一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，包括沿護岸基體設(shè)置的支撐框架，支撐框架內(nèi)設(shè)有網(wǎng)格式格柵構(gòu)成多個格室，支撐框架外設(shè)置攔截層；每個格室內(nèi)均填充有種植基質(zhì)，水面以上區(qū)域種植陸生植物，水深小于30cm的水下區(qū)域種植挺水植物，水深為30-100cm的水下區(qū)域種植沉水植物。本發(fā)明不受河道水深限制，也不受堤頂后道路設(shè)置的影響，適用范圍廣，可通過陸生植物及挺水植物的合理搭配，營造優(yōu)美的護岸景觀；同時利用挺水植物及沉水植物的凈化功能，對河道水質(zhì)進行凈化。具有結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)成本低廉、施工方便、維護管理簡便等優(yōu)點，具有很好的經(jīng)濟性、實用性及廣泛的適用性。
【專利說明】一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應用在水利工程的生態(tài)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國傳統(tǒng)的河道治理一直以“除水害、興水利”為目標努力，為滿足人們對于防洪、排澇、供水、灌溉、娛樂、航運等多種需求，大部分河道采取了安全性好的硬質(zhì)護岸形式。隨著社會的發(fā)展，大家意識到剛性護岸具有一定的負面影響，嚴重阻隔水生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系，改變了自然河岸的生態(tài)功能及結(jié)構(gòu)，破壞了河道的生態(tài)過程，從而降低河道的自凈能力，水體污染無法改善。人類活動造成河道生境不連續(xù)，生態(tài)系統(tǒng)不完整，生態(tài)多樣性低，不能發(fā)揮河道原有的凈化、緩沖、景觀等生態(tài)服務功能，生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱且易受外界干擾，從而導致水生態(tài)及水環(huán)境惡化。為了糾正人類活動的影響，從社會可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，很多城市已開始開展河道生態(tài)治理試點。由于已建的護岸特別是市區(qū)河道的護岸大多是剛性護岸，各地區(qū)無法在短期內(nèi)全部拆除更換為親水型的生態(tài)護岸，因此，正逐步探索科學合理、經(jīng)濟性好的剛性護岸治理技術(shù)。
[0003]目前，剛性護岸柔化技術(shù)主要為兩類，一類為從擋墻后的堤頂種植垂藤植物，懸掛遮住硬質(zhì)擋墻，受硬質(zhì)擋墻后的堤頂布置影響，若防汛通道緊鄰擋墻，則無法實施該技術(shù)；另一類是在擋墻邊種植少量的挺水植物，利用植物的枝葉擋住硬質(zhì)擋墻，但在水深較深的河道則無法實施。同時河道水深較深時，受植物光合作用的限制，河道難以恢復沉水植物，故水體凈化能力差。上述兩類技術(shù)均較為單一，受陸域及水域等多個因素影響，無法構(gòu)建陸生、挺水、沉水植物全系列過渡帶，景觀效果和凈化效果均不是很理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對目前技術(shù)中存在的上述不足，提供一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，包括沿護岸基體設(shè)置的支撐框架，所述支撐框架內(nèi)設(shè)有網(wǎng)格式格柵構(gòu)成多個格室，支撐框架外設(shè)置攔截層；每個格室內(nèi)均填充有種植基質(zhì)，水面以上區(qū)域種植陸生植物，水深小于30cm的水下區(qū)域種植挺水植物，水深為30-100cm的水下區(qū)域種植沉水植物。
[0006]優(yōu)選地，所述支撐框架頂部設(shè)置灌溉管，灌溉管通過管道連通河道內(nèi)設(shè)置的潛水栗。
[0007]優(yōu)選地，所述灌溉管為穿孔的管道或者連接有灌溉噴頭的管道。
[0008]優(yōu)選地，所述支撐框架沿豎直方向每隔相等距離設(shè)置一灌溉噴頭。
[0009]優(yōu)選地,所述潛水泵設(shè)置在河道底部或高于河底Im的泵室內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，所述支撐框架頂部設(shè)有種植基質(zhì)，種植基質(zhì)內(nèi)種植陸生灌木。
[0011]優(yōu)選地，所述攔截層包括土工網(wǎng)格，所述土工網(wǎng)格外設(shè)置有生態(tài)膜。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐框架包括陸域底框、豎直底框、挺水植物栽植底框及沉水植物栽植底框。
[0013]通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)的設(shè)置不受河道水深限制，也不受堤頂后道路設(shè)置的影響，適用范圍廣，可通過陸生植物及挺水植物的合理搭配，營造優(yōu)美的護岸景觀；同時利用挺水植物及沉水植物的凈化功能，對河道水質(zhì)進行凈化，快速修復水生態(tài)系統(tǒng)，增強水體的凈化功能，持續(xù)改善河道水質(zhì)。具有結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)成本低廉、施工方便、維護管理簡便等優(yōu)點，體現(xiàn)生態(tài)、低碳、環(huán)保等理念，具有很好的經(jīng)濟性、實用性及廣泛的適用性，特別適合在景觀要求高、水質(zhì)凈化難、水深比較大的河道內(nèi)推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]元件標號說明:
[0017]I支撐框架
[0018]11陸域底框
[0019]12豎直底框
[0020]13挺水植物栽植底框
[0021]14沉水植物栽植底框
[0022]21陸生植物
[0023]22挺水植物
[0024]23沉水植物
[0025]24陸生灌木
[0026]3網(wǎng)格式格柵
[0027]31輔助支撐分隔板
[0028]4種植基質(zhì)
[0029]5攔截層
[0030]51土工網(wǎng)格
[0031]52生態(tài)膜
[0032]6灌溉管
[0033]61灌溉噴頭
[0034]7潛水泵
[0035]71管道
[0036]8固定裝置
[0037]9承重混凝土塊
[0038]10泵室

【具體實施方式】
[0039]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0040]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0041]實施例一:
[0042]參閱圖1所示，顯示為本發(fā)明剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，包括沿護岸基體設(shè)置的支撐框架I，支撐框架內(nèi)設(shè)有網(wǎng)格式格柵3，將框架內(nèi)部分成多個格室。每個格室內(nèi)均填充有種植基質(zhì)4，水面以上區(qū)域種植陸生植物21，水深小于30cm的水下區(qū)域種植挺水植物22，水深為30-100cm的水下區(qū)域種植沉水植物23。
[0043]支撐框架外設(shè)置攔截層5，將種植基質(zhì)阻擋在格室之內(nèi)，使其不會流失。攔截層5包括土工網(wǎng)格51及生態(tài)膜52，土工網(wǎng)格51尺寸為2cmX2cm，用于支撐生態(tài)膜52。支撐生態(tài)膜52為可利于植物扎根的透水透氣性材料，如生態(tài)土工膜、椰殼纖維毯、植生毯等。種植基質(zhì)內(nèi)拌合植物種子，種子發(fā)芽后生長穿出生態(tài)膜52，形成成片植物，形成綠色生態(tài)幕墻。攔截層5也可只設(shè)置生態(tài)膜52。
[0044]作為本發(fā)明的進一步改進，支撐框架頂部設(shè)置灌溉管6，灌溉管6為穿孔的水管或者連接有灌溉噴頭61的塑料管、鍍鋅鋼管等。灌溉管6通過管道71連通河道底部的潛水泵7，通過設(shè)置自動噴灑系統(tǒng)，潛水泵7按照設(shè)定的程序提升河水定期灌溉水面之上的陸生植物21，減少管理工作量。支撐框架1、灌溉管6均通過固定裝置8與護岸基體連接，本實施例中固定裝置8選用鋼筋錨固。潛水泵7無需固定，底部自帶支架，既能起到格柵作用，攔截漂浮物，又能使水泵吸水口不接觸河底，留有吸水空間。
[0045]實施例二:
[0046]與實施例一不同的是，實施例二的支撐框架為整體式，包括陸域底框11、豎直底框12、挺水植物栽植底框13及沉水植物栽植底框14。陸域底框11中布設(shè)灌溉管6及灌溉噴頭61，上部填充30cm厚的種植基質(zhì)4，并種植陸生灌木24，陸域底框11和豎直底框12固定在護岸基體的直立擋墻部分。豎直底框12豎直方向每隔50cm設(shè)置一道輔助支撐分隔板31構(gòu)成網(wǎng)格式格柵3，將框架內(nèi)部分成多個格室，用以固定填充的種植基質(zhì)，并間隔均勻設(shè)置灌溉管6及灌溉噴頭61。
[0047]挺水植物栽植底框13利用固定裝置8固定在埋在土中的承重混凝土塊9內(nèi)。挺水植物栽植底框13的底部距離水面約40cm，上部填充20cm厚的種植基質(zhì)，頂部設(shè)置攔截層5，種植基質(zhì)內(nèi)的種子發(fā)芽后生長穿出生態(tài)膜52，形成挺水植物凈化帶。
[0048]沉水植物栽植底框13利用固定裝置8固定在埋在土中的承重混凝土塊9內(nèi)。沉水植物栽植底框14的底部距離水面約120?150cm，上部填充20cm厚的種植基質(zhì)，頂部設(shè)置攔截層5，種植基質(zhì)內(nèi)的種子發(fā)芽后生長穿出生態(tài)膜52，形成沉水植物凈化帶。
[0049]潛水泵7設(shè)置在高于河底約Im的泵室10內(nèi)，防止攪動底泥,使水體變渾。潛水泵通過管道71將水輸送給各澆灑灌溉管處，提供灌溉用水。
[0050]上述兩個實施例中，支撐框架I的材料為PVC板、PE板等塑料類的板材，鋼板、防腐的鐵板等金屬板材，木板、泡沫板等。網(wǎng)格式格柵3的材料為土工格室、鐵片格室或土工格柵等。
[0051]種植基質(zhì)4為耕作土、營養(yǎng)土、粗砂與營養(yǎng)土混合土、椰殼與營養(yǎng)土混合土等。陸生植物21為景觀較好的多年生草本植物，如冷地型的白花三葉草、草地早熟禾、高羊毛；暖地型的百慕大、日本結(jié)縷草；四季常綠的萬年青、麥冬等。挺水植物22為植株較小的種類，如睡蓮、梭魚草、西伯利亞鳶尾或黃菖蒲等。沉水植物23為苦草、馬來眼子菜、金魚藻、菹草、輪葉黑藻、伊樂藻、狐尾藻等。
[0052]本發(fā)明具有如下多種有益效果:
[0053](I)對剛性護岸柔化遮擋和景觀美化，提升河道整體品質(zhì)。
[0054]本發(fā)明在剛性護岸臨水側(cè)及頂部構(gòu)建適宜陸生植物生長的生境，在護岸豎直面及頂面均種植景觀效果較好、維護工作量小的陸生植物，利用不同花色和葉片顏色的搭配，形成優(yōu)美的綠化景觀，遮擋剛性護岸，呈現(xiàn)郁郁蔥蔥的綠色生態(tài)幕墻。
[0055](2)人工干預快速修復水生態(tài)系統(tǒng)，增強水體的凈化功能，改善河道水質(zhì)。
[0056]本發(fā)明解決了水體較深的河道不易恢復水生植物、難以進行生態(tài)修復的難題，在剛性護岸處，結(jié)合豎直生境的構(gòu)建，形成適宜水生植物生長的生境，根據(jù)河道水體的透明度情況，在不同水深處分別構(gòu)建挺水植物恢復平臺和沉水恢復植物平臺，種植凈化功能強的水生植物，人工干預快速修復水生態(tài)系統(tǒng)，利用生態(tài)系統(tǒng)的凈化作用，持續(xù)改善河道水質(zhì)。
[0057](3)營造優(yōu)美的水下景觀，與豎直面的景觀形成有機的整體。
[0058]沉水植物的化感作用將抑制水體中的藻類等生長，繁茂的葉片也可攔截吸附水中的細懸浮物顆粒物，故河道在水生植物恢復、生態(tài)系統(tǒng)得到初步修復后，水體將逐步清澈透明，水下水生植物的生長情況在岸邊或者橋上即可一覽無余，利用不同種水生植物的科學搭配，營造優(yōu)美清新的水下景觀，與陸域景觀遙相呼應，形成有機統(tǒng)一的整體，凸顯本發(fā)明的景觀美化效果。
[0059](4)從河道中抽水澆灑，管理工作量小，無需施肥，不會污染水質(zhì)。
[0060]本發(fā)明布設(shè)了自動噴灑系統(tǒng)，可按照設(shè)定的程序自動澆灑，減少了管理工作量。河道深層水體中的營養(yǎng)鹽含量較為豐富，基本可以滿足陸生植物生長的需要，故噴灑深層河道水無需另行對陸生植物施肥，不會產(chǎn)生因施用有機物或者無機肥等過量而導致對水體的污染。
[0061]經(jīng)實地測試，某項目中實施剛性護岸柔化改造的長度約為780m，挺水植物凈化帶及沉水植物凈化帶的寬度和占河道斷面的總寬度的40%，河道不通航，水體流速較緩，經(jīng)過植物凈化帶后的污染物削減率見表I。
[0062]表I河道主要污染物指標削減率
[0063]

(? INH3-N |tp |D0 (提升率)
削減率~10% 33.5%~20% 30%
[0064]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括沿護岸基體設(shè)置的支撐框架，所述支撐框架內(nèi)設(shè)有網(wǎng)格式格柵構(gòu)成多個格室，支撐框架外設(shè)置攔截層；每個格室內(nèi)均填充有種植基質(zhì)，水面以上區(qū)域種植陸生植物,水深小于30cm的水下區(qū)域種植挺水植物，水深為30-100cm的水下區(qū)域種植沉水植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐框架頂部設(shè)置灌溉管，灌溉管通過管道連通河道內(nèi)設(shè)置的潛水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述灌溉管為穿孔的管道或者連接有灌溉噴頭的管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐框架沿豎直方向每隔相等距離設(shè)置一灌溉噴頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述潛水泵設(shè)置在河道底部或高于河底Im的泵室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐框架頂部設(shè)有種植基質(zhì)，種植基質(zhì)內(nèi)種植陸生灌木。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性護岸生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述攔截層包括土工網(wǎng)格，所述土工網(wǎng)格外設(shè)置有生態(tài)膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性護岸的生態(tài)柔化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐框架包括陸域底框、豎直底框、挺水植物栽植底框及沉水植物栽植底框。
【文檔編號】A01G9/02GK104195983SQ201410407081
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】朱雪誕, 陸惠萍 申請人:上海勘測設(shè)計研究院有限公司