CN109629510A - 一种生态驳岸系统及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态驳岸系统及其建造方法，包括生态混凝土河床区和生态驳岸区。生态驳岸区由上至下依次包括植物层、生态混凝土块石层、生态混凝土层、防渗层、营养土层、原土层；生态混凝土河床区由上至下依次包括由生态混凝土层、防渗层、营养土层、原土层。本发明的生态驳岸，与传统的硬质驳岸相比，有效阻遏驳岸土壤被水流侵蚀，增强了水土保持能力，丰富了植物群落，可广泛应用于河道生态修复领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种生态修复技术领域。更具体地说，本发明涉及一种生态驳岸系统及其建造方法。
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。
发明内容
本发明目的在于提供河道生态驳岸结构系统及其构建方法，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。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：包括生态混凝土河床区和生态驳岸区，所述生态驳岸区由上至下依次包括植物层、生态混凝土块石层、生态混凝土层、防渗层、营养土层和原土层；所述生态混凝土河床区由上至下依次包括生态混凝土层、防渗层、营养土层以及原土层。
优选地，所述生态混凝土块石层由体积为0.2～0.5m3的生态混凝土有序叠砌而成；该生态混凝土所采用的集料的粒径达20～40mm。
优选地，所述生态混凝土层由生态混凝土现场浇筑而成，其厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm。
优选地，所述防渗层为克重50～100g/m2无纺布。
优选地，所述生态混凝土块石层采用坡比1：0.5～1：3放坡堆砌而成。
优选地，所述植物层由挺水植物、浮叶植物以及沉水植物组成，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。
优选地，所述生态驳岸区以及生态混凝土河床区的高度设置为：
当处于枯水位时，所述生态混凝土河床区被河水淹没覆盖；
当处于常水位时，所述生态混凝土河床区以及垂直方向上1/2生态驳岸区被河水淹没覆盖；
当处于高水位时，所述生态混凝土河床区以及全部的生态驳岸区被河水淹没覆盖。
一种生态驳岸系统的建造方法，包括以下步骤：
第一步，清理原有驳岸和河床底泥清淤疏浚，夯实河床和驳岸原土层，夯实系数为0.92；
第二步，构建所述生态混凝土河床区：
S1，在原河床区的原土层上铺设由种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成生态混凝土河床区的营养土层，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层厚度为25-30cm；
S2，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层铺设在步骤S1形成的营养土层上；
S3，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S2形成的防渗层上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
第三步，构建所述生态驳岸区：
S4，在原驳岸的原土层上铺设由种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成营养土层，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层厚度为25-30cm；
S5，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层铺设在步骤S4形成的营养土层上；
S6，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S5形成的防渗层上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
S7，将体积为0.2～0.5m3的生态混凝土块石，有序堆砌在步骤S6形成的生态混凝土层上形成生态混凝土块石层，所述生态混凝土块石层所采用的集料的粒径达20～40mm；
S8，将所述挺水植物建植在河道常水位上方，将所述浮叶植物建植在河道常水位处，将所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间，从而形成生态驳岸区的植物层。
优选地，所述挺水植物为千屈菜、美人蕉或菖蒲，所述浮叶植物为水罂粟、荇菜或萍蓬草，所述沉水植物为眼子菜、狐尾藻或苦草。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明生态驳岸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、本发明生态驳岸结构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，生态混凝土河床及河岸能有效减少河底底泥溢出，防止底泥对水体的二次污染，对河道水质净化有提升作用；
3、本发明生态驳岸结构采用预制的生态混凝土块石，施工简单，可以适应不同季节的水位变化特点；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，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为本发明所述生态混凝土河床区与生态驳岸区的结构示意图；
图2为本发明所述生态网层俯视图；
图3为本发明所述生态网正视图；
图4为本发明所述金属网与生态网的连接示意图；
图5为本发明所述固定杆结构图；
图6为图5的A处的放大图。
说明书附图标记说明：1、生态驳岸区；2、生态混凝土河床区；3、植物层；4、生态混凝土块石层；5、生态混凝土层；6、防渗层；7、营养土层；8、原土层，9、生态网层，10、金属网，11、生态网，12、弹簧，13、金属丝，14、螺栓，15、固定杆，1501、干涉部，1502、固定部，1503、套筒。
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1-6所示，本发明提供一种生态驳岸系统及其建造方法，其包括：
包括生态混凝土河床区2和生态驳岸区1，所述生态驳岸区1由上至下依次包括植物层3、生态混凝土块石层4、生态混凝土层5、防渗层6、营养土层7和原土层8；所述生态混凝土河床区2由上至下依次包括生态混凝土层5、防渗层6、营养土层7以及原土层8。
在上述技术方案中，本实施例的施工分为河床施工和驳岸施工两个部分，其中河床施工是在没有水或者水量稀少的沼泽环境下进行清挖淤泥、回填原土并夯实碾压，然后在原土层8表层回填营养层以供微生物以及沉水植物等的生长提供养分和补充，然后在营养层之上设置防渗层6以防止水进入营养层内冲刷和破坏使得营养流失，在防渗层6上表面继续通过人工进行混凝土浇筑以形成结实的河床底；生态驳岸区在河床层的分层层级设置之上增加了生态混凝土块石层4、和植物层3；生态混凝土具有一定连通孔隙，为植物、微生物提供栖息地，通过生态驳岸区的植被构建，有效增加了驳岸系统植物多样性，丰富了植被群落，植被群落能涵养水分、吸引动物、微生物等，进一步丰富了驳岸生态系统的多样。
该生态驳岸及其河床的施工方式适用于城市生态河床以及驳岸的生态系统建设。
在另一种技术方案中，所述生态混凝土块石层4由体积为0.2～0.5m3的生态混凝土有序叠砌而成；该生态混凝土所采用的集料的粒径达20～40mm。
在上述技术方案中，采用生态混凝土块石堆叠在一起形成的向下压力也可以巩固驳岸稳定性，同时石块间隙也可生长挺水植物。
在另一种技术方案中，所述防渗层6为克重50～100g/m2无纺布。
在另一种技术方案中，所述生态混凝土块石层采用坡比1：0.5～1：3放坡堆砌而成。
在另一种技术方案中，所述植物层3由挺水植物、浮叶植物以及沉水植物组成，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。
在另一种技术方案中，所述生态驳岸区1以及生态混凝土河床区2的高度设置为：
当处于枯水位时，所述生态混凝土河床区2被河水淹没覆盖；
当处于常水位时，所述生态混凝土河床区2以及垂直方向上1/2生态驳岸区1被河水淹没覆盖；
当处于高水位时，所述生态混凝土河床区2以及全部的生态驳岸区1被河水淹没覆盖。
在上述技术方案中，根据水位不同选择种植不同植物以满足河道驳岸植被需要，进而吸引更多水生动物、禽类使得驳岸区生态系统趋向多样性，进而促进水循环、净化以及美化环境。如图1所示，由上至下的三条带有倒Δ的水平线分别表示高水位、常水位、和低水位。
在另一种技术方案中，所述植物层3和生态混凝土块石层4之间还设置有生态网层9，所述生态网层9包括若干固定杆15、金属网10、柔性生态网11：
若干固定杆15，其均为上大下小且上下敞口的圆台形壳体状，所述固定杆15的顶面向上延伸形成圆筒状的延伸部，所述延伸部的内腔的上端同轴套设并固定有一环形的固定部1502，其内套设有一套筒1503，其下端突出于固定部1502且向外延伸形成一环形的干涉部1501，其使得所述套筒1503无法从固定部1502中脱出；
所述固定杆15的圆台形的下部均竖直插接在所述生态混凝土块石层4，且固定杆15的下端均依次穿过所述混凝土层、防渗层6至营养土层7上表面；多个固定杆15成矩形阵列分布；
金属网10，其由多根金属丝13编制成网状，所述金属网10与所有的套筒1503的顶部的侧壁连接从而形成一整体结构；所述金属网10上贴合固定有一方形的第一固定框，其将所有的固定杆15圈设在内；
柔性生态网11，其包括多根纤维材料制备成的连接线，其编制成网状，其铺设并固定在所述生态混凝土块石层4上，以用于固定生态混凝土块石层4的石块；所述柔性生态网11的外围固定一方形的第二固定框，其设置在所述第一固定框的正下方；
多根弹簧12，其竖直固定在第一固定框与第二固定框之间；
多个螺栓14，其下端竖直穿过第一固定框、第二固定框，并螺接在第二固定框上；
在上述技术方案中，将生态网层9铺设在生态混凝土块石层4的上表面，网体具有韧性和柔软性可以充分增加生态混凝土块石在具有一定坡度的驳岸上的稳定性，防止其滚落；
其中，生态网层9包括金属网10和柔性生态网11，两层结构使其更稳定，同时，柔性生态网11由多根纤维材料制成的连接线，不易磨损且易塑形，在编制柔性生态网11的过程时与固定杆15进行缠绕比较方便、实用，同时设置在柔性生态网11上的金属物还具有一定承载能力，可防止异物坠落，或者承载禽类停留于金属网10上。
本发明提供一种生态驳岸系统及其建造方法：
包括以下步骤：
第一步，清理原有驳岸和河床底泥清淤疏浚，夯实河床和驳岸原土层8，夯实系数为0.92；
第二步，构建所述生态混凝土河床区2：
S1，在原河床区的原土层8上铺设种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成生态混凝土河床区2的营养土层7，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层7厚度为25-30cm；
S2，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层6铺设在步骤S1形成的营养土层7上；
S3，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S2形成的防渗层6上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
第三步，构建所述生态驳岸区1：
S4，在所述驳岸的原土层8上铺设铺设种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成营养土层7，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层7厚度为25-30cm；
S5，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层6铺设在步骤S4形成的营养土层7上；
S6，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S5形成的防渗层6上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
S7，将体积为0.2～0.5m3的生态混凝土块石，有序堆砌在步骤S6形成的生态混凝土层上形成生态混凝土块石层4，所述生态混凝土块石层4所采用的集料的粒径达20～
40mm；
S8，将所述挺水植物建植在河道常水位上方，将所述浮叶植物建植在河道常水位处，将所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间，从而形成生态驳岸区1的植物层3。
在另一种技术方案中，所述挺水植物为千屈菜、美人蕉或菖蒲，所述浮叶植物为水罂粟、荇菜或萍蓬草，所述沉水植物为眼子菜、狐尾藻或苦草。
在另一种技术方案中，步骤S7-8，将生态网层9铺设在步骤S7形成的生态混凝土块石层4上。
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)
1.一种生态驳岸系统，包括生态混凝土河床区和生态驳岸区，其特征在于：所述生态驳岸区由上至下依次包括植物层、生态混凝土块石层、生态混凝土层、防渗层、营养土层和原土层；所述生态混凝土河床区由上至下依次包括生态混凝土层、防渗层、营养土层以及原土层。
2.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述生态混凝土块石层由体积为0.2～0.5m3的生态混凝土有序叠砌而成；该生态混凝土所采用的集料的粒径达20～40mm。
3.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述生态混凝土层由生态混凝土现场浇筑而成，其厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达10～20mm。
4.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述防渗层为克重50～100g/m2无纺布。
5.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述生态混凝土块石层采用坡比1：0.5～1：3放坡堆砌而成。
6.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述植物层由挺水植物、浮叶植物以及沉水植物组成，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。
7.如权利要求1所述的生态驳岸系统，其特征在于，所述生态驳岸区以及生态混凝土河床区的高度设置为：
当处于枯水位时，所述生态混凝土河床区被河水淹没覆盖；
当处于常水位时，所述生态混凝土河床区以及垂直方向上1/2生态驳岸区被河水淹没覆盖；
当处于高水位时，所述生态混凝土河床区以及全部的生态驳岸区被河水淹没覆盖。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述生态驳岸系统的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，清理原有驳岸和河床底泥清淤疏浚，夯实河床和驳岸原土层，夯实系数为0.92；
第二步，构建所述生态混凝土河床区：
S1，在原河床区的原土层上铺设由种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成生态混凝土河床区的营养土层，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层厚度为25-30cm；
S2，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层铺设在步骤S1形成的营养土层上；
S3，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S2形成的防渗层上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
第三步，构建所述生态驳岸区：
S4，在原驳岸的原土层上铺设由种植土、生物炭、蚯蚓粪按质量比2：3：0.5混合夯实形成营养土层，夯实系数为0.88，夯实后的营养土层厚度为25-30cm；
S5，将50～80g/m2的无纺布所形成的防渗层铺设在步骤S4形成的营养土层上；
S6，将生态混凝土通过人工浇筑在步骤S5形成的防渗层上，浇筑厚度为10～20cm，该生态混凝土所采用的集料的粒径达到10～20mm，覆盖土工布养护5～7天；
S7，将体积为0.2～0.5m3的混凝土石块，有序堆砌在步骤S6形成的生态混凝土层上形成生态混凝土块石层，所述生态混凝土块石层所采用的集料的粒径达20～40mm；
S8，将所述挺水植物建植在河道常水位上方，将所述浮叶植物建植在河道常水位处，将所述沉水植物建植在河道常水位与枯水位之间，从而形成生态驳岸区的植物层。
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