CN100445470C - 一种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统 - Google Patents

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一种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统。涉及湖泊、水库岸边和其他水体的保护和修复。系统由多个潜坝组成,潜坝外观呈Y字形,左、右支体部与原岸边带毗邻,主体部伸向水体。潜坝由抛石区和种植区构成,在种植区内栽种挺水植物。潜水丁坝系统抛石工程隐于水下,在岸边区以不等间隔构筑潜坝群,形成门字结构并促使颗粒物沉降,保护和修复原有岸边带。在潜坝头部架设漂浮体结构,起消浪消能作用,并使粗颗粒物在潜坝头部区域沉积,水流及其携带的细颗粒物、藻类等通过漂浮体结构在潜坝支体部和岸边区沉积,从而实现对较大范围水体的净化。潜坝系统为其它水生生物生长和栖息创造条件,加速稳定岸边带的形成。

Description

—种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统技术领域 本发明涉及湖泊、水库等水体岸边的保护和修复,尤其是一种用于岸边防护并有利于多种生 物繁育的潜水丁坝系统。背聚技术 人类霈要保护水体的岸坡,在进行岸边防护过程中,要注重水道行洪、排涝、水质净化、水 环境改善和生物多样性提高。丁坝和潜坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物,其主要功能为保护河岸不 受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏,传统的目的比较单一,没有考虑生物多样性的构建。发明内容 本发明的目的是构筑一种潜水丁坝系统,利用0然水动力势能运送泥沙等颗粒物到岸边,强 化泥沙在岸边预定沉积区内的淤积,为岸边水生生物的生长和栖息提供一个良好的环境,从而有效改善岸 边区域的水体水质。该发明为一突出岸边且潜没于水面下的构造物,藉由其形状(坝顶水深、坝宽、坡度、空隙)使入射 波产生破碎、分裂、渗透、反射或折射等行为,以减衰入射波能量或改变其进行方向,抑制坝背后的透过 波能。发明主要在湖泊、水库等水体岸边构筑。发明的平面结构为Y字形,其中Y字形的上半部分分叉紧 贴原岸边带,Y字形分叉之间的夹角可变动,Y字形的下半部分伸向水体。其主轴方向基本与岸边垂直或 根据主水流方向略作调整。潜水丁坝外观由左支体部、右支体部、结合部、主体部和头部组成。为加强潜 水丁坝的稳定性和抗风浪能力,主体部和头部边坡的坡度较缓,顶宽稍宽,支体部内外两侧由于与原岸边 带毗邻,修筑坡度稍陡,顶宽稍窄。潜水丁坝的头部是直迎风浪冲刷严重的部位,因此在潜坝头部靠近水 流主方向处延伸出一平台,其顶宽约与主体部顶宽相等。潜水丁坝抛石工程隐于水下。在潜水丁坝的头部区域架设漂浮体结构。此结构用竹排构建,四角用地 锚或钢筋进行牵引固定。漂浮体的主轴方向与潜水丁坝的主轴方向垂直。采用潜水丁坝加漂浮体的组合, 能够实现泥沙颗粒物的分级。粗颗粒泥沙在潜水丁坝的头部R域进行沉积,水流及其携带的藻类、细颗粒 泥沙等从漂浮体下方流向岸边,在潜水丁坝的支体部和近岸区域沉积,使污染物得到净化,从而实现对广 大水体的水质净化。潜水丁坝的底基和边坡用块石抛筑。潜坝内部以种植介质填充,这部分区域称为潜水丁坝的种植区。 下层种植介质为种植土或泥石混合料。上层种植介质配方为土 :粗砂(2~5 mm):碎石(2(K80 mm)以 1:1:2比例配制,随着时间推移,种植区表面的土和粗砂可被水流和波浪冲走,碎石的比例得以提髙,对下层种植介质和潜水丁坝坝体起到保护作用。在种植区和抛石区之间用易降解的土工合成材料分隔。 在局部风浪和水流特大区域,为了增加边坡块石层上方的稳固性和抵御风浪能力,可以在支体部、主体部、头部边坡抛石层顶部增设内装碎石(2(K抑mm)的圆柱形石笼进行加固,石笼与石笼之间采用角形 钢筋进行箍定。在潜水丁坝的种植区内栽种芦苇、菰等挺水植物。潜水丁坝的Y字形状自岸边向水体由宽变窄,有利 于岸边水生植物向水体深扎生长。潜水丁坝顶部在水面下的淹没深度根据常年水位波动情况和栽种的水生 植物种类不同而定。潜水丁坝系统由多个潜坝组成,在浅水岸边区域以不等间隔进行修建,形成潜水丁坝群,从而促使泥 沙颗粒物沉积在岸边区形成门字形结构,保护和修复原有岸边带。潜水丁坝通过增加岸边的水力糙率,消 浪促淤,给其它水生生物的生长和栖息创造条件。潜水丁坝系统的益处在于修建的潜水丁坝工程量较小, 通过诱导性生态恢复工程来保护和稳定现有岸边带系统,成本较低。此外,系统对水循环妨碍较小,且对 生态环境影响较小,加上主要结构物不露出水面,'无损于视觉景观,保证了岸边区域的景观美化。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 附图说明图1是单个潜水丁坝的外观立体结构示意图。 图2是单个潜水丁坝的平面结构示意图。 图3是潜水丁坝主体部分的横剖面示意图。图中(1)左支体部,(2)右支体部,(3)结合部,(4)主体部,(5)头部,(6)漂浮体结构,(7)种植 区,(8)石笼,(9〉抛石区。左支体部与右支体部对称分布,头部的平台可在潜水丁坝主轴方向的左側或右側,根据常见水流方向而定。具体实施方式实施例l:图1中,单个潜水丁坝的外观形状为Y字形,其中Y字形的上半部分分叉(左支体部(1),右支体部(2)) 紧贴着岸边带己有芦苇型湿地,左、右支体部在结合部(3)处的夹角为67。。潜坝主轴延伸方向与岸边带 基本垂直。潜坝主体部(4)边坡坡度选为1:3。支体部的内外侧由于与已有芦韦带批邻,修筑坡度分别为 1:2和1:1.5。潜坝支体部顶宽为1 m,长度为8 m。主体部顶部长度为15 m或20 m,宽度为1.5 m。在潜 坝的头部(5)靠近常见水流方向处伸出一个宽度为2m的平台(图1)。在潜坝的底部和侧面分别为20cm 厚度的块石层(图2,图3),起加固和防护作用.在潜水丁坝种植区(7)栽种挺水植物卢苹、菰,表层 覆以10cm厚度的碎石(02O~5Omm)(图2,图3),以减少下层种植土的散失。潜坝顶部高程与正常水 位高程之差为60cm (图2)。种植区表面碎石层之下是挺水植物培养基一种植土, 土层厚度为50cm, 主耍取自当地芦苇分布区或者其他耕层七壤。采取原位土壤连同挺水植物作为一体,装入竹筐或柳赛(规 格为70 X 40 X 45 cm3,壁厚1 cm)中,然后放在底部块石层之上。竹筐位于挺水植物种植区的中央,其外 罔以种植土或泥石混合料填实。整个种植区外面铺垫土工合成材料(图3),防止土壤被波浪冲刷而散失。实施例2:与实施例l相同,在潜水丁坝的头部架设竹排(6)(图1,图2),通常应用于风浪作用力强掏蚀严重的区 域。每组竹排宽度为2m,长度为20m,制作竹排用竹直径为10~15 cm。架设好的竹排溧浮于水面,竹排 四角用地锚进行牵引固定。每个地锚块的规格为0.8X0.8X0.5 m3,牵引绳索的直径为16mm。 实施例3:与实施例1相同,在潜水丁坝的支体部、主体部和头部边坡抛石层顶部加设内装碎石的圆柱形石笼(8) 进行加固(图1,图2,图3)。石笼网为金属线材编织的角形网(六角网)制成的网箱,外观呈圆柱形(截 面03Ocm)。六角网网目尺寸为80X100 mm2,使用12号热镀锌铁丝(线径2.6mm)。要求石笼有底和盖, 内部填装468石子。为了防止石笼中石子漏出,在石笼内部衬以聚乙烯石笼网,网孔大小以石子不漏出为 宜。单个石笼长度为lm,石笼与石笼之间采用角形钢筋(幽12 mm)进行箍定。增设石笼主耍在风浪较 大和冲刷严重的区域使用。

Claims (5)

1、一种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统,其特征是:系统由二个以上潜水丁坝组成;潜坝外观呈Y字形,由左支体部、右支体部、结合部、主体部和头部组成;坝基和边坡用块石抛筑,种植区以种植介质填充,并栽种挺水植物,抛石区、种植区之间以易降解的土工合成材料分隔;支体部与原岸边带毗邻,支体间夹角可变动,主体部延伸方向与岸边带垂直;潜坝抛石工程隐于水下;在头部架设漂浮体结构。
2、 根据权利要求1所述的潜水丁坝系统,其特征是在岸边水体由多个潜水丁坝以不等间隔构成潜坝群, 形成门字形结构。
3、 根据权利要求1所述的潜水丁坝系统,其特征是主体部和头部边坡较缓,支体部边坡较陡,在头部伸 出一平台。
4、 根据权利要求1所述的潜水丁坝系统,其特征是下层种植介质为种植土或泥石混合料,上层种植介质用土 :粗砂:碎石以l:i:2比例配制。
5、 根据权利要求1所述的潜水丁坝系统,其特征是漂浮体结构用竹排构建,四角用地锚或钢筋牵引固定,漂浮体主轴方向与潜坝主体方向垂直。
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