本發(fā)明涉及一種生態(tài)與景觀相結(jié)合的城市河道水體凈化方案,特別適用于城市河道的水體治理,具有強(qiáng)化河道水體自凈能力,邊坡加固、透水、提升河道景觀、為水生動(dòng)植物、兩棲動(dòng)物提供生存和棲息環(huán)境的作用。
背景技術(shù):
人類在改造自然的同時(shí)也對(duì)自然界的生態(tài)平衡造成了破壞,尤其是流經(jīng)城市、村鎮(zhèn)的中小型河流的污染問題日益嚴(yán)重。目前城市河道現(xiàn)狀大多是兩岸的占地有限,河道水體流動(dòng)性差,且設(shè)計(jì)者多以滿足人類的舒適角度出發(fā),造成河道治理過程中,景觀的多、生態(tài)的少,考慮水質(zhì)的多,考慮動(dòng)植物生存的少,水體自凈能力差。由于城市的發(fā)展,城市河道還在不斷的被擠占,河叉溪溝被填埋,為了美觀和便于管理,城市建設(shè)者對(duì)流經(jīng)城市的河道邊坡進(jìn)行硬化處理,整個(gè)護(hù)岸形成一個(gè)封閉的體系,猶如給河道穿上了一層盔甲,青蛙無法跳越高高的河道護(hù)岸;泥鰍、螃蟹再也打不通堅(jiān)硬的混凝土;小鳥、蜻蜓在水邊怎么也找不到落腳的蘆葦和水草,河道變成了只進(jìn)不出的封閉水體,切斷了生態(tài)鏈結(jié)構(gòu),物種的多樣性就會(huì)消失,毫無生動(dòng)性可言破,由于水體流動(dòng)性差,水中溶解氧含量得不到有效補(bǔ)充,有機(jī)質(zhì)厭氧分解,河流水質(zhì)從量變到質(zhì)變,從清流到黑臭,最后甚至完全喪失河流水體功能。
在河道水質(zhì)凈化方面,目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于河道水質(zhì)凈化方式一般分為物理、化學(xué)、生物三類方法。
1、物理凈化方法主要包括疏浚底泥、機(jī)械除藻和引水稀釋等。此類方法工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、初期處理效果明顯,但往往治標(biāo)不治本。
2、化學(xué)凈化方法是指向污染水體中投加化學(xué)藥劑,通過藥劑與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),促使水體中的污染物去除,由于投加化學(xué)藥劑,造成治理費(fèi)用較高,同時(shí)極易造成二次污染,破壞水生物生存環(huán)境。
3、生物法是國(guó)外近年來發(fā)展很快的一種新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外采用的比較多的是生物塘法、躒間接觸氧化法及人工快滲法,基本原理它都是利用微生物的生命活動(dòng),對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化,但生物塘法處理周期長(zhǎng),占地面積大,這不符合目前大部分城市內(nèi)河道用地緊張的實(shí)際情況。且其處理負(fù)荷低,后期管理不當(dāng)生物塘極易變成臭水塘,且不乏此類案例。后兩種方法在運(yùn)行階段需人工曝氣,不僅耗費(fèi)大量的電能,同時(shí)河道水體經(jīng)過介質(zhì)才可以流入下游河道,沒有考慮上下游生物的協(xié)同效應(yīng),阻斷了上下游水體的連通,也切斷了上下游水生動(dòng)物的洄游通道,對(duì)自然界生態(tài)鏈條的建立構(gòu)成了影響。
另外,也有部分城市的河道來水為經(jīng)過污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放的水體,但現(xiàn)實(shí)情況和越來越多的研究指出,即便是達(dá)到較高排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠,如《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)中的一級(jí)B或A標(biāo)準(zhǔn),其尾水對(duì)于受納水體特別是敏感水體而言仍然施加了較重的污染負(fù)荷和生態(tài)毒性,正如魚類不能在達(dá)標(biāo)的飲用自來水中生存一樣,污水處理廠達(dá)標(biāo)排放的水體同樣不能滿足水生動(dòng)植物的生存需求,由于來水不間斷匯入,緊靠自然恢復(fù)水體生態(tài)功能很難在短期實(shí)現(xiàn),河道自凈的生態(tài)鏈無法建立,久之水質(zhì)再次惡化。
在河道護(hù)砌方面,目前城市河道常見護(hù)砌方式存在的問題:
1、垂直護(hù)岸,邊坡不能綠化,不能提供水生動(dòng)物著卵需要,兩棲動(dòng)物無法上岸,破壞了生態(tài)鏈條,導(dǎo)致河道自凈能力和物種繁衍能力喪失。
2、雖為階梯護(hù)岸,但親水線附近臺(tái)階過高,保留的坡道上的臺(tái)階也存在單一為人設(shè)置的弊病,臺(tái)階寬度和高度均超過了兩棲動(dòng)物幼體的跳躍高度和活動(dòng)能力,即便上游來水帶來了蝌蚪,當(dāng)蝌蚪成長(zhǎng)為幼體青蛙后,也無法越過高高的護(hù)岸。
3、雖為斜坡護(hù)岸,但陡坡,加之坡面硬化后變得光滑,不透水、無植被,兩棲動(dòng)物也無法上岸繁殖。
針對(duì)目前河道水體惡化及河道水體治理技術(shù)的實(shí)際狀況,需設(shè)計(jì)一種能源消耗少、運(yùn)行費(fèi)用低、自凈能力強(qiáng)、處理效果持久、護(hù)砌符合動(dòng)植物生存需要的河道水治理方案,來進(jìn)一步完善河道水處理方案的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有城市河道的狀況,本發(fā)明提供了一種生態(tài)與景觀相結(jié)合的城市河道水體凈化方案。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)城市河道用地緊張的情況,以城市河道目前的占地規(guī)模為基礎(chǔ),以各種常見依水動(dòng)植物的繁殖和生存特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),通過研究和分析水生動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、植物的生活習(xí)性,并將其融入到河道治理中,在滿足河道邊坡穩(wěn)定和過流能力的同時(shí),對(duì)河道斷面進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)河道護(hù)砌方法進(jìn)行改良,利用綠色能耗解決城市河道水體流動(dòng)性差、富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)鏈條難以建立、自凈能力弱的實(shí)際問題,恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng),從而進(jìn)一步美化環(huán)境。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用如下技術(shù)方案:一種生態(tài)與景觀相結(jié)合的城市河道水體凈化方案,利用現(xiàn)有的河道,采用復(fù)合式結(jié)構(gòu),對(duì)河道進(jìn)行綜合治理,其特征在于:河道治理的結(jié)構(gòu)為,沿河道上游一端順河流下游方向依次為泥沙沉淀區(qū)、回水曝氣區(qū)、綜合處理區(qū)、生物群落處理區(qū);
所述泥沙沉淀區(qū)內(nèi)沿河床橫向設(shè)有一條泥沙沉淀溝,沉淀溝將水體裹挾的泥沙排除;
所述回水曝氣區(qū)一側(cè)的河岸上設(shè)有光伏泵房,利用光伏提水泵站通過循環(huán)管道出口實(shí)現(xiàn)河道水體自循環(huán);
所述綜合處理區(qū)包括攔河壩和設(shè)置在攔河壩一側(cè)河床內(nèi)的礫石過濾層Ⅰ,所述攔河壩依次由礫石過濾層Ⅱ、粗砂層、種植土層構(gòu)成,礫石過濾層Ⅱ與礫石過濾層Ⅰ相通,在礫石過濾層Ⅱ中設(shè)有生物通道,在攔河壩上靠近下游側(cè)設(shè)有矩形狀二次沉淀溢流池,生物通道與二次沉淀溢流池相通,在二次沉淀溢流池內(nèi)的靠近下游側(cè)立面上水平間隔設(shè)有數(shù)個(gè)生物通道口,數(shù)個(gè)生物通道口高于礫石過濾層Ⅰ,在二次沉淀溢流池內(nèi)的兩側(cè)面上,對(duì)稱設(shè)有高于下游河道水位的出水口,河床內(nèi)礫石過濾層Ⅰ的兩側(cè)向外依次為潛水平臺(tái)、下沉式階梯臺(tái)、河岸綠化帶、生態(tài)慢道;
所述生物群落處理區(qū)的河床兩側(cè)為河道斜面護(hù)坡,兩側(cè)河道斜面護(hù)坡上端為平面的潛水平臺(tái),兩側(cè)潛水平臺(tái)的上端為下沉式階梯臺(tái),兩側(cè)下沉式階梯臺(tái)上端為河岸綠化帶,沿兩側(cè)河岸綠化帶向外為生態(tài)慢道,在生物群落處理區(qū)河床內(nèi)設(shè)有循環(huán)管道進(jìn)口,循環(huán)管道進(jìn)口通過循環(huán)管道與循環(huán)管道出口相連,在生物群落處理區(qū)兩側(cè)河岸綠化帶土層內(nèi)分別埋有暗管,暗管一端上設(shè)有的數(shù)根支管分別通過兩側(cè)下沉式階梯臺(tái)設(shè)有的數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ的管孔Ⅱ伸出管孔Ⅰ外,兩側(cè)暗管另一端分別與二次沉淀溢流池內(nèi)的兩個(gè)出水口連接,沿河道兩側(cè)間隔一段距離構(gòu)建親水臺(tái)階及上岸臺(tái)階,在上岸臺(tái)階兩側(cè)設(shè)置兩棲動(dòng)物上岸坡道,在親水臺(tái)階兩側(cè)的潛水平臺(tái)位置設(shè)置花壇。
本發(fā)明的有益效果是
1、上游構(gòu)建的、回水曝氣區(qū)、綜合處理區(qū),既美化河道環(huán)境,又可增加河道內(nèi)水體的溶解氧含量,為構(gòu)建和諧的生態(tài)群落創(chuàng)造有利條件。
2、生物通道的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了上下游生物種群的連通和連續(xù)性。
3、從生物的生存需要出發(fā),本方案不僅考慮了植物的生長(zhǎng)要求,也滿足了動(dòng)物的生存空間需要,兩岸護(hù)坡設(shè)置的兩棲動(dòng)物上岸通道,有效的保證了生態(tài)群落物種的多樣性。
4、低能耗,方案中采用光伏揚(yáng)水泵站,科技環(huán)保,符合生態(tài)城市建設(shè)理念,后期運(yùn)行不需支付用電費(fèi)用。
總之,該發(fā)明對(duì)于河道場(chǎng)地有限的城市靜水河道,可起到改變現(xiàn)有河道高駁坎、硬質(zhì)護(hù)坡生硬冰冷、生態(tài)鏈條斷裂的現(xiàn)狀,豐富和完善動(dòng)植物鏈條,實(shí)現(xiàn)河道水體自循環(huán)、提升河道水體自凈能力、美化河道兩岸風(fēng)景,從而進(jìn)一步恢復(fù)河道生物對(duì)水體的自凈能力,打造人與自然和諧共處的生態(tài)環(huán)境的作用。
本發(fā)明的特點(diǎn)還包括:
1、對(duì)城市內(nèi)的靜水河道,目前國(guó)內(nèi)尚無在不增加河道外土地占用的情況下,在河道底部埋設(shè)暗管,并利用光伏提水泵站實(shí)現(xiàn)河道水體自循環(huán)并以此對(duì)上游水體實(shí)現(xiàn)曝氣增氧從而提高水中溶解氧含量,增強(qiáng)生物分解作用的實(shí)例記載。
2、河道水體生物群落是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),考慮水體凈化的同時(shí)還要考慮上下游生物之間的連通。目前國(guó)內(nèi)尚無在對(duì)河道水采取躒間接觸氧化法或人工快滲法水凈化處理中采用暗涵作為上下游生物通道的工程實(shí)例。
3、有數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)水中的溶解氧值降到5mg/L時(shí),一些魚類和植物的呼吸就發(fā)生困難。目前國(guó)內(nèi)河道治理中的曝氣大多采用的是曝氣機(jī)或曝氣閥,他們均需要以電能作為動(dòng)力,本方案利用人為設(shè)置的自然水位高差,通過地埋管道及預(yù)埋在岸邊垂直擋墻中的支管,進(jìn)行跌水曝氣,無需動(dòng)能,既有景觀效果,同時(shí)也增加了河道內(nèi)水體溶解氧含量。
4、目前國(guó)內(nèi)河道護(hù)坡雖然設(shè)有透水孔或植物生長(zhǎng)孔,更多考慮的是植物的生存空間和透水性能,孔的形式多為上下一致,既不利于草種的存留也不利于喜陰喜濕的小型動(dòng)物的棲息,現(xiàn)有工程中沒有采用同時(shí)具有生物棲息孔和植物生長(zhǎng)孔的護(hù)坡磚進(jìn)行河道護(hù)砌的工程實(shí)例。
5、兩棲動(dòng)物是生態(tài)鏈條中不可缺少的一部分,由于城市河道寬度有限,設(shè)置淺灘有利于兩棲動(dòng)物生存,但會(huì)影響河道過流斷面,而目前國(guó)內(nèi)在城市河道護(hù)岸工程中,尚無在護(hù)岸中設(shè)置兩棲動(dòng)物上岸坡道的工程實(shí)例。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的縱向剖視圖;
圖3為本發(fā)明的左視截面剖視圖;
圖4為本發(fā)明的右視截面剖視圖;
圖5為本發(fā)明生物群落處理區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5河道斜面護(hù)坡的局部放大圖;
圖7為圖5聯(lián)鎖框格組裝后的局部放大圖;
圖8為本發(fā)明護(hù)坡聯(lián)鎖塊的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明護(hù)坡聯(lián)鎖塊的后視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明聯(lián)鎖框格的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本發(fā)明魚槽式生態(tài)護(hù)岸砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本發(fā)明植草式護(hù)岸砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本發(fā)明植草式護(hù)岸砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為本發(fā)明花壇的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至14所示,一種生態(tài)與景觀相結(jié)合的城市河道水體凈化方案,利用現(xiàn)有的河道,采用復(fù)合式結(jié)構(gòu),對(duì)河道進(jìn)行綜合治理,其特征在于:河道治理的結(jié)構(gòu)為,沿河道上游一端順河流下游方向依次為泥沙沉淀區(qū)1、回水曝氣區(qū)2、綜合處理區(qū)3、生物群落處理區(qū)4。
泥沙沉淀區(qū)1內(nèi)沿河床橫向設(shè)有一條泥沙沉淀溝1-1,沉淀溝1-1將水體裹挾的泥沙排除。
回水曝氣區(qū)2一側(cè)的河岸上設(shè)有光伏泵房2-1,光伏泵房2-1通過循環(huán)管道出口2-2向河道上游提供循環(huán)水,即利用光伏提水泵站通過循環(huán)管道6實(shí)現(xiàn)河道水體自循環(huán)。
綜合處理區(qū)3包括攔河壩3-1和設(shè)置在攔河壩3-1一側(cè)河床內(nèi)的礫石過濾層Ⅰ3-2,所述攔河壩3-1依次由礫石過濾層Ⅱ3-3、粗砂層3-4、種植土層3-5構(gòu)成,礫石過濾層Ⅱ3-3與礫石過濾層Ⅰ3-2相通,在礫石過濾層Ⅱ3-3中設(shè)有生物通道3-3-1,在攔河壩3-1上靠近下游側(cè)設(shè)有水泥結(jié)構(gòu)的矩形狀二次沉淀溢流池3-1-1,生物通道3-3-1與二次沉淀溢流池3-1-1相通,在二次沉淀溢流池3-1-1內(nèi)的靠近下游側(cè)立面上水平間隔設(shè)有數(shù)個(gè)生物通道口3-1-11,數(shù)個(gè)生物通道口3-1-11高于礫石過濾層Ⅰ3-2,在二次沉淀溢流池3-1-1內(nèi)的兩側(cè)面上,對(duì)稱設(shè)有高于下游河道水位的出水口3-1-12,河床內(nèi)礫石過濾層Ⅰ3-2的兩側(cè)向外依次為潛水平臺(tái)4-3、下沉式階梯臺(tái)4-4、河岸綠化帶4-5、生態(tài)慢道4-6。
生物群落處理區(qū)4的河床4-1兩側(cè)為河道斜面護(hù)坡4-2,兩側(cè)河道斜面護(hù)坡4-2上端為平面的潛水平臺(tái)4-3,兩側(cè)潛水平臺(tái)4-3的上端為下沉式階梯臺(tái)4-4,兩側(cè)下沉式階梯臺(tái)4-4上端為河岸綠化帶4-5,沿兩側(cè)河岸綠化帶4-5向外為生態(tài)慢道4-6,在生物群落處理區(qū)4河床內(nèi)設(shè)有循環(huán)管道進(jìn)口4-16,循環(huán)管道進(jìn)口4-16通過循環(huán)管道6與循環(huán)管道出口2-2相連,在生物群落處理區(qū)4兩側(cè)河岸綠化帶4-5土層內(nèi)分別埋有暗管5,暗管5一端上設(shè)有的數(shù)根支管5-1分別通過兩側(cè)下沉式階梯臺(tái)4-4設(shè)有的數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14的管孔Ⅱ4-14-4伸出管孔Ⅰ4-14-3外,兩側(cè)暗管5另一端分別與二次沉淀溢流池3-1-1內(nèi)的兩個(gè)出水口3-1-12連接,沿河道兩側(cè)間隔一段距離構(gòu)建親水臺(tái)階4-17及上岸臺(tái)階4-18,在上岸臺(tái)階4-18兩側(cè)設(shè)置兩棲動(dòng)物上岸坡道4-19,在親水臺(tái)階4-17兩側(cè)的潛水平臺(tái)4-3位置設(shè)置花壇4-20。
泥沙沉淀區(qū)1主要作用是排除上游水體裹挾的泥沙,使上清液通過河道流入下游,而泥沙則沉淀下來。
回水曝氣區(qū)2主要作用是利用光伏提水泵站實(shí)現(xiàn)河道水體自循環(huán),并將循環(huán)水以跌水的方式實(shí)現(xiàn)曝氣,提高水中溶解氧含量,為生物分解菌群提供良好的有氧環(huán)境。
綜合處理區(qū)3主要作用是利用攔河壩下層的礫石層過濾掉河道上層漂浮物;在礫石層內(nèi)布置生物菌群實(shí)現(xiàn)水體生物凈化;在攔河壩上表面構(gòu)建生態(tài)小濕地,美化環(huán)境、為菌群提供有利繁殖環(huán)境;在攔河壩下部設(shè)置生物通道,實(shí)現(xiàn)上下游生物的連續(xù),構(gòu)建盡量完整的生態(tài)群落;利用礫石的減緩水流作用,雍高上游水位,制造上下游水位差,通過二次沉淀溢流池內(nèi)兩個(gè)側(cè)面的出水口和出水管,實(shí)現(xiàn)下游河道的自然跌水曝氣。
生物群落處理區(qū)4主要作用是,在該區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖適宜的挺水植物、水生動(dòng)物,構(gòu)建生態(tài)群落,恢復(fù)河道自凈能力。
生物群落處理區(qū)4的實(shí)施方法如下:
1)、河道清淤及河道斜面護(hù)坡修整:
河道底部為清除垃圾、污染物后的天然土體,在天然土體上面營(yíng)造出凹凸不平的河床4-1,同時(shí)對(duì)河道斜面護(hù)坡4-2進(jìn)行修整。
2)、構(gòu)筑齒腳:
沿河道斜面護(hù)坡4-2與河床4-1相接的河床4-1面上,澆筑出一條混凝土齒腳4-7。
3)、土工布及砂墊層鋪設(shè):
在河道斜面護(hù)坡4-2面上鋪設(shè)一層土工布4-8,在土工布4-8上鋪設(shè)砂墊層4-9。
4)、護(hù)坡聯(lián)鎖塊鋪設(shè):
在砂墊層4-9上鋪設(shè)數(shù)塊帶有植物生長(zhǎng)孔和生物棲息孔的護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10,護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10下側(cè)面與混凝土齒腳4-7緊配合。
5)、預(yù)制水泥壓頂鋪設(shè):
在數(shù)塊護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10的上端鋪設(shè)預(yù)制水泥護(hù)肩4-11,水泥護(hù)肩4-11與齒腳4-7將護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10整體圍固在一起。
6)、鋪設(shè)聯(lián)鎖框格:
在水泥護(hù)肩4-11前端的潛水平臺(tái)4-3上沿水平方向鋪設(shè)數(shù)個(gè)聯(lián)鎖框格4-12,聯(lián)鎖框格4-12的前面與水泥護(hù)肩4-11的側(cè)面緊配合,聯(lián)鎖框格4-12的后面與下階臺(tái)前面緊配合,聯(lián)鎖框格4-12內(nèi)填充卵石及河道底泥。
7)、鋪設(shè)魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊:
在下沉式階梯臺(tái)4-4的下階臺(tái)面上沿水平方向鋪設(shè)數(shù)塊適合軟體魚類棲息的魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13,數(shù)個(gè)魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13前面的底邊與聯(lián)鎖框格4-12的后面上邊緊配合。
8)、鋪設(shè)植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ:
在下沉式階梯臺(tái)4-4的中階臺(tái)面上沿水平方向鋪設(shè)數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14,數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14的長(zhǎng)方形面的低面壓接在數(shù)塊魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13前面與數(shù)個(gè)魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13的凸起面4-13-1緊配合;
9)、鋪設(shè)植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ:
在下沉式階梯臺(tái)4-4的上階臺(tái)面上沿水平方向鋪設(shè)數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ4-15,數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ4-15長(zhǎng)方形面的低面壓接在數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14矩形框體上與兩側(cè)的凸臺(tái)Ⅰ4-14-2面緊配合;
10)、鋪設(shè)水泥壓頂Ⅰ:
在數(shù)塊植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ4-15的上面沿水平方向鋪設(shè)水泥壓頂Ⅰ4-21,沿水泥壓頂Ⅰ4-21外側(cè)依次為河岸綠化帶4-5、生態(tài)慢道4-6,河岸綠化帶4-5既是為了滿足堤岸土質(zhì)的穩(wěn)定,也滿足兩棲動(dòng)物活動(dòng)空間,以便營(yíng)造盡可能完整的生態(tài)群落,生態(tài)慢道4-6利于人們活動(dòng)、觀景,同時(shí),生態(tài)慢道對(duì)邊坡的穩(wěn)定也是一種保護(hù);
11)、構(gòu)建親水臺(tái)階及上岸臺(tái)階:
沿河道兩側(cè)每間隔150~300米構(gòu)建親水臺(tái)階4-17及上岸臺(tái)階4-18,在上岸臺(tái)階4-18兩側(cè)設(shè)置兩棲動(dòng)物上岸坡道4-19,在親水臺(tái)階兩側(cè)的潛水平臺(tái)4-3位置設(shè)置高低錯(cuò)落的花壇4-20,花壇4-20下部為中空結(jié)構(gòu),為魚蝦提供行洪避難及嬉戲空間,即豐富水下結(jié)構(gòu)環(huán)境的多樣性,同時(shí)也可美化河道環(huán)境,河道兩側(cè)的親水臺(tái)階4-17及上岸臺(tái)階4-18錯(cuò)開布置,以縮短上岸通道間距,增加景觀效果。
兩側(cè)設(shè)置的兩棲動(dòng)物上岸坡道4-19,為青蛙等兩棲動(dòng)物上岸繁殖和棲息所設(shè)計(jì),由于青蛙的跳躍高度和特有的視覺系統(tǒng),無法通過人行臺(tái)階上岸,而人行臺(tái)階過緩,又影響人的舒適感,故將人行親水臺(tái)階與坡道分開布置。上岸坡道4-19鋪河卵石或種植草皮護(hù)坡,坡道寬度宜寬,坡度宜緩。
護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10為矩形、中空結(jié)構(gòu),在護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10的正反面上設(shè)有相通的透水孔,正面的透水孔Ⅰ4-10-1直徑小于反面的透水孔Ⅱ4-10-6的直徑,在護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10正面一側(cè)設(shè)有一個(gè)鎖口Ⅰ4-10-2,對(duì)應(yīng)于護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10正面另一側(cè)的反面設(shè)有一個(gè)鎖口Ⅱ4-10-3,鎖口Ⅰ4-10-2和鎖口Ⅱ4-10-3的開口朝向相反,在護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10的上面設(shè)有凸起塊4-10-4,在護(hù)坡聯(lián)鎖塊4-10的下面設(shè)有凹槽形凸起接口4-10-5。
透水孔Ⅰ4-10-1為植物生長(zhǎng)孔,能夠保證水生或陸生植物的根系更加牢固,對(duì)孔內(nèi)土壤固定效果好,行洪河道過流后能提高水生動(dòng)植物的存活率,并有很好的保土效果。透水孔Ⅱ4-10-6為小型動(dòng)物及軟體動(dòng)物棲息孔,利于動(dòng)植物存活,能夠?yàn)槟圉q、田螺等水生動(dòng)物提供棲息巢穴,也可以為小型水生植物提供生長(zhǎng)空間,為魚蝦附卵提供環(huán)境,也利于河道內(nèi)外水體交換。
由于每個(gè)磚都有便于把握的孔洞,與傳統(tǒng)漿砌石或混凝土護(hù)坡相比,即便坡面濕滑,也能在相當(dāng)大的程度上增加意外墜河人員的上岸可能性。
上述聯(lián)鎖框格4-12為八邊形框體結(jié)構(gòu),在四個(gè)大面上分別設(shè)有兩個(gè)條孔Ⅰ4-12-1,在其中的兩個(gè)對(duì)稱的小面上別設(shè)有一個(gè)圓孔Ⅰ4-12-2。
考慮到利于挺水植物的生長(zhǎng)需求及淺水層動(dòng)物的活動(dòng)需要,潛水平臺(tái)高程設(shè)置于河道常水位約60厘米以下位置,聯(lián)鎖框格內(nèi)填充河卵石和河道底泥,利于岸邊淺水區(qū)挺水植物生長(zhǎng),同時(shí)由于為開敞式結(jié)構(gòu),有利于水體交換、河道內(nèi)外水壓平橫以及營(yíng)造有利的微生物或分解菌群的生長(zhǎng)環(huán)境。
上述魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13為長(zhǎng)方形框格結(jié)構(gòu),在魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13的兩側(cè)面上分別設(shè)有凸起面4-13-1,在兩側(cè)面及中間的隔斷面上分別設(shè)有一個(gè)圓孔Ⅱ4-13-2,在迎水面上設(shè)數(shù)個(gè)條孔Ⅱ4-13-3。
魚巢式生態(tài)護(hù)岸砌塊4-13鋪設(shè)在下沉式階梯臺(tái)4-4的下階臺(tái)上,箱內(nèi)裝填河道卵石及河道底泥,既為植物提供固定根系的條件,也能夠?yàn)樾◆~小蝦提供棲息空間。
上述植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14的前端為長(zhǎng)方形面,后端為矩形框體,在長(zhǎng)方形面上設(shè)有數(shù)個(gè)不規(guī)則形凸起塊Ⅰ4-14-1及一個(gè)管孔Ⅰ4-14-3,在矩形框體后壁上設(shè)有管孔Ⅱ4-14-4,在矩形框體兩側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)有凸臺(tái)Ⅰ4-14-2。
上述植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ4-15的前端為長(zhǎng)方形面,后端為矩形框體,在長(zhǎng)方形面上設(shè)有數(shù)個(gè)不規(guī)則形凸起塊Ⅱ4-15-1,在矩形框體兩側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)有凸臺(tái)Ⅱ4-15-2。
植草式護(hù)岸砌塊Ⅰ4-14、植草式護(hù)岸砌塊Ⅱ4-15為中空結(jié)構(gòu),上下錯(cuò)開布置,框格內(nèi)填充濾料及種植土,用于種植陸生植物花草。不規(guī)則形凸起塊Ⅰ4-14-1、不規(guī)則形凸起塊Ⅱ4-15-1的設(shè)計(jì)使迎面有凹凸不平的突起和凹陷,不僅富于立體感,同時(shí)促使岸邊水流的翻滾,利于水體富氧,也增加的菌群的吸附面積。
本發(fā)明設(shè)計(jì)方案的生物學(xué)依據(jù)如下:
一、常見水中動(dòng)物生存環(huán)境和繁殖特點(diǎn),
1、鯽魚
對(duì)生態(tài)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,能耐低氧,耐寒,不論淺水、深水、流水、靜水、清水、濁水甚至污水都能適應(yīng)生長(zhǎng)。喜在水底坑凹不平,環(huán)境錯(cuò)綜之地棲息(豐富的水下環(huán)境)。
維管束水草的莖,葉,芽和果實(shí)是鯽魚愛食之物,在生有菱和藕的高等水生植物的水域,鯽魚最能獲得各種豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。硅藻和一些藻類也是鯽魚的食物(可有效防止河道水體藍(lán)藻蔓延),小蝦,蚯蚓,幼螺,昆蟲等它們也很愛吃。在水草豐茂的淺灘,河灣,溝汊,蘆葦叢中尋食,雨后逆水游到淺水區(qū)水草叢生地帶產(chǎn)卵,卵粘附于水草上發(fā)育。
而據(jù)國(guó)內(nèi)學(xué)者利用水聲學(xué)探測(cè)法研究發(fā)現(xiàn),多樣性的流速和水深格局是豐富魚類多樣性的必要條件,是其它生態(tài)環(huán)境所無法替代的。
2、泥鰍
為小型底層魚類。生活在淤泥底的靜止或緩流水體內(nèi),適應(yīng)性較強(qiáng),可在含腐殖質(zhì)很豐富的環(huán)境內(nèi)生活。當(dāng)水缺氧時(shí),可進(jìn)行腸呼吸,而在水體干涸后,又可鉆入泥中潛伏。常出沒于池塘、溝渠底部富有植物碎屑的淤泥表層,對(duì)環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),晚上出來捕食浮游生物、水生昆蟲、甲殼動(dòng)物、水生高等植物碎屑以及藻類,亦攝取水底腐植質(zhì)或泥渣等。繁殖期主要5~6月,受精卵粘附在淺水草叢孵化。
3、田螺
田螺棲息于富含腐殖質(zhì)的水域環(huán)境,常以泥土中的微生物和腐殖質(zhì)及水中浮游植物、幼嫩水生植物、青苔等為食,不耐高溫,喜鉆入泥土、洞穴、草叢避暑。
二、常見兩犧動(dòng)物生存環(huán)境和繁殖特點(diǎn)
1、青蛙
城市河道內(nèi)的兩犧動(dòng)物主要為青蛙。是雜食性動(dòng)物,也是構(gòu)成生態(tài)群落不可缺少的一環(huán)。在岸上交配,水草上產(chǎn)卵,卵慢慢地變成蝌蚪,此時(shí)只能生活在水中,變成青蛙后需要到陸地上棲息。目前很多河道由于單一采取直立擋墻技術(shù),導(dǎo)致兩棲類動(dòng)物基本生存環(huán)境惡化,甚至消失。
2、蜻蜓
蜻蜓稚蟲在水中捕食蚊子的幼蟲孑孓或其他小型動(dòng)物,成蟲能大量捕食蚊、蠅、蛾等有害的昆蟲。卵直接產(chǎn)入水中,或產(chǎn)于水草上,幼蟲(稚蟲)在水中發(fā)育。
三、常見水生植物物生存環(huán)境和繁殖特點(diǎn):
1、沉水植物
位于水層下面生存,開花時(shí)花柄、花朵露出水面。在生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括氮、磷等。針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水體,可起到緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化起到積極作用。
2、挺水植物
生長(zhǎng)在淺水區(qū)的植物。常見有:蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹、茭白荀、荷花、香蒲等。
研究者發(fā)現(xiàn),通過采用種植大型挺水植物構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)的方法可治理藻類水華頻繁發(fā)生的現(xiàn)象。
3、浮水植物
也稱浮葉植物,生于淺水中,葉浮于水面,根長(zhǎng)在水底土中的植物,常見的如菱、睡蓮等。
研究表明,水生植物的光合作用可以向水體中釋放氧氣,增加水體的氧氣含量,對(duì)水體的自然凈化具有十分重要的意義。
以各種常見依水動(dòng)植物的繁殖和生存特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),通過研究和分析水生動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、植物的生活習(xí)性以及生物對(duì)河道有機(jī)物分解的機(jī)理,在滿足河道邊坡穩(wěn)定和過流能力的同時(shí),對(duì)躒間接觸氧化法及人工快滲法進(jìn)行改良,對(duì)河道護(hù)砌方法及曝氣方式進(jìn)行改良,以解決目前高耗能、低效率和剛性河道護(hù)岸及高駁坎護(hù)岸存在的不足。
本發(fā)明中提到的方案為示例性方案,僅僅為示范目的,并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式,也絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制,在不偏離權(quán)利要求書所限定范圍的情況下,權(quán)利人可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改變。