CN109868784A - 一种补水型河道的生态修复系统 - Google Patents
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Abstract
一种补水型河道的生态修复系统，旨在克服现有技术中的补水型河道不能建立多样性的生态系统，导致生物入侵、水质恶化等问题，不能形成良性循环的缺点，提供一种补水型河道的生态修复系统，基于现有的补水型河道构建生态河床，生态修复系统包括：补水型河道及设置在河道中的上游补水口、入口深潭、块石群、浅滩深潭群、溢流坝、木桩群、鱼巢和生物通道，所述的入口深潭设置在上游补水口下游处，块石群设置在入口深潭下游，浅滩深潭群、溢流坝、木桩群、鱼巢和生物通道沿河道分布设置，在河道护坡上种植树木，在浅滩中种植水草。本发明恢复了生物多样性，改善了水体环境，适合在补水型河道中使用。
Description
技术领域
本发明涉及水质治理领域，尤其涉及一种补水型河道的生态修复系统。
背景技术
随着城市河道水质污染和水利工程设施的建设，城市河流天然地貌特征变化显著，河流渠道化、河岸硬质化和河道景观的缺失，破坏了自然河道的生态系统，降低了河流生态环境承载力。补水型河道虽然已完成截污、水质得到改善，但由于没有适合生物生存的生境，不能建立多样性的生态系统，长期下来，会导致生物入侵、水质恶化等问题，不能形成良性循环。
发明内容
本发明克服了现有技术中的补水型河道不能建立多样性的生态系统，导致生物入侵、水质恶化等问题，不能形成良性循环的缺点，提供了一种补水型河道的生态修复系统。
本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种补水型河道的生态修复系统，基于现有的补水型河道构建生态河床，生态修复系统包括：补水型河道及设置在河道中的上游补水口、入口深潭、块石群、浅滩深潭群、溢流坝、木桩群、鱼巢和生物通道，所述的入口深潭设置在上游补水口下游处，块石群设置在入口深潭下游，浅滩深潭群、溢流坝、木桩群、鱼巢和生物通道沿河道分布设置，在河道护坡上种植树木，在浅滩中种植水草。
进一步的，所述的补水型河道的河床底部铺设30cm厚的碎石，碎石的粒径为5-10cm，并零星放置大块块石。
进一步的，所述的上游补水口通过抽水泵与水库的水连通，补水型河道的长度为2000m，宽度为10m，补水后河道水深为10cm。
进一步的，所述的入口深潭相距上游补水口500m，入口深潭的长度为20m、宽度为10m、深度为2m。
进一步的，所述的块石群的布置面积为150m2。
进一步的，所述的浅滩深潭群的设置规律为：浅滩与深潭的水面比例为6:4；浅滩高30cm，沿河道分别设有砾石浅滩、粗砂浅滩、植物浅滩和细砂浅滩，滩地中设置积水洼地和池沼地，种植挺水和沉水植物；深潭的直径为2-3m，深潭的深度为1.5m；当河床断面≤10m时，浅滩按照河床面积的10%-15%设置；当河床断面> 10m时，浅滩按照河床面积的15%-25%设置。
进一步的，所述的溢流坝的设置规律为：当河道坡降≤0.3%时，每隔400-500m设置一处溢流坝，当河道坡降> 0.3%时，每隔150-200m设置一处溢流坝；溢流坝高出河床10cm-15cm，溢流坝为一字型或鱼鳞型或S型。
进一步的，所述的木桩群的设置规律为：河道每100米左右设置一个木桩群，木桩排长5-8m，木桩半径为10cm，左右岸交错布置。
进一步的，所述的鱼巢的设置规律为：河道每100米设置一个鱼巢系统，一个鱼巢系统长度5-8m，在水陆交错带处左右岸交错布置。
进一步的，所述的生物通道的设置规律为：在河道过河天桥下或者河道人流量较小处设置横跨河道的圆木，生物通道按照河道每500m设置一处。
本发明的有益效果是：本发明利用生态工学原理、技术，通过河道水污染控制、水量和水流态的调节，河道河底和岸坡的形态结构的生态改造，恢复河道生物多样性，重建河道生态系统的结构和功能，使之达到良好的自然生态平衡。河流本身具有自净、修复能力，河岸植物具有吸收有机物、重金属等污染物的能力，河流的浅滩和深潭、水陆交错带能够增加水中溶解氧的含量，加快微生物对有机物污染物的分解。河床断面以及植被景观可以增加河流景观空间体系，河流更具亲水性，实现社会与自然的可持续发展，最终达到人水和谐。
本发明可保证河道的生态系统健康，保证补水景观河道的水体质量，使河道水体形成具有自净能力的水生态系统，改善了水体水环境和河道小型动物栖息的生存环境，恢复了生物多样性，改善了水体环境，且能抵抗南方洪水水量波动大的特点。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为本发明的补水型河道的结构示意图。
附图3为附图1的局部放大图A。
附图4为附图3的B-B剖视图。
附图5为附图3的C-C剖视图。
附图6为本发明的砾石浅滩的结构示意图。
附图7为本发明的粗砂浅滩的结构示意图。
附图8为本发明的植物浅滩的结构示意图。
附图9为本发明的细砂浅滩的结构示意图。
附图10为本发明的深潭的结构示意图。
附图11为本发明的溢流坝的结构示意图一。
附图12为本发明的溢流坝的结构示意图二。
附图13为本发明的木桩群的结构示意图一。
附图14为本发明的木桩群的结构示意图二。
附图15为本发明的鱼巢的结构示意图一。
附图16为本发明的鱼巢的结构示意图二。
附图17为本发明的鱼巢的结构示意图三。
附图18为本发明的生物通道的结构示意图一。
附图19为本发明的生物通道的结构示意图二。
附图中，1为补水型河道、2为上游补水口、3为入口深潭、4为块石群、5-1为砾石浅滩、5-2为粗砂浅滩、5-3为植物浅滩、5-4为细砂浅滩、5-5为深潭、6为溢流坝、7为木桩群、8为鱼巢、9为生物通道。
具体实施方式
如附图所示，本实施例的一种补水型河道的生态修复系统，基于现有的补水型河道构建生态河床，生态修复系统包括：补水型河道1及设置在河道中的上游补水口2、入口深潭3、块石群4、浅滩深潭群、溢流坝6、木桩群7、鱼巢8和生物通道9。入口深潭3设置在上游补水口2下游处，块石群4设置在入口深潭3下游，浅滩深潭群5、溢流坝6、木桩群7、鱼巢8和生物通道9沿河道分布设置。在河道护坡上种植树木，在浅滩中种植水草。
本实施例优选的清除河道内淤积的底泥及河道垃圾，采用挖掘机清除淤泥，坡脚部位50cm范围内采用人工清淤的方法，清淤厚度约30cm。补水型河道1的河床底部铺设30cm厚的碎石，碎石的粒径为5-10cm，并零星放置大块块石，丰富河床景观。此技术构建了凹凸不平河床，使通过的水流动，提高了河床复氧能力，为底栖动物提供生境，且形成平整河床，均匀河道断面流量。在河道护坡上种植开花结果树木，树木种植密度为每100m2种植3颗树，为鸟类及鱼类提供食物来源，如懂柳、樟树、黄花风铃木、蒲桃、水翁等。
本实施例优选的，将水库的水用抽水泵，泵至河道上游补水口2处进行全河道补水。所述的上游补水口2通过抽水泵与水库的水连通，补水型河道1的长度为2000m，宽度为10m，补水后河道水深为10cm，满足了河道的生态需水量。
本实施例优选的入口深潭3相距上游补水口500m，入口深潭3的长度为20m、宽度为10m、深度为2m。因补水量小，且补水口位置单一，此深入口深潭3不仅可以存蓄补水口的水，使下游补水均匀分布，还可以存蓄上游洪水期带来的泥沙，集中清理的一个沉沙池使用。入口深潭3后面紧跟的块石群4的布置面积为150m2，修复河道结构的复杂度和水利条件的多样性，从而形成急流为入口深潭3存蓄的水体增加溶解氧，保证了河道的水体质量。块石之间的空隙是良好的生物遮蔽场所，对生物的多度、组成、水生生物群的分布也具有重大影响。
本实施例优选的浅滩深潭群的设置规律为：浅滩与深潭的水面比例为6:4；浅滩高30cm，沿河道分别设有砾石浅滩5-1、粗砂浅滩5-2、植物浅滩5-3和细砂浅滩5-4等不同类型的浅滩，为不同的生物提供不同的生存环境。根据鱼类栖息特性，将滩地建成蜿蜒蜿蜒曲折型，在滩地中设置积水洼地和池沼地，形成鱼类生存的静水水域，并种植挺水和沉水植物在滩地的深水域中，为肉食候鸟鱼类及各类水生生物提供食物及产卵地，同时促进水生植物生长，水生植物又是植食性鸟类的食物，形成有利于珍禽生长的食物链。根据昆虫及两栖动物的生存特征，将滩地边缘构建成缓坡型，并设置大小不一的抛石，适当地方铺设小面积的砂砾石供动物产卵，种植野生草本，还原自然植被的多样性，并为动物提供果实来源。深潭5-5的直径为2-3m，深潭的深度为1.5m，圆圈外围上边界处布置大块石，避免泥沙淤积，部分深潭5-5用浆砌石护底和护壁防坍塌。当河床断面≤10m时，浅滩按照河床面积的10%-15%设置，深潭可按照河床面积的3%-5%设置；当河床断面> 10m时，浅滩按照河床面积的15%-25%设置。此技术分段挖深河床，形成一定水位，为鱼类提供生境。补水量小时，仍能维持一定的生物量，形成较稳定生境，提供雨季流速较大时生态系统的稳定性。
本实施例优选的溢流坝6的设置规律为：当河道坡降≤0.3%时，每隔400-500m设置一处溢流坝，当河道坡降> 0.3%时，每隔150-200m设置一处溢流坝；溢流坝高出河床10cm-15cm，维持一定水位，但不影响行洪。溢流坝为一字型或鱼鳞型或S型等形式多样，维持了河道一定的水位。
本实施例优选的木桩群7的设置规律为：河道每100米左右设置一个木桩群，木桩排长5-8m，木桩半径为10cm，左右岸交错布置，为鸟类提供休憩地。
本实施例优选的鱼巢8的设置规律为：河道每100米设置一个鱼巢8系统，一个鱼巢8系统长度5-8m，在水陆交错带处左右岸交错布置，为鱼类产卵提供场所。
本实施例优选的生物通道9的设置规律为：在河道过河天桥下或者河道人流量较小处设置横跨河道的圆木，生物通道按照河道每500m设置一处，方便小动物过河，在原垂直的水陆交错带抛块石，方便动物下河饮水和产卵。
本发明在补水型河道1中设置了浅滩深潭群5、木桩群7、种植树木、种植水草、设置鱼槽8、设置块石群4等多样的生态修复技术，为鸟类、鱼类、蛇、乌龟、昆虫、底栖动物、浮游生物等多种提供栖息环境，且形成完整的食物链关系。如护坡的树开花结果，为昆虫和鸟类提供食物来源，果子掉入水体，深潭栖息的鱼类可以食用掉入水中的果子；护坡脚的木桩停留的鸟类可观察水中的小鱼觅食；细砂粗砂浅滩上生活着青蛙、乌龟和蛇等动物，上面种植的湿生植物为它们提供遮蔽环境；河道设置鱼巢8专为鱼类产卵地。
本发明专利与传统河道生态修复工艺的优势为：
1、根据河流生态系统的自我调节能力，合理利用，适当的进行人为改造，保证河流系统自然、健康发展，构建河流与人类的和谐关系；
2、在河流的不同时期和不同河段有着不同的功能需求，综合考虑补水特点，洪水及枯水期水量波动大的特点，主要功能优先考虑，各项功能相互协调；
3、生物多样性是维持河流生态系统平衡和健康的基础，增加河流系统的生物多样性，使河流系统的物质和能量处于良性循环；
4、经过河流生态修复后，可以给人们带来美好的享受，依据景观生态学原理，增加景观异质性，保留原河道的自然属性，运用植物以及其他自然材料塑造亲水的河流景观，突显城市地方特色与文化。
本发明可使水质、水文条件得到改善，生境得到恢复；可使河流生态系统空间结构（河流地貌）及河流的连续性和开放性得到恢复，恢复河道纵向的蜿蜒性和横向断面的多样性；可使生物种群得到恢复，生境改善使生物的多样性得到提高。
Claims (10)
1.一种补水型河道的生态修复系统，基于现有的补水型河道构建生态河床，其特征在于，生态修复系统包括：补水型河道（1）及设置在河道中的上游补水口（2）、入口深潭（3）、块石群（4）、浅滩深潭群、溢流坝（6）、木桩群（7）、鱼巢（8）和生物通道（9），所述的入口深潭（3）设置在上游补水口（2）下游处，块石群（4）设置在入口深潭（3）下游，浅滩深潭群、溢流坝（6）、木桩群（7）、鱼巢（8）和生物通道（9）沿河道分布设置，在河道护坡上种植树木，在浅滩中种植水草。
2.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的补水型河道（1）的河床底部铺设30cm厚的碎石，碎石的粒径为5-10cm，并零星放置大块块石。
3.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的上游补水口（2）通过抽水泵与水库的水连通，补水型河道（1）的长度为2000m，宽度为10m，补水后河道水深为10cm。
4.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的入口深潭（3）相距上游补水口（1）500m，入口深潭（3）的长度为20m、宽度为10m、深度为2m。
5.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的块石群（4）的布置面积为150m2。
6.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的浅滩深潭群的设置规律为：浅滩与深潭（5-5）的水面比例为6:4；浅滩高30cm，沿河道分别设有砾石浅滩（5-1）、粗砂浅滩（5-2）、植物浅滩（5-3）和细砂浅滩（5-4），滩地中设置积水洼地和池沼地，种植挺水和沉水植物；深潭（5-5）的直径为2-3m，深潭（5-5）的深度为1.5m；当河床断面≤10m时，浅滩按照河床面积的10%-15%设置；当河床断面> 10m时，浅滩按照河床面积的15%-25%设置。
7.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的溢流坝（6）的设置规律为：当河道坡降≤0.3%时，每隔400-500m设置一处溢流坝（6），当河道坡降>0.3%时，每隔150-200m设置一处溢流坝（6）；溢流坝（6）高出河床10cm-15cm，溢流坝（6）为一字型或鱼鳞型或S型。
8.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的木桩群（7）的设置规律为：河道每100米左右设置一个木桩群（7），木桩排长5-8m，木桩半径为10cm，左右岸交错布置。
9.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的鱼巢（8）的设置规律为：河道每100米设置一个鱼巢（8）系统，一个鱼巢（8）系统长度5-8m，在水陆交错带处左右岸交错布置。
10.根据权利要求1所述的一种补水型河道的生态修复系统，其特征在于，所述的生物通道（9）的设置规律为：在河道过河天桥下或者河道人流量较小处设置横跨河道的圆木，生物通道（9）按照河道每500m设置一处。
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