大沽河生态护岸技术的试验与评价研究

摘要

传统的水利工程主要是在河床、河岸铺设混凝土、浆砌石等硬质材料，虽然满足了城市防洪排涝和防止水土流失的要求，但是对河流的生态环境的多样性造成了严重的破坏。因此，采用一种既能够行洪排涝、防治水土流失，又能够适合生物生存、与自然环境相适应的新型生态护坡形式成为城市河道治理的必然趋势。根据青岛市委《关于实施大沽河治理的意见》要求，为进一步保护好、开发好、利用好大沽河，使大沽河实现“洪畅、堤固、水清、岸绿、景美”等建设目标，从生态学的角度考虑河道的修复，建设生态型河道将成为大沽河河道治理和发展的重要方向。
　　本研究依托青岛市水利科技重点项目“大沽河生态护岸技术集成与示范（项目编号201102）”，在综合分析国内外生态护坡的研究现状和发展趋势的基础上，对大沽河的生态护岸技术进行试验与评价研究。主要研究内容及成果如下:
　　(1)确定大沽河生态护岸技术试验的设计方案
　　通过对国内外生态护岸相关文献的分析与研究，在确保河道主导功能正常发挥的前提下，根据大沽河试验段的生态环境和水文地质等特点，优选出木桩抛石护岸(A)、麻椰固土毯护岸(B)、生物抗冲毯护岸(C)、生态袋护岸(D)、绿格魔术袋护岸(E)、联锁式砌块斜坡护岸(F)、现浇绿化混凝土框格护岸(G)、预制六角块式绿化混凝土护岸(H)、格宾石笼斜坡护岸(I)、抗冲生物毯+生态混凝土砌块护岸(J)、抗冲生物毯+自嵌式砌块挡墙护岸(K)、无锈熔接网格宾石笼挡墙护岸(L)、格宾石笼挡墙护岸(M)共13种生态护岸技术的设计方案。
　　(2)不同类型生态护岸技术的试验研究
　　根据大沽河生态护岸技术的设计方案，在大沽河下游胶州右岸试验段进行为期三年（2013年～2015年）的试验研究。针对以上13种生态护岸的设计方案，按照不同技术参数的要求进行工程布置，并定期到现场进行实验结果的观察与采集，根据植物根系平均深度、植被盖度、生物多样性、植物保存率、土壤含水率、景观优美度、单位面积造价、抗冲刷流速、损坏程度等的实验结果分析每种护岸形式的优缺点和适用条件。
　　(3)大沽河生态护岸技术的评价与研究
　　在总结国内外研究学者对生态护岸技术评价研究的基础上，从植物组成和结构、群落效益和经济效益3个方面出发，提出大沽河生态护岸形式的综合评价指标体系，构建综合评价模型，对13种生态护坡技术进行评价和分析，经过评价可知:效果较好的生态护岸形式为生态袋护岸、格宾石笼斜坡护岸和绿格魔术袋护岸，均为斜坡式护岸形式，植被生长均匀，景观效果优美，具有较高的力学效应和水文效应，具有良好的生态景观效果;其中生态袋护岸和格宾石笼斜坡护岸形式单位面积造价适中，在青岛地区具有较好的推广前景。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外生态护坡的研究现状和发展

1．2．1 国外生态护坡的研究现状

1．2．2 国内生态护坡的研究现状

1．2．3 生态护坡技术的应用要点和发展趋势

1．3 生态护岸形式评价的研究现状

1．4 研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．4．3 技术路线

第2章 研究区域概况

2．1 大沽河环境概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 地形与地貌

2．1．3 水文地质

2．1．4 土壤

2．1．5 水土流失现状

2．2 河道生态护岸工程现状

2．2．1 河道治理概况

2．2．2 生态护岸治理现状

2．3 本章小结

第3章 大沽河生态护岸技术设计方案

3．1 技术选择原则

3．2 总体方案设计

3．3 植物物种选择

3．4 坡岸土壤的要求

3．5 其他统一技术要求

3．6 数据采集与统计

3．7 本章小结

第4章 大沽河生态护岸试验研究

4．1 木桩抛石护岸形式(试验编号A)

4．1．1 工程布置

4．1．2 技术参数要求

4．1．3 实验过程

4．1．4 现场记录

4．1．5 护坡效果小结

4．2 麻椰固土毯护岸形式(实验编号B)

4．2．1 工程布置

4．2．2 技术参数要求

4．2．3 实验过程

4．2．4 现场记录

4．2．5 护坡效果小结

4．3 生物抗冲毯护岸形式(实验编号C)

4．3．1 工程布置

4．3．2 技术参数要求

4．3．3 实验过程

4．3．4 现场记录

4．3．5 护坡效果小结

4．4 生态袋护岸形式(实验编号D)

4．4．1 工程布置

4．4．2 技术参数要求

4．4．3 实验过程

4．4．4 现场记录

4．4．5 护坡效果小结

4．5 绿格魔术袋护岸形式(实验编号E)

4．5．1 工程布置

4．5．2 技术参数要求

4．5．3 实验过程

4．5．4 现场记录

4．5．5 护坡效果小结

4．6 联锁式砌块斜坡护岸形式(实验编号F)

4．6．1 工程布置

4．6．2 技术参数要求

4．6．3 实验过程

4．6．4 现场记录

4．6．5 护坡效果小结

4．7 格宾石笼斜坡护岸形式(实验编号G)

4．7．1 工程布置

4．7．2 技术参数要求

4．7．3 实验过程

4．7．4 现场记录

4．7．5 护坡效果小结

4．8 现浇绿化混凝土框格斜坡护岸形式(实验编号H)

4．8．1 工程布置

4．8．2 技术参数要求

4．8．3 实验过程

4．8．4 现场记录

4．8．5 护坡效果小结

4．9 预制生态混凝土六角块斜坡护岸形式(实验编号I)

4．9．1 工程布置

4．9．2 技术参数要求

4．9．3 实验过程

4．9．4 现场记录

4．9．5 护坡效果小结

4．10 抗冲生物毯+生态混凝土砌块挡墙护岸形式(实验编号J)

4．10．1 工程布置

4．10．2 技术参数要求

4．10．3 实验过程

4．10．4 现场记录

4．10．5 护坡效果小结

4．11 格宾石笼+自嵌式砌块挡墙护岸形式(实验编号K)

4．11．1 工程布置

4．11．2 技术参数要求

4．11．3 实验过程

4．11．4 现场记录

4．11．5 护坡效果小结

4．12 无锈熔接网格宾石笼挡墙护岸形式(实验编号L)

4．12．1 工程布置

4．12．2 技术参数要求

4．12．3 实验过程

4．12．4 现场记录

4．12．5 护坡效果小结

4．13 格宾石笼挡墙护岸形式(实验编号M)

4．13．1 工程布置

4．13．2 技术参数要求

4．13．3 实验过程

4．13．4 现场记录

4．13．5 护坡效果小结

4．14 本章小结

第5章 大沽河生态护岸技术综合评价模型的构建与研究

5．1 评价方法的确定

5．1．1 常用的评价方法

5．1．2 层次分析法(AHP)

5．1．3 层次分析法的使用步骤

5．1．4 专家打分法

5．2 评价指标体系的构建

5．2．1 评价指标的选择原则

5．2．2 评价指标体系的建立

5．3 判断矩阵的构建

5．3．1 指标的无量纲化

5．3．2 判断矩阵的构建

5．3．3 一致性检验

5．3．4 评价指标层次总排序

5．4 生态护岸的综合评价

5．4．1 生态护坡综合评价方法

5．4．2 指标分值

5．4．3 综合评价指数计算

5．5 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢