CN109385975A - 一种复式河槽系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复式河槽系统，包括主河槽、设置在所述主河槽两侧的护岸和构建在所述主河槽内的沿着水流方向的至少一条蜿蜒曲折、深度各不相同的生态河槽，所述生态河槽满足：在平水期和枯水期，河道干流的流速大于等于0.5m/s。本发明实施例提供的复式河槽系统对水质有较大提升，可将水质主要营养盐指标，如氨氮、总氮、总磷等，从劣V类提升至近IV类及以上水平；使得河道在平水及枯水期能够含蓄水体，雨季可进行泄洪，增强河道的防洪能力。

Description

一种复式河槽系统

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，特别是指一种复式河槽系统。

背景技术

在传统的河道整治工程中，通常片面强调河道的水利防洪功能，在横断面上通常采用输水性能较好又便于施工的单一断面，如梯形、矩形，这使得水流的水力条件均一化，在平水期及枯水期时，河道内水流仅局限于部分河床空间，造成大范围的河床裸露，水体的景观性及功能性大为减弱。此外，针对河道的整治工程，如底泥疏浚，通常采取裁弯取直、河底硬化等整治工程，这些工程措施改变了河道原有的生态环境，降低了水流的曝气，破坏了河道原有植被等生物群落，导致水体的自净能力显著降低，水质趋于恶化，水体的生态功能大幅度退化，非常不利于水体生态多样性的保持。

近年来，由于人类活动强度的增加，河流水污染日益严重，对水生态环境带来毁灭性的破坏，对人民生活带来严重的损害，也给社会经济的发展带来不可估量的损失。因此，水体的污染治理及生态恢复已经成为我国重点关注的热点和焦点问题，亟待解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种复式河槽系统，以解决现有技术中存在的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种复式河槽系统，包括主河槽、设置在所述主河槽两侧的护岸和构建在所述主河槽内的沿着水流方向的至少一条蜿蜒曲折、深度各不相同的生态河槽，所述生态河槽满足：在平水期和枯水期，河道干流的流速大于等于0.5m/s。

在本发明的一些实施例中，所述生态河槽的弯曲度指数大于等于1.1。

在本发明的一些实施例中，所述生态河槽的断面以梯形为主，且坡度比为1:2-1:3，高度为高于平水期水流深度的0.4-0.6m。

在本发明的一些实施例中，还包括铺设在所述主河槽和生态河槽底部的原状土层，所述原状土层的厚度大于等于0.4m。

在本发明的一些实施例中，所述护岸的高度大于等于所述主河槽历史最高洪水位0.5m及以上。

在本发明的一些实施例中，还包括设置在所述主河槽底部且靠近护岸的铅丝石笼，包裹在所述铅丝石笼内的块石的直径为10-30cm。

在本发明的一些实施例中，所述铅丝石笼的铺设厚度大于等于0.5m，所述主河槽每侧的铅丝石笼的铺设宽度大于等于主河槽宽度的2.5％。

在本发明的一些实施例中，所述生态河槽内培养有沉水植物和底栖动物，所述沉水植物选自狐尾藻、金鱼藻、眼子菜和黑藻中的至少一种，所述沉水植物的培养密度为10-20株/平米，所述底栖动物以杂食性贝类为主。

在本发明的一些实施例中，所述主河槽的底部和生态河槽的护岸培养有挺水植物，所述挺水植物选自荸荠、鸢尾、菖蒲和芦苇中的至少一种，所述挺水植物的培养密度为10-15株/平米。

在本发明的一些实施例中，所述护坡为由浆砌石制成的直立挡墙或加固型斜坡硬质护岸。

由此可见，本发明实施例提供的复式河槽系统对水质有较大提升，可将水质主要营养盐指标，如氨氮、总氮、总磷等，从劣V类提升至近IV类及以上水平；使得河道在平水及枯水期能够含蓄水体，雨季可进行泄洪，增强河道的防洪能力。因此，所述复式河槽系统能够在河道内创造出良好的生态环境，改善水环境生态系统，提升河道水体的净化能力；使得主河槽兼具“枯水走弯，洪水走直”的水文特点；采用的水生植物再生能力较强，适用于河道水体的生态恢复过程；在保留河道的防洪能力的前提下，增强河道的水流、生态、景观等功能，恢复水体的生态功能和能力。

附图说明

图1为本发明一个实施例的复式河槽系统的横断面示意图；

图2为本发明另一个实施例的复式河槽系统的横断面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

恢复生态学的出现是生态学方法的综合应用，探索建立保护生物多样性的新策略和新方法，由于恢复生态学的快速发展，国际国内已经将环境的生态恢复作为恢复生态领域的研究热点。随着国家经济的高速发展，人类活动对河道水体污染的影响也会不断加大，进行合理的保护和恢复，成为可持续发展的重要一环。综合成熟的河流治理方法不单是生态环境的保护，而是在恢复各种生物群落的同时，建设具有设定防洪能力的河流水利工程。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，所述复式河槽系统包括主河槽6、设置在所述主河槽6两侧的护岸4和构建在所述主河槽6内的沿着水流方向的至少一条蜿蜒曲折、深度各不相同的生态河槽3，所述生态河槽3满足：在平水期和枯水期，河道干流的流速大于等于0.5m/s。可以根据主河槽的宽度数据，采用机械挖掘与人力挖掘相配合的方式，进行生态河槽的构建。本发明实施例针对构建区域内的河道进行生态化改造，沿水流方向，在主河槽6内构建一条或数条蜿蜒曲折、水流多样、深浅不一的生态河槽3，并且该种生态河槽应满足在平水期和枯水期，河道干流≥0.5m/s的生态流速要求，且所述生态河槽的弯曲度指数≥1.1，以保证水流多样。而且，新开的生态河槽转弯处的迎水面应做加固处理。本发明实施例采用顺直的河道作为构建区域，因此所述复式河槽系统兼具“枯水走弯，洪水走直”的特点。

可选地，所述生态河槽3的断面以梯形为主，坡度比为1:2-1:3，高度为高于平水期水流深度的0.4-0.6m。可选地，所述主河槽6的底部和生态河槽3的底部，覆盖夯实原状土层1，所述原状土层1的厚度大于等于0.4m，以加固河底，提高抗击水流冲刷强度。

可选地，所述护岸4为由浆砌石等材料制成的直立挡墙或加固型斜坡硬质护岸。根据现场实际情况，不同的主河槽宽度、护岸类型，复式河槽系统的横断略有差异，本发明提供的复式河槽系统包括但不限于示意图中所展示，如图1所示，护岸4为斜坡式护岸，如图2所示，护坡4为直立挡墙式护岸。可选地，所述护岸的高度大于等于所述主河槽历史最高洪水位0.5m及以上，以保证防洪功能。

还可以在靠近主河槽3的护岸4的河底，构建以铅丝石笼为主体的护底，保护坡角。在本发明的再一个实施例中，所述复式河槽系统还包括设置在所述主河槽6的底部且靠近护岸4的铅丝石笼2，包裹在所述铅丝石笼2内的块石的直径为10-30cm，以进行护岸加固。可选地，所述铅丝石笼的铺设厚度大于等于0.5m，所述主河槽每侧的铅丝石笼的铺设宽度大于等于主河槽宽度的2.5％。所述铅丝石笼2是将10-30cm直径的碎石及石块装入预制的铅丝石笼内，将铅丝石笼2沿主河槽两侧的护岸坡底、从河心向河岸进行铺设并互相绑扎构建而成，增强防洪效果。

在本发明的另一个实施例中，在生态河槽3内进行水生生物群落的恢复，以水生植物及底栖动物群落为主。主河槽6的护岸4以及主河槽6底部的河底原状土部分进行水生植物群落恢复，以水生植物带为主。可选地，所述生态河槽3内培养有沉水植物和底栖动物，所述沉水植物选自狐尾藻、金鱼藻、眼子菜和黑藻中的至少一种，所述沉水植物的培养密度为10-20株/平米，覆盖生态河槽的河底面积40％及以上，所述底栖动物以杂食性贝类为主，如螺、蚌，河蚬等。可选地，所述主河槽6的底部和生态河槽3的护岸(即主河槽的原状土层1)培养有挺水植物，所述挺水植物选自荸荠、鸢尾、菖蒲和芦苇中的至少一种，所述挺水植物的培养密度为10-15株/平米，覆盖主河槽6的河底面积40％及以上。因此，本发明实施例提供的复式河槽系统一方面增加水体流动多样性，增加水体溶解氧，提高水体的自净能力，另一方面也提升生态恢复效应，增加生物多样性，并营造天然的河流景观。

可选地，在靠近主河槽6的岸边构建亲水景观区，体现主河槽及生态河槽的生态景观功能。可选地，所述主河槽6的岸顶5栽植有不同种类的乔灌木，可增强其截留面源污染物的能力。通过该复式河槽的整体构建，在保障防洪安全的基础上，可极大提升河道的生态恢复能力，提升河道水质及景观效益。

因此，本发明实施例采用顺直的河道作为构建区域，该构建区域的主要特点为：具备由浆砌石等材料制成的直立挡墙或加固型斜坡硬质护岸，河道平面顺直、各主要断面形状规则、河道水流单一；主河槽平均宽度为15米及以上，平水及枯水期时，河道水流较小，河底大部分裸露；河槽底覆盖原状土或部分硬质化，留有生态恢复的必要空间；构建区域的线性长度为该河段主河槽平均宽度的20-30倍及以上。

所述水生植物种养后的运行维护，包括在次年生长季开始时，清除枯死的水生植物，补充新的水生植物；还包括雨季洪水过后，清除主河槽内由雨水径流带来的漂浮物、植物残体等垃圾，补种受损的水生植物等步骤。在生长季节内，水生植物生长40-60天左右，收割水面以上部分植株；在生长季之后、冬季之前，收割水面以上部分植株。

与现有技术相比，本发明实施例提供的复式河槽系统具有如下优点：

1、本发明基于自然河道的水力特点，在主河槽内，构建新河床。新河床内弃直取弯、生态种养等综合措施，强化河流的自净能力，有效净化水体。并且采用河道生态综合恢复的措施，能够构建较完善的水生生态系统，可有效改善河道水域的生态环境。

2、采用所述复式河槽系统后，河道水质从劣V类提高到近IV类及以上水平，河道水体内生物多样性增加两倍及以上；平水及枯水期时，极大提升河道及水域的蓄水能力，起到调蓄地下水源的作用；丰水期时，起到防洪作用，并截留部分污染物；河道的城市景观功能得到充分体现，提升水体景观效益。

由此可见，本发明实施例提供的复式河槽系统对水质有较大提升，可将水质主要营养盐指标，如氨氮、总氮、总磷等，从劣V类提升至近IV类及以上水平；使得河道在平水及枯水期能够含蓄水体，雨季可进行泄洪，增强河道的防洪能力。因此，所述复式河槽系统能够在河道内创造出良好的生态环境，改善水环境生态系统，提升河道水体的净化能力；使得主河槽兼具“枯水走弯，洪水走直”的水文特点；采用的水生植物再生能力较强，适用于河道水体的生态恢复过程；在保留河道的防洪能力的前提下，增强河道的水流、生态、景观等功能，恢复水体的生态功能和能力。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复式河槽系统，其特征在于，包括主河槽、设置在所述主河槽两侧的护岸和构建在所述主河槽内的沿着水流方向的至少一条蜿蜒曲折、深度各不相同的生态河槽，所述生态河槽满足：在平水期和枯水期，河道干流的流速大于等于0.5m/s。

2.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述生态河槽的弯曲度指数大于等于1.1。

3.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述生态河槽的断面以梯形为主，且坡度比为1:2-1:3，高度为高于平水期水流深度的0.4-0.6m。

4.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，还包括铺设在所述主河槽和生态河槽底部的原状土层，所述原状土层的厚度大于等于0.4m。

5.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述护岸的高度大于等于所述主河槽历史最高洪水位0.5m及以上。

6.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，还包括设置在所述主河槽底部且靠近护岸的铅丝石笼，包裹在所述铅丝石笼内的块石的直径为10-30cm。

7.根据权利要求6所述的复式河槽系统，其特征在于，所述铅丝石笼的铺设厚度大于等于0.5m，所述主河槽每侧的铅丝石笼的铺设宽度大于等于主河槽宽度的2.5％。

8.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述生态河槽内培养有沉水植物和底栖动物，所述沉水植物选自狐尾藻、金鱼藻、眼子菜和黑藻中的至少一种，所述沉水植物的培养密度为10-20株/平米，所述底栖动物以杂食性贝类为主。

9.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述主河槽的底部和生态河槽的护岸培养有挺水植物，所述挺水植物选自荸荠、鸢尾、菖蒲和芦苇中的至少一种，所述挺水植物的培养密度为10-15株/平米。

10.根据权利要求1所述的复式河槽系统，其特征在于，所述护坡为由浆砌石制成的直立挡墙或加固型斜坡硬质护岸。