CN109680650A - 河道边坡生态防护结构系统及其构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河道边坡生态防护结构系统，包括位于坡顶排水沟、生态边坡坡面、坡脚；所述坡顶排水沟由透水混凝土浇筑而成，生态边坡坡面由上往下依次包括植物层、生态型混凝土面层、种植营养土层以及生态毯，坡脚由钢筋混凝土浇筑而成。本发明的河道边坡生态防护结构系统有效阻遏了驳岸土壤被水流侵蚀的程度，增强了水土保持能力；并且充分兼顾了陆地与水域之间的水分交换与调节，有效阻隔面源污染；坡顶排水沟由透水混凝土构建，能有效减少陆地岸带污染物进入河道，能有效净化城市生活用水。本发明的河道边坡生态防护结构系统对河道水环境进行生态重塑，为河流生物多样性创造了良好的生存环境，明显提高了环境的生态效益。
Description
技术领域
本发明涉及河道边坡生态防护领域。更具体地说，本发明涉及一种河道边坡生态防护结构系统及其构建方法。
背景技术
近年来随着经济和社会的发展，城镇建设步伐的加快，工业废水与生活污水的产生量及排放量与日俱增，使河流黑臭污染日益严重，造成巨大的生态破坏和经济损失。河流驳岸作为河流的重要组成部分，是连接水域生态系统和陆地生态系统的纽带，其在城市的变化过程中，同样受到严重的破坏，导致河流滨水区内原有多种生态系统在不同程度上的退化，各种动植物种群数量减少，水质污染严重，严重影响了其区域内生态系统结构的完整性。然而，我国的河流生态修复常常忽视河流生态系统结构和功能的复原以及和河岸的生态修复，此外，传统的河岸工程设计中没有考虑水生态系统的生物多样性与水资源的可持续利用，且大多数驳岸处理偏硬质化结构，如浆砌石护岸、石笼驳岸等，其景观效果差，河流生态系统生物样性难以恢复，面源污染无法阻隔。
发明内容
本发明提供一种河道边坡生态防护结构系统，以复原河流生态系统结构和功能、修复河岸带的生态系统和原有的生态功能，恢复和水资源的可持续利用，同时阻隔面源污染。
为了实现以上目的，本发明提供一种河道边坡生态防护结构系统，包括位于坡顶排水沟、生态边坡坡面、坡脚；所述坡顶排水沟由透水混凝土浇筑而成，生态边坡坡面由上往下依次包括植物层、生态型混凝土面层、种植营养土层以及生态毯，坡脚由钢筋混凝土浇筑而成。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述坡顶排水沟的透水混凝土每间隔50～100m设置一道伸缩缝；所述生态型混凝土面层每间隔5～10m设置一道伸缩缝。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述坡顶排水沟的透水混凝土所采用骨料的粒径为5～10mm。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述植物层由挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物组成，所述挺水植物为千屈菜、美人蕉或菖蒲中的一种或多种，所述浮叶植物为水罂粟、荇菜或萍蓬草中的一种或多种，所述沉水植物为眼子菜、狐尾藻或苦草中的一种或多种。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态型混凝土面层厚度5～10cm；所述种植营养土层厚度为20-30cm。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态毯为抗冲刷生态毯。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态边坡坡面坡比为1:1～3。
优选的是，所述的河道边坡生态防护结构系统，还包括过滤装置，具体包括：
过滤槽，为顶部敞开、截面为长方形的长条状，所述过滤槽两侧通过两块安放板架设在坡顶排水沟两侧，从而实现过滤槽放置于所述坡顶排水沟内，以对经过排水沟的城市污水进行过滤；
其中，所述过滤槽包括位于两侧的两个侧壁和U型底板；其中，所述侧壁为面板状，侧壁底端均内陷形成一与外界连通的容纳空间；所述U型底板由多段U型实心板和多段U型过滤网彼此间隔拼接而成；
两排弹簧，分别竖向安装于两个侧壁的容纳空间内，且沿着侧壁的高度方向实现伸缩；两排弹簧下端分别从所述侧壁容纳空间伸出与位于外部的所述U型底板的两侧竖向板连接，从而将两个侧壁和U型底板拼接形成完整的所述过滤槽；
疏通架，长条状，放置于所述坡顶排水沟底部；所述疏通架上横向安装有长条状的疏通板，所述疏通板上垂直向上设有若干间隔分布的疏通齿部，其与U型底板中的多段U型过滤网一一对应，分布位于相应的U型过滤网的下方；
其中，当所述弹簧处于自然伸展状态时，所述U型底板的竖向部分下端恰好分别卡设在所述过滤槽的两个侧壁的容纳空间的底端开口部，此时利用U型底板的横向部分进行过滤；且此时，下方的疏通齿部恰好碰触到相应U型过滤网的底部，且不发生挤压；
当所述弹簧在外界水流的重力作用下处于最大拉伸状态时，所述U型底板的竖向部分上端恰好分别无缝卡设在所述过滤槽的两个侧壁的容纳空间的底端开口部，此时同时利用U型底板的横向部分和竖向部分进行过滤，以增大过滤面积；且此时，下方的疏通齿部将从相应U型过滤网的底部伸入其内，对U型过滤网的底部网孔进行疏通，避免其堵塞。
一种河道生态边坡结构系统的构建方法，包括以下步骤：
步骤1)基础处理
河道以及河道坡面清理；
夯实河床和河道坡面素土层，河道坡面坡比控制在预设范围内；
步骤2)构建坡脚、生态边坡和坡顶排水沟
S1、浇筑坡脚，浇筑成型后养护5～7天；
S2，构筑生态边坡，铺设生态毯，回填种植营养土并夯实，浇筑生态型混凝凝土并养护5～7天，即得所述生态边坡；
S3，浇筑坡顶排水沟；
步骤3)构建植物层
在生态边坡表面的生态型混凝凝土表面建植挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物；所述挺水植物建植在河道常水位上方，所述浮叶植物建植在河道常水位处，所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明的河道边坡生态防护结构系统与传统的硬质驳岸相比，有效阻遏了驳岸土壤被水流侵蚀的程度，增强了水土保持能力；
(2)本发明的河道生态边坡结构系统充分兼顾了陆地与水域之间的水分交换与调节，有效阻隔面源污染，坡顶排水沟由透水混凝土构建，能有效减少陆地岸带污染物进入河道，能有效净化城市生活用水；
(3)本发明的河道边坡生态防护结构系统，河道坡面由生态混凝土浇筑而成，生态混凝土具有一定连通孔隙，为植物、微生物提供栖息地，增加了生物多样性；整个河道生态边坡结构系统，对河道水环境进行生态重塑，为河流生物多样性创造了良好的生存环境，明显提高了环境的生态效益。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明河道边坡生态防护结构系统的结构示意图；
图2为本发明中过滤装置在坡顶排水沟的截面示意图；
图3为本发明中过滤槽中U型底板沿长度方向的侧面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，并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。
如图1所示，本发明提供本发明提供一种河道边坡生态防护结构系统，包括位于坡顶排水沟1、生态边坡坡面2、坡脚3；所述坡顶排水沟1由透水混凝土浇筑而成，生态边坡坡面2由上往下依次包括植物层4、生态型混凝土面层5、种植营养土层6以及生态毯7，坡脚3由钢筋混凝土浇筑而成。
本发明的河道生态边坡结构系统充分兼顾了陆地与水域之间的水分交换与调节，有效阻隔面源污染，坡顶排水沟1由透水混凝土构建，能有效减少陆地岸带污染物进入河道，能有效净化城市生活用水；河道坡面由生态混凝土浇筑而成，生态混凝土具有一定连通孔隙，为植物、微生物提供栖息地，增加了生物多样性；整个河道生态边坡结构系统，对河道水环境进行生态重塑，为河流生物多样性创造了良好的生存环境，明显提高了环境的生态效益。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述坡顶排水沟1的透水混凝土每间隔50～100m设置一道伸缩缝，混凝土由于热胀冷缩具有一定的伸缩性，此处设置伸缩缝可为其提供伸缩空间，避免混凝土伸缩对生态防护结构的稳定性带来隐患。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述坡顶排水沟1的透水混凝土所采用骨料的粒径为5～10mm，骨料粒径合适，不仅透水性较强，而且可以很好地阻隔陆地岸带污染物进入河道，能有效净化城市生活用水。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述植物层4由挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物组成，所述挺水植物为千屈菜、美人蕉或菖蒲中的一种或多种，所述浮叶植物为水罂粟、荇菜或萍蓬草中的一种或多种，所述沉水植物为眼子菜、狐尾藻或苦草中的一种或多种。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态型混凝土面层5厚度5～10cm。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述种植营养土层厚度为20-30cm。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态毯为抗冲刷生态毯。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态边坡坡面坡比为1:1～3。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，所述生态型混凝土面层每间隔5～10m设置一道伸缩缝，混凝土由于热胀冷缩具有一定的伸缩性，此处设置伸缩缝可为其提供伸缩空间，避免混凝土伸缩对生态防护结构的稳定性带来隐患。
其中一种实施方式中，所述的河道边坡生态防护结构系统，如图2-3所示，还包括过滤装置，具体包括：
过滤槽8，为顶部敞开、截面为长方形的长条状，所述过滤槽8两侧通过两块安放板13可拆卸架设在坡顶排水沟1两侧，从而实现过滤槽8放置于所述坡顶排水沟1内，以对经过排水沟的城市污水进行过滤；
其中，所述过滤槽8包括位于两侧的两个侧壁801和U型底板802；其中，所述侧壁801为面板状，侧壁801底端均内陷形成一与外界连通的容纳空间；如图3所示，所述U型底板802由多段U型实心板8021和多段U型过滤网8022彼此间隔拼接而成；
两排弹簧9，分别竖向安装于两个侧壁801的容纳空间内，且沿着侧壁801的高度方向实现伸缩；两排弹簧9下端分别从所述侧壁801容纳空间伸出与位于外部的所述U型底板802的两侧竖向板连接，从而将两个侧壁801和U型底板802拼接形成完整的所述过滤槽；
疏通架10，长条状，放置于所述坡顶排水沟1底部；所述疏通架10上横向安装有长条状的疏通板11，所述疏通板11上垂直向上设有若干间隔分布的疏通齿部12，其与U型底板802中的多段U型过滤网8022一一对应，分布位于相应的U型过滤网8022的下方；
其中，当所述弹簧9处于自然伸展状态时，所述U型底板802的竖向部分下端恰好分别卡设在所述过滤槽8的两个侧壁801的容纳空间的底端开口部，此时利用U型底板802的横向部分进行过滤；且此时，下方的疏通齿部12恰好碰触到相应U型过滤网802的底部，且不发生挤压；
当所述弹簧9在外界水流的重力作用下处于最大拉伸状态时，所述U型底板802的竖向部分上端恰好分别无缝卡设在所述过滤槽的两个侧壁801的容纳空间的底端开口部，此时同时利用U型底板802的横向部分和竖向部分进行过滤，以增大过滤面积；且此时，下方的疏通齿部12将从相应U型过滤网的底部伸入其内，对U型过滤网的底部网孔进行疏通，避免其堵塞。
上述实施方式中，首先城市污水流经坡顶排水沟1内的过滤槽8，经过过滤槽8底部的U型底板，刚开始U型底板中U型过滤网8022没有被堵塞时，利用U型底板802中的U型过滤网8022的底部滤孔进行过滤；而随着长时间使用，U型过滤网8022的网孔被堵塞，当水流过大时，就会由于排泄不够顺畅，产生积水以及垃圾，从而加重U型底板802的重量，此时弹簧9将发生形变，被拉长，U型底板802在积水以及的垃圾的重力作用下向下运动，与此时U型过滤网8022的侧边也伸出了侧壁801的内部容纳空间，此时U型过滤网8022的侧边和底部将同时起到过滤作用，进一步进行过滤并且让水流过；而且由于U型底板801向下运动，放置于坡顶排水沟1底部的疏通板11上的疏通齿部12将插入对U型过滤网8022的滤孔，自动对其进行疏通，当积水排放之后，重力减小，弹簧9逐步回弹，在此过程中，若再次有积水，则疏通齿部12将再次自动对滤孔进行疏通。
一种河道生态边坡结构系统的构建方法，包括以下步骤：
步骤1)基础处理
河道以及河道坡面清理；
夯实河床和河道坡面素土层，河道坡面坡比控制在预设范围内；
步骤2)构建坡脚、生态边坡和坡顶排水沟
S1、浇筑坡脚，浇筑成型后养护5～7天；
S2，构筑生态边坡，铺设生态毯，回填种植营养土并夯实，浇筑生态型混凝凝土并养护5～7天，即得所述生态边坡；
S3，浇筑坡顶排水沟；
步骤3)构建植物层
在生态边坡表面的生态型混凝凝土表面建植挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物；所述挺水植物建植在河道常水位上方，所述浮叶植物建植在河道常水位处，所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，包括位于坡顶排水沟、生态边坡坡面、坡脚；所述坡顶排水沟由透水混凝土浇筑而成，生态边坡坡面由上往下依次包括植物层、生态型混凝土面层、种植营养土层以及生态毯，坡脚由钢筋混凝土浇筑而成。
2.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述坡顶排水沟的透水混凝土每间隔50～100m设置一道伸缩缝；所述生态型混凝土面层每间隔5～10m设置一道伸缩缝。
3.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述坡顶排水沟的透水混凝土所采用骨料的粒径为5～10mm。
4.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述植物层由挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物组成，所述挺水植物为千屈菜、美人蕉或菖蒲中的一种或多种，所述浮叶植物为水罂粟、荇菜或萍蓬草中的一种或多种，所述沉水植物为眼子菜、狐尾藻或苦草中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述生态型混凝土面层厚度5～10cm；所述种植营养土层厚度为20-30cm。
6.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述生态毯为抗冲刷生态毯。
7.如权利要求1所述的河道边坡生态防护结构系统，其特征在于，所述生态边坡坡面坡比为1:1～3。
8.一种如权利要求1-7任一所述的河道生态边坡结构系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)基础处理
河道以及河道坡面清理；
夯实河床和河道坡面素土层，河道坡面坡比控制在预设范围内；
步骤2)构建坡脚、生态边坡和坡顶排水沟
S1、浇筑坡脚，浇筑成型后养护5～7天；
S2，构筑生态边坡，铺设生态毯，回填种植营养土并夯实，浇筑生态型混凝凝土并养护5～7天，即得所述生态边坡；
S3，浇筑坡顶排水沟；
步骤3)构建植物层
在生态边坡表面的生态型混凝凝土表面建植挺水植物、浮叶植物或/和沉水植物；所述挺水植物建植在河道常水位上方，所述浮叶植物建植在河道常水位处，所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间。
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