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1、1 王小桐 S201505066 2015年11月4日 生态工程设计案例分析 人类文明和工程的发展 农业文明工业文明生态文明 农业文明工业文明生态文明 人类文明和工程的发展 农业文明工业文明生态文明 人类文明和工程的发展 生态工程 “生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结 构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多 级利用物质的生产工艺系统。” 马世骏，1844 生态工程定义 生态工程 生态工程与传统工程 工程类型传统工程生态工程 基本理论工程学 生态学、经济学、 社会学 基本费用大量合理 基本能源化石能太阳能 产能特点 人为 人类辅助的 自组织 人类与自然关
2、 系 损伤破坏协调循环利用 生物多样性减少保持或增加 工程寿命较短较长 节约使用和 优化配置自然资源 在生命周期内， 甚至生命周期后能够 与自然保持和谐 生态评价 环境影响评价 生态工程 生态工程的类别 桑基鱼塘工程 立体农业生态工程 稻田养鱼工程 固体废弃物处理工程 雨洪拦截处理工程 非点源污染控制工程 生产型 生态工程 矿区废弃地修复 沙漠化土地修复 水土保持修复 湿地修复 城市景观修复 修复型 生态工程 珠江三角洲“桑基鱼塘”生产模式 “田埂种桑，桑叶养蚕，蚕沙喂鱼，塘泥肥桑 ” 生态工程 生态工程的类别 桑基鱼塘工程 立体农业生态工程 稻田养鱼工程 固体废弃物处理工程 雨洪拦截处理工程
3、 非点源污染控制工程 生产型 生态工程 矿区废弃地修复 沙漠化土地修复 水土保持修复 湿地修复 城市景观修复 修复型 生态工程 平果果化岩溶峰丛洼地复合型立体 生态农业模式 根据岩溶峰丛洼地地貌结构，在峰丛洼地不同 地貌部位发展不同的植被或作物 生态工程 生态工程的类别 桑基鱼塘工程 立体农业生态工程 稻田养鱼工程 固体废弃物处理工程 雨洪拦截处理工程 非点源污染控制工程 生产型 生态工程 矿区废弃地修复 沙漠化土地修复 水土保持修复 湿地修复 城市景观修复 修复型 生态工程 浙江省青田稻鱼共生再生稻示范基地 “稻鱼共生理论”， 既可获得鱼产品，又可使水稻增产 生态工程 生态工程的类别 桑基鱼
4、塘工程 立体农业生态工程 稻田养鱼工程 固体废弃物处理工程 雨洪拦截处理工程 非点源污染控制工程 生产型 生态工程 矿区废弃地修复 沙漠化土地修复 水土保持修复 湿地修复 城市景观修复 修复型 生态工程 秦皇岛矿山废弃地生态修复 生态工程 生态工程的类别 桑基鱼塘工程 立体农业生态工程 稻田养鱼工程 固体废弃物处理工程 雨洪拦截处理工程 非点源污染控制工程 生产型 生态工程 矿区废弃地修复 沙漠化土地修复 水土保持修复 湿地修复 城市景观修复 修复型 生态工程 黄土高原沙漠化土地生态修复 案例分析 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 n
5、北京市朝阳区城中轴线北端 北区奥林匹克森林公园 中心区主要场馆和配套设施建设区 南区国家奥林匹克体育中心用地及其预留地、 中华民族园及部分北中轴路用地 位置与分区奥林匹克公园概况 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 n 奥林匹克公园水系由四部分组成： 中心区水系 （面积16.5公顷，体积18万方） 奥运湖区 （面积32公顷，体积62万方） 北部水系 （面积11公顷，体积10万） 清洋河 （面积25公顷，体积25万方） n 中心区建成雨洪利用示范工程 北京年平均降雨量按20mm计算 园区雨水年回收量可达134万m3 雨洪利用率在80%以上 水系组成奥林匹克公园概况 国家 体育场 国家
6、游泳中心 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 渗滤系统回用系统 透水 地面 多孔 垫层 透水 毛管 支渗 滤沟 主渗 滤沟 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回用泵 透水地面 蓄水池 灌溉 渗滤沟 透水地面 n 设计原则 “下渗为主，回收为辅” “先下渗净化，再收集利用 ” “就近利用，降低成本” 设计原理雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 技术途径雨洪管理生态工程 透水地面、透水孔隙、
7、 透水边沟、树阵树坑 厚风积沙黏结找平层 粗砂、碎石、透水混凝土 全透排水管、无纺布反 滤层、单级配碎石 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 透水地面、透水孔隙、透水边沟、 绿 化草地、树阵树坑 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入
8、渗 入渗 入渗 入渗 透水地面、透水孔隙、透水边沟、 绿 化草地、树阵树坑 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 透水垫层由粗砂、碎石和透水混凝土等 构成，其上铺有厚风积沙黏结找平层，其间 埋设有全透型排水管道。 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存
9、蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 沟渠内部采用级配碎石填充，并通过埋 设的全透型排水软管进入主渗滤沟，边界用 纤维式纱线编制的无纺布代替砂砾石作为反 滤层。 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 从支渗滤沟排入的雨水通过主渗滤沟中 级配碎石内埋设的冲孔排水管输送到雨水收 集池中。 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 雨水 收集
10、池 绿地灌溉 水景补水 回 用 泵 透水地面 多孔垫层 透水毛管 支渗滤沟 主渗滤沟 基层土壤 存蓄 存蓄 存蓄 存蓄 降水 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 入渗 雨水通过渗滤系统进入到雨洪回用系统 ，汇集到雨水收集池中，进而用于绿化灌溉 和水景补水。 技术途径雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 下沉公园 n 在设计排水标准为50年一遇的下沉花园，设置了8000立方米的蓄洪沟，用于雨 水的调蓄回用。 雨洪管理生态工程 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 下沉公园雨洪管理生态工程 蓄洪沟 在设计排水标准为50年一遇的下沉花园，设置了 7000立方米的蓄洪沟，用
11、于雨水的调蓄回用。 收水沟 收水沟 雨水收集池 结构底板 填土层填土层 水平疏水层 填土层 透水铺装地面 雨水利用标准：5年一遇 超过5年一遇降雨 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 下沉公园雨洪管理生态工程 蓄洪沟 雨水收集池 下沉花园 绿地灌溉 填土层填土层 水平疏水层 填土层 透水铺装地面 收水沟 收水沟 结构底板 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 建设效果雨洪管理生态工程 n 示范工程控制范围内 小于67mm的日降雨可实现无 径流外排，全部滞蓄在区域内 小于33.55mm的次降雨量时， 蓄水池收不到水 n 历年暴雨无积水现象 下沉花园在2007年初施工期 间、20
12、08年奥运期间、2011 年6月23日的暴雨时各项设施 运行正常，地面没有出现任何 积水的现象。 案例：北京市奥林匹克公园雨洪管理工程设计分析 生态技术总结雨洪管理生态工程 雨水由地面下渗，通过回用泵 进行绿地灌溉和水体补水 树阵树坑和下凹式绿地的设计 ，透水地砖的铺设 蓄水池容量的设计考虑降水量 等多种因素进行回归分析 工艺流程在各个环节 的蓄水与利用 生态工程是应用生态系统中 物种共生与 物质循环再生原理， 结构与功能协调原则， 结合 系统分析的最优化方法 ， 设计的 促进分层多级利用物质 的生产工艺系统。 Thank you Beijing University of Technology