CN109338987B - 内河生态整治丁坝群 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内河生态整治丁坝群，包括从上游至下游依次设置的一个导流丁坝和多个护岸短丁坝以及与多个所述护岸短丁坝一一对应设置的多个挡水丁坝，所述导流丁坝一端与河岸相连，另一端伸向河槽，与河岸成一定角度，坝头指向下游；所述挡水丁坝离岸设置，位于航道中部，整体呈U字形，U字形开口指向下游，由弧型坝头和两段直线型坝身组成，靠近主流一侧的坝身沿主流流向设置，临岸一侧的坝身平行于河岸；所述护岸短丁坝在平面上与河岸连接成丁字形；所述挡水丁坝和与其相对应的护岸短丁坝呈对口丁坝排布，二者之间形成过水支汊。本发明既能够满足通航的需要，提高航道过洪能力，又能为动植物营造良好的栖息环境。
Description
技术领域
本发明涉及水利水运技术领域的航道整治结构，特别是一种内河生态整治丁坝群。
背景技术
我国幅员辽阔，江河密布。在治河及水路交通建设工程中，不可避免地要用到丁坝结构。在治河工程中，丁坝是应用最广泛的建筑物之一；在防洪工程中，可用于保护河岸免受冲刷；在航道整治工程中，可用于束窄河槽，冲深航道，即“束水攻沙”。
以往仅仅从水动力学和结构力学的角度进行丁坝设计，很少有结合生态学和水生生物需求端进行丁坝结构设计的。一般情况下，泥沙会在坝后淤积形成坝田，研究发现在坝田区域幼鱼和亚成鱼的丰度很高，而丁坝的平面布置方式和结构型式是影响坝田流态和冲淤的关键因素，如果对其进行设计研究，可以利用坝田区域为鱼类等水生生物营造良好栖息生境，使得丁坝在保证其通航功能的同时兼顾有生态修复的功能。但在传统丁坝结构设计过程中往往为了寻求工程效益最大化，通常仅针对通航需求方面对丁坝进行设计，为了能达到较好的束水效果，一般采用坚固耐久但不够生态环保的材料，并将丁坝设计为连续、不过水的实体丁坝，一方面，忽视了为水生生物留有栖息生境和洄游通道的问题，植物与动物难以在丁坝处生长栖息，与其后坝田难以形成统一有机的生态圈，不利于丁坝周围生境的维持，另一方面，降低了航道的过洪能力，使得行洪压力增大。面对丁坝处复杂的水流结构，并且在水流的长期冲刷下，坝体面层块石易滑落，造成局部失稳，植物也难以附着。另外，以往的丁坝设计中，很少考虑到在坝体范围内为动植物营造其适宜的栖息环境，并利用坝后多样性流态和冲淤地形形成不同生物功能区，发挥其生态功能。
因此，迫切需要开发一种结构上坚固耐用，材料上绿色环保，生态上亲水友好的丁坝结构，要求其既满足通航的需要，又能为动植物营造良好的栖息环境。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种内河生态整治丁坝群，该丁坝群所采用的结构既能够满足通航的需要，提高航道过洪能力，又能为动植物营造良好的栖息环境。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种内河生态整治丁坝群，包括从上游至下游依次设置的一个导流丁坝和多个护岸短丁坝以及与多个所述护岸短丁坝一一对应设置的多个挡水丁坝，所述导流丁坝一端与河岸相连，另一端伸向河槽，与河岸成一定角度，坝头指向下游；所述挡水丁坝离岸设置，位于航道中部，整体呈U字形，U字形开口指向下游，由弧型坝头和两段直线型坝身组成，靠近主流一侧的坝身沿主流流向设置，临岸一侧的坝身平行于河岸；所述护岸短丁坝在平面上与河岸连接成丁字形；所述挡水丁坝和与其相对应的护岸短丁坝呈对口丁坝排布，二者之间形成过水支汊。
在所有所述挡水丁坝中离岸越远的挡水丁坝，与其对应的护岸短丁坝越长。
所述导流坝、所述挡水丁坝和所述护岸短丁坝背水坡结构相同，平台和斜坡相间设置，上下相邻的所述平台和所述斜坡通过直立岸壁相连，在所述平台上靠近在下斜坡的一侧设有人工生态池，在所述直立岸壁上连接有多道与其垂直的隔墙，所述隔墙的顶面采用坡面，所述隔墙的顶面底部与所述人工生态池的边沿连接，所述隔墙的顶面顶部与在上斜坡的底部顺畅连接，在左右相邻的两道所述隔墙之间形成有槽孔。
所述隔墙是采用鱼巢砖砌成的，在所述鱼巢砖上设有孔洞。
所述鱼巢砖是采用多孔隙生态混凝土制成的。
所述人工生态池设有木质侧壁和底板，在所述人工生态池内设有有机质土壤层和卵砾石层，所述卵砾石层位于所述有机质土壤层的上方。
所述导流丁坝、所述挡水丁坝和所述护岸短丁坝均采用相同坝身结构，采用格宾石笼码筑而成，所述格宾石笼之间绑扎连接。
在所述木质侧壁和底板表面涂刷有水性防腐漆层。
本发明具有的优点和积极效果是：
①丁坝群结构在满足束水归槽，加深航道水深的同时，又可以在坝体区域形成多样性流态，从而形成多样性地形，并利用挡水丁坝和护岸短丁坝间的空隙为鱼类等水生生物提供不受通航干扰的洄游通道和栖息生境。
②坝体采用格宾石笼码筑，具有微透水性，并且格宾石笼中笼中石头缝隙间的淤泥有利于植物生长，便于与动植物附着。
③利用坝体的遮蔽作用，在丁坝背水坡不同水位高程处都布置有人工生态池和鱼巢砖的，保证在不同时期，都能在丁坝坝体处为底栖生物和鱼类提供了躲避天敌的“容身之所”。
④由于丁坝之间间隔布置，相互之间留有过水空间，所以在洪水期一部分水流从坝体之间穿过，提高了过洪能力，另一方面分散了水流的绕坝冲刷，另外减缓了过坝水流的流速，从而减小了坝头和坝根的局部冲刷，有利于坝田淤积，形成浅滩。
综上所述，本发明既能冲深航槽，维护航道尺度，又能改善流态，减少水流对坝体的冲刷，同时又能改善坝体周围生态环境，为鱼类等河流生物营造良好生境，满足工程建设和保护环境的需要。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明背水坡处的正视图；
图4是本发明背水坡处局部立体示意图；
图5是本发明的人工生态池的局部立体示意图。
图中：1、导流丁坝，2、挡水丁坝，2-1、弧型坝头，2-2、靠近主流一侧的坝身，2-3、临岸一侧的坝身，3、护岸短丁坝，4、斜坡，5、平台，6、直立岸壁，7、人工生态池，8、隔墙，9、槽孔，10、有机质土壤层，11、卵砾石层。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图5，一种内河生态整治丁坝群，包括从上游至下游依次设置的一个导流丁坝1和多个护岸短丁坝3以及与多个所述护岸短丁坝3一一对应设置的多个挡水丁坝2，所述导流丁坝1一端与河岸相连，另一端伸向河槽，与河岸成一定角度，坝头指向下游；所述挡水丁坝2离岸设置，位于航道中部，整体呈U字形，U字形开口指向下游，由弧型坝头2-1和两段直线型坝身组成，靠近主流一侧的坝身2-2沿主流流向设置，临岸一侧的坝身2-3平行于河岸；所述护岸短丁坝3在平面上与河岸连接成丁字形；所述挡水丁坝2和与其相对应的护岸短丁坝3呈对口丁坝排布，二者之间形成过水支汊，过水支汊及坝后的坝田可以形成流态相对稳定的空间，形成浅滩与深潭相间的多样性流态，可以为鱼类和底栖生物提供适宜的栖息场所；同时坝体间的过水水槽可以使一部分水流从其中穿过，缓解了行洪压力，分散了水流的绕坝冲刷，从而减小了坝头和坝根的局部冲刷，保证坝体的稳定，满足通航的需要，有利于坝田淤积，形成浅滩。
上述护岸短丁坝3长度可以不同，根据挡水丁坝离岸远近确定，在所有所述挡水丁坝3中离岸越远的挡水丁坝，与其对应的护岸短丁坝2越长。
在本实施例中，为了进一步提高坝群的生态性，所述导流坝1、所述挡水丁坝2和所述护岸短丁坝3背水坡结构相同，平台5和斜坡4相间设置，上下相邻的所述平台5和所述斜坡4通过直立岸壁6相连，在所述平台5上靠近在下斜坡的一侧设有人工生态池7，在所述直立岸壁6上连接有多道与其垂直的隔墙8，所述隔墙8的顶面采用坡面，所述隔墙8的顶面底部与所述人工生态池7的边沿连接，所述隔墙8的顶面顶部与在上斜坡的底部顺畅连接，在左右相邻的两道所述隔墙8之间形成有槽孔9。这种斜坡加平台的结构增大了植物和底栖生物的附着面积，形成阶梯-深潭结构，研究表明阶梯深潭结构可为底栖动物提供稳定且多样的栖息空间，为支持多样的底栖类群栖息创造条件。并且多级阶梯结构可以在不同季节和不同流量条件下为植被和水生生物提供附着和栖息的空间，形成有机的生态圈。更进一步的，所述隔墙8是采用鱼巢砖砌成的，在所述鱼巢砖上设有孔洞，为植被和水生生物提供附着和栖息的空间，所述鱼巢砖是采用多孔隙生态混凝土制成的，相较于传统预制混凝土鱼巢砖，生态混凝土鱼巢砖具有更好的生态性，其多孔隙结构便于动植物栖息，鱼巢砖中的孔洞可以帮助鱼类等水生生物暂时躲避恶劣水流条件和天敌。在本实施例中，所述人工生态池7设有木质侧壁和底板，在所述人工生态池7内设有有机质土壤层10和卵砾石层11，所述卵砾石层11位于所述有机质土壤层10的上方，这种生态池结构为底栖动物和水生植物的生长创造了良好的栖息平台，生态池整体结构采用天然材料，研究表明相比于砂质土层和基岩，底栖生物更喜欢卵砾石环境，而植物可以依托卵砾石下方的有机质土茁壮生长，底栖生物和植被的生长能够吸引鱼类前来捕食栖息，从而形成良性循环。通常需要在所述木质侧壁和底板表面涂刷有水性防腐漆层。
在本实施例中，所述导流丁坝1、所述挡水丁坝3和所述护岸短丁坝2均采用相同坝身结构，是采用生态型较好的格宾石笼码筑而成的，在所述格宾石笼内填装有石块，依靠自身重力维持坝体结构的稳定性，所述格宾石笼作为整个结构主体的受力单元，格宾石笼之间绑扎连接，以确保结构的整体性。坝体采用石笼干砌结构，石头缝隙间的淤泥有利于植物生长。格宾石笼是采用具有高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝使用机械编织而成，具有网眼结构，为植物和底栖动物的栖息生存提供必要的颗粒间隙，另外石块缝隙间裹挟的淤泥为植物的生长创造有力条件。同时网箱包裹的石块能够防止其被水流冲刷带走，增强了植物所附着底质的稳定性。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种内河生态整治丁坝群，其特征在于，包括从上游至下游依次设置的一个导流丁坝和多个护岸短丁坝以及与多个所述护岸短丁坝一一对应设置的多个挡水丁坝，所述导流丁坝一端与河岸相连，另一端伸向河槽，与河岸成一定角度，坝头指向下游；所述挡水丁坝离岸设置，位于航道中部，整体呈U字形，U字形开口指向下游，由弧型坝头和两段直线型坝身组成，靠近主流一侧的坝身沿主流流向设置，临岸一侧的坝身平行于河岸；所述护岸短丁坝在平面上与河岸连接成丁字形；所述挡水丁坝和与其相对应的护岸短丁坝呈对口丁坝排布，二者之间形成过水支汊。
2.根据权利要求1所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，在所有所述挡水丁坝中离岸越远的挡水丁坝，与其对应的护岸短丁坝越长。
3.根据权利要求1所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，所述导流丁坝、所述挡水丁坝和所述护岸短丁坝背水坡结构相同，平台和斜坡相间设置，上下相邻的所述平台和所述斜坡通过直立岸壁相连，在所述平台上靠近在下斜坡的一侧设有人工生态池，在所述直立岸壁上连接有多道与其垂直的隔墙，所述隔墙的顶面采用坡面，所述隔墙的顶面底部与所述人工生态池的边沿连接，所述隔墙的顶面顶部与在上斜坡的底部顺畅连接，在左右相邻的两道所述隔墙之间形成有槽孔。
4.根据权利要求3所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，所述隔墙是采用鱼巢砖砌成的，在所述鱼巢砖上设有孔洞。
5.根据权利要求4所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，所述鱼巢砖是采用多孔隙生态混凝土制成的。
6.根据权利要求3所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，所述人工生态池设有木质侧壁和底板，在所述人工生态池内设有有机质土壤层和卵砾石层，所述卵砾石层位于所述有机质土壤层的上方。
7.根据权利要求1所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，所述导流丁坝、所述挡水丁坝和所述护岸短丁坝均采用相同坝身结构，采用格宾石笼码筑而成，所述格宾石笼之间绑扎连接。
8.根据权利要求6所述的内河生态整治丁坝群，其特征在于，在所述木质侧壁和底板表面涂刷有水性防腐漆层。
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