灾后恢复重建生态环境修复实用技术手册.docx
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1、灾后恢复重建生态环境修复实用技术手册一、泥石流综合防治技术(一)技术名称:泥石流综合防治技术(二)技术描述:泥石流是山区常见的一种自然灾害,对山区的城镇、工矿、村庄、铁路、公路、农田、水利设施等常造成严重危害。泥石流综合防治技术是科技人员40年来从事泥石流研究与防治实践的结晶,由泥石流勘察、野外观测、实验和泥石流防治四部分组成。泥石流综合防治技术由预防和治理两部分组成。预防技术由泥石流预测、预报、报警和避难等技术构成,治理工程由泥石流土建防治工程、工程管护及社会综合措施等构成。中国科学院水利部XX山地灾害与环境研究所在国家科研项目的支撑下,已初步完成全国泥石流编目和多个区域泥石流危险度区划工作
2、,可据此进行泥石流预测预报;并研制出VJ-2型泥石流遥测地声警报器和泥石流超声波泥位警报器。(三)典型工程:已对全国约50处危害严重的泥石流沟进行了综合防治规划和治理,有效地改善治理区的生态环境,取得了十分显著的生态效益和社会经济效益,控制了泥石流的活动规模和危害程度,这证明泥石流综合防治技术已达到完善成熟阶段。(四)适用范围:我国XX山区。二、滑坡(含崩塌)灾害综合防治技术(一)技术名称:滑坡(含崩塌)灾害综合防治技术(二)技术描述:滑坡(含崩塌)是山区常见的一种自然灾害,对山区城镇、村庄、铁路、公路、农田、工矿建设、水利水电等常造成严重危害,滑坡综合防治技术是科技人员40年来从事滑坡灾害防
3、治实践的结晶。由滑坡勘察、试验、野外动态观测和滑坡防治设计等四部分组成,滑坡防治由预防和治理两部分组成,预防是通过滑坡灾害区域调查、危险性分区、可能发生滑坡灾害的危险边坡规划和预测预报来实现的,采取报警、搬迁、撤离、避让等非工程措施,治理由防治滑坡的土建工程、生物防治工程和社会、经济、管护等综合措施构成。中国科学院水利部XX山地灾害研究所已初步完成滑坡编目,建立了国内领先的“金XX滑坡观测试验研究站”,早在九十年代初期就已研制出达到国际先进水平的“HA3F滑坡(岩、土体)观测系统,可实现对滑坡上多点观测、手动和自动采样、产进行遥测。(三)典型工程:已对全国30多个滑坡灾害点进行了综合防治规划与
4、设计,取得了较好的经济效益和社会效益。(四)适用范围:我国XX山区。三、干旱地区不同岩土组成坡地植被恢复技术(一)技术名称:干旱地区不同岩土组成坡地植被恢复技术(二)技术描述:地面岩土组成是影响干旱地区坡地土壤水分、植被类型和植物生长的重要因素。干旱地区不同岩土组成坡地植被恢复技术的基本点是在植被恢复工作中,将地面岩土组成作为确定造林立地条件的主要立地因子加以考虑,其技术要点包括根据气候带、坡向、坡度、土层厚度等立地因子与岩土类型的组合,进行植被恢复适宜性分区、不同植被类型适宜区的乔灌草配置模式、林草种选择,及配套种植技术等技术体系。该技术已被XX省林业厅列为XX省干热河谷区“退耕还林”工程支
5、撑技术,并于2001年经XX市相关单位考察认可立项,在XX干热河谷试验示范和推广。(三)典型工程:该技术已在XX干热河谷开展了相关试验示范工作,试验区内植被覆盖率由20%提高到80%以上。(四)适用范围:XX干热河谷区。四、干旱地区微水造林技术(一)技术名称:干旱地区微水造林技术(二)技术描述:干旱缺水、水热关系失调是导致干旱地区造林困难的主要原因,微水造林技术是一套地表径流调控造林育林技术,采取截流引水沟+水窖(蓄水池)工程技术、截流竹节渗沟整地技术等技术措施拦蓄雨季径流,增加坡面入渗,充分利用天然降水,改善坡地土壤水分状况,进行造林育林。截流拦截毛支沟径流,利用引水沟坡面,通过竹节渗沟或种
6、植沟坡面入渗,提高土壤含水量;截流竹节渗沟则直接截流坡面径流,就地入渗。此技术已在XX干热河谷开展了相关试验示范工作,试验结果表明,此项技术既达到了水土保持的效果,又改善坡面土壤水分状况,促进了林木的生长,在干河河谷入渗能力较弱的泥岩坡地上进行植被恢复,效果最佳。(三)典型工程:该技术已在XX干热河谷开展了相关试验示范工作,试区内植被覆盖率由20%提高到80%以上。(四)适用范围:XX干热河谷区。五、重要交通干线山地灾害防治(一)技术名称:重要交通干线山地灾害防治(二)技术描述:探明了XX公路和中尼公路山地灾害分布与活动规律;确定出绕避灾害的关键线路布设方案;实现了对泥石流在沟道中的一维运动和
7、出山口后在扇形地上二维运动的数值模拟;提出通过调控泥石流起动条件使之不致起动达到灾害治理实效的方法(获发明专利:Z1.99114724.3):提出了拉力型锚索锚固段剪应力公布的高斯曲线模式;全面阐明了XX干线公路沿河路基水毁分布规律、成因、类型及活动特征;建立了道路减灾决策支持系统,获得2004年国家知识产权著作权(2004SR03998)o面向国家西部大开发山区交通干线大规模建设所面临的减灾防灾问题,开展了一系列科技攻关。(三)典型工程:研究成果应用在XX线古乡沟、迫龙沟、中(国)尼(泊尔)公路泥石流防治等工程,灾害防治方案实施后,节约工程投资20%45%,保障了XX公路、国防公路和边境国际
8、道路的畅通和促进了民族地区的社会稳定和发展。(四)适用范围:地震灾区。六、自然灾害遥感调查技术(一)技术名称:自然灾害遥感调查技术(二)技术描述:采用遥感和GIS技术方法对灾害(泥石流、滑坡、地震、干旱、洪涝等)分布情况进行综合调查,确定其各种灾害的发生规律和危害范围,研究自然灾害的区域规律,建立灾害数据库和灾害信息系统,这不仅能为开展自然灾害分布规律、运动机制、预报预测、治理对策、防灾减灾等方面的研究提供最基本的信息和定量分析结果,还能为XX开发利用和管理,环境监测与保护,以及城乡规划、国土整治、大型工程建设等提供泥石流、滑坡等方面的基础数据,为分析比较各种方案、进行农业生产的合理布局提供信
9、息服务,使省府和企业的决策及投资建立有效的防治,减轻自然灾害对人类和自然环境的危害,提高抗灾救灾能力,及时、准确地提供灾害范围以及灾害所造成损失的评估,为决策部门进行制定应急措施和规划提供科学依据和决策支持,促进国民经济的发展。面向国家西部大开发山区交通干线大规模建设所面临的减灾防灾问题,开展了一系列科技攻关。(三)典型工程:研究成果应用在XX线古乡沟、迫龙沟、中(国)尼(泊尔)公路泥石流防治等工程,灾害防治方案实施后,节约工程投资20%45%,保障了XX公路、国防公路和边境国际道路的畅通和促进了民族地区的社会稳定和发展。(四)适用范围:地震灾区。七、景观XX开发中的山地灾害治理(一)技术名称
10、:景观XX开发中的山地灾害治理(二)技术描述:经过XX山地所18年的不懈努力,在“世界自然遗产XX泥石流综合防治研究”中,针对风景区减灾特点,提出了风景区泥石流综合治理的原则,在治理工程布置和设计中充分考虑生态系统的原理恢复能力和减灾工程X结构,提出了美化处理的方法,实现治理工程与景观的协调,开发了减灾工程X结构,首次建立了风景区泥石流治理理论与技术体系。风景名胜区治理泥石流的理论和技术体系,采用一系列新型结构,泥石流得到有效控制,保护了景观XX、生态环境、游客与居民安全,保障了XX旅游交通的畅通,促进了旅游业的发展。XX泥石流治理为我国自然保护和风景名胜区山地灾害防治提供了一套有效的科学方案
11、、技术体系和治理模式。为经济有效的防治泥石流,获得最大的安全保证和经济效益提供了技术支撑除此之外,山地所在XX、XX等世界自然遗产区也作出了创新性成果,为有效保护世界自然遗产提供了技术支撑。面向国家西部大开发山区交通干线大规模建设所面临的减灾防灾问题,开展了一系列科技攻关。(三)典型工程:研究成果应用在XX线古乡沟、迫龙沟、中(国)尼(泊尔)公路泥石流防治等工程,灾害防治方案实施后,节约工程投资20%45%,保障了XX公路、国防公路和边境国际道路的畅通和促进了民族地区的社会稳定和发展。(四)适用范围:XX地震山区。八、灾区生态恢复与重建规划技术(一)技术名称:灾区生态恢复与重建的规划技术(二)
12、技术描述:保护灾区的生态环境应将制定生态保护与生态恢复重建规划,并作为总体规划的重要内容和组成部分。规划内容包括地震及次生灾害迹地生态与植被恢复、水源区生态保护与恢复、大熊猫及珍稀野生动物保护及栖息地修复、自然保护区生态景观修复、生态保护基础设施建设、新建城市与集镇生态环境建设等方面。该技术依托于中国科学院生态环境研究中心多年的科研积累,及全国生态功能区划研究、自然保护区规划与管理研究、重点脆弱生态区生态系统评价与综合治理技术的系统集成、XX生态省规划与建设的理论与实践等多项成果。(三)典型工程:XX生态省建设规划,XX生态市规划。(四)适用范围:地震灾区。九、受损山地生态系统恢复重建综合技术
13、(一)技术名称:受损山地生态系统恢复重建综合技术(二)技术描述:在恢复重建工程中,从规划的角度要主意结合经济林的建设,尽可能建设成为生态效益与经济效益相结合的生态经济林。以原有生态系统基础,选择区域适合的三木药材林,核桃林,速生用材林等进行重建林木。在缓坡X地重建模式一一果草畜沼(菌)循环经济。在重建时,可以利用缓坡地与X地,采用果提高草畜循环经济模式,建设与改造传统的果园。即在果园下种植牧草,以牧作为草养殖饲料,养殖废弃物以及果树修剪的枝条、杂草等有机废弃物作为沼气原料,生产沼气,或利用有机废弃物生产食用菌,沼气肥料与食用菌菌渣作为肥料,返回果园与农田。大幅度地单位面积土地的产出率,促进农民
14、增收致富。国家科技部与中国科学院从“八五”以来的持续支持下,已形成了一批山地植被恢复模式与技术。(三)典型工程:“九五期间XX省XX县农业现代化发展规划,该规划奠定了“XX省XX县现代农业科技示范区”被国家列为首批国家级农业示范区的良好基础。“十五期间”主持XX科技城现代农业科技示范区的规划。该规划使XX农科区进入了XX省级重点农业园区,正在申报国家级农业园区Q(四)适用范围:地震灾区。十、生态基础设施建设与生态恢复综合规划设计技术(一)技术名称:生态基础设施建设与生态恢复综合规划设计技术(二)技术描述:自然条件复杂,生态敏感,自然和乡土文化XX分布密集地区,编制具有符合自然条件和人文XX保护
15、要求的综合发展与生态恢复规划设计方案,是在人地关系高度紧张地区实现可持续发展的关键。本项技术以生态学、生态系统服务、景观生态学基本原理和“反规划”思想为依据,应用遥感和地理信息系统技术,通过划定一定数量比例的国土作为禁止建设区和限制建设区,构建旨在维护自然、生态和人文过程完整性,和具有游憩与国民教育功能的生态基础设施。依托科技部公关计划子课题“中国土地生态规划设计规范与示范研究”(第2004BA516A18项),自2001年以来完成了XX省武陵源世界自然遗产保护区总体规划,XX省XX市生态基础设施研究与规划、XX省南鹿列岛国家级海洋自然保护区总体规划、XX族自治区善都县生态基础设施研究与规划、
16、XX市国土生态安全格局研究、XX省黄岩区XX江公园设计、XX省XX市汤河公园设计等案例和示范研究。(三)典型工程:已经在全国20多个省(市,自治区)完成不同尺度的规划、设计与建设工程项目。(四)适应范围:全国各地,震后生态恢复综合规划与设计。十一、震区边坡生物群落快速重建及稳定技术(一)技术名称:震区边坡生物群落快速重建及稳定技术(二)技术描述:根据地震灾后边坡稳定分析结果,结合场地的具体条件,进行抗震加固治理。结合挖除消坡、减载与反压、阻水与排水、改良土体、支档与锚固等工程技术,着重突出生物恢复手段,通过先锋植物筛选及种植、生态基材应用和保水、植物生长调节剂筛选和应用等,达到灾后边坡生物群落
17、快速重建及稳定。E11.震区边坡生境主要生态过程受损评价技术21.植物生长过程与边坡生态因子相互作用关系分析技术3 .TBS厚型基材生产技术4 .生态基材物料配比及施工技术规范5 震区边坡高效节水、保水关键技术6 震区边坡水土保持适生植物筛选与群落结构优化技术7 植物生长调节剂筛选和应用技术8 .震区边坡生物群落修复植物种植、监控及管理技术9 .震区边坡生态恢复技术及施工人员培训(三)适用范围适用于地震灾后边坡生态恢复。十二、震区道路两侧再塑地貌水土保持与生态重建关键技术(一)技术名称:震区道路两侧再塑地貌水土保持与生态重建关键技术(二)技术描述:针对震区道路两侧再塑地貌水土保持和生态快速重建
18、的工程关键技术,运用岩土工程、生物工程、高分子材料工程和生态园林工程等多学科交叉,集成已有的人工创面生态恢复技术和具有自主知识产权的人工创面生态恢复材料一TBS技术,通过一系列工程技术和再塑地貌的生态重构技术等手段,构建功能优化、经济可行的震区道路两侧再塑地貌水土保持和生态快速恢复的范式模式工程。主要技术路线图如下:震区道路两侧再塑地貌特征评价与决策支持技术再塑地貌水土保持的适应性技术选择与效应评价及范式开发震区道路两侧再塑地貌植被群落构建与生态恢复调控工程技术震区道路再塑地貌水土保持与生态快速恢复工程示范(三)适用范围适用于地震灾区道路再塑地貌边坡水土保持与生态恢复。十三、含硫尾矿污染土地的
19、快速修复技术(一)技术名称:含硫尾矿污染土地的快速修复技术(二)功能与用途:本技术主要用于灾区含硫尾矿污染土地的快速修复,便免其产生二次污染。地质灾害破坏矿区尾砂库结构稳定性,降雨易于导致含硫尾砂和尾矿泄漏,污染灾区农田土壤,硫氧化过程中严重酸化农田土壤,造成绝产绝收。据有关部门反映,XX皇嘉集团雁门硫铁矿尾砂库子坝在地震灾害中发生垮塌,严重威胁下游群众的饮用水安全。(三)技术特点:针对含硫污染物导致土壤酸化特征,选取修复剂,制定修复措施和步骤,并评价修复效果。在快速修复的基础上,适宜的修复剂可使修复之后土壤酸污染问题不反弹。该技术不需要客土方法,工程量小。修复剂不会造成二次污染,修复方法简单
20、易于操作。修复成本较低,每亩约8001500元。该技术已经成功应用于广西刁江流域980亩含硫尾矿酸污染农田的修复。十四、金属矿山生态恢复和污染土地修复技术(一)技术名称:金属矿山生态恢复和污染土地修复技术(二)技术描述:金属矿山开采会导致酸性废水和重金属排放,管理不当或者受到地震、洪水冲刷的破坏则会导致污染物进入周边土壤、水体等环境。许多矿业废弃地含有高浓度的重金属,容易因重金属毒害而导致植物难以正常生长,甚至成为裸地。没有植被保护的裸露地,更加容易受到雨水的冲刷而导致土地破坏和次生环境问题。尤其是地震的发生,使得尾砂库发生泄露,有毒金属外溢,污染周边农田和水体,另外,矿山废弃地堆体松散,在风
21、力的带动下易导致二次污染。在国家863计划、973计划和科技攻关计划等科研项目的连续支撑下,中国科学院地理科学与XX研究所针对矿山及周边重金属污染土地修复和生态恢复开展了长期研究,筛选出了一批对铜、铅、锌、镉、银、钻、镒等重金属具有潜在超富集功能的植物和耐性植物,以及一批低积累(拒吸收)重金属的作物品种。基于这些超富集植物、耐性植物和优良农作物品种,已经开发出修复矿山污染土地和进行矿山生态恢复的成套技术,可以为地震灾区的矿山生态恢复和重金属污染土壤修复提供技术支持。(三)典型工程:2001年,在XXXX邓家塘建立碑污染土地的植物修复工程,面积达15亩。经过种植娱蚣草进行35年的修复后,污染农田
22、中土壤种含量由原来的4050mg/kg下降到30mg/kg以下,土壤碑含量达到土壤环境质量标准(GB15618-1995)的要求。修复后的农田种植可以种植普通农作物,并且产品质量满足食品中碑限量卫生标准(GB481094)的限量要求。2005年,在广西环江建立矿山下游重金属污染农田修复示范工程,总面积达到100亩。修复后农田可以种植桑树、X蔗、玉米等农作物并获得合格的农产品,农田的产量和经济效益可以恢复到受污染以前的水平。2006年,在XX云锡集团尾砂库土地复垦工程,总面积近100亩。通过超富集植物与经济作物间作,既能够复垦废弃土地、修复污染土壤,又能获得较好的经济收入。(四)适用范围:矿山生
23、态恢复、矿山土地复垦、污染土壤修复。十五、土壤重金属污染快速现场检测及环境风险评价系统(一)技术名称:土壤重金属污染快速现场检测及环境风险评价系统(二)功能与用途:本技术和设备可以提供农田重金属污染的现场分析、风险评估一体化解决方案,有助于决策者在短时间内形成应急方案。地震、暴雨引起尾矿库垮塌或化学物质泄漏,导致含高浓度重金属的尾砂或废水扩散到周边农田,甚至通过地表径流和地下水途径威胁居民的饮用水安全。灾区工业园区有毒有害物质泄漏对环境和附近居民健康的影响,也需要相应的快速检测和风险评价技术。(三)技术特点:污染土壤快速原位检测技术:在60-180秒内同时原位分析20余种污染元素含量,每天可以
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