CN108046437A - 一种河道人工生态岛 - Google Patents

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高文卉
高彦波
王奇
姜树森
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Abstract

本发明公开了一种河道人工生态岛，包括：基质功能区和生态护坡区；生态护坡区设置在基质功能区外；基质功能区自下而上包括河沙层、第一砾石层、第二砾石层、火山岩层和泥土层；生态护坡区自内而外包括土工布、网格围栏和泥沙层；泥沙层和泥土层均种植有水生植物；第一砾石层中设置有通水管，通水管穿过生态护坡区与外界水体连通。通过上述方式，本发明能够形成固定生态岛形态，利用填料基质的吸收、过滤、微生物去除作用等物理化学作用来净化水质，通过生态护坡区来防止填料基质的填料流失；同时保证了生态岛内部与外部的水体交换，使得生态岛内部不是处于完全封闭的状态，增加了生态岛内部与外部的连通。

Description

一种河道人工生态岛
技术领域
本发明涉及水体净化修复技术领域，特别是涉及一种河道人工生态岛。
背景技术
随着我国河道硬化建设和受纳污染负荷过大引起的河道水质恶化和生态退化等问题，水利工程与生态紧密结合已成为未来河道治理的发展趋势，为了在石驳岸硬化河道中为多种水生动、植物提供适合其生长的条件，增加河道生物多样性，强化自净能力，目前主要采用泥土堆积的方式建立了供植物生长、动物栖息的生态岛。与植物浮床等为植物提供生长条件的设施相比，生态岛的建设无需大量可能成为固体废弃物的塑料框架，建成后能为更多种动、植物提供生长、栖息地，生态效果好，管理简便或无需管理，具有长效性，更贴近自然。
但传统的生态岛存在以下不足：生态岛占据了河道空间，功能不全。生态岛占据了水容量有限的河道空间，但生态岛内部则被牢牢的封闭起来，只有生态岛表层发挥了一定的水体净化功能和为动、植物提供栖息地的功能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种河道人工生态岛，能够形成固定生态岛形态，同时保证生态岛内部与外部的水体交换。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种河道人工生态岛，包括：基质功能区和生态护坡区；所述生态护坡区设置在所述基质功能区外；
所述基质功能区自下而上包括河沙层、第一砾石层、第二砾石层、火山岩层和泥土层；所述河沙层的材质是泥沙，所述火山岩层的材质是火山岩滤料，所述第一砾石层和所述第二砾石层的材质均是砾石；组成所述所述第一砾石层的砾石的粒径大于组成所述第二砾石层的砾石的粒径；所述第一砾石层的厚度和第二砾石层的厚度相同，
所述生态护坡区自内而外包括土工布、网格围栏和泥沙层；所述泥沙层和泥土层均种植有水生植物；
所述第一砾石层中设置有通水管，所述通水管穿过所述生态护坡区与外界水体连通。
优选的，所述基质功能区迎水面的坡度为1:2～1:3，所述基质功能区背水面的坡度为1:3～1:5。
优选的，所述生态护坡区的坡度为1:3.3～1:5。
优选的，所述河沙层的厚度为河道人工生态岛总高度的20％～30％，所述河沙层中河沙的粒径为5～8mm。
优选的，所述第一砾石层和第二砾石层的厚度均为河道人工生态岛总高度的10％～20％。
优选的，组成所述第一砾石层的砾石的粒径为30～50mm。
优选的，组成所述第二砾石层的砾石的粒径为5～25mm。
优选的，所述火山岩层的厚度为河道人工生态岛总高度的10％～30％，所述火山岩滤料的粒径为5～10mm。
优选的，所述泥土层的厚度为河道人工生态岛总高度的20％～30％。
优选的，所述网格围栏为铁丝网或植物纤维毯。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
提供了一种河道人工生态岛，形成固定生态岛形态，利用填料基质的吸收、过滤、微生物去除作用等物理化学作用来净化水质，通过生态护坡区来防止填料基质的填料流失；同时保证了生态岛内部与外部的水体交换，使得生态岛内部不是处于完全封闭的状态，增加了生态岛内部与外部的连通。
附图说明
图1是本发明一种河道人工生态岛一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本发明一种河道人工生态岛中通水管及塑料丝网的示意图。
图4是本发明一种河道人工生态中水生植物的布置示意图。
附图说明：11河沙层、12第一砾石层、13第二砾石层、14火山岩层、15泥土层、21土工布、22网格围栏、23泥沙层、3通水管、31塑料丝网、4挺水植物、5沉水植物。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅附图，一种河道人工生态岛，主体包括两部分：基质功能区和生态护坡区。生态护坡区设置在基质功能区外，生态岛主体高度低于水体常水位5～10cm。
基质功能区自下而上包括河沙层11、第一砾石层12、第二砾石层13、火山岩层14和泥土层15。基质功能区迎水面的坡度为1:2～1:3，基质功能区背水面的坡度为1:3～1:5。基质功能区主要通过填料基质的吸收、过滤、微生物去除作用和其他物理化学作用来净化水质。
河沙层11由5～8mm的河道河沙组成，河沙颗粒圆滑、洁净。河沙层11河沙可选现状河沙，作为岛体与底泥间物质交换的媒介。河沙层11厚度为生态岛总高度的20％～30％。河沙层11作为岛体的垫层，起到保护作用。
第一砾石层12的厚度和第二砾石层13的厚度相同，其厚度均为河道人工生态岛总高度的10％～20％。第一砾石层12的粒径大于第二砾石层13的粒径，本发明优选的，第一砾石层12中砾石的粒径为30～50mm，第二砾石层13中砾石的粒径为5～25mm。砾石具有物理吸附作用，通过砾石的物理吸附达到水体净化的作用：砾石层表面物理吸附一部分有机物，同时附着的有机物会成为微生物的重要营养来源，微生物逐渐在砾石表面聚集生长形成生物膜，通过微生物的生理作用净化水质。而且，砾石层的孔隙率较大，可以加强水体流通，促进岛内水体和岛外水体的交换。
火山岩层14的厚度为河道人工生态岛总高度的10％～30％，火山岩层14中火山岩滤料的粒径为5～10mm。火山岩表面粗糙多微孔，比表面积大，适合微生物在其表面生长、繁殖，形成生物膜。同时，火山岩滤料是无尖颗粒，孔径大，对水流的阻力小，能够减少生态岛对水流的阻力。
生态岛表层为泥土层15，泥土层15的厚度为河道人工生态岛总高度的20％～30％。泥土层15种植有水生植物。在生态岛顶部和40cm以上的岛体四周区域种植挺水植物4。
生态护坡区自内而外包括土工布21、网格围栏22和泥沙层23，泥沙层23种含有河沙和河泥。生态护坡区的坡度为1:3.3～1:5。
在基质功能区四周铺设一层土工布21，土工布21有良好的渗水性能，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，既能防止基质层填料流失，又保证了岛内部与外部的水体交换。
为防止基质层填料流失，同时固定生态岛形态，防止岛体受到水流剧烈波动时的影响，在土工布21外层围护网格围栏22，网格围栏22可为铁丝网或植物纤维毯。
在基质功能区四周堆填河沙和河泥，形成泥沙层23，一方面固定生态岛形态，另一方面可作为岛体四周侧壁上水生植物生长的基质。在生态岛40cm以上的岛体四周区域种植挺水植物4，在生态岛40cm以下的岛体四周区域种植沉水植物5。通过种植沉水植物5的净化作用提升水体水质；同时水生植物根系可固定泥土，减少水流对河泥的冲刷，进而对生态岛坡面起到防护作用。河泥河沙堆填的坡度控制在0.2:1～0.3:1，从而控制生态护坡区的坡度。
第一砾石层12中设置有通水管3，水平放置，穿过生态护坡区与外界水体连通，通过通水管3连通生态岛体内外水体，促进水体交换；减少水体对生态岛体的冲击。通水管3伸向水体的一端系绑塑料丝网31，塑料丝网31材质为聚乙烯，孔径为3～5mm，主要作用为阻隔水体内大粒径、大体积杂质进入通水管3从而造成通水管3堵塞。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种河道人工生态岛，其特征在于，包括：基质功能区和生态护坡区；所述生态护坡区设置在所述基质功能区外；
所述基质功能区自下而上包括河沙层、第一砾石层、第二砾石层、火山岩层和泥土层；所述河沙层的材质是泥沙，所述火山岩层的材质是火山岩滤料，所述第一砾石层和所述第二砾石层的材质均是砾石；组成所述所述第一砾石层的砾石的粒径大于组成所述第二砾石层的砾石的粒径；所述第一砾石层的厚度和第二砾石层的厚度相同，
所述生态护坡区自内而外包括土工布、网格围栏和泥沙层；所述泥沙层和泥土层均种植有水生植物；
所述第一砾石层中设置有通水管，所述通水管穿过所述生态护坡区与外界水体连通。
2.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述基质功能区迎水面的坡度为1:2～1:3，所述基质功能区背水面的坡度为1:3～1:5。
3.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述生态护坡区的坡度为1:3.3～1:5。
4.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述河沙层的厚度为河道人工生态岛总高度的20％～30％，所述河沙层中河沙的粒径为5～8mm。
5.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述第一砾石层和第二砾石层的厚度均为河道人工生态岛总高度的10％～20％。
6.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：组成所述第一砾石层的砾石的粒径为30～50mm。
7.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：组成所述第二砾石层的砾石的粒径为5～25mm。
8.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述火山岩层的厚度为河道人工生态岛总高度的10％～30％，所述火山岩滤料的粒径为5～10mm。
9.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述泥土层的厚度为河道人工生态岛总高度的20％～30％。
10.根据权利要求1所述的一种河道人工生态岛，其特征在于：所述网格围栏为铁丝网或植物纤维毯。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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