一種中小型直線化河道蜿蜒形態(tài)的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種中小型直線化河道蜿蜒形態(tài)的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口的增加及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水資源的用量及廢水的產(chǎn)生量快速增加。同時(shí),以水量調(diào)控、防洪等為目的的水利設(shè)施建設(shè)及河道裁彎取直工程,破壞了河流的連續(xù)性和蜿蜒性,多樣化的河流形態(tài)、沿河的洪泛區(qū)及濕地消失,河流的水溫、流速、水深等水文條件改變,出現(xiàn)了河岸植被帶消失,生物多樣性銳減,能量流與物質(zhì)流被破壞,景觀異質(zhì)性降低等問題。
[0003]天然河流一般都是蜿蜒曲折的,這是一種最穩(wěn)定與有效率的狀態(tài)。因此,對直線化河流進(jìn)行蜿蜒形態(tài)的修復(fù),促進(jìn)河流自然恢復(fù),是河流生態(tài)修復(fù)方法之一。目前河流蜿蜒度的修復(fù)主要通過人工堆石,設(shè)置構(gòu)造物,在河流橫斷面上設(shè)置丁壩等措施,恢復(fù)河道的蜿蜒特性。構(gòu)造物設(shè)置后水深、流速及河床基質(zhì)均會變化,雖其效果只限于構(gòu)造物的周圍,但因其方法簡單易行,因此被廣泛的應(yīng)用。
[0004]日本對標(biāo)津川下游直線型河道的再彎曲化實(shí)驗(yàn)表明,彎曲化區(qū)間的水深、流速及河床材料等物理環(huán)境發(fā)生了變化;河道的橫、縱斷面多樣化,具有貯留粒狀有機(jī)物、提高初級生產(chǎn)力、增加魚類多樣性及棲息地多樣性等優(yōu)點(diǎn)。因此,如何構(gòu)建直線河道蜿蜒形態(tài)是需要認(rèn)真解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本發(fā)明之目的就是提供一種中小型直線化河道蜿蜒形態(tài)的構(gòu)建方法,可有效解決直線化河道蜿蜒形態(tài)的構(gòu)建問題。
[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是,該構(gòu)建方法包括以下步驟:
(1)向主河槽的一側(cè)由底層至上層投放礫石堆,底層礫石采用粒徑為5?1cm的礫石,上層礫石采用粒徑為15?40cm的礫石,礫石堆近岸點(diǎn)與遠(yuǎn)岸點(diǎn)間距為主河槽寬度的1/5 ;
(2)在礫石堆迎水面及側(cè)面放置石籠固定礫石堆,防止水力沖擊造成礫石堆結(jié)構(gòu)破壞;
(3 )對礫石堆對岸的河道改造,使主河槽向外擴(kuò)展,向外擴(kuò)展距離為主河槽寬度的
1/5 ;
(4)對河道改造一側(cè)的河床向下挖掘,構(gòu)成深潭,深潭面積小于礫石堆占主河槽面積,并在深潭中種植沉水植物,挖掘出的土方堆砌到礫石堆背水面,構(gòu)成淺灘;
(5 )在礫石堆下游按上述步驟(I)?(4)相同的方法構(gòu)造礫石堆,兩個(gè)礫石堆分別位于河道兩岸,形成一組礫石堆,礫石堆背水面形成淺灘結(jié)構(gòu),對岸改造后形成深潭結(jié)構(gòu),在深潭中種植沉水植物;
(6)在直線段河道內(nèi)設(shè)置3?5組礫石堆,形成生態(tài)礫石群,增加河道局部蜿蜒度,實(shí)現(xiàn)河道蜿蜒形態(tài)構(gòu)建。
[0007]本發(fā)明通過構(gòu)造礫石堆及河道改造,河道局部蜿蜒度增加,形成深潭-淺灘結(jié)構(gòu),使得河道內(nèi)水流流態(tài)和流速發(fā)生變化,生境多樣化,滿足不同種類水生生物的需求,河流自凈能力得到提高,而且不會影響河道行洪,提升了河流的景觀多樣性,實(shí)現(xiàn)了凈污與景觀功能的統(tǒng)一,經(jīng)濟(jì)和社會效益巨大。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖(部分直線段)。
[0009]圖2為本發(fā)明圖1中A-A向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0011]由圖1、2所示,本發(fā)明在具體實(shí)施中,由以下步驟實(shí)現(xiàn):
(1)、在河道直線段構(gòu)建礫石堆:在河道直線段左岸由底層至上層構(gòu)建第一礫石堆1-1,第一礫石堆1-1近岸點(diǎn)與遠(yuǎn)岸點(diǎn)間距為主河槽寬度的1/5 ;底層礫石2采用粒徑為5?1cm的礫石,上層礫石3采用粒徑為15?40cm的礫石,礫石堆從近岸點(diǎn)到遠(yuǎn)岸點(diǎn)高度逐漸降低,根據(jù)該河流豐、枯水年多年平均水位確定上層大粒徑礫石層底面高度不高于枯水年平均水位b,礫石堆表面最高點(diǎn)高度不低于河流豐水年平均水位C,在正常水文年多年平均水位a條件下,靠近河岸一側(cè)部分礫石露出水面;
(2)、放置石籠:在第一礫石堆1-1迎水面及側(cè)面放置石籠5,固定礫石堆防止水力沖擊造成礫石堆結(jié)構(gòu)破壞;
所述的石籠是由鐵絲編制成的籠體內(nèi)裝滿礫石構(gòu)成;
(3)、對河流直線段外擴(kuò)改造:在第一礫石堆1-1對岸對原有直線段河道6進(jìn)行外擴(kuò)改造,形成改造后河道7,改造后河道外擴(kuò)距離為主河槽寬度的1/5 ;
(4)、構(gòu)建深潭和淺灘:對改造后河道7內(nèi)側(cè)的河床向下挖掘40?60cm,構(gòu)造第一深潭8-1 (在實(shí)際中,第一深潭8-1挖掘深度根據(jù)主河槽寬度確定),深潭面積略小于礫石堆占主河槽面積,挖掘出的土方堆砌在礫石堆背水面,形成第一淺灘4-1,淺灘高度不高于枯水年(水文頻率P彡75%)平均水位b ;
(5)、構(gòu)建第一礫石堆下游河道:在第一礫石堆1-1下游300-500m處,按上述步驟(O?(4)同樣方法構(gòu)造第二礫石堆1-2及第二深潭8-2,并對第二礫石堆1-2對岸河道進(jìn)行改造,形成第二淺灘4-2,第一礫石堆1-1與第二礫石堆1-2直線距離為主河道寬度的5?7倍,第一礫石堆1-1和第二礫石堆1-2分別位于河道兩岸,形成一組礫石堆及兩個(gè)深潭-淺灘結(jié)構(gòu),在第一深潭8-1和第二深潭8-2中種植金魚藻、輪葉黑藻、狐尾藻等的沉水植物9,水生植物會吸附水中懸浮物,有助于水體SS及有機(jī)顆粒的沉降,提高初級生產(chǎn)力;
(6)、直線段河道內(nèi)放置礫石堆組:在直線段河道內(nèi)設(shè)置3?5組礫石堆,形成生態(tài)礫石群,每兩組礫石堆直線距離為主河槽寬度的10?15倍,實(shí)現(xiàn)河道蜿蜒形態(tài)構(gòu)建。
[0012]由上述可以看出,本發(fā)明技術(shù)方案為向主河槽的一側(cè)投放礫石堆,礫石堆分上下層,上層采用大粒徑礫石,下層采用小粒徑礫石,在礫石堆迎水面及側(cè)面放置石籠固定礫石堆,在礫石堆對岸進(jìn)行河道改造作業(yè),使主河槽向外擴(kuò)展,對河道改造一側(cè)的河床向下挖掘,構(gòu)造深潭結(jié)構(gòu),在深潭中種植沉水植物,在礫石堆下游300?500m處按相同步驟構(gòu)造