CN104631380A - 一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法 - Google Patents

一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,充分利用河床空间,将河床断面由内向外依次设计为中心主河槽、梯级二维表面流基床以及岸边配水渠等功能区域,其间保持一定的水位梯度。利用河流纵向水力坡降和上游剩余位置水头,在修复单元进口端设分水短坝等设施,将河道上游来水按比例分配至岸边配水渠与中心主河槽。配水渠内侧设均匀分布的配水堰再将河水配置至梯级表面流滤水基床,并以近似垂直于中泓线的横向流态流经梯级基床,基床内填充基质,种植水生植物,建立完善的生态系统,同时强化净化水质,修复河流生态系统,基床出水汇入中心主河槽,从而完成一个单元的岸边式梯级二维表面流滤水河床的原位生态修复。

Description

一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法
技术领域
本发明涉及一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,用于季节性河流、污染(微污染)河流以及中小流量河流的河床原位生态修复、水质强化净化、增加河道三维绿量以及营造水体景观的环境保护技术。
背景技术
我国水环境污染形势十分严峻,污染控制技术需求迫切,尤其是季节性的城市河道,河道岸边及缓冲带空间被严重侵占,往往被塑造成为占用空间较小的矩形断面,平水期或枯水期水流仅局限于部分河床空间,造成大面积的河床裸露,景观性差,环境承载力弱。同时岸边与河床作为水生生态系统中水—土界面物质、能量交换最强烈的区域由于传统硬化防护的措施而被剥夺,水流在河床上往往呈一股或多股细小水流向下游流动,断面水力半径较小,流速较快,河床中水—土界面物质交换功能和交互作用受到限制,水体自净能力弱,水质一旦受到污染得不到快速有效地恢复。
对于季节性污染河道,或者是由于城市排水接管率升高导致流量降低且污染严重的城市中小水体,传统的水质改善措施通常是引水冲洗、异位处理以及原位性植物措施(如生态浮岛)等。一方面由于河流水文的随机性特点,上述工艺运行复杂、受限因素多、管理难度较大、运行费用高。另一方面,河水水位季节性变化剧烈,传统的原位性修复措施中植物的立地条件较差,单一的植物修复和异位处理的水质净化技术不能有效抵御频发的洪水侵扰与淘刷,生态修复和水质净化效果难以持久。
因此,本发明基于河流水文随机性的特点,充分挖掘现有受损河床空间,通过构建一种岸边式梯级二维表面流生态滤水河床,实施河床原位性的生态修复,强化河床水土界面的物质交换功能,提高水质净化能力,增加河道三维绿量,改善生态修复效应,营造水体景观。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,在保留和强化河流过水、生态、景观、游乐等功能的前提下,能够挖掘并充分利用受挤压的河床生态空间,对污染(微污染)河流以及城市中小水体原位性生态修复,强化净化水质,还可以增加河道三维绿量,营造水体景观。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,沿河道纵向设置若干修复单元;每个修复单元中将河床断面设计为岸边配水渠、梯级表面流滤水基床和中心主河槽等三个功能分区,岸边配水渠设置在岸边坡脚,岸边配水渠和中心主河槽之间通过梯级表面流滤水基床过渡;岸边配水渠、梯级表面流滤水基床和中心主河槽的水位高度梯度降低,纵向坡降与河道的纵向坡降保持一致;在梯级表面流滤水基床内填充基质并种植水生植物;利用河流上游、下游的纵向水力坡降,通过上游进口端的分水短坝等设施,将河流上游的河水按比例分配至岸边配水渠与中心主河槽,岸边配水渠再将河水配置至梯级表面流滤水基床,梯级表面流滤水基床的出水汇入中心主河槽,与河水的纵向流动共同形成二维表面流。
所述修复单元的长度按照如下方式确定:该修复单元的上游进口断面和下游出口断面的竖向高度落差为1.0~1.5m;当河道纵向坡降小于5‰时,为保证梯级表面流滤水基床床面水力均匀,设计修复单元的长度不宜超过200m。
在每个修复单元,横向水流由岸边配水渠流向中心主河槽方向,纵向是平行于河流纵向的流动;梯级表面流滤水基床以横向水流流线为主,中心主河槽在沿线除了接受梯级表面流滤水基床的出水外,主要流态是由上游至下游的纵向水流。
所述梯级表面流滤水基床的总宽度越大,水—土界面物质交换作用越强烈,河道三维绿量越大,生态修复和水质净化效益越显著;梯级表面流滤水基床由岸边配水渠向中心主河槽的横向方向设计为水位依次降低的台阶结构(一般不小于2个台阶),每层台阶的横向宽度为2~5m,台阶的数目和横向宽度根据河床宽度设定,相邻台阶的水位相差0.2~0.5m,上层台阶中的河水通过景观跌落的方式进入下层台阶,直至汇入中心主河槽。通过景观配水堰的高度控制不同台阶的水位;梯级表面流滤水基床接受岸边配水渠配水,在梯级表面流滤水基床表面形成横向流线为主、兼有纵向流线的二维水流运动。
所述梯级表面流滤水基床中,紧邻岸边配水渠的台阶有效水深为0.3~0.5m;每个台阶的下层填充中粗砂与土的混合基质,上层填充单粒径10~30mm的饱满砾石作为植物生长载体。梯级表面流滤水基床是本系统中水土界面物质交换最为强烈的区域,在梯级表面流滤水基床内填充有流水耐冲刷并适合植物生长的砾石、中粗砂与土的混合物作为植物生长载体,同时也可有效富集微生物,并为鱼类、两栖类等水生动物提供生息繁衍空间。梯级表面流滤水基床清淤后首先填充不小于200mm厚中粗砂与土的混合层(其中,中粗砂的级配为2~5mm,与土的配比约为2:1),然后填充200~400mm厚饱满砾石层(为单粒径10~30mm的颗粒饱满砾石);另外,基质层的填充厚度与梯级表面流滤水基床清淤厚度也有关系,一般基质层的填充总厚度不小于400mm。
所述梯级表面流滤水基床的各台阶之间设隔墙及景观出水堰口,以起到隔水和导流作用,为减少占地面积和非生态硬化材料的占用空间和工程量,隔墙可采用PVC隔板,景观出水堰口可以采用塑石景观跌水堰,在隔墙上每5m设一个景观出水堰口,景观出水堰口的宽度约为0.5m,高度约为0.2m。梯级表面流滤水基床自外而内,上一台阶通过景观出水堰口向下一台阶配水,最后一台阶的水流汇入中心主河槽。各级台阶的景观出水堰口连同岸边配水渠的导流堰口在整个修复单元的平面上以“十字”交叉或交错的方式设置,以延长梯级表面流滤水基床的流水路径,强化梯级表面流滤水基床内水—土界面物质交换功能,强化净化水质。
在梯级表面流滤水基床的床面可以种植美人蕉、花叶芦竹、菖蒲、千屈菜、风车草、水葱等湿生景观型植物,种植密度约8~10丛/m2,2~5芽/丛;根据河道景观需求和植物的生理周期,定期收割与植物换茬予以管养和维护,也可模拟沼泽湿地的自然运行模式。
所述岸边配水渠可采用明渠或上覆盖板的暗渠,上覆盖板可构建为人行漫步道,岸边配水渠内侧出水堰口的潺潺跌水和人行漫道都是人们亲水观水的平台。岸边配水渠有效水深约为0.5m,有效宽度约为1.0m,也可根据人行步道宽度适当变化。上游分配的河水一方面顺着岸边配水渠向下游流动,同时通过渠内侧的出水堰口向梯级表面流滤水基床配水。紧邻梯级表面流滤水基床的一侧设置导流堰口,导流堰口沿河流纵向均匀布置(一般5m左右设置一个导流堰口);每个导流堰口的宽度约0.5m,高度约为0.2m。
所述梯级表面流滤水基床与中心主河槽的之间的岸坡铺设有多孔混凝土砌块进行生态护坡,多孔混凝土生态护坡砌块是由多孔混凝土材料通过模具压制而成的球形或矩形砌块,多孔混凝土材料的抗压强度不小于10MPa,空隙率为15~30%,孔隙水环境pH值小于10。多孔混凝土生态护坡砌块构成的多孔混凝土生态护坡可以抵御中心主河槽水流量的侵蚀与淘刷,同时又可作为生态鱼礁,为水生动物和微型生物提供生息繁衍空间。
一般来说,在上游进口端,岸边配水渠与中心主河槽接受上游端的来水时,分配比例约为1:1。利用河流上游、下游的纵向水力坡降,通过上游进口端的分水短坝设施,将河流上游的河水按比例分配至岸边配水渠与中心主河槽,梯级表面流滤水基床的台阶级数越多,则岸边配水渠来水所占比例越大。上游来水的分配是利用河道上游的剩余位置水头经过配水短坝或导流等设施实现的,设定上游分水短坝向配水渠和中心主河槽的配水长度即可控制分水比例。
在每一个修复单元的下游出口端设置排泥管和阀门井,排泥管径约DN200为宜,采用岸边配水渠增加水力强度的定期冲洗方法可防止泥沙在岸边配水渠中沉积,以减少对梯级表面流滤水基床配水均匀性的影响。排泥管上设控制阀门,仅在排泥、清淤等需要维护时才打开阀门。
本发明构建的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床尤其适用于受污染的季节性河流或小流量城市水体的水质强化净化和生态修复,这类型河流的岸线或缓冲带空间一般被城市建设严重侵占,且平时河道流量较小,或仅保持为基流流量,多在河床中形成单一或多股细小水流,断面水力半径较小,水土界面的交互作用持续时间短暂,水体自净能力较弱,平时大部分河床裸露,杂草重生,垃圾遍及河床,水体景观破碎。本发明所构建的岸边式梯级二维表面流滤水河床在平水期或枯水期等小流量时,扩大了河床断面的水力半径,强化水—土界面物质交换功能,增加河道三维绿量,营造河道景观。在河道行洪时,梯级表面流滤水基床、岸边配水渠以及中心主河槽同时都作为行洪通道,洪峰短时间通过河道后即恢复平日小流量。岸边式梯级二维表面流滤水河床修复方法增加了河道三维绿量,一般达到3.0m3/m2左右,几乎达到了绿地公园的绿量要求,增添了人们亲水近水平台,河道景观及游乐环境得以有效改善,河流生态系统得到一定程度的修复。
上述岸边式梯级二维表面流滤水河床在进行受污染河流或中小水体的水质强化净化与生态修复时,具体包括如下步骤:
(1)河段正常清淤后,按照河道功能要求、河床坡降与纵向地形图计算并确定梯级表面流基床阶数、纵向单元长度、纵向修复单元数、中心主河槽宽度、导流配水以及上游来水分水设施和比例等关键工艺参数,并进行施工图设计。
(2)按照工艺设计的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床,将河流上游来水量按比例通过分水短坝或设施分配至滤床两侧的岸边配水渠中,由配水渠内侧壁的矩形堰口跌水进入各阶表面流滤水基床,其余流量则直接进入中心主河槽,以保持河道的正常水位以及游船通行、生态需水等功能需求。
(3)岸边式梯级二维表面流滤水基床由岸边配水渠向中心主河槽依次设计的水位梯度予以推进,相邻两阶表面流滤水基床的进、出水矩形堰口(或景观塑石跌水堰)“十字”交错设置,形成近似垂直于中泓线的横向流线,同时由于河段上游至下游的纵向坡降还会在基床表面形成纵向流线,因此,在滤床基层表面的流态是纵向和横向的二维表面流。各阶基床的有效水深为0.2~0.5m,依靠基床表面的自由复氧和水生动植物、微生物的综合净化作用,各阶基床内均可形成完善的生态系统,强化净化水质,增加河道绿量,营造河道景观。
(4)岸边式梯级二维表面流滤水河床中靠近中心主河槽的一阶滤水基床出水汇入中心主河槽,在修复单元的下游出口处中心主河槽的流量基本恢复河流流量。再通过下一单元的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床修复单元持续修复河流生态,强化净化水质。在实际工程中,多个纵向修复单元首尾相接,连续修复河段,持续水质净化,并最终完成河道的生态修复和水体景观营造。
(5)岸边式梯级二维表面流生态滤水河床沿修复河道中泓线向下游推进的过程中,由于市政排水管网的截污措施不完善等原因,难免遇到市政污水排出口和雨水排出口,这时可将市政排水管直接引导至岸边配水渠,继而由二维表面流滤水基床完成梯级水质净化,最后汇入中心主河槽。
(6)岸边式梯级二维表面流生态滤水河床的中心主河槽两侧与其临近一阶的表面流基床交汇处采用多孔混凝土生态护坡,一方面用于支撑临近的滤水基床保持其稳定性,同时作为中心主河槽的生态护坡和护脚,避免中心主河槽中水流对岸坡的侵蚀和淘刷,多孔混凝土护坡的孔隙结构还可作为中心主河槽的生态鱼礁,提供鱼类、两栖动物的生息繁衍空间。多孔混凝土材料是由单一级配(15-25mm)饱满砾石、42.5以上水泥、少量中粗砂、矿物添加剂(如矿渣微粉、超细粉煤灰等)、高效减水剂、添加剂按一定水灰比混合搅拌,经模具定型和压制成型工艺制作球体或具孔矩形砌块构型,成型的多孔混凝土材料抗压强度不小于10MPa,孔隙率15~30%,渗透系数1~3cm/s,多孔混凝土预制砌块铺装后额外产生约30~50%的孔洞率,从而形成全通透的生态护岸,修复河流生态系统。
有益效果:本发明提供的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,是一种基于河床宽度与纵向坡降条件而实施的原位性生态修复,旨在强化河床水—土界面的物质交换作用、改善水质净化功能、增加河道绿量和营造水体景观,基于岸边式梯级二维表面流生态基床、岸边配水、微生物以及水生植物吸收、吸附等多种机制共同完成生态修复和水质净化;本发明挖掘并充分利用了河道原有的基床空间,将整个河床划分为3个组成部分。在平水期或枯水期时,修复单元上游的分水短坝或设施将上游来水按一定比例分配至岸边配水渠,并经过其出水堰将水均布至梯级二维表面流滤水基床,最后汇入中心主河槽,从而完成一个单元的河床修复;中心主河槽水体再次分配经过下一单元的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床,因此,修复单元首尾相接,串联运行,在实现水体基床生态修复的同时,强化净化水质。洪水期时,洪峰流经整个河道断面,可能淹没梯级表面流滤水基床和岸边配水渠,洪峰过后及恢复平日流量,配水渠中可能会有部分泥沙沉积,这时开启配水渠末端排泥阀门,水力清通配水渠沉积泥沙。
本发明与现有的污染(微污染)河流或中小水体的水质强化净化和生态修复技术相比,优势如下:
1、本发明的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床的宽度、纵向坡降、矩形配水堰(出水堰)需要进行专门的功能设计,该系统延展了河床的水土交互作用面积,扩大了河道断面的水力半径,提高了水体自净能力,同时依赖于二维表面流滤水河床强大的生态系统,再加上配置的耐湿性景观植物,如美人蕉、花叶芦竹、千屈菜、水葱、风车草等,基床的三维绿量可达到3.0m3/m2,接近绿地公园的绿量,与单一股基流河床相比,景观效应显著;
2、本发明中岸边式梯级二维表面流生态滤水河床的中心主河槽设计能够保证河道在平水期和枯水期的水体景观和生态修复,并可实现城市河道游船通行等设施;与传统部分裸露河床相比,二维表面流滤水河床断面的水力半径可提高10倍以上,且不需要实施较大规模的土方及其运输工程量;
3、本发明构建的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床,是为提高水体自净能力、修复生态系统而实施的河床原位性生态修复技术,滤床中二维表面流的水流运动模式强化了水体与基质的交互作用功能,水力负荷与表流湿地相比提高1.5~2.0倍,水中COD、N、P等污染物去除效果显著;整个系统原位性自组织水流,配水、布水均不需任何额外动力设备;
4、本发明构建的岸边式梯级二维表面流生态滤水河床,是对原有河床实施的原位性生态修复和水质净化方法,突破了传统原位硬化建设或异位处理等运行管理复杂、工程量大等缺陷,采用砾石、砂土等滤床基质、植物群落、接触氧化、均匀布水与配水、生态护坡等多种技术优化组合。该系统仅对河床实施原位性的生态修复,尤其适用于季节性的景观型城市河流的生态修复,平水期滤水河床正常运行,降雨时短历时洪峰流经整个河床之后,水生植物可减少基床砾石和砂土的流失,整个系统可在1~2天内恢复正常运行;
5、中心主河槽两侧采用多孔混凝土生态护坡有效维护岸线的稳定性,强化其过水能力,同时也可作为岸边水生植物生长基质和供鱼类等水生动物生息繁衍的生态鱼礁。
附图说明
图1为岸边式梯级二维表面流生态滤水河床系统断面图;
图2为岸边式梯级二维表面流生态滤水河床系统平面图;
图3为中心主河槽与相邻的表流基床的生态护坡图;
图4为岸边式表面流滤水基床及景观跌水堰图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
季节性河流或中小城市水体一般表现为短历时的洪峰流量充满或部分充满河道断面空间,而长时间的平水期和枯水期,河道仅保持为基流流量,仅在河床中通过冲蚀或侵蚀在河床中形成单一股流或多股细小水流,水力半径小,流速快,污染物自净功能较弱,长期以来水质呈现污染态势。平水期时裸露的河床尽管可生长一些水生植物,但杂乱无序,景观性较差。岸边式梯级二维表面流生态滤水河床基于河流动力学、环境工程学、生态工程学等原理对现有河床实施原位性改造和修复,优化河床空间,提高河道自净能力,增加河道三维绿量,营造河流景观。现以河南省洛阳市瀍河的生态修复与景观提升工程为例,来说明岸边式梯级二维表面流生态滤水河床的生态修复与水质净化实施方法。洛阳市瀍河自北向南流经洛阳市城区,于洛阳老城东南注入洛河,城区河床纵向坡降平均为6.29‰,近年来,枯水期几近干枯,径流量仅为洛河中州渠引水和未截污市政排污管的城市污水,流量约为4m3/s,瀍河两侧现为浆砌块石直立式堤岸,河道断面为近似矩形,河床宽度为28~40m,由于平日流量较小,水流在河道中呈单一股流或多股细流自北向南流动,水面宽度最窄处仅为1m左右,最宽处约为4m,仅占河床宽度的不到1/10,水力半径很小,裸露河床杂乱无序、垃圾遍地,缺乏景观,与日新月异的城市风貌不相匹配。采用本发明技术来说明岸边式梯级二维表面流生态滤水河床的生态修复和水质强化净化实施方式,具体过程如下:
(1)岸边式梯级二维表面流生态滤水河床纵向单元长度设计
纵向修复单元长度与河道的纵向坡降有关,为保证岸边配水渠布水的均匀性,一般以纵向单元上游和下游端标高(1.0~1.5m)为控制参数,瀍河修复段的河床纵向坡降为6.29‰,因此,每一单元表面流滤水河床的纵向长度设计为160m。若河道纵向坡降低于5‰,每一纵向单元长度设定为200m左右。
(2)岸边配水渠的构建
位于河岸坡脚与滤水基床的连接处。岸边配水渠有效宽度设计为1.0~1.5m,也可根据人行漫道的宽度适当增加,渠内有效深度为0.5m左右,朝向河道中心的内侧壁设配水堰口,相邻两个堰口的间距为5m,每个堰口长度为0.5m,有效深度约为0.2m,配水渠的纵向坡降与河床保持一致。岸边配水渠上增设人行漫道,以作为人们亲水观绿或漫步的平台。
(3)梯级表面流滤水基床的构建
修复河段中心主河槽两侧可用于构建岸边式梯级表面流生态滤水河床的宽度为8~14m,因此,每侧可各设2阶表面流滤水基床,每阶宽度为4~7m不等。基床内填充2层基质,河道清淤后,首先填充中粗砂与土(约1:1)的混合基层,厚约200mm;上层填充级配10~30mm的饱满砾石层,厚约200mm,作为水生植物的生长层和根系延展空间。每阶表面流滤水基床朝中心主河槽方向设景观型出水堰(如塑石跌水堰),堰口设计尺寸同配水渠,间隔约为5m,配水渠和梯级表面滤水基床的跌水堰口在平面上呈“十字”交叉或交错式布置,以延长水流路径。表面流滤水河床为该系统中最重要的植物生长区,可配置如美人蕉、千屈菜、创菖蒲、花叶芦竹、风车草等适宜当地气候条件的耐湿性景观植物。
(4)中心主河槽及其两侧的生态护坡
修复河段中心主河槽设计宽度约为10~20m,河槽中心基本与河道中泓线一致。中心主河槽有效水深约为1.5m,通过分水短坝和闸门控制河道水位,同时保证中心主河槽中游船、观赏传质的通行,供人们亲水观水。中心主河槽两侧与临近的滤水基床交界过度坡面采用多孔混凝土铺装,营造透水透气并具有一定力学强度和连续贯通空隙的多孔混凝土生态岸坡,坡比为1:1.5~1:2.5,用于支撑临近的表面流滤水基床,同时也可有效抵御中心主河槽过高流速对基床的侵蚀。多孔混凝土的制备是由粒径15~25mm单级配碎石、42.5级以上水泥、矿物外加剂(如矿渣微粉、超细粉煤灰等)、高效减水剂以及碱性缓释剂等物料按一定配合比例混合、搅拌、压制和捣实成型,其混合料水灰比为0.24~0.30。多孔混凝土材料自身的孔隙率为15~30%,渗透系数1.5~3.0mm/s,抗压强度不小于10MPa。本发明中将采用多孔混凝土预制为球形砌块或具孔矩形砌块进行铺装,其中球体砌块中预留三维方向的通孔,球与球之间采用防锈处理的连接件予以串接固定,除多孔混凝土自身孔隙率外,球形砌块构成的铺装额外形成45%的空隙率,为大型水生植物提供生长空间,同时也构建了供鱼类生息繁衍的生态鱼礁。多孔混凝土具孔矩形砌块依靠周边凹凸弧线相互嵌套,形成稳定的具有连续贯通孔洞结构的生态护坡,在多孔混凝土原有孔隙率的基础上,额外增加约30%的空隙率。
(5)滤水河床标高控制。
本发明中,同一河床断面处中心主河槽的水位最低,两侧岸边配水渠的中水位最高,梯级滤水基床内的水位介于其间,各级之间保持0.3~0.5m的水位梯度。从河道断面来看,岸边配水渠、梯级表面流滤水基床、中心主河槽中的水位梯度为0.2~0.5m。
(6)表面滤水河床流量分配
通过上游可移动分水短坝和配水闸门等设施,利用河床上、下游断面的自然高差,本工程中将上游来水的约50%流量分配至两侧的岸边配水渠,继而向表面流滤床跌水配水,在梯级表面流滤水基床完成水质梯级净化,并增加河道的三维绿量。中心主河槽分配另外50%的上游来水流量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:沿河道纵向设置若干修复单元;每个修复单元中将河床断面设计为岸边配水渠、梯级表面流滤水基床和中心主河槽三个功能分区,岸边配水渠设置在岸边坡脚,岸边配水渠和中心主河槽之间通过梯级表面流滤水基床过渡;岸边配水渠、梯级表面流滤水基床和中心主河槽的水位高度梯度降低,纵向坡降均与河道的纵向坡降保持一致;在梯级表面流滤水基床内填充基质并种植水生植物;利用河流上游、下游的纵向水力坡降,通过上游进口端的分水短坝设施,将河流上游的河水按比例分配至岸边配水渠与中心主河槽,岸边配水渠再将河水配置至梯级表面流滤水基床,梯级表面流滤水基床的出水汇入中心主河槽,与河水的纵向流动共同形成二维表面流。
2.根据权利要求1所述的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:所述梯级表面流滤水基床由岸边配水渠向中心主河槽的横向方向设计为水位依次降低的台阶结构,每层台阶的横向宽度为2~5m,台阶的数目和横向宽度根据河床宽度设定,相邻台阶的水位相差0.2~0.5m,上层台阶中的河水通过景观跌落的方式进入下层台阶,直至全部汇入中心主河槽。
3.根据权利要求2所述的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:所述梯级表面流滤水基床中,紧邻岸边配水渠的台阶有效水深为0.3~0.5m;在每个台阶的下层填充中粗砂与土的混合基质,上层填充单粒径10~30mm的饱满砾石作为植物生长载体。
4.根据权利要求1所述的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:所述梯级表面流滤水基床与中心主河槽的之间的岸坡铺设有多孔混凝土生态护坡砌块,多孔混凝土生态护坡砌块是由多孔混凝土材料通过模具压制而成的球形或矩形砌块,多孔混凝土材料的抗压强度不小于10MPa,空隙率为15~30%,孔隙水环境pH值小于10。
5.根据权利要求1所述的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:所述岸边配水渠紧邻梯级表面流滤水基床的一侧设置导流堰口,导流堰口沿河流纵向均匀布置。
6.根据权利要求1所述的岸边式梯级二维表面流滤水河床原位生态修复方法,其特征在于:所述修复单元的长度按照如下方式确定:该修复单元的上游进口断面和下游出口断面的竖向高度落差为1.0~1.5m。
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