一種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，天然河流上水利水電工程的建設(shè)與運(yùn)行使得河流局部形成均一化和非連續(xù)化形態(tài)，改變了原天然河流縱向、橫向的水文情勢，影響了原天然河流長期演化而形成的較為穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而對原有河流的生態(tài)環(huán)境造成了一定的不利影響。
[0003]在縱向上，水利水電工程大壩的阻隔對河流上下游水文情勢的改變對水生動物帶來極大的影響，尤其是魚類生存境環(huán)境影響問題已成為現(xiàn)階段水利水電工程開發(fā)建設(shè)關(guān)注的重點(diǎn)，其不利影響緩解措施如過魚導(dǎo)魚、魚類增殖放流、水生生物棲息地保護(hù)等均得到高度重視和深入研究，目前已形成較為系統(tǒng)的技術(shù)研究與措施體系。
[0004]然而，在橫向上水庫蓄水及淹沒對庫區(qū)兩岸水文情勢改變帶來的陸生脊椎動物的阻隔影響問題，以及該不利影響減緩措施研究工作，相對于河流縱向水文情勢改變帶來的環(huán)境問題影響研究來說，開展的比較少，缺乏有效的技術(shù)研究體系與可靠的減緩措施實(shí)踐，特別是原天然河道較窄、水深較淺甚至出現(xiàn)季節(jié)性斷流的河流，在水利水電工程開發(fā)前河流兩岸的陸生脊椎動物交流頻繁，在水庫蓄水及淹沒后，其河流水位、寬度等發(fā)生了巨大變化，直接增加了河流兩岸部分陸生脊椎動物橫向活動的難度，減少了水庫兩岸陸生脊椎動物的基因交流及活動空間，對其正常生長繁殖及生活習(xí)性產(chǎn)生了不可忽視的影響。
[0005]由此，從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，研究有效的水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)，建設(shè)綠色環(huán)保型水利水電工程，是目前亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)及其施工方法，為水庫兩岸陸生脊椎動物雙向交流活動提供便捷，以減緩水庫蓄水與淹沒對兩岸陸生脊椎動物正常生長繁殖及生活習(xí)性的不利影響，保護(hù)水庫兩岸陸生生物多樣性，達(dá)到河流水利水電工程開發(fā)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的目的。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0008]—種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)，包括懸索橋主體結(jié)構(gòu)、橋面系統(tǒng)及防護(hù)欄，所述懸索橋主體結(jié)構(gòu)由兩根主纜通過跨橋兩端的支撐結(jié)構(gòu)與設(shè)置在山體基巖中的錨碇相連而成；所述橋面系統(tǒng)包括橫梁及橋面板，所述橫梁連接兩根主纜，所述橋面板鋪設(shè)在兩根主纜上，所述防護(hù)欄包括立柱、防護(hù)纜索及防護(hù)網(wǎng)，所述立柱設(shè)置于河流兩岸，所述防護(hù)纜索及防護(hù)網(wǎng)分別與兩根主纜連接。
[0009]所述兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)還包括引導(dǎo)系統(tǒng)，其中引導(dǎo)系統(tǒng)包括分別設(shè)置在通道入口區(qū)域及懸索橋面上植物引導(dǎo)、食物引導(dǎo)、動物糞便引導(dǎo)和橋面裝飾。
[0010]所述橋面系統(tǒng)兩側(cè)還設(shè)置有藤本植物和樹枝。
[0011]所述主纜及防護(hù)纜索均采用鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線。
[0012]所述支撐結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0013]所述錨碇采用重力式錨碇或隧洞式錨碇。
[0014]所述立柱為鋼筋混凝土立柱。
[0015]所述橫梁采用型鋼制作。
[0016]—種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)的施工方法，其具體方法步驟如下:
[0017](I)懸索橋的選址:選擇兩岸地址條件良好，且兩岸陸生脊椎動物活動頻繁的地方進(jìn)行修建懸索橋；
[0018](2)懸索橋主體結(jié)構(gòu)施工:根據(jù)懸索橋總長及橋面寬選擇兩根鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線作為主纜，懸索橋兩端支撐結(jié)構(gòu)采用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆而成，在支撐結(jié)構(gòu)上部設(shè)置有簡易索鞍，兩根主纜通過支撐結(jié)構(gòu)上部索鞍與基巖中的錨碇相連，構(gòu)成整個(gè)懸索橋的主體結(jié)構(gòu)；
[0019](3)橋面系統(tǒng)施工:選擇型鋼作為橫梁，根據(jù)橋面寬度及長度確定橫梁的長度，數(shù)量及布置間距，將每根橫梁通過U形螺栓與兩根主纜連接固定，并在兩根主纜鋪設(shè)橋面板；
[0020](4)防護(hù)欄施工:首先在兩岸采用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆形成立柱；然后采用鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線作為防護(hù)纜索，所述防護(hù)纜索連接固定在兩岸的立柱頂端；最后將鋼絲網(wǎng)與主纜、兩岸的立柱及防護(hù)纜索連接固定，構(gòu)成整個(gè)防護(hù)欄；
[0021](5)引導(dǎo)系統(tǒng)施工:根據(jù)兩岸陸生脊椎動物的生活習(xí)性，在通道入口及懸索橋面上種植植物及放置食物及動物糞便，并在橋面上鋪設(shè)了一層細(xì)枝枯葉，為動物提供一個(gè)舒適具有安全感的通行環(huán)境；
[0022](6)后期監(jiān)測維護(hù):懸索橋建成后，通過設(shè)置在懸索橋兩端的監(jiān)控設(shè)備了解動物的使用情況，以及時(shí)跟進(jìn)誘導(dǎo)系統(tǒng)的完善程度，不斷完善通道的通行功能。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]與現(xiàn)有水庫庫區(qū)陸生脊椎動物保護(hù)措施相比，本發(fā)明在一定程度上彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)措施在水庫庫區(qū)河流橫向阻隔不利環(huán)境影響緩解研究上的不足，能有效的實(shí)現(xiàn)水庫兩岸陸生脊椎動物的橫向活動與交流，增加了水庫兩岸陸生脊椎動物的基因交流及活動空間，從而緩解了水庫蓄水與淹沒對兩岸陸生脊椎動物的橫向阻隔的不利環(huán)境影響；本發(fā)明種結(jié)構(gòu)簡單、便于施工，經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益合理，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為開發(fā)綠色環(huán)保型水利水電工程提供了有力借鑒。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明中懸索橋主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1-主纜，2_支撐結(jié)構(gòu)，3_銷碇，4_橫梁，5_橋面板，6_立柱，7_防護(hù)纜索，8-防護(hù)網(wǎng)，9-植物，10-食物，11-動物糞便，12-藤本植物，13-樹枝，14-河流。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0030]如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的一種水庫兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)，包括懸索橋主體結(jié)構(gòu)、橋面系統(tǒng)及防護(hù)欄，所述懸索橋主體結(jié)構(gòu)由兩根主纜I通過跨橋兩端的支撐結(jié)構(gòu)2與設(shè)置在山體基巖中的錨碇3相連而成；所述橋面系統(tǒng)包括橫梁4及橋面板5，所述橫梁4連接兩根主纜1，以提高整個(gè)懸索橋的整體性，防止橋面發(fā)生過大的扭曲，增加整個(gè)橋面的剛度及穩(wěn)定性；所述橋面板5鋪設(shè)在兩根主纜I上，確保懸索橋的正常通行功能；所述防護(hù)欄的主要功能是確保陸生動物通行安全，減少動物通行時(shí)的不適及恐懼感，所述防護(hù)欄包括設(shè)置于立柱6、防護(hù)纜索7及防護(hù)網(wǎng)8，所述立柱6設(shè)置于河流14兩岸，所述防護(hù)纜索7及防護(hù)網(wǎng)8分別與兩根主纜I連接。在該技術(shù)方案中，所述懸索橋具有一定的柔性，可承受風(fēng)載及動物活動影響產(chǎn)生晃動附加壓力，其單跨跨徑一般不宜超過150m，橋面寬度能滿足水庫兩岸陸生脊椎動物的正常通行即可。該技術(shù)方案僅考慮水庫兩岸陸生脊椎動物通行，結(jié)合其荷載等級及剛度要求，結(jié)構(gòu)合理性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，施工簡單。
[0031]所述兩岸陸生脊椎動物通行結(jié)構(gòu)還包括引導(dǎo)系統(tǒng)，其中引導(dǎo)系統(tǒng)包括設(shè)置于懸索橋上及入口區(qū)域的植物9、食物10及動物糞便11。該技術(shù)方案是在懸索橋上及其入口區(qū)域通過人為實(shí)體空間設(shè)計(jì)，營造陸生脊椎動物生境，創(chuàng)造具有生態(tài)意義的陸生脊椎動物活動場所，所述引導(dǎo)系統(tǒng)主要通過在通道入口及懸索橋面上營造陸生脊椎動物生境以引導(dǎo)和吸引其有效的利用該通行結(jié)構(gòu)。在實(shí)際實(shí)施中，植物9采用喬灌木。
[0032]所述橋面系統(tǒng)兩側(cè)還設(shè)置有藤本植物12和樹枝13。樹枝13可以采用藤條代替。
[0033]所述主纜I是懸索橋重要的柔性承重構(gòu)件，通過軸向受拉來抵抗外荷載，宜采用高強(qiáng)鋼絲組成的鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線等質(zhì)輕、強(qiáng)度高的材料，主纜所用材料的材質(zhì)、規(guī)格、強(qiáng)度需滿足相應(yīng)通行設(shè)計(jì)能力要求。
[0034]所述支撐結(jié)構(gòu)2是懸索橋的重要承重構(gòu)件，主纜I通過設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)2頂部的索鞍，將懸索橋的活載(動物荷載)和恒載(包括主纜、橋面及其他附屬構(gòu)件)所產(chǎn)生的豎向分力傳遞到下部基礎(chǔ)和基巖，支撐結(jié)構(gòu)2宜采用鋼筋混凝土等強(qiáng)度高、造價(jià)低的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺寸形式、基礎(chǔ)埋置深度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等需滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)要求。
[0035]所述索鞍是設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)2頂部，主要對主纜起承托和導(dǎo)向作用，其形式主要有活動支座式和固定支座式(又稱簡易索鞍)，索鞍的形式應(yīng)結(jié)合懸索橋的設(shè)計(jì)荷載等級確定，索鞍的半徑應(yīng)大于主纜直徑的8倍。
[0036]所述錨碇3是主纜的錨固體，是主纜I中的拉力傳遞給地基基礎(chǔ)的構(gòu)件，通常采用重力式錨碇或隧洞式錨碇，錨碇的形式應(yīng)結(jié)合兩岸地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)荷載等級確定，以既能滿足設(shè)計(jì)荷載要求，又能降低建造費(fèi)用為宜。
[0037]所述橫梁4的主要功能是提供穩(wěn)定的橋面，一般采用常見型鋼作為橫梁4，所選材料的規(guī)格、型號、長度應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求確定，橫梁的強(qiáng)度、剛度、耐腐蝕性及布設(shè)間距、與主纜的連接方式等應(yīng)滿足橋面穩(wěn)定需求為宜。
[0038]所述橋面板5是直接承受荷載作用，一般采用強(qiáng)度高、耐久性好的面板材料沿橋面橫向鋪設(shè)，所用材質(zhì)及面板的鋪裝與主纜的連接方式應(yīng)以滿足動物通行時(shí)達(dá)到穩(wěn)定、安全、舒適的通行效果為宜。
[0039]所述立柱6是設(shè)置在河流14兩岸對防護(hù)纜索7及防護(hù)網(wǎng)8起連接和支撐作用的基礎(chǔ)構(gòu)件，一般采用鋼筋混凝土立柱，其斷面尺寸、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及布置方式應(yīng)以確保防護(hù)欄的實(shí)際功能為宜。立柱的高度決定防護(hù)欄的最大高度，一般不宜低于0.6m。
[0040]所述防護(hù)纜索7連接在兩岸立柱6頂部，對防護(hù)網(wǎng)8起連接和支撐作用，一般采用高強(qiáng)鋼絲組成的鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線等質(zhì)輕、強(qiáng)度高的材料，其規(guī)格、長度可結(jié)合擬達(dá)到的防護(hù)功能及橋跨長度確定。
[0041]所述防護(hù)網(wǎng)8是連接在主纜1、立柱6及防護(hù)纜索7上，起主要防護(hù)功能的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，防護(hù)網(wǎng)一般采用常見鋼絲網(wǎng)，其材質(zhì)、強(qiáng)度、耐久性應(yīng)滿足長久的防護(hù)功能要求，網(wǎng)孔規(guī)格及搭(連)接方式應(yīng)以確保不被動物破壞或因網(wǎng)孔過大而導(dǎo)致動物存在墜落危險(xiǎn)的情況發(fā)生。
[0042]所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括植物引導(dǎo)、食物引導(dǎo)、動物糞便引導(dǎo)及橋面裝飾。所述植物引導(dǎo)是指在通道入口區(qū)域，種植一些植物9 (喬灌木)成如圖1所示的喇叭狀或植物通道，以植物為邊界，并提供一定的覓食場所及隱蔽條件，引導(dǎo)陸生脊椎動物利用該通道實(shí)現(xiàn)水庫兩岸通行，所種植物的類別應(yīng)結(jié)合主要通行動物的種類及生活習(xí)性確定，植物空間布置形