用于硬质堤岸改造的净水型护岸的制作方法

1.本发明涉及河道堤岸结构领域，具体涉及一种用于河道直立式或陡坡式硬质堤岸改造的净水型护岸。


背景技术：

2.水是生命之源，河流水系对城市的诞生和发展具有举足轻重的作用，现在生态文明建设已经纳入中国国家发展总体布局，建设美丽中国已经成为中国人民心向往之的奋斗目标，美丽生态河流已经成为我国城市科学发展的必然要求。
3.在自然状态下，堤岸实质上是一个水陆过渡区,在这个区域内水体和土壤之间发生着密切的物质交换，具有空间异质性高、物质能量和信息交换频繁等特点，这些特点使得堤岸带具有较高的生产力与丰富的生物群落，这成为维持水系生态服务功能的自然基础。然而,由于对日常管理维护方便、易于施工、航运、防洪等要求以及为服务城镇建筑与道路等设施的开发建设,城市水系的大量堤岸被人工硬质化加固。硬质堤岸破坏了其作为水陆过渡区的物质基础,其结果就是将水系从一个完整的生态系统割裂为水体和硬质堤岸两个独立部分。这种做法直接损害了水系在城市中的物质循环、生物栖息、美学价值等功能,不仅导致了城市水系生物多样性的下降,而且还削弱了水系对城市污染物的容纳能力,最终对周边城市居民的生活造成不利影响。
4.对硬质堤岸进行生态化改造是河道水利工程生态建设的一种可持续途径。目前常用的硬质堤岸生态化改造技术包括水生植物群落构建技术、植被砼技术、生态鱼巢砖技术等。其中，水生植物群落构建技术是通过在河道沿岸进行挺水、浮水植物等水生植物的配置，在河道中提供物质循环与能量交换的枢纽，为河流生物的生存、栖息和繁衍创造条件；植被砼是一种能在其表面栽种植物的混凝土，可用于硬质堤岸的绿化和对径流污染的削减；生态鱼巢砖是由多个砌块组合构成的一种自嵌式植生挡墙，可为众多鱼类、昆虫类提供产卵场所和休憩空间。然而，目前的硬质堤岸生态化改造技术还存在着一些局限，多数措施在堤岸较陡或竖直时的适用性较差，且对径流污染与河流水质的净化效果较弱；部分措施施工难度较大，投入成本较高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对城市河流水系硬质堤岸不足及堤岸改造技术缺点，提供一种结合硬质堤岸特点，对河流水系现有直立式或陡坡式硬质堤岸进行改造，从而增强堤岸生态和净水功能的的净水型护岸。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于硬质堤岸改造的净水型护岸，包括格宾石笼、透水型u型槽、碎石、混合种植土和水生植物，格宾石笼根据原护岸的形状竖直或阶梯状放置，碎石铺设在格宾石笼与原护岸的空隙中，透水型u型槽位于格宾石笼的顶部贴近护岸处，透水型u型槽相互连接，内部装有混合种植土，水生植物种植于透水型u型槽内部。
7.所述格宾石笼的顶高程低于常水位下方10～20cm，格宾石笼孔径为5cm*5cm，内部装填粒径为6～8cm的具有氮、磷吸附作用的人工多孔净污材料。
8.所述碎石的粒径为6～8cm。
9.所述透水型u型槽下部位于水中，顶高程位于常水位上方5～15cm。
10.所述混合种植土包括种植土和人工多孔净污材料，二者质量比例为1:1。
11.所述水生植物包括千屈菜、菖蒲、美人蕉，沿河道护岸分段种植，依次排列。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对城市河流水系硬质堤岸不足及堤岸改造技术缺点，提供一种适用性强、环境效益高、净化能力强的净水型护岸，用于城市河流水系硬质堤岸的生态化改造，在发挥其生态效益和环境效益的同时还能为人们带来良好的视觉体验。
附图说明
13.图1为用于斜坡式硬质堤岸改造的净水型护岸横断面示意图。
14.图2为用于垂直硬质堤岸改造的净水型护岸横断面示意图。
15.图3为透水型u型槽的立体结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.如图1
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3所示，本发明的用于硬质堤岸改造的净水型护岸，包括格宾石笼2、透水型u型槽3、碎石4、混合种植土5和水生植物6，格宾石笼2根据原护岸1的形状竖直或阶梯状放置，碎石4铺设在格宾石笼2与原护岸1的空隙中，透水型u型槽3位于格宾石笼2的顶部贴近护岸处，透水型u型槽3相互连接，内部装有混合种植土5，水生植物6种植于透水型u型槽3内部。
20.所述格宾石笼2的顶高程低于常水位7下方10～20cm，格宾石笼孔径为5cm*5cm，内部装填粒径为6～8cm的具有氮、磷吸附作用的人工多孔净污材料。所述碎石4的粒径为6～8cm。
21.所述透水型u型槽3下部位于水中，顶高程位于常水位7上方5～15cm。
22.所述混合种植土5包括种植土和人工多孔净污材料，二者质量比例为1:1。
23.所述水生植物6包括千屈菜、菖蒲、美人蕉，沿河道护岸分段种植，依次排列。
24.具体地说，净水型护岸紧靠原护岸1建设，主要结构由格宾石笼2、透水型u型槽3和碎石4组成。格宾石笼2孔径为5cm*5cm，内部装填粒径为6～8cm的人工多孔净污材料(天津市城市新海绵环保科技有限公司、粉煤灰滤料)，对河水中氮、磷、有机物等具有吸附净化作用。透水型u型槽3位于格宾石笼2上方，自身具有一定的透水性，内部装填由种植土与人工多孔基材按1:1比例混合而成的混合种植土5，作为水生植物6的生长基质。水生植物6包括但不限于千屈菜、菖蒲、美人蕉等，在沿河道护岸相互连接的u型槽3中分段种植，依次排列。透水型u型槽3的高度由河流常水位7决定，槽顶高程高出常水位5～15cm，底高程位于常水位下方10～20cm，以满足槽内水生植物6生长的需要。
25.透水型u型槽为硬质护岸的绿化提供了经济便捷的途径，其滤水保土的特点使得水生植物能够在槽中良好地生存，种植土与人工多孔净污材料的混合为水生植物生长提供了良好的环境条件，便于植物发挥其水质净化作用。当原护岸1为垂直护岸时，将格宾石笼2靠岸竖直堆放即可；当原护岸1为斜坡式护岸时，将格宾石笼2呈阶梯式放置，并在石笼与护岸的空隙中堆置碎石4，使护岸契合原护岸的形状，并可在河流中形成生态潜岛，增加河流生态系统的栖息地质量和生物多样性。
26.采用格宾石笼与碎石的组合，结构稳定且对硬质护岸的改造能够很好地契合原有护岸形状，既可用于斜坡式护岸，还适用于直立式护岸。石笼中的人工多孔净污材料具有良好的吸附和离子交换作用，对削减径流污染、净化河水水质具有重要作用。此外，附着生长在人工多孔基材与植物根系上的微生物会形成一层生物膜，可强化对河水中氮磷及有机物的净化作用。格宾石笼的布置可在水中形成不同深度的生态潜岛，可作为多种水生无脊椎动物的主要栖息地，也是鱼类觅食的主要场所，对于提高水生生物栖息地质量，增加河流生物多样性具有重要意义。种植槽中的千屈菜、菖蒲、美人蕉等水生植物既对河水水质提升具有一定作用，又具有良好的景观价值，可提高河道整体的美观性。本发明构建的用于硬质堤岸改造的净水型护岸不影响河道正常行洪，运行管理简单，材料成本低廉，便于大规模推广使用。
27.以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。