CN104612102B - 一种河道生态过滤系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道生态过滤系统，包括砾石过滤区、植物恢复区和生态袋恢复区，所述生态袋恢复区包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，包括基底和设置于所述基底上方的防护部，所述防护部包括至少2层沿平行于坡面方向设置的淤泥生态袋，相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣。本发明还公开了一种河道生态过滤系统的施工方法，包括砾石过滤区的施工步骤和植物恢复区的施工步骤，还包括生态袋恢复区的施工步骤，本发明在清淤的同时，就地变废为宝，将难处理，难堆积的淤泥加以利用，采用生态恢复技术，使本地优势水生植物可以在淤泥生态上生长，在护坡的同时加强了水生态恢复的功能，一举两得。

Description

一种河道生态过滤系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种生态过滤系统，具体涉及一种河道生态过滤系统及其施工方法，属于水利治理技术领域。

背景技术

传统的水利边坡防护方案多采用砌石、混凝土或钢筋混凝土等硬性材料，修建成直线型河道或渠道，这种护坡方案阻断了河水与地下水的交流，同时破坏了土壤的酸碱度，导致很多动植物、微生物群落失去其生长繁衍环境，生态链遭到破坏而消失甚至灭绝，河道自净能力消失，再加上农村生活污水和城市污水的共同作用，使河道湖泊进入黑恶臭的恶性循环。

可见，传统的水泥喷浆和浆砌石等刚性技术和材料只能起到防护作用，还破坏环境，造价高昂，而且不具有可持续性和生态型。

近年来出现的生态袋是一种柔性护坡形式，也是高速公路边坡绿化、市政绿化、园林绿化、荒山、矿山修复、河岸护坡以及内河整治中重要的施工方法之一。但是现有的生态袋通常采用平面结构的袋体，经过简单的装填和码放，使得袋与袋之间留下较大的间隙，造成生态袋用量的浪费，且不利于整体结构的稳定，影响施工质量和美观效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种经济实用，结构稳定，既能起到防护作用又不影响美观的采用生态袋的河道过滤系统及其施工方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种河道生态过滤系统，包括砾石过滤区、植物恢复区和生态袋恢复区，所述植物恢复区设置于所述砾石过滤区的下游，所述生态袋恢复区设置于所述植物恢复区的下游，所述生态袋恢复区包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，所述淤泥生态块的坡面坡度为1:1.5；

所述淤泥生态块包括基底和设置于所述基底上方的防护部，所述基底包括1~2层沿垂直于坡面方向放置的淤泥生态袋，所述防护部包括至少2层沿平行于坡面方向设置的淤泥生态袋，所述防护部中相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣。

进一步地，所述淤泥生态块的坡面上设置植物防护面。

进一步地，所述淤泥生态袋包括基础层、填装种植土的种植层和袋口，所述基础层位于所述淤泥生态袋的底部，其高度为2~5cm，所述基础层填装级配为20-50mm的碎石；

所述种植层设置于所述基础层的上方，所述种植层填装淤泥、沙土和粘土，填装比例为淤泥：沙土：粘土=5:3：2；

所述袋口设置于所述种植层的上方，通过封口与所述种植层分隔。

进一步地，所述防护部中的每层淤泥生态袋交错设置，相邻两个淤泥生态袋的间隙为其上层淤泥生态袋的中轴线。

进一步地，所述砾石过滤区平铺设置于河道中心，包括砾石部和植物部，所述砾石部为平铺3层的砾石，所述砾石的粒径为30-70mm；所述植物部分列于所述砾石部的两侧，分别为交替设置的金鱼藻种植块和狐尾藻种植块。

进一步地，所述植物恢复区沿河道两岸相对设置，每侧的植物恢复区以块状交替设置芦苇、香蒲、再力花和梭鱼草。

本发明还提供了一种河道生态过滤系统的施工方法，包括砾石过滤区的施工步骤和植物恢复区的施工步骤，还包括生态袋恢复区的施工步骤，生态袋恢复区包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，淤泥生态块的施工步骤具体为：

①清除基底表面浮土并适度地对基底进行整平之后，将淤泥生态袋沿垂直于坡面方向放置1~2层；

②在基底上安装防护部，防护部的淤泥生态袋沿平行于坡面方向码放，相邻两个淤泥生态袋之间的空隙为3-5cm，相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣，码放好防护部后，淤泥生态块的坡面坡度为1:1.5；

③码放后，进行人工夯实，人工夯实后，相邻两个淤泥生态袋之间的空隙填满，淤泥生态袋的厚度为14-15cm或15-19cm；

淤泥生态袋安装完毕后，对淤泥生态袋人工喷洒水，使水均匀渗入淤泥生态袋内，然后进行防护植物的种植。

进一步地，施工过程中使用的淤泥生态袋的制备步骤如下：

①将淤泥生态袋的基础层装入级配为20-50mm的碎石，先将袋体的2个角填至饱满，然后将碎石平铺2-5cm高；

②将淤泥生态袋的种植层填装淤泥、沙土和粘土的混合物，混合物的比例为淤泥：沙土：粘土=5:3：2；

③对淤泥生态袋进行封口，封口处距离袋口7~10cm。

本发明的有益效果是：采用本发明所述的一种河道生态过滤系统及其施工方法，节约了生态袋的数量，有序的码放，保证了坡面的整齐美观，连接扣的设置，确保生态袋之间被安全的互锁扣牢，保证了施工质量，总之，既能起到防护作用，又能节省资源，具有可持续性和生态性。

附图说明

图1为本发明所述的一种河道生态过滤系统的系统示意图；

图2为本发明所述的一种河道生态过滤系统的淤泥生态块的结构示意图；

图3为本发明所述的一种河道生态过滤系统的淤泥生态袋的结构示意图；

图4为本发明所述的一种河道生态过滤系统的砾石过滤区的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种河道生态过滤系统及其施工方法，如图1、图2、图3和图4所示，一种河道生态过滤系统，包括砾石过滤区1、植物恢复区2和生态袋恢复区3，所述砾石过滤区1平铺设置于河道中心，包括砾石部10和植物部，所述砾石部10为平铺3层的砾石，所述砾石的粒径为30-70mm，平铺在河道的中心位置，平铺面积为宽5米，长20米，共计铺设3层；

所述植物部分列于所述砾石部10的两侧，分别为交替设置的金鱼藻种植块11和狐尾藻种植块12，每块种植面积为5米×2米，共计种植8块,种植密度（/m²）为：狐尾藻，32芽，4芽/丛；金鱼藻，32芽，4芽/丛；

所述植物恢复区2设置于所述砾石过滤区1的下游，所述生态袋恢复区3设置于所述植物恢复区2的下游，植物恢复区2沿河道两岸相对设置，每侧的植物恢复区2以块状交替设置芦苇、香蒲、再力花和梭鱼草，每块种植面积为5米×3米。块间间隔约3米；种植密度（/m²）为：芦苇，20芽，2芽/兜；香蒲，12单株；再力花，30芽，3芽/丛；梭鱼草，16芽，2芽/兜，在每块的岸边边角处种植一丛（共8株）黄花鸢尾，作为景观点缀。

所述生态袋恢复区3包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，每块面积7米×20米。坡面上设置植物防护面，坡面坡度为1:1.5；所述淤泥生态块包括基底5和设置于所述基底上方的防护部6，所述基底5包括1~2层沿垂直于坡面方向放置的淤泥生态袋，所述防护部6包括至少2层沿平行于坡面方向设置的淤泥生态袋，每层淤泥生态袋交错设置，相邻两个淤泥生态袋的间隙为其上层淤泥生态袋的中轴线，相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣4。

所述淤泥生态袋包括基础层7、填装种植土的种植层8和袋口9，所述基础层7位于所述淤泥生态袋的底部，其高度为2~5cm，所述基础层7填装级配为20-50mm的碎石。

所述种植层8设置于所述基础层7的上方，所述种植层8填装淤泥、沙土和粘土，填装比例为淤泥：沙土：粘土=5:3：2。

所述袋口9设置于所述种植层8的上方，通过封口与所述种植层8分隔。

关于施工方法，在安装前应根据施工图纸制作坡度控制木架，并拉线控制分段阶梯内的坡度及坡角线均一致，要求木架结实稳定，根据施工长度及后边坡形状确定布置数量，在施工过程中应实时控制高程，以保证坡面整齐划一。

当清除基底表面浮土并适度地对基底进行整平之后，将填满碎石的生态袋（碎石级配20-50mm）沿垂直于坡面方向放在基底（根据情况可以外高内低），基础层以上部分安装过程应沿平行于坡面方向码放并满足以下要求：

a）码放时生态袋间留出3-5cm空隙，以保证压实后的生态袋袋尾与袋头相接，但不产生搭接；并应保证码放后的生态袋外侧平顺、圆滑；

b）每层码放后的生态袋，要进行人工夯实并控制生态袋厚度为14-15cm、15-19cm，外侧要拍平成一个平面，主要是美观；

c）放置底部层生态袋，放置一个平安标准连接扣以使它均匀横跨相邻两个生态袋；

d）放置生态袋的第二层；

e）用同样的方式在整个墙体的建筑中重复同样的动作；

f）沿着生态袋踩踏，或者夯实生态袋的顶部，将会有助于确保生态袋之间被安全的互锁扣牢。

回填土一般应采用基槽中挖出的土，但不得含有有机杂质。若含有机杂质过多，使用前应过筛，其粒径不大于50mm，含水率应符合规定（一般为16%左右）。

夯实一般靠近平安生态袋部分采用人工夯实的方法，一般采用木夯，每层夯实厚度不大于20cm，夯实度应达到85%。如果后侧回填土较宽，距离生态袋30cm以外的部分可以采用机械夯实，单层夯实厚度应不大于30cm，夯实系数应达到94%。

当生态袋安装完成后，应尽快对生态袋表面进行种植，使植物尽快覆盖在生态袋表面，减少因为紫外线照射而影响生态袋的工程强度和寿命。当绿化施工受限，生态袋暴露时间不应大于2周，否则应使用覆盖物（无纺布）或撒土对生态袋表面进行覆盖。

在进行绿化施工前应对生态袋表面进行如下处理：

a)人工喷洒后水均匀渗入生态袋内种植土的深度为10-15cm;

b)人工用铁锹将袋内结块的土块拍碎，使工程生态袋的表面和袋内种植土不产生缝隙。

当种子正常发芽后，生长到3-4cm（约20天左右）时可撤掉苫盖物。根据当地的气候情况进行喷洒水，每三天一次，喷洒水时要保证足量、喷洒均匀、全面，喷洒时喷头不能直接冲刷局部或者整个坡面。直到植物覆盖整个坡面（约60天后），根系深入生态袋内土层，进入正常生长期养护阶段。

当植物覆盖整个坡面（种植后约60天）时，进入正常养护阶段，正常养护管理的主要包括：（1）修剪，（2）施肥，（3）浇水，（4）病虫害防治。

（1）修剪：植物都具有再生特点，护坡草经修剪后，有三个再生部位。

①被剪去的上部叶片的老叶仍可保持继续生长；

②修剪时未被伤害的幼叶可长大；

③护坡草可以蘖分叶，分蘖节可以产生部分枝叶。

由于护坡草中生长过快的冷季型草会影响发芽和生长较慢的灌木及其它草本植物的生长状况，所以修剪生长快的植物后有利于灌木及其它生长较慢的草本植物通风、透光、生长等。护坡冷季型草的修剪留草高度因草的类型、用途、生长状况、密度等而定，一般草的适宜留草高度为5-8cm,并且当草生长到约12cm时再次及时修剪。

草坪草的修剪应遵循三分之一的原则，来确定剪除部分的高度与修剪频繁率，如果一次剪取的草太多，即多于草总量的三分之一，则会由于叶面积的大量损失而导致草坪草光合能力的急剧下降，影响草的正常生长，从而影响草的质量与寿命。

修剪时间与修剪频率，修剪时间与草的生长发育状况和阶段有关。不同的草其生长发育的最佳时间不同，在适宜生长阶段草生长迅速，分蘖旺盛。因此，修剪时间多放在草的适应生长时间，修剪次数也较频。护坡冷季型草其生长发育旺盛期在夏季6—8月份，所以应集中在这个时间修剪。修剪频率也是根据具体草坪的留草高度而定，并应遵循三分之一的原则，所以草的留草高度越低，需修剪的次数越高，频率就越快。

施肥是草养护培育的重要措施，适时的施肥为草提供生长发育所需养料，改善草质地和持久性。已建成护坡草每亩每年施肥2次，早春与早秋。3—4月早春肥可使草坪草提前2周左右发芽、提前返青、还可使冷季型草在夏季一年生杂草萌生之前恢复损伤与生长，对杂草起抑制作用。8—9月的早秧肥不仅可延长青绿期至晚秋或早冬，有助于草坪的越冬还可促进第二年生长和新分蘖枝根茎的生长。

建成护坡草的施肥多为含有N、P、K的无机肥，常用的有硝酸铵、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾、硝酸钾等。护坡草每次每亩的肥料用量一般为５～８kg,N:P:K约为10:8:6，切记浓度勿大，以免灼伤植物。

植物组织含水量达80%以上，水分含量下降就会产生萎蔫，下降到60%时就会导致死亡，适宜的灌水对维持植物的正常生长发育与新陈代谢，促进植物体内养分的吸收及运转，保持植物体温度的恒定有很大意义。黄昏是灌水的最好时间，灌水量多少以耗水量而定。天气炎热时更多一些，一般可检查土壤中水的实际深度，当土壤润湿到20cm时，护坡就有足够的水分供给植物。

若发现病虫害时要及时喷洒杀虫剂、杀菌剂，可按药剂说明实施。

采用本发明所述的一种河道生态过滤系统及其施工方法，节约了生态袋的数量，有序的码放，保证了坡面的整齐美观，平安标准连接扣的设置，确保生态袋之间被安全的互锁扣牢，保证了施工质量，总之，既能起到防护作用，又能节省资源，具有可持续性和生态型。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种河道生态过滤系统，包括砾石过滤区（1）、植物恢复区（2）和生态袋恢复区（3），所述植物恢复区（2）设置于所述砾石过滤区（1）的下游，所述生态袋恢复区（3）设置于所述植物恢复区（2）的下游，其特征在于，所述生态袋恢复区（3）包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，所述淤泥生态块的坡面坡度为1:1.5；

所述淤泥生态块包括基底（5）和设置于所述基底上方的防护部（6），所述基底（5）包括1~2层沿垂直于坡面方向放置的淤泥生态袋，所述防护部（6）包括至少2层沿平行于坡面方向设置的淤泥生态袋，所述防护部（6）中相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣（4）。

2.根据权利要求1所述的一种河道生态过滤系统，其特征在于，所述淤泥生态块的坡面上设置植物防护面。

3.根据权利要求1所述的一种河道生态过滤系统，其特征在于，所述淤泥生态袋包括基础层（7）、填装种植土的种植层（8）和袋口（9），

所述基础层（7）位于所述淤泥生态袋的底部，其高度为2~5cm，所述基础层（7）填装级配为20-50mm的碎石；

所述种植层（8）设置于所述基础层（7）的上方，所述种植层（8）填装淤泥、沙土和粘土，填装比例为淤泥：沙土：粘土=5:3：2；

所述袋口（9）设置于所述种植层（8）的上方，通过封口与所述种植层（8）分隔。

4.根据权利要求1所述的一种河道生态过滤系统，其特征在于，所述防护部（6）中的每层淤泥生态袋交错设置，相邻两个淤泥生态袋的间隙为其上层淤泥生态袋的中轴线。

5.根据权利要求1所述的一种河道生态过滤系统，其特征在于，所述砾石过滤区（1）平铺设置于河道中心，包括砾石部（10）和植物部，所述砾石部（10）为平铺3层的砾石，所述砾石的粒径为30-70mm；所述植物部分列于所述砾石部（10）的两侧，分别为交替设置的金鱼藻种植块（11）和狐尾藻种植块（12）。

6.根据权利要求1所述的一种河道生态过滤系统，其特征在于，所述植物恢复区（2）沿河道两岸相对设置，每侧的植物恢复区（2）以块状交替设置芦苇、香蒲、再力花和梭鱼草。

7.一种河道生态过滤系统的施工方法，包括砾石过滤区（1）、植物恢复区（2）和生态袋恢复区（3），所述植物恢复区（2）设置于所述砾石过滤区（1）的下游，所述生态袋恢复区（3）设置于所述植物恢复区（2）的下游，本方法包括砾石过滤区（1）的施工步骤和植物恢复区（2）的施工步骤，其特征在于，还包括生态袋恢复区（3）的施工步骤，生态袋恢复区（3）包括至少2个淤泥生态块，所述淤泥生态块沿河道两岸交错设置，淤泥生态块的施工步骤具体为：

①清除基底表面浮土并适度地对基底进行整平之后，将淤泥生态袋沿垂直于坡面方向放置1~2层；

②在基底上安装防护部（6），防护部（6）的淤泥生态袋沿平行于坡面方向码放，相邻两个淤泥生态袋之间的空隙为3-5cm，相邻两个淤泥生态袋之间横跨设置一个连接扣（4），码放好防护部（6）后，淤泥生态块的坡面坡度为1:1.5；

③码放后，进行人工夯实，人工夯实后，相邻两个淤泥生态袋之间的空隙填满，淤泥生态袋的厚度为14-15cm或15-19cm；

④淤泥生态袋安装完毕后，对淤泥生态袋人工喷洒水，使水均匀渗入淤泥生态袋内，然后进行防护植物的种植。

8.根据权利要求7所述的河道生态过滤系统的施工方法，其特征在于，施工过程中使用的淤泥生态袋的制备步骤如下：

①将淤泥生态袋的基础层（7）装入级配为20-50mm的碎石，先将袋体的2个角填至饱满，然后将碎石平铺2-5cm高；

②将淤泥生态袋的种植层（8）填装淤泥、沙土和粘土的混合物，混合物的比例为淤泥：沙土：粘土=5:3：2；

③对淤泥生态袋进行封口，封口处距离袋口7~10cm。