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文檔簡介
1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上附件4湖泊生態(tài)環(huán)境保護系列技術指南之四湖濱帶生態(tài)修復工程技術指南(試行)專心-專注-專業(yè)前 言為貫徹落實黨中央、國務院“讓江河湖泊休養(yǎng)生息”和十八大及十八屆三中全會關于“生態(tài)文明建設”的戰(zhàn)略部署,加快對水質較好湖泊的保護,避免眾多水質較好湖泊走“先污染、后治理”的老路,環(huán)境保護部、國家發(fā)展和改革委員會、財政部印發(fā)了水質較好湖泊生態(tài)環(huán)境保護總體規(guī)劃(2013-2020年)(以下簡稱規(guī)劃)。為推進規(guī)劃實施,指導各地開展水質較好湖泊生態(tài)環(huán)境保護工作,加強湖濱生態(tài)環(huán)境保護,指導湖濱帶生態(tài)修復工程,在國家水體污染控制與治理重大專項湖泊富營養(yǎng)化控制與治理技術及綜合示范主題等相關科
2、研成果基礎上,特制定本指南。本指南還可用于指導其他類型湖泊以水質改善和生態(tài)修復為目標的湖濱帶生態(tài)修復建設。本指南以湖濱帶生態(tài)功能保護為核心,提出湖濱帶生態(tài)環(huán)境調查與問題診斷、生態(tài)修復總體設計、生態(tài)修復工藝、湖濱帶生態(tài)修復工程維護管理、投資估算、生態(tài)環(huán)境效益評估等方面的技術方法。本指南有助于指導各地開展湖濱帶生態(tài)環(huán)境保護工作,改善湖濱生態(tài)環(huán)境,減少入湖污染負荷,為維護湖泊及流域生態(tài)系統(tǒng)健康提供保障。本指南為指導性文件,各地可參考本指南提出的湖濱帶生態(tài)修復共性保護措施及技術方法,根據(jù)本地湖泊所處的自然、社會環(huán)境和生態(tài)環(huán)境特征,參考與之對應的保護措施和技術方法。本指南為首次發(fā)布。本指南由環(huán)境保護部污
3、染防治司、規(guī)劃財務司組織制訂。本指南主要起草單位:中國環(huán)境科學研究院、中交上海航道勘察設計研究院有限公司。目 錄1總則1.1 適用范圍本指南適用于水質較好湖泊湖濱帶的生態(tài)修復工程,水庫庫濱帶及其他類型湖泊湖濱帶的生態(tài)修復可以參考使用。1.2 規(guī)范性引用文件地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)堤防工程設計規(guī)范(GB 50286-2013)水工擋土墻設計規(guī)范(SL 379-2007)防波堤設計與施工規(guī)范(JTS 154-1-2011)1.3 術語和定義1.3.1 湖濱帶湖濱帶又稱湖濱水-陸交錯帶,是湖泊流域陸生生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)間的過渡帶,其核心范圍是最高水位線和最低水位線之間的水位
4、變幅區(qū),依據(jù)湖泊水-陸生態(tài)系統(tǒng)的作用特征,其范圍可分別向陸向和水向輻射一定的距離。1.3.2 生態(tài)修復通過人為改變和切斷導致生態(tài)系統(tǒng)退化的主導因子或過程,減輕負荷壓力,調整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內部及其與外界的物質、能量和信息流動過程,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復能力使其向有序的方向演化,使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復并向良性循環(huán)方向發(fā)展。1.3.3 湖濱帶自然化率湖濱帶范圍內未經(jīng)人工破壞的區(qū)域或經(jīng)人工修復且符合自然生態(tài)要求的區(qū)域面積占湖濱帶總面積的比例。1.3.4 水體生境水體生物的個體、種群或群落生活地域的環(huán)境,由生物和非生物因子綜合形成的,包括必需的生存條件和其他對生物起作用的生態(tài)因素。1.3.5 基
5、底湖濱帶基底是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育與存在的載體,包括底質、地形、地貌等。1.3.6 護岸(坡)為保護湖區(qū)的岸坡,防止水流、波浪侵蝕而構筑的建(構)筑物。1.3.7 消浪潛壩潛沒于湖泊常水位以下,防止或減緩波浪對湖泊岸線侵蝕而構筑的建(構)筑物。2 湖濱帶生態(tài)環(huán)境調查與問題診斷湖濱帶生態(tài)環(huán)境調查的目的是甄別湖濱生態(tài)退化因子及其作用強度,為湖濱帶生態(tài)修復設計提供依據(jù)。2.1 湖濱帶調查范圍湖濱帶調查范圍:包括整個湖濱帶范圍,根據(jù)湖濱帶外圍實際情況,可向陸向和水向縱深適當外延2001000 m。2.2 湖濱帶生境調查湖濱帶生境調查因子包括湖濱帶地形地貌、土地利用、污染源,水文、水質、底質等。2.2.1 地形
6、對項目區(qū)地形需進行工程測量,一般要求進行地形圖和斷面測量。地形測圖比例一般采用為1:20001:5000(研究階段)、1:5001:2000(設計階段),對于地形復雜、有重要構筑設施的區(qū)域,測圖比例宜進一步加大。地形測圖除一般常規(guī)要求外,還應標明現(xiàn)有植被的分布區(qū)域、各種污染源位置以及進入湖濱帶的河流、溝渠底高程及水流向,必要時還應專門進行雨、污水通道測繪。斷面測量比例一般采用豎向1:1001:200、橫向1:5001:2000,斷面一般垂直于岸線,斷面間距一般為2001000m(研究階段)、20200m(設計階段),若湖濱帶橫斷面變化較大區(qū)域宜縮小間距,此外,必要時還須進行河道、溝渠縱斷面測量
7、。2.2.2 土地利用土地利用重點調查湖濱帶內村落、農(nóng)田、魚塘、碼頭、旅游點、水利工程設施等用地情況,土地利用應根據(jù)湖濱帶外圍人類活動壓力適當向湖濱帶外圍擴展500-2000m。2.2.3 污染源及人類對湖濱帶干擾活動污染源重點調查湖濱帶內工業(yè)、生活、農(nóng)田、養(yǎng)殖、旅游等污染,同時,還需調查湖濱帶外圍水土流失以及進入湖濱帶內的徑流污染、管道排污情況等。調查湖濱帶內植物資源利用、放牧、采砂等人類干擾活動。2.2.4 水文水文重點調查進入湖濱帶內的河流、溝渠等徑流水量情況等,湖泊水位季節(jié)性變化,風浪特征,岸坡侵蝕及岸線穩(wěn)定性等,調研區(qū)域降雨、蒸發(fā)、洪水等情況。2.2.5 水質、底質水質、底質理化特征
8、調查應包含所有二級類型湖濱帶(參見2.4),并分別在挺水植物、浮葉植物、沉水植物、無植物的敞水區(qū)進行布點監(jiān)測,水質重點調查總氮、氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、COD、透明度(或濁度)、溶解氧等指標,底質重點調查淤泥厚度、含水率、總氮、總磷、有機質等指標,調查方法參考水和廢水監(jiān)測分析方法第四版。2.3 湖濱帶生物調查湖濱帶生物調查應針對生物多樣性保護目標展開,一般保護湖濱帶內植被、浮游生物、底棲動物、魚類、水鳥、兩棲動物、爬行動物等;通常以湖濱帶內植被調查為主,主要調查喬木、灌木、陸生草本植物、挺水植物、沉水植物、浮葉植物及漂浮植物等。采用陸生-水生斷面調查,每個植被類型區(qū)分別布點調查植物種類、生物
9、量、蓋度等指標。調查時需同時記錄保護物種及外來物種入侵情況,湖濱帶生物調查方法參考湖泊富營養(yǎng)化調查規(guī)范。2.4 湖濱帶現(xiàn)狀類型劃分湖濱帶的類型可以依據(jù)生態(tài)特征、生態(tài)功能等進行劃分。本指南一級分類主要依據(jù)地貌特征進行劃分,二級分類主要依據(jù)生境、現(xiàn)狀土地利用類型進行劃分。2.4.1 一級分類根據(jù)湖濱帶地貌將湖濱帶劃分為緩坡型湖濱帶與陡坡型湖濱帶2種一級類型。緩坡型湖濱帶平均坡度小于20,初級生產(chǎn)者一般以高等植物為主;陡坡型湖濱帶平均坡度大于20,初級生產(chǎn)者往往以附生生物為主的低等生物為主。2.4.2 二級分類根據(jù)湖濱帶的生境及土地利用類型,又可將湖濱帶進一步劃分二級類型。主要包括灘地型、農(nóng)田型、房
10、基型、河口型、魚塘型、自然山地型、路基型和堤防型湖濱帶等。2.5 湖濱帶生態(tài)環(huán)境問題診斷在湖濱帶污染現(xiàn)狀、生境、生物調查的基礎上,結合收集的湖濱帶自然、社會經(jīng)濟等資料,對生態(tài)環(huán)境問題進行診斷與評估(表1)。表1 湖濱帶退化因素分析與生態(tài)環(huán)境問題診斷表序號壓力生物生境植被鳥類底棲動物魚類水質底質基底物理結構1人為因素1.1農(nóng)田1.2魚塘1.3村落1.4旅游1.5植物資源利用1.6挖沙采石1.7外圍污染1.8人工水位調控1.92自然因素2.1洪水2.2水量減少2.3風浪侵蝕2.43復合因素3.1外來物種入侵3.2+表示重度影響,+表示中度影響,+表示輕度影響,-表示無影響。2.6 湖濱帶調查結果表
11、達測量調查成果需提供地形圖、土地利用圖、植被類型圖、水質分布圖、底質分布圖、多年水位過程線圖、風玫瑰圖等。評估成果應包括湖濱帶類型及分布、湖濱帶退化關鍵因子、湖濱帶自然化率、植被物種數(shù)、修復區(qū)植被蓋度、物種多樣性指數(shù)等現(xiàn)狀數(shù)值。3 湖濱帶生態(tài)修復總體設計 3.1 湖濱帶生態(tài)修復工程設計的主要內容湖濱帶生態(tài)修復工程設計一般應包括以下主要內容:(1)湖濱帶生態(tài)修復總體設計,包括湖濱帶生態(tài)功能定位、生態(tài)修復目標和設計原則的確定、整體設計、分區(qū)修復設計等。(2)湖濱帶分區(qū)生態(tài)修復工藝設計,主要對基底修復與群落配置的工藝進行設計。(3)湖濱帶生態(tài)修復工程的維護管理,主要包括工程區(qū)基底修復設施維護、湖濱植
12、物群落維護等。3.2 湖濱帶生態(tài)修復設計總體原則(1)自然恢復為主的原則湖濱帶生態(tài)修復應符合湖濱地質發(fā)育特點,遵循湖濱帶水-陸生態(tài)系統(tǒng)的作用及演化規(guī)律,充分發(fā)揮自然恢復的能力。(2)保護優(yōu)先的原則湖濱帶生態(tài)修復應注意對湖濱帶自然狀態(tài)良好區(qū)域的保護,避免對其進行人工干預或干擾。(3)生態(tài)功能保護為主的原則堅持以湖濱帶生態(tài)功能保護為主,避免利用湖濱帶對流域污水進行處理凈化。(4)生境改善先行的原則依據(jù)生境決定生態(tài)系統(tǒng)的原理,控制湖濱帶內及外圍污染源,恢復湖濱生境,為湖濱帶生態(tài)修復創(chuàng)造條件。(5)整體設計、分階段修復的原則全湖湖濱帶生態(tài)修復應進行整體設計,充分考慮湖濱帶與全湖泊生態(tài)環(huán)境的相互作用,同
13、時與流域污染及生態(tài)工程相銜接,將生態(tài)修復分階段設計,以適應湖濱生態(tài)自然演變的規(guī)律。(6)以本土物種為主的原則湖濱帶生態(tài)修復應充分利用本土物種進行生態(tài)修復。3.3 湖濱帶生態(tài)功能定位及區(qū)劃湖濱帶生態(tài)修復設計應從全湖出發(fā),重點考慮生物多樣性保護、水質凈化、水土保持與護岸等生態(tài)功能,同時盡量兼顧景觀美學價值、經(jīng)濟價值等。根據(jù)湖濱帶生態(tài)功能定位,結合湖濱帶歷史特征、現(xiàn)狀特征,對湖濱帶要實現(xiàn)的主體功能進行劃分。每個區(qū)域除一種主體功能外,還可劃分多種非主體功能。具有多種生態(tài)功能的,主體功能優(yōu)先劃定為生物多樣性保護功能。3.3.1 生物多樣性保護功能區(qū)劃分湖濱帶作為重要的生態(tài)交錯帶,其干濕交替變化造成了湖濱
14、棲息地和植被斑塊的多樣性和時間變化性,產(chǎn)生一些依賴這種生境的特有物種,增加了湖濱帶邊緣種的豐富度。具有保護脆弱棲息地、增強棲息地連通性、改善棲息地質量、增加物種豐富度的功能。同時,湖濱帶作為湖泊魚類、鳥類、底棲動物等生物的重要棲息地,對湖泊敞水區(qū)生物多樣性保護具有非常重要的作用??梢詫⒁韵聟^(qū)域劃定為生物多樣性保護功能區(qū):1)湖濱坡度較緩、變幅帶較寬的區(qū)域;2)湖濱地形變化豐富、湖灣發(fā)育度高的區(qū)域;3)水鳥、魚類、兩棲和爬行動物類比較豐富的區(qū)域。根據(jù)保護的對象,生物多樣性保護區(qū)可進一步細化為湖泊魚類棲息地、湖泊底棲動物棲息地、水鳥棲息地、植被、兩棲和爬行動物棲息地、小型哺乳動物棲息地等保護區(qū)域;
15、湖濱生境復雜的區(qū)域也可以單獨劃定,如河口濕地區(qū)、特殊湖灣區(qū)。3.3.2 水質凈化功能區(qū)劃分湖濱帶是湖泊的“天然生態(tài)屏障”,其水-土壤(沉積物)-植物系統(tǒng)的過濾、滲透、吸收、滯留、沉積等物理、化學和生物作用,具有控制、減少來自湖泊流域地表徑流中的污染物的功能。同時,湖濱帶也可以通過營養(yǎng)競爭、化感作用等抑制湖泊水華藻類,改善湖體水質。水質凈化功能區(qū)可分為入湖徑流水質凈化區(qū)和湖泊水質凈化區(qū)。湖濱外圍農(nóng)田分布面積較大、山體水土流失較重、入湖徑流較多、淺層地下徑流豐富的區(qū)域都可劃定為入湖徑流凈化區(qū);湖濱藻華暴發(fā)風險較高的區(qū)域可劃定為湖泊水質凈化區(qū)。3.3.3 水土保持與護岸功能區(qū)劃分湖濱帶植被可降低湖濱
16、徑流沖刷,減輕水土流失;湖濱帶植被的消浪、固岸等作用可以降低風浪對湖岸線的侵蝕強度,提高湖岸的穩(wěn)定性。水土保持與護岸功能區(qū)包括水土保持功能區(qū)和護岸功能區(qū)。湖濱帶內坡度較大、水土流失風險較高的區(qū)域劃定為水土保持功能區(qū);對岸基不穩(wěn)、護岸要求較高的區(qū)域劃定為護岸功能區(qū)。3.3.4 景觀美學功能區(qū)劃分湖濱帶豐富的空間格局和物種造就了獨特而秀麗的濕地景觀,可提供人群休閑娛樂,具有很高的美學價值。對景觀美學價值較高的區(qū)域,可適當選擇部分區(qū)域劃定為休閑娛樂區(qū),但應嚴格控制休閑娛樂區(qū)范圍,其面積一般不超過湖濱區(qū)域的10%,休閑娛樂功能區(qū)也需同時強調生物多樣性保護、水質凈化、水土保持與護岸等生態(tài)功能。3.3.5
17、 經(jīng)濟價值區(qū)劃分湖濱帶內豐富的植物資源和野生動物資源,使湖濱帶具有很高的生物資源開發(fā)潛力和經(jīng)濟價值。對湖濱帶內植物資源利用價值高、且生長旺盛的區(qū)域,可劃定為植物資源利用區(qū);對于良好湖泊,應嚴格控制植物資源利用區(qū)的面積,植物資源利用區(qū)域面積一般不超過湖濱帶面積的30%。3.4 湖濱帶生態(tài)修復工程目標和指標湖濱帶生態(tài)修復的目標以一定歷史時期的生態(tài)特征為參考,或相近區(qū)域湖泊湖濱帶生態(tài)特征為參考,重點確定湖濱帶生物多樣性保護、水質凈化及護岸(坡)等生態(tài)修復目標。根據(jù)湖濱帶生態(tài)修復目標,進一步細化主要修復指標,如表2所示。表2 湖濱帶生態(tài)修復具體目標和指標設定修復目標修復指標現(xiàn)狀值恢復值生物多樣性保護湖
18、濱帶修復面積(Km2)湖濱帶自然化率增加值(%)湖濱帶平均寬度(m)景觀連通性*植被物種數(shù)(種)修復區(qū)植被蓋度(%)植被平均生物量(Kg/m2)生物多樣性指數(shù)(維納香濃指數(shù))特殊保護物種*(保護物種名稱)水質凈化徑流攔截凈化量(m3/年)徑流污染物凈化率(%).水土保持與護岸穩(wěn)固岸線長度(Km2)休閑娛樂*經(jīng)濟價值*注:*可半定量或定性描述3.5 全湖湖濱帶生態(tài)修復整體設計要求從湖濱帶的生態(tài)功能出發(fā),結合水文地質、土地利用、生態(tài)環(huán)境等現(xiàn)狀特征,進行系統(tǒng)考慮,確定全湖湖濱帶生態(tài)修復整體指標參數(shù)。3.5.1 湖濱帶自然化率遵循現(xiàn)狀湖濱帶自然化率不降低的原則。對于水功能區(qū)劃要求為類水體的湖泊,湖濱帶
19、自然化率不應低于85%90%;對于類的湖泊,湖濱帶自然化率不應低于75%85%;對于類的湖泊,自然化率不應低于75%80%。3.5.2 湖濱帶陸向輻射帶寬度湖濱帶陸向輻射帶是湖濱帶核心區(qū)及整個湖泊的重要保護帶。淺水湖泊湖濱帶陸向輻射帶平均寬度不應小于50 m,深水湖泊湖濱帶陸向輻射帶平均寬度不應小于30 m。湖濱帶陸向輻射帶寬度可根據(jù)外圍匯水區(qū)徑流量、湖濱帶基底坡度和土壤滲透性等進行相應調整。3.5.3 景觀連通性湖濱帶整體應保持高連通性,防止景觀破碎化,每10km被人為建(構)筑物中斷(100m)不應超過處,中斷處應盡量通過寬度大于30 m的綠色廊道連接。3.5.4 水上建(構)筑物碼頭、房
20、屋、泵站等水上建(構)筑物設計時應考慮對湖濱帶生物多樣性、水文水質等影響,盡量減少對湖濱帶的干擾和破壞,并設計廊道連接被隔斷的湖濱帶。建(構)筑物應遠離環(huán)境敏感區(qū)、生物多樣性保護區(qū)、特征物種分布區(qū)、魚類及底棲動物棲息地、小型湖灣等環(huán)境重要保護區(qū)域,距離不應小于20m;現(xiàn)有建(構)筑物對環(huán)境重要保護區(qū)域造成影響的,應進行拆除和搬遷;建(構)筑物盡量架空小體量建設,以保持湖濱帶的自然狀態(tài);建(構)筑物及管線應利用植被系統(tǒng)進行遮擋,盡量避免破壞湖濱生態(tài)景觀。3.5.5 外圍污染控制要求為了保持湖濱帶生態(tài)健康,湖濱帶不應承擔污水處理的功能,進入湖濱帶的水質應控制在低污染水平,并在其自然凈化能力范圍之內
21、。進入湖濱帶的徑流污染應按照水環(huán)境功能區(qū)劃要求控制在相應水質目標內,沒有明確要求或水質要求不高的情況下,進入緩坡型湖濱帶的徑流水質不應劣于地表水環(huán)境質量標準(GB 3838-2002)V類;進入陡岸型湖濱帶徑流水質不應劣于地表水環(huán)境質量標準IV類。4 湖濱帶生態(tài)修復工藝4.1 生態(tài)修復模式設計考慮湖濱帶類型、要實現(xiàn)的生態(tài)功能、生態(tài)修復目標等,提出湖濱帶生態(tài)修復模式,詳見表3。4.1.1 緩坡型湖濱帶(1)灘地型該類型湖濱帶現(xiàn)狀地勢平緩,原有湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)仍有保留,但人為干擾造成其生態(tài)退化。該類型湖濱帶生態(tài)修復重點考慮生物多樣性保護功能,一般按陸生生態(tài)系統(tǒng)向水生生態(tài)系統(tǒng)逐漸過渡的完全演替系列設計
22、,植被類型包括喬灌草帶、挺水植物帶、浮葉植物帶、沉水植物帶四帶(圖1)。湖濱大型底棲動物、魚類退化嚴重的區(qū)域,可在沉水植物帶增加大型底棲動物和魚類的棲息地的設計。根據(jù)水位高程及其變化設計植物帶。水位變幅小的湖泊,陸生喬木帶設計在最高水位線以上,濕生喬木和挺水植物設計在常水位1m水深以內的區(qū)域,浮葉植物設計在常水位02m水深的區(qū)域,沉水植物設計在常水位0.53m水深的區(qū)域。水位變幅大的湖泊湖濱帶植被應充分參考湖泊植被的歷史狀況及現(xiàn)狀的季節(jié)性變化,并以濕生草本植物帶自然恢復為主。圖1 灘地型湖濱帶生態(tài)修復示意圖(2)農(nóng)田型該類型湖濱帶現(xiàn)狀受農(nóng)田侵占,地形地貌受到一定的破壞。退田后在湖濱帶外圍一般仍
23、存在大量農(nóng)田。農(nóng)田型湖濱帶以農(nóng)田徑流水質凈化功能為主,盡量恢復成完全演替系列(圖1)。植物配置中應采用根系發(fā)達的大型喬木凈化農(nóng)田區(qū)淺層地下徑流;在基底修復中應加固原有農(nóng)田外圍的護岸設施維持基底的穩(wěn)定性(詳見4.2)。由于護岸工程對浮葉帶植物生長影響大,植物配置中也可設計成浮葉帶缺失的不完全演替系列(圖2)。圖2 農(nóng)田型湖濱帶生態(tài)修復斷面示意圖(3)房基型該類型湖濱帶現(xiàn)狀被村落房屋侵占,湖濱生態(tài)系統(tǒng)被破壞。以生物多樣性保護為主的修復區(qū),全部退房還湖并進行基底修復。植被盡量修復為完全演替系列(圖1)。房屋不能完全清退的,拆除部分房屋并設計生態(tài)岸坡,做護岸處理,坡度小于25(詳見4.2);植被帶可設
24、計成陸生植被帶或浮葉植物帶或挺水帶缺失的不完全演替系列(圖3)。圖3 房基型湖濱帶生態(tài)修復示意圖(4)魚塘型該類型湖濱帶現(xiàn)狀為大面積魚塘,湖濱水質惡化、生態(tài)系統(tǒng)受損。魚塘型湖濱帶一般修復為多塘濕地,基底修復是將魚塘塘埂拆除至水面以下而僅保留塘基,上部石料與塘埂內的土料混合后,就地拋填在塘埂兩側形成斜坡;水面以下部分應每間隔一定距離將塘基清除,使塘內外土層溝通,塘基呈散落狀分布,同時覆土覆蓋魚塘污染底泥。針對底質污染較重、底泥較厚的魚塘,應對污染底泥先進行清淤,再拆除塘基,防止退塘時淤泥再懸浮污染湖泊水質。植物修復根據(jù)各魚塘水深、水位波動種植挺水、浮葉、沉水植物等(圖4)。圖4 魚塘型湖濱帶生態(tài)
25、修復示意圖(5)堤防型該類型湖濱帶被大堤隔斷,外湖濱帶(大堤外)被用地侵占,內湖濱帶(大堤內)受風浪侵蝕,植被退化。對外湖濱帶,構建人工濕地,修復喬灌草帶、挺水植物帶、浮葉植物帶;對內湖濱帶,有條件的采用拋石消浪或進行生態(tài)堤岸改造(具體見4.2),植物修復以恢復沉水植物為主。(6)碼頭型規(guī)劃新建或改造的碼頭,盡量考慮架空設計,減少硬化面積,未硬化區(qū)域可修復為不完全演替系列的植被系統(tǒng),被碼頭隔斷的湖濱帶應通過廊道連接。(7)其他專有修復模式其他專有修復應遵循湖濱帶生態(tài)功能定位,采用因地制宜的原則進行設計,維持湖濱帶的自然性和生境復雜性。表3 各類型湖濱帶主要生態(tài)功能及修復模式湖濱帶類型要實現(xiàn)的主
26、體生態(tài)功能主要修復模式生物多樣性保護水質凈化水土保持與護岸植被湖濱魚類棲息水鳥棲息地底棲動物爬行和兩棲動物小型哺乳動物附著生物農(nóng)田地表徑流山地水土流失地下徑流湖泊水質凈化水土保持護岸緩坡型灘地型/完全演替系列農(nóng)田型/完全演替系列或不完全演替系列房基型/完全演替系列或不完全演替系列魚塘型/不完全演替系列堤防型/河口型/不完全演替系列陡岸型山地型/不完全演替系列房基型/不完全演替系列路基型/不完全演替系列堤防型/不完全演替系列河口型/不完全演替系列4.1.2 陡坡型湖濱帶(1)山地型該類型湖濱帶現(xiàn)狀為山體直接入湖,地勢較陡,湖濱帶寬度較窄。生態(tài)功能定位為水土流失控制區(qū)的,僅修復陸生植被,采用不完全
27、演替系列修復模式。具有大型底棲動物和魚類重要棲息地功能且生態(tài)受損的,通過基底構建、生態(tài)岸坡構建、群落調整等,恢復附生藻類生物多樣性,構建底棲動物和魚類棲息地。(2)路基型該類型湖濱帶現(xiàn)狀為路基侵占湖濱帶,生境受損。路基型湖濱帶以護岸功能為主,但應同時考慮生物多樣性保護。實施消浪、生態(tài)岸坡構建、修復營造魚類及其他水生動物棲息地。(3)房基型該類型湖濱帶現(xiàn)狀被房基侵占,生境受損。因陡岸型湖濱帶生態(tài)脆弱,侵占房屋應全部清退。房基型湖濱帶主要以生物多樣性保護功能區(qū)為主,通過消浪、生態(tài)岸坡構建、修復營造魚類及其他水生動物棲息地進行生態(tài)修復。(4)其他專有修復模式其他專有修復應遵循湖濱帶生態(tài)功能定位,采用
28、因地制宜的原則進行設計,維持湖濱帶的自然性和生境復雜性,同時兼顧岸坡的穩(wěn)定性。4.2 湖濱帶基底修復基底修復的目的主要包括:(1) 控制沉積和侵蝕,保持湖濱帶物理基底的相對穩(wěn)定;(2) 解決風浪、水流等不利水文條件對湖濱帶生物的負面影響;(3) 對由于人類活動改變的地形地貌(如魚塘、村落、堤防)進行修復與改造;(4)對底質的物理化學性質進行適當?shù)恼{整和改造?;仔迯蛢热葜饕ㄎ锢砘追€(wěn)定性設計和基底修復與改造。4.2.1 物理基底穩(wěn)定性設計主要是解決物理基底的沉積和侵蝕對生物的影響,控制沉積和侵蝕,保持湖濱帶物理基底的相對穩(wěn)定,為湖濱帶的生態(tài)恢復創(chuàng)造條件。消浪技術是基底穩(wěn)定性設計中的重要內容
29、,可通過設置消浪潛壩或消浪丁壩的方式進行消浪。潛壩或丁壩可按結構材料、壩高及與水流流向關系等,選用透水或不透水、淹沒或非淹沒等形式。在消浪的同時,根據(jù)湖濱帶地貌、周邊設施、岸坡形態(tài)、風浪條件等,確定湖濱護岸(坡)結構型式。消浪及護岸(坡)結構的標準及級別確定、總體布置、地基處理、穩(wěn)定計算及安全系數(shù)、建筑材料、構造要求以及相關尺度的確定等設計要求,可參照堤防工程設計規(guī)范(GB 50286-2013)、水工擋土墻設計規(guī)范(SL 379-2007)、防波堤設計與施工規(guī)范(JTS 154-1-2011)、等現(xiàn)行國家標準或行業(yè)標準的有關要求執(zhí)行,并應滿足相關的工程建設強制性標準條文的要求。(1)潛壩消浪
30、技術消浪潛壩的構筑根據(jù)風浪作用情況一般可考慮拋毛石(或袋裝土堤心外拋毛石)結構體消浪、塊石和人工預制塊體組合結構體消浪、鋼絲石籠結構體消浪等技術(圖57)。當有魚類恢復需要時,潛壩結構體可通過人工預制空腔塊體或塊石、人造構筑物、魚礁、涵管等形成空腔,并視湖濱帶現(xiàn)場情況結合利用喬木根部綁扎竹排,或拋石坡腳位置投放樹枝及柴捆等,在竹排之間形成緩流區(qū),供魚類棲息繁衍。圖5 毛石(或袋裝土堤心外拋毛石)消浪潛壩示意圖圖6 鋼絲石籠結構體消浪潛壩示意圖圖7 人工預制塊體消浪潛壩示意圖(2)丁壩消浪技術當湖濱帶受風浪影響方向較為固定時,根據(jù)地質、地形、風浪及水流條件,宜布置丁壩或丁壩群進行消浪或減小水流沖
31、蝕作用。丁壩結構體與潛壩基本相似,可一定程度上參照潛壩結構進行設計,也可結合魚礁、涵管等構筑物形成空腔,供魚類棲息繁衍(圖8)。圖8 丁壩消浪或減小水流作用布置示意圖(3)湖濱護岸技術湖濱護岸結構型式應遵循因地制宜、技術可靠、經(jīng)濟合理的原則,分類型研究確定。一般情況下,湖濱帶自然形態(tài)無需刻意突出人工護岸(坡)結構的實施,宜在滿足其穩(wěn)定狀態(tài)下保留其自然特征。為滿足湖濱帶生態(tài)修復工藝需求,確保湖濱帶的穩(wěn)定,根據(jù)湖濱帶的不同特征,從構建合適的湖濱帶物理基底層面,一般可將湖濱帶護岸(坡)在構造型式上分為路堤型、農(nóng)田型、山坡型、房基拆除型等。對于部分土質陡坡湖濱帶或由于堤防等建設,導致湖濱岸線長期受風浪
32、、水流沖蝕影響,存在岸坡土方坍塌或危及湖濱岸坡、大堤安全時,應結合風、浪、流、水文、地質等工程設計要素,進行必要的護岸(坡)工程建設。一般情況下,宜首先考慮采用生態(tài)型護岸(坡)結構。常規(guī)的護岸(坡)結構型式或工藝如下:路堤型湖濱帶護岸(坡)為滿足路基的穩(wěn)定安全,一般需構建直立式擋墻或路堤斜坡護面結構。從湖濱帶生態(tài)修復的工藝角度,可在坡腳拋置塊石、人工預制塊體等,形成既具有防護能力、又具有生態(tài)功能的多空隙結構體(圖9)。圖9 路堤型湖濱帶護岸(坡)示意圖農(nóng)田型湖濱帶護岸(坡)緩坡型湖濱帶應視水位變幅區(qū)的沖刷情況,布置植被生態(tài)護坡,宜以植物根系護坡為優(yōu)先考慮方式,并宜考慮布置植物綠籬帶,降低人類活
33、動的干擾。對于陡坡型,宜在水位變幅區(qū)及其附近區(qū)域設置砌石、石籠等具有植物恢復或生長條件的多空隙護坡結構,并宜在坡腳位置構筑拋石護腳結構體,對現(xiàn)有樹木的生長形成防護能力(圖10)。圖10 農(nóng)田型湖濱帶護岸(坡)示意圖山坡型湖濱帶護岸(坡)應視山體地質條件情況,判別山坡的整體穩(wěn)定性狀況,對于山坡存在邊坡坍塌失穩(wěn)情況的,宜首先對山坡進行加固處理。對于穩(wěn)定的山坡區(qū)湖濱帶,宜在必要的情況下,結合消浪構筑物的布置,從改善陡岸山坡坡腳的生境條件角度,通過零散拋置大塊石或人工預制構件,營造具有魚類或其它水生動植物棲息繁衍的環(huán)境條件(圖11)。圖11 山坡型湖濱帶護岸(坡)示意圖房基拆除型湖濱帶護岸(坡)宜結合
34、拆除的塊石物料進行合理布置。一般臨湖房屋具有較高的房基塊石填料,形成直立型的湖濱岸線,宜恢復成斜坡形態(tài)。在拆除區(qū)域的湖濱帶有岸坡防護需求時,可鋪設必要的反濾層,并利用拆除塊石構筑護面和鎮(zhèn)腳結構。鎮(zhèn)腳部位的塊石宜選用大塊徑石料,護面層可選用較小塊徑石料,但應滿足穩(wěn)定性要求(圖12)。圖12 房基拆除型湖濱帶護岸(坡)示意圖植草空心塊(磚)生態(tài)型護岸植草空心塊(磚)生態(tài)型護岸利用自身結構滿足護面穩(wěn)定要求,且塊(磚)孔洞內可提供較好的生物生存環(huán)境,為植物根系提供生存空隙。護岸具有較好的滲透性、良好的生態(tài)和景觀效果(圖13)。植草空心塊(磚)從形式上一般可分為植草磚、六角螺母塊、日字型砌塊、田字形砌塊
35、及其他人工預制空心塊體。從鋪筑形式上,可為斜坡面層鋪設、階梯式或臺階式堆砌等。圖13 植草空心砌塊生態(tài)型護岸示意圖石籠生態(tài)型護岸石籠生態(tài)型護岸將自然生態(tài)與人工構筑物相結合,用于抵御水流、波浪沖刷,具有良好的防護性能,而且為植物的生長提供良好的基礎。護岸不僅具有很好的滲透性,而且可以適應階梯式、斜坡式等不同的型式要求,又可多種型式組合使用,達到更好的效果(圖14)。圖14 石籠生態(tài)型護岸示意圖生態(tài)混凝土(球、塊)生態(tài)型護岸生態(tài)混凝土是由低堿度水泥、粗骨料、保水材料等按照特殊工藝制成的混凝土,具有多孔結構和較大的比表面積、良好的透氣性和透水性。既能保護堤岸,防止其受到侵蝕,又使其表面適宜富集植物和
36、微生物,并為岸邊植物提供相應的生存空間(圖15)。圖15 生態(tài)混凝土球生態(tài)型護岸示意圖拋石防護生態(tài)型護岸拋石防護生態(tài)型護岸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構層,一般在拋石體下部設置袋裝碎石和無紡土工布組合反濾層,阻止岸坡的土體流失,并利用拋石的自然縫隙保持水體與土體的相互涵養(yǎng),為生物提供生存的空間,同時滿足岸坡防護要求(圖16)。圖16 拋石防護生態(tài)型護岸示意圖景觀石護岸為突出景觀節(jié)點的布置需要,在局部湖濱帶可通過結構設計,采用混凝土結構基礎,設置必要的碎石反濾層,并利用黃石等景觀石突出景觀效果,實現(xiàn)護岸防護與景觀配套的綜合效果(圖17)。圖17 景觀石護岸示意圖新型砌塊擋
37、墻護岸新型砌塊材料一般由水泥、機制砂、細沙、氧化鐵顏料等組成,為干硬性混凝土振壓成型,具有施工簡便快捷、對地基的要求低、占地少、形式多樣、造型美觀、結構耐久性好、與傳統(tǒng)擋土墻比較綜合成本低等優(yōu)點(圖18)。圖18 新型砌塊擋墻護岸示意圖4.2.2 基底修復與改造針對湖濱帶被侵占與破壞的現(xiàn)狀,對湖濱帶地形、地貌、底質進行適當?shù)母脑?,改善水流和物質循環(huán)狀況,調整和改造底質物理化學特性,以恢復湖濱交錯帶復雜的生境,滿足生物要素所要求的基底條件;基底修復與改造以湖濱帶原有狀態(tài)及其發(fā)育特征為參考,盡量減少工程措施。(1)基底地形地貌的修復基底地形地貌改造主要包括侵占物拆除、地形平整和重建。侵占物拆除指將
38、侵占湖濱帶的魚塘、房屋等構筑物拆除;基底平整指根據(jù)水生生物生存要求因地制宜地對地形進行整理,包括不合理的溝谷、凸脊、坑塘等平整和改造,植被重建區(qū)地表植物的清理;基底重建指再塑原有基底,重建湖濱帶生境。部分湖濱帶應結合動植物生長的需要,適當布置相關的構筑物,如魚礁,底棲動物生長的基質等;部分湖濱帶視其水質凈化需求,可結合湖濱帶地形改造增加布水等設施,布設埂、坑塘、過水通道構筑物,增加湖濱帶水質凈化效果。(2)基底底質的調整基底的底質物理化學特性調整改造包括淤泥清除、污染底泥覆蓋、部分換土等,以滿足水生生物生長、棲息要求,同時也減緩湖濱污染底泥在風浪作用下再懸浮,防止其影響植被恢復。喬草帶除特殊物
39、種有特殊要求外,一般無需調整底質的物理化學特性;挺水植物恢復區(qū)為增強生境多樣性,可適當清理污染底泥及腐殖質堆積區(qū),或采取覆蓋、部分換土的方法進行土質調整;沉水植物恢復區(qū)應清除淤泥,加強植物根系固著能力,針對清水型植物恢復區(qū),應清除污染底泥,以維持良好水質和底質。(3)典型基底改造設計村落、魚塘、農(nóng)田往往是進行基底改造時的主要土地利用形式,本指南提出這幾種典型基底改造設計,以達到不同生態(tài)功能需求。魚塘基底改造設計 a.全部拆除設計魚塘塘埂暫時保留,待湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)恢復到一定規(guī)模后再全部拆除,并通過基底改造,恢復至原灘面高程。拆除魚塘的廢棄物運出湖濱區(qū)處理。局部風浪作用強烈區(qū)段,可用魚塘拆除材料進
40、行人工仿自然方式護坡。b.部分保留設計將魚塘塘埂拆除至水面以下而僅留塘基,上部石料與塘埂內的土料混合后,就地拋填在塘埂兩側,形成斜坡;同時間隔將塘基清除,使塘基呈散落狀分布,內外土層溝通,以利于湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)的演替。 c.不拆設計若需將魚塘改造成濕地凈化系統(tǒng),可保留魚塘塘埂現(xiàn)狀,基本不拆除。將不同塘埂之間開挖,使其水流相通。村落基底改造設計清除民房人工填筑的直立砌石基礎,就近拋填在湖濱區(qū),使湖濱帶灘地恢復成原有平緩漸變、高低錯落自然的岸坡;將宅基按自然坡比拆除至水面以下,上部石料與宅基內的土料混合后,就地拋填在宅基外側,形成斜坡。這樣既不影響湖濱帶生態(tài)結構的完整恢復,又適當保留了村落下部基礎,
41、發(fā)揮其護岸固岸與消浪的作用,為水生植物的生長與恢復創(chuàng)造有利條件。4.3 湖濱帶群落配置設計恢復初期,首先選擇合適的修復模式,篩選較大的生態(tài)耐受范圍及較寬生態(tài)位的先鋒植物種類,以適應初期的生境環(huán)境,補充缺失植物帶,初步構建水生植物序列;恢復中期,湖濱帶物種多樣性不高,植物配置以填補空白生態(tài)位為主,對群落結構進行優(yōu)化,使原有群落逐漸穩(wěn)定;恢復后期,應充分考慮湖濱動植物整體生態(tài)系統(tǒng)的健康性、穩(wěn)定性,全面恢復水鳥、魚類、底棲動物、水生植物等高級生態(tài)系統(tǒng),保育和維護湖濱帶生物多樣性。植物物種選擇上,以生物多樣性保護為主的修復區(qū),應根據(jù)歷史調查數(shù)據(jù),確定合理的物種數(shù)及種類,在此基礎上,盡量多地選擇物種;以
42、入湖徑流凈化為主的修復區(qū),應選擇耐污且污染物富集能力強的本土物種;以水土保持與護岸為主的修復區(qū),應選擇固土能力強的物種。4.3.1 先鋒種的選擇篩選先鋒種應考慮水生植物生物學特性、耐污性、對N、P去除能力及生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律,并遵循:滿足功能需求;本地種優(yōu)先;適應當?shù)丨h(huán)境;最小風險和最大效益原則。4.3.2 植物群落配置水生植物群落的配置常以植被的歷史演變特征或相近健康湖濱帶的群落結構為參考,配置多種、多層、高效、穩(wěn)定的植物群落,主要措施包括確定合適的物種數(shù)、進行合理的空間配置和季節(jié)性演替節(jié)律匹配等。一般情況下,由沿岸向湖心方向依次配置由喬灌草、挺水植物、浮葉植物和沉水植物所組成的植物系列。節(jié)律
43、匹配可保證植物群落生態(tài)環(huán)境功能具有較強的周年連續(xù)性。4.3.3 動植物群落優(yōu)化配置通過一定的措施或生境干擾,調整各種群組成的比例和數(shù)量、種群的平面布局,以優(yōu)化種群穩(wěn)定性。主要措施包括生境控制、人工捕撈收割、引入競爭種等,但在引入時要謹慎。通過棲息地生境營造、食物補充、人工招引和野化放歸等措施,實現(xiàn)湖濱動物群落優(yōu)化配置。生境營造包括調整水位及水域面積、營造生境阻斷、恢復自然駁岸、營造魚洞和微生境等。4.3.4 湖濱特征物種恢復分析湖濱特征物種現(xiàn)狀和歷史變化趨勢,探明影響其變化的主導因子,通過適當人工干預,包括物種篩選、生境營造、人工培育、野外放歸等措施,恢復湖濱特征物種。4.4 景觀設計景觀設計
44、應遵循以自然景觀為主、注重人文景觀與自然景觀的協(xié)調性,體現(xiàn)生態(tài)價值的景觀美學的原則對生態(tài)修復進行指導。應以湖濱生境類型多樣性為基礎,構建層次鮮明、季節(jié)變化的優(yōu)美湖濱景觀。5 湖濱帶生態(tài)修復工程維護管理5.1 總體要求以保障整個工程區(qū)的穩(wěn)定性和工程效益的持續(xù)性為目標,在對工程區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的基礎上,建立合理的管理機制,通過植物群落的管理、工程設施的管理以及區(qū)域內人為活動的管理,使得生態(tài)修復后的湖濱帶趨于自我維持的狀態(tài)。5.2 管理經(jīng)費與機制在工程設計時,應測算工程后續(xù)管理所需經(jīng)費、設備、人員,明確工程建成后的管理機制。5.3 工程生態(tài)環(huán)境監(jiān)測調查內容參考2.2和2.3中水質和水生生物調查內容,每
45、年應至少進行湖泊高、中、低水位期的3次監(jiān)測。5.4 植物群落管理植物群落管理主要包括對生長較好區(qū)植物的保育,生長過于旺盛區(qū)植物的收割管理,枯死期的植物收割移除,生長較差區(qū)的植物的補植,工程區(qū)外來物種的控制和清除,另外還包括植物病蟲害的防治。在水質凈化功能區(qū),對于植被生物量過大的局部區(qū)域,在生長旺盛期(7-8月)進行適當?shù)氖崭钫{整,保證水生植物有合適的現(xiàn)存量,起到抑制藻類生長,吸收、吸附和攔截營養(yǎng)鹽及顆粒物的作用;在植被枯死期(一般在10月-翌年2月),實施收割并將植物殘體及時移出湖濱帶。病蟲害防治應以防為主,早觀察、早發(fā)現(xiàn),要防早、治小,將病蟲害控制在發(fā)展初期。除了盡早發(fā)現(xiàn)病蟲害,還要慎重對待
46、,科學防治,盡量采用生物控制的方法,利用蟲害天敵等驅蟲治病,減少農(nóng)藥施用量,保護環(huán)境。及時清除外來入侵物種,連同垃圾清理時同步清除,防止對湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生危害。對于湖濱帶內的死亡水生植物和枯枝敗葉要及時清理,防止產(chǎn)生二次污染。5.5 工程設施維護管理對于工程區(qū)凈化設施以及護岸(坡)建(構)筑物等工程設施要進行定期的檢查維護,發(fā)現(xiàn)功能出現(xiàn)障礙或有損壞時,要及時進行清理和維護,發(fā)現(xiàn)嚴重問題時要及時報告相關管理部門并采取必要的管護措施。5.6 人為活動管理(1)人為損壞活動的管理定期巡查并防止居民對湖濱植被采收等人為損壞的活動。(2)放牧等人類活動的管理定期巡查并禁止工程區(qū)內的放牧活動。(3)垃圾清理在徑流入口有設置格柵處,每天清理垃圾,水生植物殘體按垃圾處理。定期清理湖濱帶外圍輸移進入湖濱區(qū)的垃圾。6 投資估算6.1 投資估算組成湖濱帶生態(tài)修復項目投資估算主要
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