HEC-RAS在河道生态治理中的应用——以滦平县兴洲河路南营段河道治理工程为例

在河道生态治理中,充分认识河道治理前后河床断面及河道植被等对水流、水位的影响,有利于更合理地进行河道生态治理综合措施的配置。以滦平县兴洲河路南营段河道治理为例,参照水面线计算公式,采用HEC-RAS软件对该段河道治理前后的水面线进行了分析计算,然后根据治理前后河底糙率系数的差异及不同断面的水位变化分析了河道治理效果。采用HEC-RAS软件进行水面线计算的结果显示:治理前随着河底纵坡的变化,水面线变化不平稳,水流流速在不同断面间发生变化;与治理前相比较,治理后的水面线(设计值)变化平缓,水深变化平稳。在河道治理中,采用河道清淤、设置护堤坝和生态护岸等措施,同时进行湿地恢复、河岸绿化等工程的建设可以达到生态治理目的,即使在遇到10年一遇洪水时也能够防治或者消除洪水对两岸的威胁。参考不同河段通过HEC-RAS推求的河道水面线成果,提出了在河道治理过程中滨水植物的选择和配置方案。     

黄河三角洲植被演替过程种群生态位变化研究

对黄河三角洲天然湿地陆生植被和水生植被两种演替序列的种群生态位宽度和生态位重叠进行了调查研究。结果表明: 陆生植被经过翅碱蓬群落、碱蓬柽柳群落、柽柳群落、白茅群落的演替过程, 每个阶段优势种的生态位宽度都较大。翅碱蓬群落阶段优势种翅碱蓬的生态位宽度达9.99, 碱蓬柽柳群落阶段碱蓬的生态位宽度为9.72, 柽柳群落阶段柽柳的生态位宽度为9.20, 白茅群落阶段白茅的生态位宽度为9.31。水生植被的演替序列为眼子菜金鱼藻群落(沉水植物)阶段、浮萍水鳖群落(浮水植物)阶段、芦苇水烛群落(挺水植物)阶段和杞柳芦苇群落(湿生植物)阶段, 沉水植物阶段优势种眼子菜的生态位宽度为8.62, 浮水植物阶段优势种浮萍生态位宽度为9.23, 挺水植物阶段优势种芦苇的生态位宽度为8.59, 湿生植物阶段优势种杞柳生态位宽度为7.45。生态位宽度计测结果较好地对应着各种群在群落中的地位和作用, 生态位宽度在演替系列中的动态也较好地反映了种群在群落演替过程的数量动态。各演替阶段生态位重叠计算结果表明, 各阶段种群间的生态位重叠值低, 每一阶段内种群间有较高的生态位重叠     

水保河道工程中控制流向的导流墙

<正>1 前言关于垂直形河道工程曾有种种争论,最近针对沿护岸工程的局部冲刷,尽量采用直线形。然而,在保护现在的自然环境动态中,认为在浅滩与深滩之间应该保护很早就存在且有特殊名字的深滩。深滩形成的条件是水流冲击岩石或冲击岩石的水流——S形水流。有人想用设置在河道工     

河岸带植被重建的生态修复技术及应用

以上海市崇明生态岛的杜鹃河坡岸示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护岸技术在城镇生态型河道坡岸修复中的应用.在不同河段分别采用了全系列生态护岸、土壤生物工程护岸和复合式生物稳定等3类植物护岸技术;对比了工程实施后河道坡岸10个月来的坡岸土壤剪切力、生境条件和生物多样性变化.研究和示范工程表明,在生态型河道中采用植物护岸技术可以稳定坡岸、改善坡岸的栖息地质量、修复河道的生态环境.生态型河道的植物护岸技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用.     

城市河道生态防护技术研究

通过总结城市河道生态防护型式,提出了充砂管袋生态护坡和生态鱼巢构件护岸两种新型城市河道生态防护技术。进一步提出了依据流域地形特征、河道主导功能、河流流经地区、河道水位变动情况来选择生态植物的原则。本研究成果可用于河道生态防护实践。     

水土保持对区域植被演替的影响——以黄土高原地区为例

 在综述已有研究的基础上,结合实地调查,初步分析了水土保持对植被演替影响的主要方式,不同水土保持措施(工程措施、人工恢复植被、水土保持生态自我修复)对植被演替所产生的影响。结果表明,水土保持生态自我修复下的植被演替趋向自然演替过程,而人工恢复植被的影响取决于物种选择与营造方式,不当的物种及纯林营造,往往使植物群落结构单一化,植被正常演替中断或逆向发展。反之,则可促进植被正常演替,缩短植被恢复过程。工程措施对植被演替的影响,可能更多地表现其对植物群落空间分布格局方面。但要全面科学地认识和评价水土保持对区域植被演替的影响,仍需系统的调查研究。     

山东省济莱高速公路生态护坡植被恢复过程分析

以山东省中部半干旱地区济青南线济南至莱芜高速公路部分石质边坡客土喷播生态防护试验工程为研究对象,通过应用样方调查法对试验研究区内的路堑岩石边坡原生和次生生态恢复植被进行了随机调查.结果表明,客土喷播和植生带绿化等是实现开挖山体坡面的快速植被恢复的边坡生态防护措施,次生植被恢复演替进程比自然植被恢复明显加快.从植被种群的物种重要值、生态位宽度、生态位重叠等计测结果发现,在次生植被恢复过程中逐渐形成以紫花苜蓿、高羊茅、紫穗槐、多年生黑麦草、马棘等为主的重要值较高的草灌型植被,演替趋势为豆科草向豆禾草演替,多草型向草灌型演替,种间资源竞争不强证明边坡植被恢复1.5a时期的植被仍处于演替的初级阶段.     

基于MIKE建模的城市生态公园行洪能力分析

[目的]预测并分析工程对河道行洪能力变化的影响,为城市生态公园工程防洪影响评价提供研究技术方法。[方法]基于MIKE 21建立城市生态公园工程河段的平面二维水流数学模型,以渭河宝鸡段为例,选取1954型洪水过程验证模型合理性,模拟3种典型流量下河道流场和水位的变化特征,讨论城市生态公园修建后对河道行洪能力的安全影响。[结果]3种典型流量洪水下沿线水位均低于堤顶高程,对城市行洪安全不构成威胁,因此行洪安全可以保证。但由于河道行洪宽度变窄左岸流速增大,加剧了对岸堤的冲刷,采取岸堤加固措施是极为必要的。[结论]河道形状的改变会影响水的流态,水流速度过大会影响河堤结构稳定性,最终影响河道的行洪能力。     

塔里木河下游生态环境对输水的积极响应

塔里木河下游是我国西部生态与环境问题最为突出的地区.由于人类不合理的资源开发,导致该地区生态问题日益突出.本文结合塔里木河下游5次生态输水,通过3年对输水后生态环境变化的监测,就塔里木河下游生态环境对输水的积极响应进行了分析.结果显示:(1)生态输水后地下水位在时间上和空间上各有其变化规律,在时间上近河道水位响应快,远河道水位响应慢.在空间上距河道不同距离和不同河段上地下水上升的幅度不同.(2)输水后天然植被的响应主要表现在植被种类和植被盖度的增加上;(3)鉴于输水后生态响应的范围仍然较小,因此输水工程还应该继续进行并适当调整输水的方式.     

吹填沙土区域植被恢复试验研究

长江扬中河段天星洲汊道段河道综合整治工程位于江苏扬泰高沙土地区,工程主要由吹填工程和护岸工程等组成。工程区吹填沙土沙化严重,在风力和水力交替作用下,侵蚀剧烈,加之土壤保水性差,营养基质容易流失,因而植被恢复难度大。对该区域植被恢复进行的试验研究表明:①高沙土地区采用草方格沙障固沙作用明显,减小了风力侵蚀作用;②吹填沙土区域立地条件差,难以维持植物正常生长,采用新吹填土与外购表层耕植土混合拌制成的改良土或单独采用外购表层耕植土回覆可显著提高植被恢复效果;③采用回覆外购表层耕植土5 cm方案进行植被恢复,经济有效,既能满足水土保持要求,也可为工程后期利用打下基础。     

钟山县深井河河道治理工程水土保持措施体系建设

钟山县清塘镇英家村作为广西首批试点村开展美丽乡村建设,对深井河范家庄—龙福洞段重点开展河道综合治理,以提升其防洪减灾能力,实现乡村振兴,美化生态环境。根据河道整治施工时序、工艺特点、项目区域环境特征等,将工程区分为护岸建设区、施工生产区和临时堆土场区3个防治区,结合水土保持工程、植物及临时措施,构建了全面、科学的水土保持措施体系,以减少项目施工扰动造成的水土流失,提高项目区水土保持效益。预计到设计水平年,将有效减少水土流失量174.92 t,水土流失治理度达到99.71%,林草植被恢复率达到98.46%,工程建设对当地水土资源及植被、生态环境等的影响降到最低,总体上达到保持水土、保护生态环境的要求。     

美国有关树木控制岸蚀的研究

利用航片可以研究河岸植被类型、河道类形、土壤类型对河岸变化的影响。横向的河岸侵蚀与植被类型、土壤类型密切相关。农地的侵蚀量最大 ,林地的侵蚀量最小 ,沙土的侵蚀量比粉沙的大。河道、土壤与植被的交互作用、土壤与河道的交互作用对河岸侵蚀无显著影响。但河道与植被的交互作用对河岸侵蚀有显著影响。河道曲率半径、宽度、半径与宽度之比对侵蚀无显著影响 ,在特大洪水中 ,树木能有效地防止侵蚀 ,保持河岸稳定     

衡阳盆地紫色土丘陵坡地主要植物群落自然恢复演替进程中种群生态位动态

采用定量分析法对衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落自然恢复演替进程中种群生态位动态进行了研究.首先利用"空间代替时间"的方法,选择4类典型样地,分别代表群落演替进程中4个不同的阶段.再以每个调查样方作为多维资源的综合资源位,用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式测算了不同演替阶段内所有种群的生态位宽度以及同一资源同一演替阶段内所有种群间的生态位重叠,并分析了它们的生态学意义.结果表明:(1)不同演替阶段.群落的优势种群生态位占绝对优势,揭示了它们较强的环境适应能力和较高的资源利用能力;(2)种群生态位动态较好地表征了演替过程中对应种群与生境的动态变化,尤其是优势种群的更迭;(3)总体上,生态位较宽的种群间生态位重叠较大,有较多相似生态特性的种群间生态位重叠也较大;(4)群落内种群的平均生态重叠随演替逐渐增加,至中后期最高,后期略有回落,这主要是群落内种群种内竞争和种间竞争共同作用的结果.研究结果将丰富该地区植被生态学与恢复生态学的内容,为衡阳盆地紫色土丘陵坡地生态系统的重建提供一定的理论依据.     

城市河道岸坡近自然治理技术及其生态效应评价

根据国内外先进的河道护岸技术,并结合重庆市桃花溪的立地条件在该河道岸坡开展示范区,以河岸生物多样性和岸坡稳定性为目的的河道护岸技术研究。在示范区各观测带采用了抛石结合植物扦插、自然原型护岸、土工织物扁袋结合扦插、天然材料织物垫4类护坡技术,并植入土壤生物工程的理念,对4种模式下的岸坡进行连续两年的生态监测,研究护坡工程的水土保持功能。经过整治,岸坡的植物种类明显增加,生物多样性更加丰富,植物群落由单一结构向复杂结构转变,坡面的抗剪强度也大幅提高,岸坡稳定性增强。     

河流生态治理工程扰动区河道边坡生态恢复

以生态治理后的北票市凉水河为例,通过实地调查及季节性监测不同水位植被恢复情况,统计工程扰动区边坡植被恢复数量、群落类型及结构特征。结果表明：常水位以上有44种植被,可以形成垂直分布的乔灌草植被群落结构;常水位以下有15种植被,植被群落以草本植物为主。工程扰动区植被恢复受水位变化的影响较大,水位变化会影响植被的生长型、生活型、植被恢复数量及其类型。     

农田河道河岸土壤含水量变化特性分析研究

河岸土壤含水量是选择农田河道护岸植物的一个重要影响因素。根据2008年10月~2009年9月对宁波农村地区3条典型农田河道河岸土壤含水量的周年监测结果,同时结合同期的降水量数据和河道水位数据,开展宁波农村地区农田河道河岸土壤含水量的变化特征研究。结果表明:(1)农田河道河岸不同位置的平均土壤含水量顺序为位置3(常水位至洪水位河岸区域)>CK(岸边蔬菜地)>位置2(洪水位至岸顶河岸区域)>位置1(岸顶区域),岸顶及洪水位以上河岸区域的土壤相对干燥,而常水位至洪水位之间河岸区域相对湿润,但此区域土壤含水量变化幅度大,长期处于旱湿交替状态;(2)河岸位置1和位置2的土壤含水量与采样当地3日内的降水量之和存在显著相关关系,河岸位置3的土壤含水量与降水量相关性不显著,而与河道水位高低存着极显著相关关系。(3)农田河道河岸不同位置的护岸植物选种需根据土壤含水量变化特征进行确定。     

燕塞湖桥工程防洪计算与分析

为保障燕塞湖桥工程的防洪安全,须进行防洪计算与分析。结合燕塞湖桥工程的具体位置,确定计算范围、流量、起点水位及河道糙率等基本参数,并采用恒定非均匀流模型、桥梁壅水计算模型,分别计算河道水面线、桥壅水高度。同时结合模型试验,对计算成果进行验证。结果表明,水力计算和物理模型的壅高值基本接近。     

黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被主要物种生态位特征

为了探究加速黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复过程的人工物种干扰措施如物种选择与搭配的科学依据，利用TWINSPAN分类方法对33个自然恢复的退耕地样方进行分类，得出退耕地在40a内主要经历了5个群落演替阶段，分别为猪毛蒿群落、赖草群落、达乌里胡枝子＋长芒草群落、铁杆蒿群落和白羊草群落。以各个群落的综合资源环境梯度为依据，对各群落主要物种生态位特征进行了分析。通过物种的生态位宽度和生态位重叠特征分析，提出了不同演替阶段的合理物种组合。     

甘肃引黄灌区典型荒漠植物种群生态位特征

为了解甘肃引黄灌区北部天然荒漠植被群落的演替与发展趋势,为植物资源保护与利用提供理论依据,根据植被生长立地类型,分别选择流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘上的典型荒漠植被群落,研究了不同种群的生态位宽度值,并分别对采用Raunkiaer生活型系统和《中国植被》生活型系统划分的不同生活型植被进行了生态位宽度值比较,结果表明:各种群在不同立地类型上的生态位宽度值存在差异,不同立地类型各种群生态位宽度值的平均值大小表现为固定沙丘半固定沙丘流动沙丘;不同生活型种群在不同立地类型上的生态位宽度值也存在差异,地面芽植物、灌木与小灌木在三种立地环境下的差异性最为明显;不同生活型植被的生态位总宽度值的大小为地上芽植物一年生植物地面芽植物高位芽植物,半灌木与小灌木一年生植物多年生草本灌木。     

日本应用生态学理论确定河床最佳断面

在日本 ,以往的河道整治是以防灾为目的 ,河道宽度在满足防灾要求的基础上尽量向窄的方向设计。现在随着人们观念的变化 ,已开始寻求在实施沙防措施时不破坏原有河道植被的整治方法。在用河宽B作横轴、水力半径R作纵轴的坐标 (B—R)平面上 ,标定出任意一水面位置时的植物群落实态的河宽、水力半径、植被之间的关系 ,提出与形成目标植物群落相对应的河宽设定方法及整治河道宽度的设定方法。将这些方法在日本大谷川河道整治中进行现场验证 ,其结果是在B—R平面上取遵从平衡法则的河宽与水力半径的关系辅助线及流量一定时河宽与水力半径的关系辅助线 ,并且根据河岸内生长着的植被实态 ,能容易地比较植物群落形成状况和进行河宽的设定及低河道的建设