中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法
2023-10-08 12:20:44 2
專利名稱：中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法
技術領域：
本發明涉及一種中小順直河流，特別涉及中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法。
背景技術：
隨著社會人口的不斷增加和土地面積的不足，河道在橫斷面方向上由自然形土坡逐漸演化為以人工開挖的矩形、梯形為主；在縱向上，原有的蜿蜒自然形態變得順直。這樣的變化增加了土地使用的有效面積，但嚴重地破壞了河道的水生生態系統和水景觀環境， 特別是混凝土和漿砌塊石邊坡的襯砌嚴重地破壞了水生態系統。同時，河道河床的平整化， 使得河道缺少了自然的淺灘和深潭，使魚類、兩棲類、昆蟲類、鳥類等與人類生存息息相關的動物和微生物失去了良好的棲息、繁衍和避難的場所，各種水生植物也失去了生存的空間。眾所周知，自然河流中，水流急而淺的地方叫淺灘，緩而深的地方叫深潭。在淺灘和深潭中，分別生活著不同的水生生物，所以，淺灘和深潭是形成多樣水域環境不可缺少的重要條件。淺灘深潭，以及河道的蜿蜒性是構成自然河流的基本要素，缺少其中任一要素， 都不能構成生物多樣的自然河流。在本發明之前，目前採用的人工順直河道不適於多種動物的生存和生長，特別是水生動物的棲息和產卵繁殖場所有限，導致多種物種消亡。
發明內容
本發明的目的旨在克服順直河流的缺陷，提出一種中小順直河流縱向蜿蜒形態構
建方法。本發明的技術方案是；中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其步驟在於(1)用木樁圍封河道岸坡兩側，在木樁與河道岸坡之間由底層至上層填充混合料， 形成新河床，兩排木樁之間形成主河槽；(2)在兩排木樁新河床一側放置柳捆或石籠；在主河槽一側放置拋石；(3)從岸坡向河道中間斜向設置石籠丁壩至河道中；(4)在新河床上開挖多個淨水小溪並種植水生植物；本發明的優點和效果在於(1)構造新河床。新河床上的淨水小溪、水生植物、石籠、柳捆等形成河床溼地系統。該系統可以強化河流的自淨能力，有效的淨化水體，改善河流水環境質量，為不同種類的水生生物提供了較好的棲息場所。(2)構造新的主河槽。由於石籠丁壩調節河流水流結構，使河流縱向逐漸形成深潭和淺灘形態。淺灘和深潭的交互形成，可以形成不同的水流狀態，滿足了不同種類水生生物的需求。(3)枯水期可以有效地淨化水體，洪水期，不影響河道的原有功能。總之，本發明可以恢復中小順直河流水體流動的多樣性，提供生物棲息的空間，實現淨汙與防洪功能的統一。本發明的其他優點和效果將在下面繼續說明。
圖1——本發明沿河流縱向上的系統結構示意圖。圖2——圖1中A-A斷面示意圖。圖3——本發明中柳捆護岸結構示意圖。圖4——本發明中複合型護岸結構示意圖。圖中標號表示原河床1、混合料2、新河床3、淨水小溪4、主河槽5、枯水位6、石籠丁壩7、水生植物8、柳捆9、柳捆護岸10、複合型護岸11、石籠12、木樁13、拋石14、礫石15、深潭16、淺灘 17、石塊18、硬質護岸19。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。如圖1、2、3、4 所示本發明主要適用於中小型順直河流，其施工步驟如下沿河道岸坡兩側原河床1 (圖2中虛線所示)上釘下木樁13兩排，並在岸坡與木樁13之間由底層至上層填充由土和碎石構成的混合料2，形成新河床3 ；從硬質護岸19(岸坡)向河道中間斜向設置石籠丁壩7至河道寬1/3止；在新河床3上挖出多個淨水小溪4， 淨水小溪4由礫石15構成，其河床底部位於枯水位之下，在枯水期流經淨水小溪4的河流水體在礫石的過濾以及周邊水生植物8的吸收作用下得到有效淨化；河床入口處設置石籠丁壩7 ；在新河床3近護岸兩側種植柳捆9、石籠12、水生植物8，與淨水小溪4共同形成河床溼地系統；在淺灘17的迎水面一側木樁13與柳捆9共同構成柳捆護岸10，深潭16迎水面一側木樁13、石籠12、拋石14與柳捆9共同構成複合型護岸11 ；淨水小溪4入口處設置的是石籠丁壩7，淨水小溪4中拋置石塊18。複合型護岸11是將預製好的石籠12自底部向上相互捆綁疊放至水面上，將略短於石籠長度的柳捆9置於石籠12側面，石籠填充礫石，石籠的上部覆土種植水生植物8。柳捆護岸10採用長為1500mm，直徑為200mm的松樹原木做木樁13，木樁13的間距300mm，將柳樹梢紮成捆，柳梢捆長為400mm，直徑為100mm，柳捆9與木樁13相連，柳捆9 外側採用土工布。石籠丁壩7上遊側形成淺灘17，下遊側形成深潭16 ；石籠丁壩7在河道兩側交錯布設，從而河床縱向以及橫向逐漸形成相互交錯的深潭16和淺灘17形態。複合型護岸11採用長為1500mm，直徑為200mm的松樹原木做木樁13，木樁13間距300mm，木樁13迎水面一側採用拋石14固腳，另一側為石籠12。河流縱向蜿蜒形態構建完成後，礫石、粗砂和土壤等基質和植物根系表面將生長大量微生物並形成生物膜。當河流水體或者汙水廠達標排放尾水進入河流時，首先岸邊的植物吸收一些營養物質，水中的ss(固體懸浮物)被礫石、粗砂和土壤及植物根系阻擋截留，有機質通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以清除。淺灘和深潭的形成，增加河床的比表面積，使得附著在河床上的微生物的數量大大增加，增強水體的自淨能力。此外，淺灘16和深潭17的形成，使得水體產生不同的流速帶，使得河流在橫向和縱向上形成適宜水生生物棲息生存的多樣化環境，有利於河流生物多樣性和生態系統健康。同時，柳捆護岸和複合護岸可以起到保護岸坡的作用，減少對護岸的衝刷。
權利要求
1.中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其步驟在於(1)用木樁圍封河道岸坡兩側，在木樁與河道岸坡之間由底層至上層填充混合料，形成新河床，兩排木樁之間形成主河槽；(2)在新河床一側放置柳捆或石籠；在主河槽一側放置拋石；(3)從河道岸坡向河道中間斜向設置石籠丁壩至河道中；(4)在新河床上開挖多個淨水小溪並種植水生植物。
2.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於木樁採用長為1500mm，直徑為200mm的松樹原木，木樁間距300mm。
3.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於所述石籠丁壩是將石塊和碎石裝入預製的噴塑的鐵絲網籠內，將鐵絲網籠自主河槽底部向上疊放至水面處，並從遠岸點至近岸點次序依次緊密安放並相互捆綁構成的。
4.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於石籠丁壩上遊側形成淺灘，下遊側形成深潭；石籠丁壩在河道兩側交錯布設，從而河床縱向以及橫向逐漸形成相互交錯的深潭和淺灘形態。
5.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於新河床一側柳梢捆長為400mm，直徑為100mm，柳捆與木樁相連，柳捆外側採用土工布。
6.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於在淺灘的迎水面一側木樁與柳捆共同構成柳捆護岸，深潭迎水面一側木樁、石籠、拋石與柳捆共同構成複合型護岸。
7.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於石籠丁壩至河道中達到河道寬1/3止。
8.根據權利要求1所述的中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法，其特徵在於在新河床上挖出多個淨水小溪，淨水小溪由礫石15構成，其底部位於枯水位之下。
全文摘要
本發明涉及中小順直河流縱向蜿蜒形態構建方法。本發明用木樁圍封河道岸坡兩側，在木樁與河道岸坡之間由底層至上層填充混合料，形成新河床，兩排木樁之間形成主河槽；在兩排木樁新河床一側放置柳捆或石籠；在主河槽一側放置拋石；從岸坡向河道中間斜向設置石籠丁壩至河道中；在新河床上開挖多個淨水小溪並種植水生植物。本發明解決了人工順直河道不適於多種動物的生存和生長，特別是水生動物的棲息和產卵繁殖場所有限，導致多種物種消亡等缺陷。本發明有效的淨化水體，改善河流水環境質量，為不同種類水生生物提供了較好棲息場所，形成不同水流狀態，滿足不同種類水生生物需求，不影響河道原有功能，實現淨汙與防洪功能的統一。
文檔編號E02B3/02GK102220745SQ20111004372
公開日2011年10月19日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者侯俊, 楊傳清, 王沛芳, 王超, 錢進 申請人:河海大學