區(qū)等,往往保持著自然的、原始的
河道形態(tài),其它自然形態(tài)區(qū)段的河道,一般也具有相同的自然或原始
屬性。
對于重要保護區(qū)段及其它自然形態(tài)區(qū)段河道,以保持現(xiàn)狀形態(tài)和
生態(tài)環(huán)境為重,一般不應采取過多的人工干預措施,宜從河道來水、
來沙等情況,分析河槽、河岸以及河床的穩(wěn)定性,研究確定是否采取
必要的工程措施,減少自然災害,防止水土流失,增強重要保護區(qū)范
圍的保護能力。
4.1.4斷面形式設計
對應于不同的河道平面形態(tài),在滿足河道水利、航運等行業(yè)規(guī)劃
斷面的基礎上,應充分考慮河道的生態(tài)保護需求,根據(jù)河道的水位、
流量、流速、流態(tài)、泥沙等水文要素,結(jié)合河道的堤防、護岸及防汛
道路等工程建設方案,合理確定河道的斷面設計形式。河道斷面形式
總體可分為橫斷面形式、縱斷面形式兩大類。
橫斷面形式根據(jù)河道斷面的幾何形態(tài),主要可分為矩形、梯形、
復合型等。
矩形斷面主要受河道兩岸用地限制,一般布置于城(鎮(zhèn))市區(qū)段,
河道生態(tài)系統(tǒng)恢復條件較差。
梯形斷面適用于河道面寬較寬、用地相對充裕的河段,一般布置
30
于城(鎮(zhèn))郊區(qū)段、農(nóng)村村落段等,河道生態(tài)系統(tǒng)恢復條件一般。
復合型斷面更加貼合河道的自然特征,適用于河道自然形態(tài)保持
較好的河段,往往可體現(xiàn)河道淺灘、邊灘、水槽、灘地串溝等河道自
然特征,河道范圍占地面積一般較大,生境條件較好,且易構建利于
河道生態(tài)修復的平面形態(tài)和斷面條件。此外,對于水利、航運等整治
工程為主的河道,順直河段一般以對稱型、幾何尺度規(guī)則化為主;而
對于現(xiàn)狀自然屬性顯著的河道,可根據(jù)水流、泥沙及河床演變等特性,
宜保留其自然的、不規(guī)則、不對稱的河道復合斷面形態(tài)。
河道橫斷面形式設計,主要包括下列內(nèi)容:
(1)根據(jù)河道基本功能要求,確定河槽底寬及底高程。
(2)根據(jù)河道地質(zhì)和水文等條件,確定水下開挖或疏浚邊坡。
(3)確定水下平臺、護岸、堤防、緩沖帶等河道相關整治工程
和生態(tài)工程各部位的豎向高程及橫向尺度。
(4)根據(jù)河道平面或岸線形態(tài)保持要求,確定深槽、淺灘、邊
灘、生態(tài)溝渠、支流、汊道、沙洲、水槽、生態(tài)溝渠及其它生態(tài)修復
工程的斷面布置范圍及其相關尺度。
(5)復式斷面的主槽糙率和灘地糙率應分別確定。河道過水斷
面濕周上各部分糙率不同時,應求出斷面的綜合糙率,當沿河長方向
的變化較大時,尚應分段確定糙率,從而進行必要的河道水力計算。
河道縱斷面布置應統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好各項河道整治任務和相應專業(yè)規(guī)
劃的關系,宜根據(jù)相關水力計算、河床演變分析等河道整治工程研究
結(jié)論,在不影響河道整治效果的基礎上,適度形成深淺交替的淺灘和
31
深槽,構建急流、緩流和灘槽等豐富多樣的水流條件及多樣化的生境
條件。有條件時,尚可結(jié)合河道縱向的基底特征,進行局部水下微地
形的改造,如:構建局部礫石(拋石)河床、生態(tài)潛堤、人工魚巢等,
形成多樣性的河床基底及流態(tài),改善河道縱斷面生境條件。
4.2污染基底修復工程設計
4.2.1污染基底修復工程設計要求
(1)河道污染基底環(huán)保疏浚、底泥處理等要求,參照《湖泊河
流環(huán)保疏浚工程技術指南》的有關規(guī)定執(zhí)行。
(2)河道疏浚、開挖設計應取得下列基礎資料:
1)水深測量和地形測量資料。
2)勘察資料。
3)水文氣象資料。
4)相關法規(guī)、規(guī)劃、環(huán)保、防汛及引水灌溉等要求。
(3)當河道水域斷面形態(tài)沿河道縱向較為單一時,宜采用斷面
測量。當河道水域斷面形態(tài)沿河道縱向復雜多變時,應采用水下地形
測量。
(4)河道疏浚、開挖工程地質(zhì)勘察應按有關勘察規(guī)范要求執(zhí)行,
并符合環(huán)保疏浚的相關勘察要求。
4.2.2工程量計算規(guī)定
疏浚、開挖邊坡及工程量計算,應符合下列規(guī)定:
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(1)疏浚邊坡應根據(jù)土質(zhì)、河道水動力條件、疏浚開挖工藝及
設備,結(jié)合護岸結(jié)構安全和河道基本功能要求綜合分析確定。
(2)采用疏浚船機水下疏浚工藝時,疏浚開挖工程的設計工程
量應包括設計斷面工程量、計算超深和計算超寬工程量、施工期回淤
工程量。施工期回淤工程量應根據(jù)回淤強度和施工工期,經(jīng)研究確定。
采用人工或機械干地開挖時,可根據(jù)設計要求確定超深、超寬工程量。
(3)疏浚、開挖工程的計算超深、計算超寬尺度應根據(jù)河道條
件、施工工藝、施工設備及設計邊坡等因素分析確定。
(4)疏浚、開挖的允許超深、允許超寬不應影響護岸、臨河建
筑物的安全,不宜超過計算超深、計算超寬的2倍。
4.2.3工藝設計要求
疏浚、開挖工藝設計,應滿足下列要求:
(1)河道疏浚、開挖工藝應根據(jù)地形條件、水域水深及寬度條
件、泥土處理條件、水上交通條件、陸上交通條件,經(jīng)論證確定。一
般有干地開挖工藝、水力疏浚工藝、挖泥船挖泥——泥駁運泥——吹
泥船吹泥的“挖、運、吹”工藝、絞吸船直接絞吹工藝、環(huán)保疏浚工
藝等。
(2)河道疏浚工藝應根據(jù)工期、質(zhì)量和環(huán)境要求,考慮水下地
形、土質(zhì)、水流、水位、水域?qū)挾?、通航條件等因素,結(jié)合疏浚土處
理方式以及疏浚設備性能等合理確定。
(3)當場地條件允許并經(jīng)驗算能保證邊坡穩(wěn)定時,可采用干地
放坡開挖方式,開挖邊坡應根據(jù)土質(zhì)、地下水位、開挖深度等因素確
33
定,當開挖厚度超過4.0m時應多級放坡。一般情況下,淤泥質(zhì)土層
的開挖邊坡不宜陡于1:3,其它土層的開挖邊坡不宜陡于1:2;多
級開挖的坡間平臺寬度不應小于1.5m。
(4)應對施工的安全性和措施進行詳細的研究和設計,并充分
考慮暴雨、滲流、卸土、堆土的不利影響。當開挖底邊線與周邊已有
建筑物和設施的凈距小于等于4倍開挖深度且開挖坡面暴露時間較
長時,應對開挖坡面采取合理有效的防護措施。
(5)遇沙性土、粉性土,應采取合理的降水措施。施工期間邊
坡的整體穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定、開挖及降水對周邊已有建筑物和設施的影
響等應符合相關規(guī)范要求,防止滑坡、流沙、管涌等危害周邊已有建
筑物和設施安全的災害發(fā)生。
4.3岸坡生境修復技術
4.3.1岸坡生境修復設計要求
(1)岸坡生境修復工程設計需確定生態(tài)護岸工程的設計要求、
穩(wěn)定計算、結(jié)構型式等內(nèi)容,并應滿足相關規(guī)范的規(guī)定。
(2)生態(tài)護岸的設計一般包括結(jié)構材料的自然性、結(jié)構的軟質(zhì)
化及岸坡自然形態(tài)的保持等要求,并宜符合下列規(guī)定:
1)宜采用自然屬性較強的材料作為主體結(jié)構,結(jié)合適宜生態(tài)護
岸結(jié)構采用的塊石、生態(tài)混凝土、植草砌塊、石籠、土工合成材料等,
構筑可以抵抗水流淘刷侵蝕的結(jié)構,同時適合植物的生長和自然演
替。在水位變動區(qū)范圍內(nèi),應充分考慮反濾層結(jié)構的穩(wěn)定性,并可通
34
過設置小型擋墻、塊石堤、人工預制塊體等構筑物加強防護,并構造
適宜水生植物生長的水流條件。
2)宜選用利于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的斜坡式結(jié)構,結(jié)構構造為水體與
土體、水體和生物、生物和土體的相互涵養(yǎng)創(chuàng)造良好條件,創(chuàng)造適合
生物生存和繁衍的岸坡帶環(huán)境。
3)宜順應河道的自然岸坡斷面形態(tài),不宜進行過多的人工干預
而改變原有河流岸坡斷面形態(tài)。
(3)生態(tài)護岸工程結(jié)構設計除滿足生態(tài)效果的設計要求外,尚
應滿足護岸設計的穩(wěn)定安全要求,宜遵循如下原則:
1)結(jié)構及構造設計應適應河道及周邊環(huán)境條件,具有可實施性,
并滿足穩(wěn)定安全及河道管理的相關要求。
2)宜使用效果好、質(zhì)量及技術可靠的材料。
3)宜根據(jù)環(huán)境、景觀、生物生長、養(yǎng)護等要求,結(jié)合土壤、氣
候、水文條件和植物適應性等因素,從自然恢復和人工種植兩方面綜
合進行植物設計。
4)宜減少后續(xù)的養(yǎng)護管理工作量。
(4)生態(tài)護岸應按持久狀況、短暫狀況和偶然(地震)狀況設
計,并應符合下列規(guī)定:
1)對持久狀況,結(jié)構使用期應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用
極限狀態(tài)設計。
2)對短暫狀況,施工期和使用期臨時承受某種特殊荷載時,應
按承載能力極限狀態(tài)設計,必要時尚應按正常使用極限狀態(tài)設計。
35
3)對偶然(地震)狀況,使用期遭受地震作用時,應按承載能
力極限狀態(tài)設計。
(5)生態(tài)護岸承載能力極限狀態(tài)設計應考慮下列三種作用組合:
1)持久組合應為持久狀況下的永久作用與可變作用組合。一般
情況下,應采用設計高水位、設計低水位、極端低水位或歷史最低水
位、設計最高通航水位、設計最低通航水位與相應地下水位的不利水
位組合。
2)短暫組合應為短暫狀態(tài)下的永久作用與可變作用組合。使用
期應采用設計高水位、設計低水位與相應地下水位的不利水位組合。
施工期應考慮施工期暴雨組合。當采用圍堰和降水施工時,尚應考慮
施工期圍堰內(nèi)水位和降水后的地下水位的不利水位組合。當短暫組合
穩(wěn)定性不滿足要求時,應首先考慮從施工上采取措施。
3)地震組合應包括地震作用,地震作用和計算水位應按現(xiàn)行有
關行業(yè)標準的規(guī)定執(zhí)行。
(6)生態(tài)護岸設計的穩(wěn)定安全要求,尚應進行下列規(guī)定內(nèi)容的
計算分析:
1)斜坡式護岸宜按現(xiàn)行有關行業(yè)標準的規(guī)定,計算或驗算護面
結(jié)構的穩(wěn)定重量或厚度、護面結(jié)構的強度、岸坡整體穩(wěn)定性等。
2)直立式結(jié)構護岸宜按現(xiàn)行有關行業(yè)標準的規(guī)定,計算或驗算
抗滑穩(wěn)定性、抗傾穩(wěn)定性、基床和地基承載力、整體穩(wěn)定性、構件內(nèi)
力及強度、構件的裂縫寬度、地基沉降、位移等。
3)設有樁基的護岸,應計算樁基內(nèi)力和樁基承載力,確定樁基
36
規(guī)格和樁長。
4)當護岸鄰近已有建筑物和設施時,護岸設計應考慮護岸建成
投入運行后對周邊已有建筑物和設施的影響,不應影響其結(jié)構安全。
5)當護岸鄰近已有建筑物和設施時,護岸設計應考慮護岸施工
對周邊已有建筑物和設施的影響,包括擠土、震動,以及基槽開挖的
影響,不應影響周邊已有建筑物和設施的結(jié)構安全。
6)護岸墻后基槽回填設計應根據(jù)護岸結(jié)構尺度及對護岸整體穩(wěn)
定、滲透穩(wěn)定、結(jié)構內(nèi)力和變形的控制要求,結(jié)合回填土料來源、回
填作業(yè)條件、綠化種植需要等因素,對回填土料、干密度、回填時機、
排水要求、回填方法、施工順序、回填速率和變形觀測等提出要求。
(7)護岸結(jié)構型式應根據(jù)河道斷面型式、沿線岸坡?lián)跬粮叨取?/p>
工程地質(zhì)等自然條件、施工條件、鄰近建筑物和設施等環(huán)境條件,以
及工期、防汛、生態(tài)、環(huán)境協(xié)調(diào)等要求,遵循技術可靠、經(jīng)濟合理的
原則,經(jīng)論證確定。
4.3.2生態(tài)護岸構造型式
(1)生態(tài)護岸結(jié)構型式應根據(jù)自然條件、材料來源、使用要求
和施工條件等因素,經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。
(2)結(jié)構型式從構造上可分為:直立式、斜坡式、下直上斜式、
階梯式、復合式、綜合式等;從結(jié)構分類上可分為:護坡式、重力式、
懸臂式、高樁承臺式、墻體式等。本指南僅從生態(tài)護岸構造型式上分
斜坡式或階梯式、直立式、復合式及綜合式。
(3)典型的護岸結(jié)構構造型式及設計技術理念可參照下列要求:
37
1)仿自然護坡的斜坡式或階梯式結(jié)構型式
一般可采用木樁和特制的植物機床組成可抵擋水流、波浪沖刷及
植物生存空間的結(jié)構,基本保持原有河道岸坡形態(tài),保持相對穩(wěn)定的
原河道生態(tài)環(huán)境,并滿足岸坡防護的要求。
結(jié)構型式示意見圖4.1。
圖4.1仿自然護坡的斜坡式或階梯式結(jié)構型式示意圖
2)拋石防護的斜坡式結(jié)構型式
一般利用自然的卵石或塊石,自然拋置成具有防護效果的結(jié)構
層,拋石結(jié)構層可以直接在岸坡上形成,亦可在岸坡和其之間形成一
定寬度的水域。利用拋石的自然縫隙保持水體與土體的相互涵養(yǎng),并
為生物提供生存的空間,同時滿足岸坡防護要求。結(jié)構型式示意見圖
4.2。
38
圖4.2拋石防護的斜坡式結(jié)構型式示意圖
3)植草砌塊、生態(tài)混凝土、石籠基床等階梯式結(jié)構型式
利用植草空心砌塊、生態(tài)混凝土(球、塊、磚)、石籠基床等作
為護面材料,錯縫砌筑,形成斜坡或階梯狀,利用結(jié)構體抵抗水流或
船行波對岸坡的沖刷,利用結(jié)構體本身及空心筒內(nèi)的土壤為生物提供
友好的生存空間,并滿足水土相互涵養(yǎng)的需求,優(yōu)化傳統(tǒng)重力式護岸
墻壁隔絕水土相互涵養(yǎng)的硬質(zhì)界面。
結(jié)構型式示意見圖4.3。
39
階數(shù)根據(jù)
構造確定
石籠允許內(nèi)
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