CN108086243B - 一种通航河道的生态型河滨带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通航河道的生态型河滨带，所述的河滨带包括沿河道间隔设置的生态净化段和和动物通道补偿段，所述生态净化段上设有生态防冲带(30)、挡墙(31)和消浪净化湿地(32)，所述动物通道补偿段上设有生物缓行通道(20)和生物缓冲塘(21)，生态净化段、动物通道补偿段的后方设有陆域过渡带(4)，生物缓行通道(20)上设置了透水性堆体(201)。本发明不仅能够保护岸坡水土，消减船行波，为鱼、虾、贝、螺等水生动物提供觅食、栖息等场所，同时还设置了两栖动物通道，保障了两栖动物的生活空间；同时利用填料过滤、植物吸收等作用，降低水体中的污染负荷，保障了滨岸湿地植物的正常生长及对河道内水质的净化。

Description

一种通航河道的生态型河滨带

技术领域

本发明涉及一种河滨带技术领域，尤其涉及了一种生态型河滨带。

背景技术

随着航运经济的发展，越来越多的自然水道被开发成航运河道，而航道资源利用的越多，对环境的影响也越大。通航河道中来往船只较多，而船只航行产生的船行波对滨岸带具有较强的冲刷作用，为了确保航道的通行安全，河道两侧基本都采用直立的硬质混凝土挡墙，以确保船行的水深以及边坡的稳定。但是混凝土结构会造成了湿地明显减少、生物多样性明显降低、生态系统退化严重等严峻形势。同时直立的远高于河面的硬质混凝土挡墙使得水体中的青蛙、蟾蜍等两栖动物无法爬到陆域。

在全面推进生态文明建设的时代背景下，生态航道建设的理念在逐渐探索和尝试，在通航河道内构建生态型河滨带是顺应时代发展的必然趋势，是解决航道对环境影响的有效措施之一。河滨带是河流生态系统和陆地生态系统之间的过渡区，是一个特殊的水文、土壤、植被交错区，在河流生态系统中河滨带具有非常重要的特殊生态价值，具有特殊的、不可替代的作用，其具有防治水土流失、固岸护坡、水质净化、景观改善等生态功能。目前，部分航道开展生态型河滨带的试点，但是这些试点工程都是以保护挺水植物生长及景观绿化为重点，缺少水质净化、水生动物迁移通道及面源拦截等功能，阻断了水生动物从河道内到河岸上的路径，同时水生动物也无法在混凝土制成的岸上挖洞栖息，这大大降低了生物多样性。

因此急需一种生态航道，使得能够在满足基本的航运基础功能上，全面发挥航道的生态服务功能。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种能够为两栖动物水陆迁移通道的通航河道生态型河滨带，其次，是提供具有通航河道生态消浪、水质净化、湿地建设、提供面源拦截等复合功能的通航河道生态型河滨带。

一种通航河道的生态型河滨带，所述的河滨带包括沿河道间隔设置的生态净化段和动物通道补偿段，所述的生态净化段上设有挡墙，所述的动物通道补偿段包括生物缓行通道，所述的生物缓行通道包括透水性堆体，所述的透水性堆体形成有朝向河道的前边坡，所述前边坡的坡度缓于1:3。

作为优选，所述生态净化段与动物通道补偿段的长度之比为10:1至20:1。

作为优选，所述的透水性堆体为块石、生态混凝土块或者生态混凝土球堆砌而成，透水性堆体外包覆有覆盖层，所述覆盖层为柔性透水性网垫。

作为优选，动物通道补偿段还包括生物缓冲塘，所述生物缓冲塘位于透水性堆体后方，生物缓冲塘的深度为0.5至2米，生物缓冲塘边坡的坡度缓于1:2.5。

作为优选，所述的生物缓冲塘的塘底设有由多孔性亲水材料制成的第一基底防护层，所述的生物缓冲塘内还种植有沉水植物和第一挺水植物。

作为优选，生态净化段还包括采用多孔性亲水材质制成的生态防冲带，所述的生态防冲带位于挡墙的前方。

作为优选，挡墙的后方设有消浪净化湿地，消浪净化湿地内铺设有由多孔性亲水材料制成的第二基底防护层，第二基底防护层上种植有第二挺水植物，第二挺水植物的后方设有由块石、生态混凝土块或者生态混凝土球堆砌而成透水耐冲击层。

作为优选，所述的挡墙包括上层刚性笼和下层刚性笼，所述的上层刚性笼和下层刚性笼外均固定设有多个消浪锥，上层刚性笼内设有上层砾石区和位于上层砾石区后方的营养土区，下层刚性笼内设有下层砾石区位于下层砾石区后方的填料区。

所述的消浪锥包括一椎体，所述椎体的中心处开有锥心孔，相邻消浪锥之间设有锥间孔。

作为优选，上层砾石区、下层砾石区内均填充有砾石，所述砾石直径为5至10厘米，砾石的直径自前至后尺寸逐步减小，所述填料区内填充有悬浮生物柱、悬浮生物球、悬浮盘片、沸石或者陶瓷滤料。

作为优选，生态净化段、动物通道补偿段的后方还设有陆域过渡带，陆域过渡带上设有拦截净化设施，所述拦截净化设施为植草沟、旱溪、雨水花园、湿塘、人工湿地中的一种或多种。

本发明具有如下技术效果：本发明不仅能够保护岸坡水土，消减船行波，为鱼、虾、贝、螺等水生动物提供觅食、栖息等场所，同时还设置了两栖动物通道，在保护岸坡水土及消减船行波基础上，使航道内的两栖动物能通过生物缓行通道、生物缓冲塘进入航道周边的农田、湿塘等，保障了两栖动物的生活空间；同时利用填料过滤、植物吸收等作用，降低水体中的污染负荷，也保障了滨岸湿地植物的正常生长及对河道内水质的净化。

附图说明

图1是实施例1的平面布设示意图。

图2是图1中的动物通道补偿段的A-A剖面示意图。

图3是图1中的生态净化段的B-B剖面示意图。

图4是图3中的Ⅰ处局部示意图。

图5是消浪锥的剖视示意图。

图6是挡墙的外部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

一种通航河道的生态型河滨带，所述的河滨带包括沿河道1间隔设置的生态净化段和动物通道补偿段，生态净化段与动物通道补偿段的长度之比优选为在10:1至20:1之间。

如图1、图3所示，生态净化段包括从河道1至河岸方向依次设置的生态防冲带30、挡墙31、消浪净化湿地32，其中：

如图3所示，生态防冲带30可由多孔性亲水材质制成，如水土保持毯、抗冲生物毯、麦克加筋毯、石笼垫、现浇多孔混凝土等非降解性材料，水土保持效果好，渗透率高，不影响地表水与地下水的交换，可为水体中的蟛蜞、螺丝等水生动物提供生活空间。生态防冲带30上部防护范围与挡墙31相接，下部的防护范围低于通航常水位至少100cm，防护通航常水位时船行波下卷对于护岸淘刷，防止岸坡水土流失对挡墙31结构稳定产生影响；

如图3所示，挡墙31位于生态防冲带30的后方，挡墙31直立高出常水位，用于防护船行波上卷，同时本挡墙31还能够对流经挡墙的水体过滤净化。本实施例中挡墙31包括上层刚性笼和下层刚性笼，如图6所示，上层刚性笼和下层刚性笼外均固定设有多个用于破碎船行波的消浪锥3121。如图4所示，上层刚性笼内顺水流方向(即从河道1向岸边方向)依次分为上层砾石区3122、位于上层砾石区3122后方的营养土区3123；下层刚性笼内顺水流方向分为下层砾石区3124、位于下层砾石区3124后方的填料区3125。

本实施例中，上层刚性笼和下层刚性笼可采用刚性石笼及开孔混凝土箱式砌块等。

如图4至图6所示，消浪锥3121包括一椎体，所述椎体的中心处开有锥心孔3126，突出的消浪锥3121密排在刚性笼外发挥消浪作用，上层刚性笼和下层刚性笼上还设有锥间孔3127，使航道内的水体能通过锥心孔3126、锥间孔3127进入笼内。

上层砾石区3122、下层砾石区3124内砾石尺寸为5～10cm，上层砾石区3122、下层砾石区3124均可起到防护并破碎船行波的上卷波的作用，同时砾石尺寸顺水流方向尺寸逐步减小，一方面可以过滤拦截粗悬浮颗粒物，另一方面砾石表层可形成生物膜净化水质。

所述营养土区3123填充有袋装营养土，采用生态膜袋或者植生袋包裹营养土，并种植耐水淹植物，用于增加绿化、美化挡墙。

所述填料区3125填充有轻质、多孔、比表面积大、维护管理简单的材料，如悬浮生物柱、悬浮生物球、悬浮盘片、沸石及陶瓷滤料等，可吸附及净化、削减水体的污染物。

如图1和图3所示，消浪净化湿地32位于挡墙31的后方，消浪净化湿地32用于防护通航高水位时船行波上卷波及下卷波，同时还起到构建人工湿地净化航道内水体，降低水中的污染负荷的作用。消浪净化湿地32内铺设有由多孔性亲水材料制成的第二基底防护层321，第二基底防护层321上种植有第二挺水植物322，第二挺水植物322的后方设有透水耐冲击层323。

其中第二基底防护层321及第二挺水植物322用于防护通航高水位时船行波的下卷波，透水耐冲击层323用于防护通航高水位时船行波的上卷波。第二基底防护层321具有水土保持、抗风浪淘刷、有利于挺水植物生长、不影响水生动物生活的功能，可采用松散的多孔性亲水材料，如水土保持毯、麦克加筋毯、多孔混凝土连锁块、生态膜袋等材料制成，透水性好，为挺水植物生长提供生境。

所述第二挺水植物322具有生物消浪及水质净化功能，可选用芦苇、香蒲等水生植物，种群稳定的密度应当超过100株/m2。

透水耐冲击层323采用块石、生态混凝土块、生态混凝土球等堆砌而成，每块材料尺寸应超过20cm×20cm×20cm，堆砌的孔隙率超过10％

以上所述是生态净化段的基本构造，由于挡墙为了起到消浪功能是高出常水位的，导致水体中的青蛙、蟾蜍等两栖动物无法爬到陆域，以下是动物通道补偿段基本构造，每隔一段生态净化段便设置动物通道补偿段，从而为两栖动物提供水陆迁移通道：

如图1所示，动物通道补偿段包括从河道至河岸方向依次设置的生物缓行通道20、生物缓冲塘21：

如图2所示，所述的生物缓行通道20包括透水性堆体201，所述的透水性堆体201形成有朝向河道的前边坡2011，所述前边坡2011的坡度缓于1:3，青蛙、蟾蜍等水生动物能够从前边坡2011爬上；

所述的透水性堆体201为块石、生态混凝土块或者生态混凝土球堆砌而成，其孔隙率大于5％，顶部高于通航常水位30至50cm，底部低于通航常水位至少100cm，其透水性好，比表面积大，具有一定吸附净化功能以及消浪作用；透水性堆体201外包覆有覆盖层202，所述覆盖层202采用三维土工网、柔性排水格栅、渔网、加筋土工垫等柔性透水性网垫制成，覆盖层202将透水性堆体201覆盖包裹，一方面维持透水性堆体201的形状，不影响水生动物的爬行通过，另一方面也保护透水性堆体201材料不被冲散进入航道内，影响船舶的正常通行。

如图1和图2所示，生物缓行通道20后方是生物缓冲塘21，生物缓冲塘21为水生动物水陆迁移提供中间缓冲，生物缓冲塘21最深处的深度为2米，最浅处深度为0.5米，生物缓冲塘21边坡的坡度为1:3，使两栖动物能无困难的通行。塘深小于1m处设置有第一基底防护层212，第一基底防护层212如同第二基底防护层321一样，也是由多孔性亲水材料制成的，可防止通航高水位时船行波的冲刷；塘深大于1m处种植沉水植物211，如苦草、狐尾藻、菹草、轮叶黑藻等，构建水生生态系统，净化水质。在通航高水位上下各80cm高程处种植第一挺水植物213，用于生物消浪。

如图1所示，本河滨带还设置陆域过渡带4，陆域过渡带4位于生态净化段、动物通道补偿段的后方，陆域过渡带4是生态净化段、动物通道补偿段与航道周边的农田、池塘、居住区、企业等的中间地带，陆域过渡带4上生长有自然植被402或者人工种植乔、灌、藤、竹、草等，同时在陆域过渡带4上设有拦截净化设施401，用于拦截陆域面源污染，减少污染物排入航道，削减入河面源污染，有效改善航道水质，拦截净化设施401可采用植草沟、旱溪、雨水花园、湿塘及人工湿地等形式。

本发明中，生态净化段和动物通道补偿段间隔布置，其中生态净化段为主体结构，而动物通道补偿段为辅助结构，生态净化段的长度要大于动物通道补偿段长度，生态净化段与动物通道补偿段的长度之比优选为在10:1至20:1之间。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通航河道的生态型河滨带，其特征在于：所述的河滨带包括沿河道间隔设置的生态净化段和动物通道补偿段，所述的生态净化段上设有挡墙（31），所述的动物通道补偿段包括生物缓行通道（20），所述的生物缓行通道（20）包括透水性堆体（201），所述的透水性堆体（201）形成有朝向河道的前边坡（2011），所述前边坡（2011）的坡度缓于1:3；

动物通道补偿段还包括生物缓冲塘（21），所述生物缓冲塘（21）位于透水性堆体（201）后方；

所述的生物缓冲塘（21）的塘底设有由多孔性亲水材料制成的第一基底防护层（212），所述的生物缓冲塘（21）内还种植有沉水植物（211）和第一挺水植物（213）；

生态净化段包括采用多孔性亲水材质制成的生态防冲带（30），所述的生态防冲带（30）位于挡墙（31）的前方；

所述的挡墙（31）包括上层刚性笼和下层刚性笼，所述的上层刚性笼和下层刚性笼外均固定设有多个消浪锥（3121），上层刚性笼内设有上层砾石区（3122）和位于上层砾石区（3122）后方的营养土区（3123），下层刚性笼内设有下层砾石区（3124）位于下层砾石区（3124）后方的填料区（3125）；

所述的消浪锥（3121）包括一椎体，所述椎体的中心处开有锥心孔（3126），上层刚性笼和下层刚性笼上还设有锥间孔（3127）；

上层砾石区（3122）、下层砾石区（3124）内均填充有砾石，砾石直径自挡墙（31）前方至后方逐步减小，所述填料区（3125）内填充有悬浮生物柱、悬浮生物球、悬浮盘片、沸石或者陶瓷滤料。

2.根据权利要求1所述的生态型河滨带，其特征在于：所述的透水性堆体（201）为块石、生态混凝土块或者生态混凝土球堆砌而成，透水性堆体（201）外包覆有覆盖层（202），所述覆盖层（202）为柔性透水性网垫。

3.根据权利要求1所述的生态型河滨带，其特征在于：生物缓冲塘（21）的深度为0.5至2米，生物缓冲塘（21）边坡的坡度缓于1:2.5。

4.根据权利要求1所述的生态型河滨带，其特征在于：挡墙（31）的后方设有消浪净化湿地（32），消浪净化湿地（32）内铺设有由多孔性亲水材料制成的第二基底防护层（321），第二基底防护层（321）上种植有第二挺水植物（322），第二挺水植物（322）的后方设有由块石、生态混凝土块或者生态混凝土球堆砌而成透水耐冲击层（323）。

5.根据权利要求1所述的生态型河滨带，其特征在于：所述砾石直径为5至10厘米。

6.根据权利要求1所述的生态型河滨带，其特征在于：生态净化段、动物通道补偿段的后方还设有陆域过渡带（4），陆域过渡带（4）上设有拦截净化设施（401），所述拦截净化设施（401）为植草沟、旱溪、雨水花园、湿塘、人工湿地中的一种或多种。