波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利及水運工程技術(shù)領(lǐng)域的河岸結(jié)構(gòu)，具體涉及一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]河流對于人類社會起著至關(guān)重要的作用，但伴隨著社會發(fā)展，特別是在人口稠密的平原、河谷地區(qū)，河流自然演變的空間被擠占，洪水成為人類最大的自然災(zāi)害之一。當(dāng)河岸迎流頂沖，或者水動力軸線緊貼岸邊，近岸流速大于岸坡泥沙的起動流速，河岸將發(fā)生沖刷和崩退，這樣既會塑造不利河道形態(tài)，危及到航道建設(shè)，又會影響取水口等水利工程發(fā)揮作用，還會對堤防安全構(gòu)成威脅。因此護岸防沖是河道整治的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的護岸方式有拋石護岸和丁壩護岸，其中拋石護岸是利用起動流速較大的塊石護住河岸，以達到防止河岸沖刷后退的目的，材料可取自天然，成本較低，操作簡單，能起到一定的保護作用，但防護范圍僅局限于拋石范圍，當(dāng)較大的水流流速長期作用于拋投石塊時，受擾流、淘刷的影響，呈散體結(jié)構(gòu)的拋石會陷入河床淤泥中、或者出現(xiàn)滑塌，從而影響護岸效果。丁壩護岸的原理是:將水流挑離河岸，減小丁壩附近近岸流速，保護河岸免受水流沖刷，采用丁壩護岸能夠取得較大的防護范圍，已有研究表明:丁壩下游的低流速區(qū)(回流區(qū))通常延伸至8?12倍的壩長，但由于丁壩伸入河道后束窄了過流面積，對河道行洪將產(chǎn)生不利影響。
[0003]河岸沖刷的外部原因主要是近岸水流流速過大，目前一般采取的措施是采用新型的結(jié)構(gòu)形式以減緩近岸水流流速，從而提高河岸的抗沖性。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批新型的護岸結(jié)構(gòu)和材料，如四面六邊體透水框架，混凝土扭工字塊體，空心圓臺護岸結(jié)構(gòu)體等，這些結(jié)構(gòu)的共同特點是通過改變局部水流流態(tài)，增大水流能量損耗，使水流動能減小，沖刷能力下降，以達到護岸防沖的目的。優(yōu)點是能夠在短期取得很好的護岸防沖效果，缺點主要是耐久性較差，且造價相對較高，大范圍采用受到成本的限制。
[0004]綜上所述，當(dāng)前的護岸結(jié)構(gòu)還有待完善。如果能夠以較小的成本在較大范圍內(nèi)改變水流結(jié)構(gòu)，改善近岸的水流條件，那么其護岸效果定會大大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該河岸結(jié)構(gòu)施工簡便、成本低、防護范圍大且防沖效果好。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石；在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。
[0007]所述波峰的高度不超過所述波谷的深度。
[0008]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:①通過波式河岸消耗水體能量，降低近岸流速，從而減小河岸的沖刷，維護河岸的穩(wěn)定；②波式河岸附近形成的回流縮窄過流斷面，擠壓水流至河道主槽，可提高航槽內(nèi)流速，維護航道水深，改善通航條件本發(fā)明河岸形式通過挖填原始河岸岸坡形成，不影響洪水期河道的行洪能力，節(jié)省材料，經(jīng)濟合理，實用環(huán)保；④波式生態(tài)河岸的波谷，適宜各種水生動植物生長，能夠有效改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。與現(xiàn)有的各種整治建筑物相比，本發(fā)明利用水流經(jīng)過波浪式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一系列漩渦去改變水流流態(tài)，改變以往對河岸和航道的硬保護、強整治模式，在實現(xiàn)整治目標(biāo)的條件下實現(xiàn)對河流的最低化改造，符合生態(tài)河流、生態(tài)水利和河流健康等理念。綜上所述，本發(fā)明是一種在原始河岸岸坡上挖填修筑的凹凸有致的岸順波浪式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，不需要開挖和運輸額外的土石方，施工簡便，成本低，防護范圍大且防沖效果好，在滿足保護河岸和整治航道需要的同時，還具有節(jié)能環(huán)保的效果。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1的俯視圖；
[0011]圖3是圖1的橫剖視圖；
[0012]圖4是圖1的縱剖視圖。
[0013]圖中:1、原始河岸岸坡，2、波峰，3、波谷，4、水面，5、河床。
【具體實施方式】
[0014]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0015]請參見圖1?圖4，一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡1上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡1之外的波峰2和凹陷在原始河岸岸坡1之內(nèi)的波谷3，所述波峰2的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰2位于水面4以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰2位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床5相接的坡腳處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石；在所述波谷3內(nèi)種植有水生植物。
[0016]在本實施例中，所述波峰2的高度不超過所述波谷3的深度。
[0017]上述波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的波峰內(nèi)部土石方結(jié)構(gòu)以及波谷是通過挖填當(dāng)?shù)卦己影栋镀玛懙赝潦叫纬傻?，具體施工方法為:先在波谷成型區(qū)進行土石方開挖，然后將土石方修筑在波峰成型區(qū)，再然后，在所述波峰位于水面以上部分的外部形成混凝土結(jié)構(gòu)，在所述波峰位于水面以下部分的外部形成拋石堆積結(jié)構(gòu)，并在波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接的坡腳處鋪設(shè)有軟體排，在軟體排上進行拋石壓載。在所述波谷內(nèi)種植水生植物。波谷成型區(qū)的土石方開挖量略大于波峰成型區(qū)所需的土石方堆放量，剩余土石方可用于河堤的加固，以增強洪水期波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性。
[0018]請參見圖3，本發(fā)明為了增強自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，形成在原始河岸岸坡上，坡度與原始河岸岸坡相同。請參見圖4，所述波峰位于水面以上部分采用混凝土結(jié)構(gòu)進行護岸，所述波峰位于水面以下部分采用拋石堆積結(jié)構(gòu)進行護坡，在波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的坡腳處采用軟體排和壓載拋石結(jié)構(gòu)進行護底；在波谷內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，利用植物等生態(tài)材料進行護岸。
[0019]上述波式生態(tài)河岸可以改善保護區(qū)域的水流流態(tài)，起到保護河岸、整治航道的作用，并能改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。其具體工作原理如下:
[0020](1)當(dāng)水體流經(jīng)波式河岸時，河道斷面在沿水流方向經(jīng)歷一系列的突然放大和縮小，該河岸結(jié)構(gòu)使得水流在波峰之間形成一系列的漩渦區(qū)，消耗水體能量，減小近岸流速，減弱河岸遭沖刷的程度。
[0021](2)波式生態(tài)河岸形成的近岸回流可縮窄過流斷面，擠壓水流至河道中部，使得航槽內(nèi)的流速有所增大，從而減少航道淤積，維護航道所需水深。
[0022](3)波式生態(tài)河岸附近流速較小，特別在波谷回流區(qū)流速梯度豐富，水體紊動較強，且遠離航道，適合水生動植物生長，進而改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
[0023]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石；在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波峰的高度不超過所述波谷的深度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石；在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。本發(fā)明是一種在原始河岸岸坡上挖填修筑的凹凸有致的順岸波浪式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，不需要開挖和運輸額外的土石方，施工簡便，防護范圍大且防沖效果好，在滿足保護河岸和整治航道需要的同時，還具有節(jié)能環(huán)保的效果。
【IPC分類】E02B3/08, E02B3/06
【公開號】CN105256764
【申請?zhí)枴緾N201510740105
【發(fā)明人】閆濤, 馮小香, 普曉剛, 李君濤, 王艷華, 乾東岳, 王斐, 董偉良
【申請人】交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月3日