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城市河道岸坡生态治理技术指南【时间：2013-03-17信息来源：】1、总则1.0.1为在城市河道岸坡生态综合治理过程中，做到技术可行、安全适用、经济合理、确保质量，满足防洪、排涝、生态及景观方面的要求，制定本指南。1.0.2本导则旨在为设计、施工和管理人员提供城市河道生态护坡技术有关规划、设计、施工、运行管理，以及生态护坡及景观综合评价的基本原则和要求。1.0.3本导则适用于城市河道生态护坡技术的设计、施工、运行管理，以及生态护坡及景观综合评价。1.0.4城市河道生态护坡技术的设计、施工、运行管理以及生态护坡及景观综合评价，除应符合本导则的要求外，尚应符合国家和地方现行有关标准、规范的规定。2.术语、符号和代号2.1术语2.1.1生态混凝土Ecologicconcrete又称为生物相容型混凝土，是指能与动、植物等生物和谐共存的混凝土。本指南中生态混凝土主要指植物相容型混凝土，是指能够适用绿色植物生长、进行绿色植被的混凝土及其制品，又称为绿化混凝土。2.1.2孔隙率Porosity构成材料空隙体积与颗粒实体体积之比。2.1.3化学需氧量ChemicalOxygenDemand指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。化学需氧量值愈高,表示水中有机污染物愈多。常用的化学氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。2.1.4碱度Alkalinity指水中所含能接受质子的物质的总量，是水中吸收质子的能力。天然水中碱度的形成主要是由于重碳酸盐、碳酸盐及氢氧化物的存在；混凝土护坡材料在环境中能释放碱度，导致环境的pH值上升。碱度过高会影响植物的生长。2.1.5侵蚀性二氧化碳ErosiveofCarbonDioxide侵蚀性二氧化碳是指水中能引起混凝土材料中碳酸钙溶解的二氧化碳的量，以CO2mg/L计。2.1.6污染物去除质量QualityofPollutantsRemoval由于河道采用生态护坡后，使河流水中污染物减少的质量。反映护坡材料对河流的净水效果。2.1.7污染物-面积负荷率Pollutants-AreaLoadingRate与河水接触的单位面积护坡材料在单位时间内能够降解污染物的质量。2.1.8COD-面积负荷率ChemicalOxygenDemand-AreaLoadingRate与河水接触的单位面积护坡材料在单位时间内能够降解有机物(COD)的质量。2.1.9TN-面积负荷率TotalNitrogen-AreaLoadingRate与河水接触的单位面积护坡材料在单位时间内能够降解总氮(TN)的质量。2.1.10TP-面积负荷率TotalPhosphorus-AreaLoadingRate与河水接触的单位面积护坡材料在单位时间内能够降解总磷(TP)的质量。2.1.11总硬度TotalHardness水中的钙、镁离子总量，当水中Fe2+、Fe3+、Sr2+、Mn2-、Al3+等离子含量较高时，也应记入硬度含量中。单位用度(d。)表示，1d。=10mg/LCaO。2.1.12流量Discharge单位时间内通过河道的某一过水断面的水流体积，称为该过水断面的体积流量，简称为流量。单位为m3/s。流量标志着河流的过水能力，是防洪、灌溉、水电、航运等工程的规划、设计的重要数据。2.1.13水位Stage水位是河流的自由水面相对于某一基面的高程。其单位为m。我国水位观测通常采用的基面有黄海基面、吴淞基面和假定基面。2.1.14流速Velocity流速是指水流质点在单位时间内通过的距离。河道里的水流各点的流速是不相同的，靠近河底、河边的流速较小，河道中心近水面处的流速最大。通常用断面平均流速来表示该断面水流的流速。2.1.15泥沙含量SedimentConcentration单位体积浑水中所含干泥沙的重量，计量单位为kg/m3，它是衡量由于水土流失使河水含沙量增加程度的指标。2.1.16层次分析法analyticalhierarchyprocess该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，提出的一种层次权重决策分析方法。2.1.17判断矩阵judgmentmatrix一系列下层对上一层因素两两相对重要性的判断，通过1～9数值来反映其重要性，以实对称矩阵来表达。2.1.18层次单排序single-levelsequence上一层次某元素有关联的本层次诸元素之间重要次序的排序，一般采用计算判断矩阵的特征值和特征向量方法进行。2.1.19一致性指标consistencyindex各判断指标之间协调一致，避免出现相互矛盾的结果。2.1.20层次总排序hierarchygeneralordering依次沿递阶层次结构由上而下逐层计算，即可计算出最低层相对于最高层的相对重要性的排序值，即为层次总排序。2.1.21水土流失程度thedegreeofsoilerosion根据水土流失量B=MS（M为坡面土壤侵蚀模数；S为影响面积），取相应的模数M，直接以被扰动岸坡土地面积作为计算值。2.1.22河道冲淤状况变化率changerateofscouringandsilting河道冲淤状况变化率是指当前河道泥沙冲淤量与多年平均（或天然状况下）的泥沙冲淤量的比值，它表示河道的冲淤变形和稳定状况。2.1.23调节径流能力指数thecapabilityindexofrunoffregulation调节径流能力指数用河流上中下游现有的各类水利工程设施的调节库容与河流多年平均的径流总量的比值来表示。2.1.24河岸水土流失程度theextentofsoilerosiononriverbank河岸水土流失程度是考核区域内发生冲淋沟河岸长度与河岸总长度之比，它是衡量河岸由于雨水冲蚀程度的指标。2.1.25河水含沙量（固体径流）sedimentconcentrationofriver单位体积浑水中所含泥沙的数量，计量单位为kg/m3，它是衡量由于水土流失使河水含沙量增加程度的指标。2.1.26硬质岸坡比率ratioofrigidriverbank该区域内采用硬质护坡材料的护岸长度与护岸总长度之比。2.1.27植被覆盖率vegetationcoverage植被覆盖率是指植被覆盖面积占总面积的比例。2.2符号Wa--砌块平面面积比率，为砌块使用工作面面积与砌块实体接触面积之比；Wv--砌块空间体积比率，为砌块砌成体积与块体体积之比；N1--砌块模数指标，为砌块砌成单位体积所需要的砌块数；Na--单位面积砌块数指标，为砌块砌成挡墙工作面的党委面积使用的砌块数；Ny--砌块咬合指标，为单位砌块咬合面积与接触面积之比；Pa--坡面植物覆盖容积率，为坡面结构工作面积与所留植物生长面积之比；Pw--坡面水环境指标，为坡面土体环境的土体饱和含水量与可留含水之比；Ph--坡面土质融合指标，为坡面土体环境满足植物生长的深度与坡面基土深度之比；η——污染物的去除率，%；η净——污染物净去除率，%。指扣除实验水体本身的自净作用后，反映护坡材料对水质净化作用；——污染物的面积负荷率,g污染物/(m2•d)；——COD-面积负荷率,gCOD/(m2•d)；——TN-面积负荷率,gTN/(m2•d)；——TP-面积负荷率,gTP/(m2•d)；值——水中氢离子浓度的负对数；——混凝土材料与清水按体积比1:1浸水后释放碱度达到平衡时，水中氢离子浓度的负对数的值；——侵蚀性二氧化碳。指水中能引起碳酸钙溶解的二氧化碳的量，以CO2mg/L计；——氨态氮。水中的NH3和NH4+总和；TN——总氮。水中的有机氮、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮的总和；TP——总磷。水中有机磷和无机磷总和；CODCr——化学需氧量。用重铬酸钾为强氧化剂，在强酸性条件下氧化水中还原性物质的量，用O2mg/L表示，代表水中有机污染物质的相对含量，是水中有机物污染综合指标之一；UV254——紫外吸光度。代表水中具有苯环和共轭双键结构有机物的相对含量，是水中有机物污染综合指标之一。紫外吸光度值越高，水中有机污染物含量相对较高；mg/L——毫克/升，物质浓度单位；g/L——克/升，物质浓度单位；L——升，体积单位；ml——毫升，体积单位；Q——流量，单位时间内通过河道的某一过水断面的水流体积，单位为m3/s；Z——水位，河流的自由水面相对于某一基面的高程,其单位为m；V——平均流速，通过河道断面的流量除以该断面的过水面积,其单位为m/s；Cs——含沙量，通过单位体积的浑水内所含干沙的质量,其单位为kg/m3；Fs—边坡稳定安全系数，等于抗滑力／滑动力；—抗剪强度，单位为kPa；e—孔隙比，等于土体孔隙体积／土体总体积；k—渗透系数，单位为cm／s；H—物种多样性指数，采用Shannon多样性指数：，其中，S—群落中的总物种数；Pi—第i个物种的个体数占总个体数的比例。p—本地物种比例，本地物种数占总物种数的百分比B-IBI—水生生物完整性指数S—居民满意度，等于问卷调查中居民满意人数／调查总人数3、护坡材料3.1生态混凝土3.1.1生态混凝土的功能1生态混凝土首先要具有护岸功能，其本身具有一定的强度和力学性能，可以阻止护岸土壤受河水浸泡软化后，在水力和土力作用下的坍塌移动，以起到护岸作用。2生态混凝土用于城市河道护坡、道路两侧及中央隔离带、楼顶、停车场等部位，可增加城市绿色空间，调节人们生活情绪，吸收噪音和粉尘，改善城市气候的生态平衡，是与自然协调、具有环保意义的混凝土材料。3.1.2生态混凝土的分类生态混凝土可分为现浇式和预制构件式（砌块）。现浇生态混凝土适宜岸坡较为平整，能提供较大的施工作业场地,并有养护条件的场合，可采用液压喷播或铺草皮等绿化方式。生态混凝土预制构件式预留有较大的孔洞，用于栽植植物。砌块可采用多种方式组合，应能互相镶嵌成一个整体。3.2生态护坡混凝土材料3.2.1基本规定1生态混凝土应具有一定的强度和力学性能。2生态混凝土的孔隙率要求较大，并且孔隙要求是连通的。3生态混凝土河道护岸的强度、孔隙率等性能，需考虑河道特性、护岸形状、护岸种类及植被目标等因素予以确定。强度与孔隙率需要综合考虑。4生态混凝土碱度要求较低。必须采取相应的方法，降低碱度，保证生物适应性。5生态混凝土表面必须足够粗糙,，便于植物的繁衍生长。3.2.2具体设计技术要求3.2.2.1原材料要求生态混凝土由水泥、粗骨料和水拌制而成，可以掺加一定量的混合材料。1水泥可采用通用硅酸盐水泥系列的各种水泥，宜采用掺加较多混合材料料的水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰质水泥和复合水泥等。水泥的技术性质应满足GB-175-2007《通用硅酸盐水泥》的要求。2粗骨料可采用普通混凝土骨料、轻骨料等。还可以采用再生骨料。3建筑物拆除后将废弃物分类、筛选、破碎、分级、清洗并按国家标准对骨料级配进行调而得到的混凝土骨料称为再生骨料。采用再生骨料配制生态混凝土的生态效益更高。4生态混凝土孔隙的直径与粗骨料粒径有关。粗骨料粒径大于13.2mm时，可满足草本类细根进人孔隙，因此，对于草本类植被的生长是充分的。最小粗骨料粒径小于13mm时，混凝土孔隙直径变小，粗的植物根系难以进人绿化混凝土内部。粗骨料粒径宜大于13.2mm(方孔筛)。5在满足混凝土材料基本力学要求条件下，选用孔隙率较高的混凝土护坡材料，可提高护坡材料对水质净化作用的程度草皮发育更充分，草皮的糙率值也会相应的得到提高。6混合材料可采用粉煤灰等工业废渣，以节约水泥，也可以降低混凝土的碱度，对配制混凝土有技术和经济两方面的意义。7粉煤灰等混合材料的技术性质应满足相应的国家标准要求。生态混凝土对强度要求不高，可用较低品质的粉煤灰。但粉煤灰等混合材料应对环境无副作用。3.2.2.2生态混凝土技术指标1孔隙率孔隙率大小和连通状态是实现生态功能的关键指标。水、空气和植物根系可自由地通过连续的孔隙，进人或贯通多孔混凝土，使植物生长繁茂，形成绿色的覆盖，确保生物赖以生息的空间，促进泥沙堆积，修复自然生态。在骨料粒径为25～40mm时，孔隙率一般为20%～40%。2强度生态混凝土强度和孔隙率呈反比关系，因此，需要考虑两者