CN100398753C - 库滨带生态防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种库滨带生态防护系统，由岸顶林草防护带、岸坡生态防护带和滩地防护带三部分构成。岸顶林草防护带包括前端库滨生态防护林带和截流沟，前端库滨生态防护林带建设在岸顶带状区域，截流沟沿岸肩延伸，沟槽铺碎石防冲。岸坡防护由多层复合土工织物加强结构与层间灌木构成，岸坡基础采用掺土砂砾料夯实，坡脚为块石护脚，护脚侧面植苗防护。滩地防护带由高到低包括滩地防护林带、植被防冲石笼和浅水区湿生植被带，所述植被防冲石笼由内装卵石的长笼状土工格栅和活体柳木桩构成。本发明可广泛应用于库滨带、湖滨带、河岸带的生态防护和生态恢复，具有显著的经济效益和生态效益。

Description

库滨带生态防护系统

一、技术领域

本发明涉及一种库滨带生态防护系统，属于库滨、湖滨、河岸地带的水土保持和生态保护领域。

二、背景技术

库滨带为水库水陆生态交错带(aquatic-terrestrialecotone)的简称，是水库水生生态系统、陆地生态系统间一种非常重要的生态过渡带，类似过渡带还有湖滨带、河岸带等。库滨带在涵养水源、维持生物多样性和生态平衡以及生态旅游等方面均有十分重要的作用，是水库天然的保护屏障，是健康库区生态系统的重要组成部分。该区域对于控制水库周边非点源营养物质进入库区水体及提高水体自净能力起着十分关键的作用，库区周边非点源污染物一般需经过库滨带才能进入水库水体。

库滨带生态系统对人类活动极其敏感。由于我国耕地、林地资源缺乏，库滨带一般都存在过度开垦、过度放牧和滥砍滥伐林木的现象，植被遭到破坏，库岸坍塌，水土流失，生态系统退化，导致水库生态环境的恶化。

三、发明内容

本发明根据多年的研究试验成果，采用生态工程措施，防止岸坡侵蚀、优化库滨带生态结构，恢复库滨生态系统和水体净化功能。

本发明的技术方案是，提供一种库滨带生态防护系统，由岸顶林草防护带、岸坡生态防护带和滩地防护带三部分构成。

其中，岸顶林草防护带包括前端库滨生态防护林带和截流沟，所述前端库滨生态防护林带建设范围为岸顶外20～30米宽的带状区域，工程形式为小乔木、灌木及耐旱草种为主体的林草带，植物种类包括旱柳、榆树、柽柳、沙棘、枣树、拧条、毛条、酸枣、山杏及侧柏等耐旱耐、贫瘠、适应性强的乡土树种；所述截流沟沿岸肩延伸，沟槽铺碎石防冲，截留岸上非点源受污染来水，并每隔200米留一泄水通道，导流进入水相库滨带。

岸坡生态防护带是整个库滨带生态防护系统的核心部分，是库滨生态防护系统正常发挥功效的保障和前提。本发明采取生态技术与护坡结构相结合的方式，通过构建库岸生态防护结构，以稳定库岸，防止水库塌岸的进一步发展。岸坡防护采用复合土工织物裹土分层夯实并在层间埋植灌木。复合土工织物呈内开口“

”字型，内部填土夯实，阶梯状层叠上升，层高40～60cm，各层层间由低向高分别埋植具备一定抗浪性能的耐淹植物、水陆两生植物及耐旱植物，如：沙柳、柽柳、榆树、酸枣等，所埋植的植物根部须接触土壤20cm以上。岸坡基础采用掺土砂砾料夯实，掺土量30％(体积比)，基础厚100cm。坡脚抛石防护，抛石呈带状四角体，底宽300cm，高100cm，石头为粒径15～50cm的级配卵石或块石，护脚侧面植苗防护。

滩地防护带由高到低包括滩地防护林带、植被防冲石笼和浅水区湿生植被带，该部分位于岸底地形平缓的水陆交错滩地上，受水位涨落影响显著。滩地防护林带种植沙柳、柽柳、杞柳、紫柳、旱柳等耐涝乔灌木，起削浪作用。植被防冲石笼由内装卵石的长笼状土工格栅和活体柳木桩构成，土工格栅石笼起防淘刷作用，柳木桩成活形成一排柳树墙，起削浪、促淤作用。浅水区湿生植被带种植芦苇、香蒲、沉水植物等，恢复库滨生态、拦截入库污染并提高水体净化功能。

本发明提供的库滨带生态防护系统，工程措施和生物措施相结合，具有水源涵养、截流净化地表径流、缓解面源污染及岸坡防护功能，使受损或退化生态系统重构，恢复健康的库滨带生态系统结构功能，结构简单、投资省、生态效果显著，可广泛应用于库滨带、湖滨带、河岸带的生态防护和生态恢复，具有显著的经济效益和生态效益。

四、附图说明

图1为库滨带生态防护系统典型模式图

图中：A为岸顶林草防护带，B为岸坡(塌岸)生态防护带，C为滩地防护带，1为截留沟，2为复合土工织物，3为岸坡植苗，4为岸坡基础，5为块石护脚，6为护脚植苗，7为滩地防护林带，8为“T”型防护柳林，9为石笼活体柳木桩，10为防冲土工格栅石笼，11为浅水区湿生植被带，12为常水位。

五、具体实施方式

库滨带生态防护系统，由岸顶林草防护带A、岸坡生态防护带B和滩地防护带C三部分构成。

岸顶林草防护带A包括前端库滨生态防护林带和截流沟1，是库滨生态防护系统的外围屏障，主要功能包括水土保持、削减入库泥沙、截流净化地表径流、降低非点源入库污染量、恢复及改善库滨带生态环境。

所述前端库滨生态防护林带工程内容以建设乔、灌、草立体混交植被带为主，建设范围为岸顶外20～30m宽的带状区域，沿库岸长度延伸。因岸顶立地条件较为恶劣，防护林优先选用耐旱、耐贫瘠、适应性强的乡土树种，具体植物种类包括旱柳、榆树、柽柳、沙棘、枣树、拧条、毛条、酸枣、山杏及侧柏等，植物种植采用乔、灌木混交，草本植被由自然野生。

根据功能及立地条件的不同，防护林又分为护岸带及缓冲防护带两个层次，分别采用不同的树种配置模式：

(1)护岸带

由岸肩线向外6m范围内，以护岸、防塌为主，该区域林木基本选用速生、深根性树种，具体采用酸枣、白榆、紫穗槐和刺槐混交，考虑到库岸防护效果，采用1×2m和2×2m的密植方式。

(2)缓冲防护带

缓冲防护带位于护岸带外侧，平均宽度为16m，在满足保护隔离、植被恢复的基本功能外，根据侧重点不同，可考虑建设以下三种不同类型的缓冲防护带。

a.防护型

栽植适应性强、生长迅速的先锋树种，在库岸外侧快速形成防护林带，以起到隔离、固土、快速恢复植被及削减截留非点源污染物的功能。该部分距水面较远，采用耐旱、耐贫瘠树种营造防护林(表1)。

表1防护模式库岸缓冲防护林建设模式

b.生态恢复型

按照项目区稳定自然植被群落进行林草配置，例如：乔木选用旱柳，榆树等，灌木选用酸枣、拧条等野生树种，草种在引种针矛等主要草种基础上，以自然恢复为主。该种防护林模式采用模拟当地植被群落方式，以快速形成稳定的防护林体系(表2)。

表2  生态恢复模式库岸缓冲防护林建设模式

c.经济型

从当地经济状况出发，适当栽植枣树、沙棘等适宜当地环境条件的经济树种，建立可持续发展的经济型库滨防护林，尽可能达到水资源保护与经济发展优化配置(表3)。

表3经济模式库岸缓冲防护林建设形式

所述截流沟1位于岸顶，距岸肩2.5m，沿岸肩方向平行延伸。根据汇流面积，截流沟1一般采用顶宽1.2m，深0.4m，弧形断面的沟槽，沟槽边壁铺一层粒径1～3cm厚10cm碎石防冲，并每隔200m预留一泄水通道。非点源受污染来水经前端库滨生态防护林带截留净化后经截流沟1导流进入水相库滨带进一步净化。

岸坡生态防护带B是整个库滨带生态防护系统的核心部分，是库滨生态防护系统正常发挥功效的保障和前提。本发明采取生态技术与新型护坡结构相结合的方式，通过构建库岸生态防护结构，以稳定库岸，防止水库塌岸的进一步发展。岸坡防护采用复合土工织物2裹土分层夯实并在层间埋植灌木3。岸坡基础4采用砂砾料夯实，密实度不小于95％，基础厚100cm，宽1.7m。基础上方为阶梯状层叠的植被复合土工织物生态护岸结构，由多层复合土工织物加强结构与层间灌木构成，各层复合土工织物加强结构呈内开口字型，施工时先铺底部复合土工织物2，铺设宽度1.5m，之上回填壤土夯实，密实度不小于90％，回填土层高40～60cm，夯实削坡后由复合土工织物2外裹，上部复合土工织物2压埋深度不小于3.5m，各层复合土工织物加强结构层间埋植灌木3，由低向高分别埋植具备一定抗浪性能的耐淹植物、水陆两生植物及耐旱植物，如：沙柳、柽柳、榆树、酸枣等，所埋植的植物根部须接触土壤20cm以上。坡脚抛石防护，形成块石护脚5，抛石呈带状四角体，底宽300cm，高100cm，石头为粒径5～50cm的级配卵石或块石。

滩地防护带C由高到低包括滩地防护林带7、植被防冲石笼和浅水区湿生植被带11，该部分位于岸底地形平缓的水陆交错滩地上，属水库永久淹没浅水带及水位经常变动带，受水位涨落影响显著，其主要功能为恢复及改善库滨带生态环境，削减入库面源污染，同时利用滩地灌木林带、防冲石笼及挺水植物带吸收波浪能量，缓解对岸坡的冲刷破坏。

所述滩地防护林带是在坡脚沿库岸建设10～15米宽的乔灌木滩地防浪林带7，种植沙柳、柽柳、杞柳、紫柳、旱柳等耐涝乔灌木，起削浪作用。

在坡脚乔灌木防浪林带7外侧种植滩地防浪灌木带8，采用旱柳截干垂直于岸线建设宽8m的“T”形防护柳林，以进一步强化植物防浪护坡的效果。滩地防浪灌木带8平行于坡脚乔灌木防浪林带7，分别种植紫柳、柽柳、杞柳等。

浅水区湿生植被带11位于滩地防浪灌木带8外侧，种植芦苇、香蒲、沉水植物等，种植密度为6～9株/m²。浅水区湿生植被带11起到恢复库滨生态、拦截入库污染并提高水体净化功能。通过水生植物直接从湖水中吸收氮、磷等营养元素，降低水库水体的富营养化水平，并通过湿地植物的收获，增加氮、磷等污染物的输出；可建立起抑制藻类的水生植物资源竞争机制、周丛生物食物网的捕食机制，抑制库边浅水区藻类生长，避免水华发生，水生植物表面与湖水充分接触，具有类似于“生物膜”的净化功能，通过表面吸附及周丛微生物的作用分解转化库区水体中的污染物。

植被防冲石笼位于上述滩地柳干防浪林带8和浅水区湿生植被带11之间，由内装卵石的长笼状双向土工格栅10和活体柳木桩9构成，土工格栅石笼10起防淘刷作用，柳木桩9成活形成一排柳树墙，起消浪作用。库滨带水位变化区丛生的茂密植被，具有消波促淤的效应，再辅以防冲石笼，可有效的减轻波浪对库岸的直接冲刷。

库滨带生态防护系统对面源污染的截留净化流程如下：

上游地表径流→岸顶林草防护带→岸坡生态防护带→滩地防护带→入库。

Claims (2)

1.一种库滨带生态防护系统，其特征在于，由岸顶林草防护带、岸坡生态防护带和滩地防护带三部分构成；

其中，所述岸顶林草防护带包括前端库滨生态防护林带和截流沟，所述前端库滨生态防护林带建设范围为岸顶外20～30米宽的带状区域，工程形式为小乔木、灌木及耐旱草种为主体的林草带，植物种类为耐旱、耐贫瘠、适应性强的乡土树种，包括旱柳、榆树、柽柳、沙棘、枣树、拧条、毛条、酸枣、山杏及侧柏；所述截流沟沿岸肩延伸，沟槽铺碎石防冲，并每隔200米留一泄水通道；

所述岸坡生态防护带采取生态技术与护坡结构相结合的方式，构建库岸生态防护结构，岸坡防护由多层复合土工织物加强结构与层间灌木构成，各层复合土工织物加强结构呈内开口

字型，内部填土夯实，阶梯状层叠上升，层高40～60cm，各层复合土工织物加强结构层间由低向高分别埋植具备一定抗浪能力的耐淹植物、水陆两生植物及耐旱植物，所埋植的植物根部须接触土壤20cm以上；岸坡基础采用掺土砂砾料夯实，掺土量30％(体积比)，夯实后厚度为100cm坡脚为块石护脚，护脚底宽约300cm，高约100cm，石头为粒径15～50cm的级配卵石或块石，护脚侧面植苗防护；

所述滩地防护带由高到低包括滩地防护林带、植被防冲石笼和浅水区湿生植被带，所述滩地防护林带种植沙柳、柽柳、杞柳、紫柳、旱柳等耐涝乔灌木，起削浪作用；植被防冲石笼由内装卵石的长笼状土工格栅和活体柳木桩构成，土工格栅石笼起防淘刷作用，柳木桩成活形成一排柳树墙，起削浪、促淤作用；浅水区湿生植被带种植芦苇、香蒲、沉水植物，恢复库滨生态、拦截入库污染并提高水体净化功能。

2.根据权利要求1所述的库滨带生态防护系统，其特征在于，所述各层复合土工织物加强结构内部填土夯实，密实度不小于90％。

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