CN106277572A - 一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，沿河道依次设有泥沙沉淀区、回水曝气区、综合处理区、生物群落处理区。泥沙沉淀区内设有泥沙沉淀沟。回水曝气区的河岸上设有光伏泵房。综合处理区包括拦河坝、砾石过滤层Ⅰ、生物通道、二次沉淀溢流池。生物群落处理区包括河道斜面护坡、潜水平台、下沉式阶梯台、河岸绿化带、生态慢道。在生物群落处理区河床内设有循环管道进口，在河岸绿化带土层内埋有暗管，暗管上的支管伸出管孔Ⅰ外，沿河道两侧构建亲水台阶及上岸台阶、两栖动物上岸坡道及花坛。本方案不仅考虑了植物的生长要求，也满足了动物的生存空间需要，两岸护坡设置的两栖动物上岸通道，有效的保证了生态群落物种的多样性。

Description

一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案

技术领域

本发明涉及一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，特别适用于城市河道的水体治理，具有强化河道水体自净能力，边坡加固、透水、提升河道景观、为水生动植物、两栖动物提供生存和栖息环境的作用。

背景技术

人类在改造自然的同时也对自然界的生态平衡造成了破坏，尤其是流经城市、村镇的中小型河流的污染问题日益严重。目前城市河道现状大多是两岸的占地有限，河道水体流动性差，且设计者多以满足人类的舒适角度出发，造成河道治理过程中，景观的多、生态的少，考虑水质的多，考虑动植物生存的少，水体自净能力差。由于城市的发展，城市河道还在不断的被挤占，河叉溪沟被填埋，为了美观和便于管理，城市建设者对流经城市的河道边坡进行硬化处理，整个护岸形成一个封闭的体系，犹如给河道穿上了一层盔甲，青蛙无法跳越高高的河道护岸；泥鳅、螃蟹再也打不通坚硬的混凝土；小鸟、蜻蜓在水边怎么也找不到落脚的芦苇和水草，河道变成了只进不出的封闭水体，切断了生态链结构，物种的多样性就会消失，毫无生动性可言破，由于水体流动性差，水中溶解氧含量得不到有效补充，有机质厌氧分解，河流水质从量变到质变，从清流到黑臭，最后甚至完全丧失河流水体功能。

在河道水质净化方面，目前，国内外关于河道水质净化方式一般分为物理、化学、生物三类方法。

1、物理净化方法主要包括疏浚底泥、机械除藻和引水稀释等。此类方法工艺设备简单、操作简便、初期处理效果明显，但往往治标不治本。

2、化学净化方法是指向污染水体中投加化学药剂，通过药剂与污染物发生化学反应，促使水体中的污染物去除，由于投加化学药剂，造成治理费用较高，同时极易造成二次污染，破坏水生物生存环境。

3、生物法是国外近年来发展很快的一种新技术。目前国内外采用的比较多的是生物塘法、跞间接触氧化法及人工快渗法，基本原理它都是利用微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化，但生物塘法处理周期长，占地面积大，这不符合目前大部分城市内河道用地紧张的实际情况。且其处理负荷低，后期管理不当生物塘极易变成臭水塘，且不乏此类案例。后两种方法在运行阶段需人工曝气，不仅耗费大量的电能，同时河道水体经过介质才可以流入下游河道，没有考虑上下游生物的协同效应，阻断了上下游水体的连通，也切断了上下游水生动物的洄游通道，对自然界生态链条的建立构成了影响。

另外，也有部分城市的河道来水为经过污水处理厂处理后达标排放的水体，但现实情况和越来越多的研究指出，即便是达到较高排放标准的污水处理厂，如《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ １８９１８－２００２）中的一级Ｂ或Ａ标准，其尾水对于受纳水体特别是敏感水体而言仍然施加了较重的污染负荷和生态毒性，正如鱼类不能在达标的饮用自来水中生存一样，污水处理厂达标排放的水体同样不能满足水生动植物的生存需求，由于来水不间断汇入，紧靠自然恢复水体生态功能很难在短期实现，河道自净的生态链无法建立，久之水质再次恶化。

在河道护砌方面，目前城市河道常见护砌方式存在的问题：

1、垂直护岸，边坡不能绿化，不能提供水生动物着卵需要，两栖动物无法上岸，破坏了生态链条，导致河道自净能力和物种繁衍能力丧失。

2、虽为阶梯护岸，但亲水线附近台阶过高，保留的坡道上的台阶也存在单一为人设置的弊病，台阶宽度和高度均超过了两栖动物幼体的跳跃高度和活动能力，即便上游来水带来了蝌蚪，当蝌蚪成长为幼体青蛙后，也无法越过高高的护岸。

3、虽为斜坡护岸，但陡坡，加之坡面硬化后变得光滑，不透水、无植被，两栖动物也无法上岸繁殖。

针对目前河道水体恶化及河道水体治理技术的实际状况，需设计一种能源消耗少、运行费用低、自净能力强、处理效果持久、护砌符合动植物生存需要的河道水治理方案，来进一步完善河道水处理方案的不足。

发明内容

鉴于现有城市河道的状况，本发明提供了一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案。

本发明的目的就是针对城市河道用地紧张的情况，以城市河道目前的占地规模为基础，以各种常见依水动植物的繁殖和生存特点为出发点，通过研究和分析水生动物、两栖动物、植物的生活习性，并将其融入到河道治理中，在满足河道边坡稳定和过流能力的同时，对河道断面进行优化，对河道护砌方法进行改良，利用绿色能耗解决城市河道水体流动性差、富营养化、生态链条难以建立、自净能力弱的实际问题，恢复河道生态系统，从而进一步美化环境。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，利用现有的河道，采用复合式结构，对河道进行综合治理，其特征在于：河道治理的结构为，沿河道上游一端顺河流下游方向依次为泥沙沉淀区、回水曝气区、综合处理区、生物群落处理区；

所述泥沙沉淀区内沿河床横向设有一条泥沙沉淀沟，沉淀沟将水体裹挟的泥沙排除；

所述回水曝气区一侧的河岸上设有光伏泵房，利用光伏提水泵站通过循环管道出口实现河道水体自循环；

所述综合处理区包括拦河坝和设置在拦河坝一侧河床内的砾石过滤层Ⅰ，所述拦河坝依次由砾石过滤层Ⅱ、粗砂层、种植土层构成，砾石过滤层Ⅱ与砾石过滤层Ⅰ相通，在砾石过滤层Ⅱ中设有生物通道，在拦河坝上靠近下游侧设有矩形状二次沉淀溢流池，生物通道与二次沉淀溢流池相通，在二次沉淀溢流池内的靠近下游侧立面上水平间隔设有数个生物通道口，数个生物通道口高于砾石过滤层Ⅰ，在二次沉淀溢流池内的两侧面上，对称设有高于下游河道水位的出水口，河床内砾石过滤层Ⅰ的两侧向外依次为潜水平台、下沉式阶梯台、河岸绿化带、生态慢道；

所述生物群落处理区的河床两侧为河道斜面护坡，两侧河道斜面护坡上端为平面的潜水平台，两侧潜水平台的上端为下沉式阶梯台，两侧下沉式阶梯台上端为河岸绿化带，沿两侧河岸绿化带向外为生态慢道，在生物群落处理区河床内设有循环管道进口，循环管道进口通过循环管道与循环管道出口相连，在生物群落处理区两侧河岸绿化带土层内分别埋有暗管，暗管一端上设有的数根支管分别通过两侧下沉式阶梯台设有的数块植草式护岸砌块Ⅰ的管孔Ⅱ伸出管孔Ⅰ外，两侧暗管另一端分别与二次沉淀溢流池内的两个出水口连接，沿河道两侧间隔一段距离构建亲水台阶及上岸台阶，在上岸台阶两侧设置两栖动物上岸坡道，在亲水台阶两侧的潜水平台位置设置花坛。

本发明的有益效果是

1、上游构建的、回水曝气区、综合处理区，既美化河道环境，又可增加河道内水体的溶解氧含量，为构建和谐的生态群落创造有利条件。

2、生物通道的设置，实现了上下游生物种群的连通和连续性。

3、从生物的生存需要出发，本方案不仅考虑了植物的生长要求，也满足了动物的生存空间需要，两岸护坡设置的两栖动物上岸通道，有效的保证了生态群落物种的多样性。

4、低能耗，方案中采用光伏扬水泵站，科技环保，符合生态城市建设理念，后期运行不需支付用电费用。

总之，该发明对于河道场地有限的城市静水河道，可起到改变现有河道高驳坎、硬质护坡生硬冰冷、生态链条断裂的现状，丰富和完善动植物链条，实现河道水体自循环、提升河道水体自净能力、美化河道两岸风景，从而进一步恢复河道生物对水体的自净能力，打造人与自然和谐共处的生态环境的作用。

本发明的特点还包括：

1、对城市内的静水河道，目前国内尚无在不增加河道外土地占用的情况下，在河道底部埋设暗管，并利用光伏提水泵站实现河道水体自循环并以此对上游水体实现曝气增氧从而提高水中溶解氧含量，增强生物分解作用的实例记载。

2、河道水体生物群落是一个复杂的系统，考虑水体净化的同时还要考虑上下游生物之间的连通。目前国内尚无在对河道水采取跞间接触氧化法或人工快渗法水净化处理中采用暗涵作为上下游生物通道的工程实例。

3、有数据显示，当水中的溶解氧值降到5mg/L时，一些鱼类和植物的呼吸就发生困难。目前国内河道治理中的曝气大多采用的是曝气机或曝气阀，他们均需要以电能作为动力，本方案利用人为设置的自然水位高差，通过地埋管道及预埋在岸边垂直挡墙中的支管，进行跌水曝气，无需动能，既有景观效果，同时也增加了河道内水体溶解氧含量。

4、目前国内河道护坡虽然设有透水孔或植物生长孔，更多考虑的是植物的生存空间和透水性能，孔的形式多为上下一致，既不利于草种的存留也不利于喜阴喜湿的小型动物的栖息，现有工程中没有采用同时具有生物栖息孔和植物生长孔的护坡砖进行河道护砌的工程实例。

5、两栖动物是生态链条中不可缺少的一部分，由于城市河道宽度有限，设置浅滩有利于两栖动物生存，但会影响河道过流断面，而目前国内在城市河道护岸工程中，尚无在护岸中设置两栖动物上岸坡道的工程实例。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的纵向剖视图；

图3为本发明的左视截面剖视图；

图4为本发明的右视截面剖视图；

图5为本发明生物群落处理区的结构示意图；

图6为图5河道斜面护坡的局部放大图；

图7为图5联锁框格组装后的局部放大图；

图8为本发明护坡联锁块的主视结构示意图；

图9为本发明护坡联锁块的后视结构示意图；

图10为本发明联锁框格的结构示意图；

图11为本发明鱼槽式生态护岸砌块的结构示意图；

图12为本发明植草式护岸砌块的结构示意图；

图13为本发明植草式护岸砌块的结构示意图；

图14为本发明花坛的结构示意图。

具体实施方式

如图1至14所示，一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，利用现有的河道，采用复合式结构，对河道进行综合治理，其特征在于：河道治理的结构为，沿河道上游一端顺河流下游方向依次为泥沙沉淀区1、回水曝气区2、综合处理区3、生物群落处理区4。

泥沙沉淀区1内沿河床横向设有一条泥沙沉淀沟1-1，沉淀沟1-1将水体裹挟的泥沙排除。

回水曝气区2一侧的河岸上设有光伏泵房2-1，光伏泵房2-1通过循环管道出口2-2向河道上游提供循环水，即利用光伏提水泵站通过循环管道6实现河道水体自循环。

综合处理区3包括拦河坝3-1和设置在拦河坝3-1一侧河床内的砾石过滤层Ⅰ3-2，所述拦河坝3-1依次由砾石过滤层Ⅱ3-3、粗砂层3-4、种植土层3-5构成，砾石过滤层Ⅱ3-3与砾石过滤层Ⅰ3-2相通，在砾石过滤层Ⅱ3-3中设有生物通道3-3-1，在拦河坝3-1上靠近下游侧设有水泥结构的矩形状二次沉淀溢流池3-1-1，生物通道3-3-1与二次沉淀溢流池3-1-1相通，在二次沉淀溢流池3-1-1内的靠近下游侧立面上水平间隔设有数个生物通道口3-1-11，数个生物通道口3-1-11高于砾石过滤层Ⅰ3-2，在二次沉淀溢流池3-1-1内的两侧面上，对称设有高于下游河道水位的出水口3-1-12，河床内砾石过滤层Ⅰ3-2的两侧向外依次为潜水平台4-3、下沉式阶梯台4-4、河岸绿化带4-5、生态慢道4-6。

生物群落处理区4的河床4-1两侧为河道斜面护坡4-2，两侧河道斜面护坡4-2上端为平面的潜水平台4-3，两侧潜水平台4-3的上端为下沉式阶梯台4-4，两侧下沉式阶梯台4-4上端为河岸绿化带4-5，沿两侧河岸绿化带4-5向外为生态慢道4-6，在生物群落处理区4河床内设有循环管道进口4-16，循环管道进口4-16通过循环管道6与循环管道出口2-2相连，在生物群落处理区4两侧河岸绿化带4-5土层内分别埋有暗管5，暗管5一端上设有的数根支管5-1分别通过两侧下沉式阶梯台4-4设有的数块植草式护岸砌块Ⅰ4-14的管孔Ⅱ4-14-4伸出管孔Ⅰ4-14-3外，两侧暗管5另一端分别与二次沉淀溢流池3-1-1内的两个出水口3-1-12连接，沿河道两侧间隔一段距离构建亲水台阶4-17及上岸台阶4-18，在上岸台阶4-18两侧设置两栖动物上岸坡道4-19，在亲水台阶4-17两侧的潜水平台4-3位置设置花坛4-20。

泥沙沉淀区1主要作用是排除上游水体裹挟的泥沙，使上清液通过河道流入下游，而泥沙则沉淀下来。

回水曝气区2主要作用是利用光伏提水泵站实现河道水体自循环，并将循环水以跌水的方式实现曝气，提高水中溶解氧含量，为生物分解菌群提供良好的有氧环境。

综合处理区3主要作用是利用拦河坝下层的砾石层过滤掉河道上层漂浮物；在砾石层内布置生物菌群实现水体生物净化；在拦河坝上表面构建生态小湿地，美化环境、为菌群提供有利繁殖环境；在拦河坝下部设置生物通道，实现上下游生物的连续，构建尽量完整的生态群落；利用砾石的减缓水流作用，雍高上游水位，制造上下游水位差，通过二次沉淀溢流池内两个侧面的出水口和出水管，实现下游河道的自然跌水曝气。

生物群落处理区4主要作用是，在该区内养殖适宜的挺水植物、水生动物，构建生态群落，恢复河道自净能力。

生物群落处理区4的实施方法如下：

1）、河道清淤及河道斜面护坡修整：

河道底部为清除垃圾、污染物后的天然土体，在天然土体上面营造出凹凸不平的河床4-1，同时对河道斜面护坡4-2进行修整。

2）、构筑齿脚：

沿河道斜面护坡4-2与河床4-1相接的河床4-1面上，浇筑出一条混凝土齿脚4-7。

3）、土工布及砂垫层铺设：

在河道斜面护坡4-2面上铺设一层土工布4-8，在土工布4-8上铺设砂垫层4-9。

4）、护坡联锁块铺设：

在砂垫层4-9上铺设数块带有植物生长孔和生物栖息孔的护坡联锁块4-10，护坡联锁块4-10下侧面与混凝土齿脚4-7紧配合。

5）、预制水泥压顶铺设：

在数块护坡联锁块4-10的上端铺设预制水泥护肩4-11，水泥护肩4-11与齿脚4-7将护坡联锁块4-10整体围固在一起。

6）、铺设联锁框格：

在水泥护肩4-11前端的潜水平台4-3上沿水平方向铺设数个联锁框格4-12，联锁框格4-12的前面与水泥护肩4-11的侧面紧配合，联锁框格4-12的后面与下阶台前面紧配合，联锁框格4-12内填充卵石及河道底泥。

7）、铺设鱼巢式生态护岸砌块：

在下沉式阶梯台4-4的下阶台面上沿水平方向铺设数块适合软体鱼类栖息的鱼巢式生态护岸砌块4-13，数个鱼巢式生态护岸砌块4-13前面的底边与联锁框格4-12的后面上边紧配合。

8）、铺设植草式护岸砌块Ⅰ：

在下沉式阶梯台4-4的中阶台面上沿水平方向铺设数块植草式护岸砌块Ⅰ4-14，数块植草式护岸砌块Ⅰ4-14的长方形面的低面压接在数块鱼巢式生态护岸砌块4-13前面与数个鱼巢式生态护岸砌块4-13的凸起面4-13-1紧配合；

9）、铺设植草式护岸砌块Ⅱ：

在下沉式阶梯台4-4的上阶台面上沿水平方向铺设数块植草式护岸砌块Ⅱ4-15，数块植草式护岸砌块Ⅱ4-15长方形面的低面压接在数块植草式护岸砌块Ⅰ4-14矩形框体上与两侧的凸台Ⅰ4-14-2面紧配合；

10）、铺设水泥压顶Ⅰ：

在数块植草式护岸砌块Ⅱ4-15的上面沿水平方向铺设水泥压顶Ⅰ4-21，沿水泥压顶Ⅰ4-21外侧依次为河岸绿化带4-5、生态慢道4-6，河岸绿化带4-5既是为了满足堤岸土质的稳定，也满足两栖动物活动空间，以便营造尽可能完整的生态群落，生态慢道4-6利于人们活动、观景，同时，生态慢道对边坡的稳定也是一种保护；

11）、构建亲水台阶及上岸台阶：

沿河道两侧每间隔150～300米构建亲水台阶4-17及上岸台阶4-18，在上岸台阶4-18两侧设置两栖动物上岸坡道4-19，在亲水台阶两侧的潜水平台4-3位置设置高低错落的花坛4-20，花坛4-20下部为中空结构，为鱼虾提供行洪避难及嬉戏空间，即丰富水下结构环境的多样性，同时也可美化河道环境，河道两侧的亲水台阶4-17及上岸台阶4-18错开布置，以缩短上岸通道间距，增加景观效果。

两侧设置的两栖动物上岸坡道4-19，为青蛙等两栖动物上岸繁殖和栖息所设计，由于青蛙的跳跃高度和特有的视觉系统，无法通过人行台阶上岸，而人行台阶过缓，又影响人的舒适感，故将人行亲水台阶与坡道分开布置。上岸坡道4-19铺河卵石或种植草皮护坡，坡道宽度宜宽，坡度宜缓。

护坡联锁块4-10为矩形、中空结构，在护坡联锁块4-10的正反面上设有相通的透水孔，正面的透水孔Ⅰ4-10-1直径小于反面的透水孔Ⅱ4-10-6的直径，在护坡联锁块4-10正面一侧设有一个锁口Ⅰ4-10-2，对应于护坡联锁块4-10正面另一侧的反面设有一个锁口Ⅱ4-10-3，锁口Ⅰ4-10-2和锁口Ⅱ4-10-3的开口朝向相反，在护坡联锁块4-10的上面设有凸起块4-10-4，在护坡联锁块4-10的下面设有凹槽形凸起接口4-10-5。

透水孔Ⅰ4-10-1为植物生长孔，能够保证水生或陆生植物的根系更加牢固，对孔内土壤固定效果好，行洪河道过流后能提高水生动植物的存活率，并有很好的保土效果。透水孔Ⅱ4-10-6为小型动物及软体动物栖息孔，利于动植物存活，能够为泥鳅、田螺等水生动物提供栖息巢穴，也可以为小型水生植物提供生长空间，为鱼虾附卵提供环境，也利于河道内外水体交换。

由于每个砖都有便于把握的孔洞，与传统浆砌石或混凝土护坡相比，即便坡面湿滑，也能在相当大的程度上增加意外坠河人员的上岸可能性。

上述联锁框格4-12为八边形框体结构，在四个大面上分别设有两个条孔Ⅰ4-12-1，在其中的两个对称的小面上别设有一个圆孔Ⅰ4-12-2。

考虑到利于挺水植物的生长需求及浅水层动物的活动需要，潜水平台高程设置于河道常水位约60厘米以下位置，联锁框格内填充河卵石和河道底泥，利于岸边浅水区挺水植物生长，同时由于为开敞式结构，有利于水体交换、河道内外水压平横以及营造有利的微生物或分解菌群的生长环境。

上述鱼巢式生态护岸砌块4-13为长方形框格结构，在鱼巢式生态护岸砌块4-13的两侧面上分别设有凸起面4-13-1，在两侧面及中间的隔断面上分别设有一个圆孔Ⅱ4-13-2，在迎水面上设数个条孔Ⅱ4-13-3。

鱼巢式生态护岸砌块4-13铺设在下沉式阶梯台4-4的下阶台上，箱内装填河道卵石及河道底泥，既为植物提供固定根系的条件，也能够为小鱼小虾提供栖息空间。

上述植草式护岸砌块Ⅰ4-14的前端为长方形面，后端为矩形框体，在长方形面上设有数个不规则形凸起块Ⅰ4-14-1及一个管孔Ⅰ4-14-3，在矩形框体后壁上设有管孔Ⅱ4-14-4，在矩形框体两侧壁上对称设有凸台Ⅰ4-14-2。

上述植草式护岸砌块Ⅱ4-15的前端为长方形面，后端为矩形框体，在长方形面上设有数个不规则形凸起块Ⅱ4-15-1，在矩形框体两侧壁上对称设有凸台Ⅱ4-15-2。

植草式护岸砌块Ⅰ4-14、植草式护岸砌块Ⅱ4-15为中空结构，上下错开布置，框格内填充滤料及种植土，用于种植陆生植物花草。不规则形凸起块Ⅰ4-14-1、不规则形凸起块Ⅱ4-15-1的设计使迎面有凹凸不平的突起和凹陷，不仅富于立体感，同时促使岸边水流的翻滚，利于水体富氧，也增加的菌群的吸附面积。

本发明设计方案的生物学依据如下：

一、常见水中动物生存环境和繁殖特点，

1、鲫鱼

对生态环境具有很强的适应能力，能耐低氧，耐寒，不论浅水、深水、流水、静水、清水、浊水甚至污水都能适应生长。喜在水底坑凹不平，环境错综之地栖息（丰富的水下环境）。

维管束水草的茎，叶，芽和果实是鲫鱼爱食之物，在生有菱和藕的高等水生植物的水域，鲫鱼最能获得各种丰富的营养物质。硅藻和一些藻类也是鲫鱼的食物（可有效防止河道水体蓝藻蔓延），小虾，蚯蚓，幼螺，昆虫等它们也很爱吃。在水草丰茂的浅滩，河湾，沟汊，芦苇丛中寻食，雨后逆水游到浅水区水草丛生地带产卵，卵粘附于水草上发育。

而据国内学者利用水声学探测法研究发现，多样性的流速和水深格局是丰富鱼类多样性的必要条件，是其它生态环境所无法替代的。

2、泥鳅

为小型底层鱼类。生活在淤泥底的静止或缓流水体内，适应性较强，可在含腐殖质很丰富的环境内生活。当水缺氧时，可进行肠呼吸，而在水体干涸后，又可钻入泥中潜伏。常出没于池塘、沟渠底部富有植物碎屑的淤泥表层，对环境适应力强，晚上出来捕食浮游生物、水生昆虫、甲壳动物、水生高等植物碎屑以及藻类，亦摄取水底腐植质或泥渣等。繁殖期主要5～6月，受精卵粘附在浅水草丛孵化。

3、田螺

田螺栖息于富含腐殖质的水域环境，常以泥土中的微生物和腐殖质及水中浮游植物、幼嫩水生植物、青苔等为食，不耐高温，喜钻入泥土、洞穴、草丛避暑。

二、常见两牺动物生存环境和繁殖特点

1、青蛙

城市河道内的两牺动物主要为青蛙。是杂食性动物，也是构成生态群落不可缺少的一环。在岸上交配，水草上产卵，卵慢慢地变成蝌蚪，此时只能生活在水中，变成青蛙后需要到陆地上栖息。目前很多河道由于单一采取直立挡墙技术，导致两栖类动物基本生存环境恶化，甚至消失。

2、蜻蜓

蜻蜓稚虫在水中捕食蚊子的幼虫孑孓或其他小型动物，成虫能大量捕食蚊、蝇、蛾等有害的昆虫。卵直接产入水中,或产于水草上，幼虫（稚虫）在水中发育。

三、常见水生植物物生存环境和繁殖特点：

1、沉水植物

位于水层下面生存，开花时花柄、花朵露出水面。在生长过程中会吸收水体中的营养物质，包括氮、磷等。针对富营养化的水体，可起到缓解水体富营养化起到积极作用。

2、挺水植物

生长在浅水区的植物。常见有：芦、蒲草、荸荠、莲、水芹、茭白荀、荷花、香蒲等。

研究者发现，通过采用种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法可治理藻类水华频繁发生的现象。

3、浮水植物

也称浮叶植物，生于浅水中，叶浮于水面，根长在水底土中的植物，常见的如菱、睡莲等。

研究表明，水生植物的光合作用可以向水体中释放氧气，增加水体的氧气含量，对水体的自然净化具有十分重要的意义。

以各种常见依水动植物的繁殖和生存特点为出发点，通过研究和分析水生动物、两栖动物、植物的生活习性以及生物对河道有机物分解的机理，在满足河道边坡稳定和过流能力的同时，对跞间接触氧化法及人工快渗法进行改良，对河道护砌方法及曝气方式进行改良，以解决目前高耗能、低效率和刚性河道护岸及高驳坎护岸存在的不足。

本发明中提到的方案为示例性方案，仅仅为示范目的，并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，也绝不是对本发明及其应用或用法的限制，在不偏离权利要求书所限定范围的情况下，权利人可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (7)

1.一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，利用现有的河道，采用复合式结构，对河道进行综合治理，其特征在于：河道治理的结构为，沿河道上游一端顺河流下游方向依次为泥沙沉淀区（1）、回水曝气区（2）、综合处理区（3）、生物群落处理区（4）；

所述泥沙沉淀区（1）内沿河床横向设有一条泥沙沉淀沟（1-1），沉淀沟（1-1）将水体裹挟的泥沙排除；

所述回水曝气区（2）一侧的河岸上设有光伏泵房（2-1），利用光伏提水泵站通过循环管道出口（2-2）实现河道水体自循环；

所述综合处理区（3）包括拦河坝（3-1）和设置在拦河坝（3-1）一侧河床内的砾石过滤层Ⅰ（3-2），所述拦河坝（3-1）依次由砾石过滤层Ⅱ（3-3）、粗砂层（3-4）、种植土层（3-5）构成，砾石过滤层Ⅱ（3-3）与砾石过滤层Ⅰ（3-2）相通，在砾石过滤层Ⅱ（3-3）中设有生物通道（3-3-1），在拦河坝（3-1）上靠近下游侧设有矩形状二次沉淀溢流池（3-1-1），生物通道（3-3-1）与二次沉淀溢流池（3-1-1）相通，在二次沉淀溢流池（3-1-1）内的靠近下游侧立面上水平间隔设有数个生物通道口（3-1-11），数个生物通道口（3-1-11）高于砾石过滤层Ⅰ（3-2），在二次沉淀溢流池（3-1-1）内的两侧面上，对称设有高于下游河道水位的出水口（3-1-12），河床内砾石过滤层Ⅰ（3-2）的两侧向外依次为潜水平台（4-3）、下沉式阶梯台（4-4）、河岸绿化带（4-5）、生态慢道（4-6）；

所述生物群落处理区（4）的河床（4-1）两侧为河道斜面护坡（4-2），两侧河道斜面护坡（4-2）上端为平面的潜水平台（4-3），两侧潜水平台（4-3）的上端为下沉式阶梯台（4-4），两侧下沉式阶梯台（4-4）上端为河岸绿化带（4-5），沿两侧河岸绿化带（4-5）向外为生态慢道（4-6），在生物群落处理区（4）河床内设有循环管道进口（4-16），循环管道进口（4-16）通过循环管道（6）与循环管道出口（2-2）相连，在生物群落处理区（4）两侧河岸绿化带（4-5）土层内分别埋有暗管（5），暗管（5）一端上设有的数根支管（5-1）分别通过两侧下沉式阶梯台（4-4）设有的数块植草式护岸砌块Ⅰ（4-14）的管孔Ⅱ（4-14-4）伸出管孔Ⅰ（4-14-3）外，两侧暗管（5）另一端分别与二次沉淀溢流池（3-1-1）内的两个出水口（3-1-12）连接，沿河道两侧间隔一段距离构建亲水台阶（4-17）及上岸台阶（4-18），在上岸台阶（4-18）两侧设置两栖动物上岸坡道（4-19），在亲水台阶（4-17）两侧的潜水平台（4-3）位置设置花坛（4-20）。

2.根据权利要求1所述一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述生物群落处理区（4）的实施方法如下：

1）、河道清淤及河道斜面护坡修整：

河道底部为清除垃圾、污染物后的天然土体，在天然土体上面营造出凹凸不平的河床（4-1），同时对河道斜面护坡（4-2）进行修整；

2）、构筑齿脚：

沿河道斜面护坡（4-2）与河床（4-1）相接的河床（4-1）面上，浇筑出一条混凝土齿脚（4-7）；

3）、土工布及砂垫层铺设：

在河道斜面护坡（4-2）面上铺设一层土工布（4-8），在土工布（4-8）上铺设砂垫层（4-9）；

4）、护坡联锁块铺设：

在砂垫层（4-9）上铺设数块带有植物生长孔和生物栖息孔的护坡联锁块（4-10），护坡联锁块（4-10）下侧面与混凝土齿脚（4-7）紧配合；

5）、预制水泥压顶铺设：

在数块护坡联锁块（4-10）的上端铺设预制水泥护肩（4-11），水泥护肩（4-11）与齿脚（4-7）将护坡联锁块（4-10）整体围固在一起；

6）、铺设联锁框格：

在水泥护肩（4-11）前端的潜水平台（4-3）上沿水平方向铺设数个联锁框格（4-12），联锁框格（4-12）的前面与水泥护肩（4-11）的侧面紧配合，联锁框格（4-12）的后面与下阶台前面紧配合，联锁框格（4-12）内填充卵石及河道底泥；

7）、铺设鱼巢式生态护岸砌块：

在下沉式阶梯台（4-4）的下阶台面上沿水平方向铺设数块适合软体鱼类栖息的鱼巢式生态护岸砌块（4-13），数个鱼巢式生态护岸砌块（4-13）前面的底边与联锁框格（4-12）的后面上边紧配合；

8）、铺设植草式护岸砌块Ⅰ：

在下沉式阶梯台（4-4）的中阶台面上沿水平方向铺设数块植草式护岸砌块Ⅰ（4-14），数块植草式护岸砌块Ⅰ（4-14）的长方形面的低面压接在数块鱼巢式生态护岸砌块（4-13）前面与凸起面（4-13-1）紧配合；

9）、铺设植草式护岸砌块Ⅱ：

在下沉式阶梯台（4-4）的上阶台面上沿水平方向铺设数块植草式护岸砌块Ⅱ（4-15），数块植草式护岸砌块Ⅱ（4-15）长方形面的低面压接在数块植草式护岸砌块Ⅰ（4-14）矩形框体上与两侧的凸台Ⅰ（4-14-2）面紧配合；

10）、铺设水泥压顶Ⅰ：

在数块植草式护岸砌块Ⅱ（4-15）的上面沿水平方向铺设水泥压顶Ⅰ（4-21），沿水泥压顶Ⅰ（4-21）外侧依次为河岸绿化带（4-5）、生态慢道（4-6），河岸绿化带（4-5）既是为了满足堤岸土质的稳定，也满足两栖动物活动空间，以便营造尽可能完整的生态群落，生态慢道（4-6）利于人们活动、观景，同时，生态慢道对边坡的稳定也是一种保护；

11）、构建亲水台阶及上岸台阶：

沿河道两侧每间隔150～300米构建亲水台阶（4-17）及上岸台阶（4-18），在上岸台阶（4-18）两侧设置两栖动物上岸坡道（4-19），在亲水台阶两侧的潜水平台（4-3）位置设置高低错落的花坛（4-20），花坛（4-20）下部为中空结构，为鱼虾提供行洪避难及嬉戏空间，即丰富水下结构环境的多样性，同时也可美化河道环境，河道两侧的亲水台阶（4-17）及上岸台阶（4-18）错开布置，以缩短上岸通道间距，增加景观效果。

3.根据权利要求1所述的一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述护坡联锁块（4-10）为矩形、中空结构，在护坡联锁块（4-10）的正反面上设有相通的透水孔，正面的透水孔Ⅰ（4-10-1）直径小于反面的透水孔Ⅱ（4-10-6）的直径，在护坡联锁块（4-10）正面一侧设有一个锁口Ⅰ（4-10-2），对应于护坡联锁块（4-10）正面另一侧的反面设有一个锁口Ⅱ（4-10-3），锁口Ⅰ（4-10-2）和锁口Ⅱ（4-10-3）的开口朝向相反，在护坡联锁块（4-10）的上面设有凸起块（4-10-4），在护坡联锁块（4-10）的下面设有凹槽形凸起接口（4-10-5）。

4.根据权利要求1所述的一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述联锁框格（4-12）为八边形框体结构，在四个大面上分别设有两个条孔Ⅰ（4-12-1），在其中的两个对称的小面上别设有一个圆孔Ⅰ（4-12-2）。

5.根据权利要求1所述的一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述鱼巢式生态护岸砌块（4-13）为长方形框格结构，在鱼巢式生态护岸砌块（4-13）的两侧面上分别设有凸起面（4-13-1），在两侧面及中间的隔断面上分别设有一个圆孔Ⅱ（4-13-2），在迎水面上设数个条孔Ⅱ（4-13-3）。

6.根据权利要求1所述的一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述植草式护岸砌块Ⅰ（4-14）的前端为长方形面，后端为矩形框体，在长方形面上设有数个不规则形凸起块Ⅰ（4-14-1）及一个管孔Ⅰ（4-14-3），在矩形框体后壁上设有管孔Ⅰ（4-14-4），在矩形框体两侧壁上对称设有凸台Ⅰ（4-14-2）。

7.根据权利要求1所述的一种生态与景观相结合的城市河道水体净化方案，其特征在于：所述植草式护岸砌块Ⅱ（4-15）的前端为长方形面，后端为矩形框体，在长方形面上设有数个不规则形凸起块Ⅱ（4-15-1），在矩形框体两侧壁上对称设有凸台Ⅱ（4-15-2）。