一种直立硬质驳岸生态修复结构的制作方法

1.本实用新型属于退化硬质驳岸生态修复领域，具体涉及一种直立硬质驳岸生态修复结构。


背景技术：

2.直立式硬质驳岸的大量使用给河流景观与生态带来了诸多不利影响。首先，连续的直立式驳岸结构决定了单调的水边形态，改变了河流婉蜡曲折的自然形态，导致河流直线化、岸坡垂直化，会造成髙耸、冷硬、缺乏生机的视觉感官，阻碍了人们的亲水需求，破坏了河道原有的自然景观和亲水功能，与人文景观不相和谐。更重要的是，硬质驳岸破坏了岸边湿地结构，造成水体封闭化、河流渠道化，降低了生境空间异质性。不透水硬质驳岸的表面不利于植物的生长，各种水生动物也失去了河道两侧的自然生存环境，微生物亦难以在光滑、密实的驳岸表面附着繁殖，削减了河道生物多样性，导致水体自净能力降低，河道生态系统脆弱，水环境质量下降。直立式硬质驳岸的改造，由于受到工程安全性及河道两侧建筑物等因素的限制，一般不能直接拆除再建，因此我们拟研究直立式硬质河道驳岸生态改造技术。
3.cn110073876a公开了一种直立式硬质化岸坡的生态化改造方法，包括：(1) 在直立式硬质化岸坡的岸顶上铺设组合植物型生态袋，组合植物型生态袋用于定植组合植物；(2)在丰水位以上位置与岸顶之间的直立式硬质化岸坡上沿水平方向安装耐旱藤本植物型生态棒，耐旱藤本植物型生态棒用于定植耐旱藤本植物；(3)在靠近直立式硬质化岸坡的水面上沿水平方向铺设可浮式水生植物型生态棒，可浮式水生植物型生态棒用于种植水生植物。
4.cn208363029u公开了一种硬质驳岸生态修复结构，其包括硬质驳岸本体，硬质驳岸本体的坡面上从内自外依序铺设有土工格栅、土工布和改良土壤层，所述改良土壤层上铺设有多排相互连接的蜂巢格室，且各蜂巢格室内充有土壤，土壤上播散有混合种子，所述蜂巢格室内还设有给土壤浇水的湿润管。本实用新型在原有硬质驳岸本体上采用蜂窝状的蜂巢格室进行生态化改造。
5.cn212956895u公开了一种水池石砌饰面直立驳岸连接结构，包括有水池垫层、池底灰土层、驳岸垫层、驳岸灰土层、素土层、石砌驳岸、砖墙、防水层、面砖；所述石砌驳岸外侧表面上修筑有一层40mm厚的c15混凝土抹灰层，石砌驳岸外侧的驳岸垫层上还砌筑有与石砌驳岸等高的砖墙，砖墙与石砌驳岸之间设置有防水层，防水层将石砌驳岸底面覆盖且沿池底灰土层表面延伸覆盖，防水层上对应砖墙位置处还设有保护层，砖墙外侧上方为地面；所述石砌驳岸顶部内侧设置有凹槽，凹槽内采用水泥砂浆层粘结固定有面砖，面砖与地面之间设有附加面砖进行连接，附加面砖将砖墙以及部分石砌驳岸顶面覆盖，面砖表面设置有凹凸状结构。
6.因此，如何提供一种解决硬质驳岸对河流生态系统造成破坏的问题，促进水岸生态健康发展的修复结构是本领域的研究重点。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种直立硬质驳岸生态修复结构。所述修复结构具有工程量最小化、表面生态化和成本经济化等特点，且能有效实现直立式硬质驳岸生态系统修复，水体净化及水体生态景观的有机结合，从而促进湖泊水资源的可持续利用，最终实现水岸生态系统的健康发展。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.本实用新型提供一种直立硬质驳岸生态修复结构，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶设置有植物型生态袋；所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质；所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间设置有4级阶梯型复合植物床，由下至上依次包括水生植物、沼生植物、湿生植物和中生植物。
10.第一方面，本实用新型所述的修复结构，针对直立式硬质驳岸排洪断面与景观空间的矛盾，在直立式硬质化驳坡的岸顶上铺设组合植物型生态袋，用于定植植物，植物计划可选用藤本植物和耐旱草本植物。本实用新型通过种植藤本攀援植物的改造途径，既不影响河道过水断面的面积，又能保证景观量。
11.第二方面，本实用新型所述的修复结构，通过设置具有中空结构的生物相容性高分子基质，创造丰富的孔结构以利于微生物的附着繁殖，特别地对直立硬质护岸丰水位以上位置与岸顶之间进行基质敷设改造。
12.第三方面，本实用新型所述的修复结构，针对硬质驳岸隔断了水陆的自然生态系统，造成硬质化，植物空间被破坏，生境片断化严重，护岸景观、生态、休闲等功能丧失等问题；构建“水生－沼生－湿生－中生”的阶梯型复合植物床。在直立式驳岸最高水位与湖底之间，设置4级阶梯型复合植物床，通过各台阶水位变化及水深情况，选取不同挺水、浮叶和漂浮植物不同生态位的乡土植物，以构建结构紧密、绚丽多彩、层次丰富的滨水植物群落景观带。
13.在本实用新型中，所述植物型生态袋包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧。
14.在本实用新型中，所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括藤本植物和/或耐旱草本植物。
15.在本实用新型中，所述藤本植物包括野葡萄、栝楼、乌蔹莓、何首乌、鸡屎藤、葛藤、油麻藤、地枇杷、络石、爬山虎或常春藤中的任意一种或至少两种的组合。
16.在本实用新型中，所述耐旱草本植物包括沙竹、沙蓬、沙葱、芦荟、盐生草、海星花、龙舌兰、虎尾兰、沙打旺、草木犀、黑麦草、细叶鸦葱、百喜草、狼尾草或高羊茅中的任意一种或至少两种的组合。
17.在本实用新型中，所述生物相容性高分子基质包括聚氯乙烯和/或聚丙烯。
18.在本实用新型中，所述中空结构为中空长方体和/或中空圆柱体。
19.在本实用新型中，所述中空结构的空腔内种植有植物，所述植物包括藤本植物和/或耐旱草本植物。
20.在本实用新型中，对直立硬质驳岸进行基质敷设改造，使用具有良好的生物相容性的聚氯乙烯或聚丙烯制作柱体或者长方体基质，并加工成中空结构，中间的空洞可以种
植植物。
21.在本实用新型中，所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层包覆有增强层，所述增强层包括无纺布层和/或碳纤维布层。
22.在本实用新型中，所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层通过钢筋锚固于河道护岸临水一侧。
23.在本实用新型中，基质外层可使用其他材料增加强度，考虑直接使用钢筋将其锚固于河道护岸临水一侧。
24.在本实用新型中，所述植物床包括床体、植物型生态袋和各级植物；所述植物型生态袋设置于床体的底部，各级植物种植于植物型生态袋内。
25.在本实用新型中，植物床可通过不锈钢、镀锌铁、竹子等材质搭建床体，同时在床下适当放置生态袋，从而促进植物更好扎根、稳固。
26.在本实用新型中，所述水生植物的种植密度为15-35株/平方米，例如可以是15株/平方米、20株/平方米、25株/平方米、30株/平方米、35株/平方米等。
27.在本实用新型中，所述沼生植物的种植密度为10-15株/平方米，例如可以是10株/平方米、11株/平方米、12株/平方米、13株/平方米、14株/平方米、15 株/平方米等。
28.在本实用新型中，所述湿生植物的种植密度为15-20株/平方米，例如可以是15株/平方米、16株/平方米、17株/平方米、18株/平方米、19株/平方米、20 株/平方米等。
29.在本实用新型中，所述中生植物的种植密度为1-20株/平方米，例如可以是 1株/平方米、5株/平方米、10株/平方米、15株/平方米、20株/平方米等。
30.在本实用新型中，所述水生植物包括美人蕉、水芹菜、水芋头、水蓼、菖蒲、荇菜、芡实、水葫芦、鸢尾或芦竹中的任意一种或至少两种的组合。
31.在本实用新型中，所述沼生植物包括藨草、沼柳、芦苇、苔草、桤木、落羽杉、茭白或千屈菜中的任意一种或至少两种的组合。
32.在本实用新型中，所述湿生植物包括甜根子草、狗牙根、金银花、牛鞭草、青茅草、五角枫或迎红杜鹃中的任意一种或至少两种的组合。
33.在本实用新型中，所述中生植物包括杜鹃花、石楠、麦冬、酢浆草、十大功劳或栀子花中的任意一种或至少两种的组合。
34.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
35.(1)本实用新型植物恢复改造技术研巧主要集中于植草方法及植物选择上，尤其是处于水下的挡墙驳岸部分基本未做修复，而是在护肩平台或者二级平台上种植草本植物或者藤本攀援植物，用于稳定边坡，美化景观；
36.(2)本实用新型基质敷设改造技术主要通过在直立式硬质驳岸表面直接敷设适合生物生存的介质，改变硬质护岸表面特性，创造丰富的微孔结构以利于微生物的附着繁殖。通过敷设基质，可增加河道生物多样性，提高水体自净能力，还可对雨水径流进行滞留和净化。该技术极大程度上保留了原有硬质驳岸结构，对河道过水断面影响较小，结构安全，成本较低；
37.(3)本实用新型通过阶梯型复合植物床技术是有效的水体原位修复技术，具不改变驳岸现状、低投入、低成本、易管理、美学价值等优点，利用植物床可增加植物移栽品种，提升植物移栽成活率，通过植物根系吸收、过滤及共生生物的降解作用对水体进行净化
附图说明
38.图1为本实用新型所述直立硬质驳岸生态修复结构结构示意图；
39.其中，1为植物型生态袋，2为具有中空结构的生物相容性高分子基质，34 为水生植物，33为沼生植物，32为湿生植物，31为中生植物。
具体实施方式
40.下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。
41.图1为本实用新型所述直立硬质驳岸生态修复结构结构示意图；如图1所述，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶设置有植物型生态袋1；所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质2；
42.其中，所述植物型生态袋1包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧；所述所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括藤蔓类藤本植物和/或高秆型耐旱草本植物。所述中空结构的空腔内种植有植物，所述植物包括藤蔓类藤本植物和/或高秆型耐旱草本植物；
43.其中，所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间设置有4 级阶梯型复合植物床，由下至上依次包括水生植物31、沼生植物32、湿生植物 33和中生植物34。
44.实施例1
45.本实施例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶设置有植物型生态袋；所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质；所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间设置有4级阶梯型复合植物床，由下至上依次包括水生植物、沼生植物、湿生植物和中生植物；
46.其中，所述植物型生态袋包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧，所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括藤本植物，所述藤本植物为野葡萄；
47.其中，所述生物相容性高分子基质为聚丙烯，所述中空结构为中空圆柱体，所述中空结构的空腔内种植有耐旱草本植物，所述耐旱草本植物为沙竹；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层包覆有碳纤维布层；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层通过钢筋锚固于河道护岸临水一侧；
48.其中，所述植物床包括床体、植物型生态袋和各级植物；所述植物型生态袋设置于床体的底部，各级植物种植于植物型生态袋内；植物床通过不锈钢材质搭建床体；
49.其中，所述水生植物的种植密度为20株/平方米，所述沼生植物的种植密度为12株/平方米，所述湿生植物的种植密度为16株/平方米，所述中生植物的种植密度为8株/平方米；所述水生植物为水芹菜，所述沼生植物为芦苇，所述湿生植物为甜根子草，所述中生植物为石楠。
50.结果：在护肩平台或者二级平台上种植草本植物或者藤本攀援植物，用于稳定边坡，美化景观；通过设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质，可增加河道生物多样性，提高水体自净能力，还可对雨水径流进行滞留和净化；利用植物床可增加植物移栽品
种，提升植物移栽成活率，通过植物根系吸收、过滤及共生生物的降解作用对水体进行净化。
51.实施例2
52.本实施例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶设置有植物型生态袋；所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质；所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间设置有4级阶梯型复合植物床，由下至上依次包括水生植物、沼生植物、湿生植物和中生植物；
53.其中，所述植物型生态袋包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧，所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括藤本植物，所述藤本植物为常春藤；
54.其中，所述生物相容性高分子基质为聚丙烯，所述中空结构为中空圆柱体，所述中空结构的空腔内种植有耐旱草本植物，所述耐旱草本植物为植株数为1:1 的黑麦草和高羊茅；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层包覆有碳纤维布层；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层通过钢筋锚固于河道护岸临水一侧；
55.其中，所述植物床包括床体、植物型生态袋和各级植物；所述植物型生态袋设置于床体的底部，各级植物种植于植物型生态袋内；植物床通过不锈钢材质搭建床体；
56.其中，所述水生植物的种植密度为30株/平方米，所述沼生植物的种植密度为10株/平方米，所述湿生植物的种植密度为15株/平方米，所述中生植物的种植密度为5株/平方米；所述水生植物为水蓼，所述沼生植物为沼柳，所述湿生植物为青茅草，所述中生植物为麦冬。
57.结果：在护肩平台或者二级平台上种植草本植物或者藤本攀援植物，用于稳定边坡，美化景观；通过设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质，可增加河道生物多样性，提高水体自净能力，还可对雨水径流进行滞留和净化；利用植物床可增加植物移栽品种，提升植物移栽成活率，通过植物根系吸收、过滤及共生生物的降解作用对水体进行净化。
58.实施例3
59.本实施例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶设置有植物型生态袋；所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质；所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间设置有4级阶梯型复合植物床，由下至上依次包括水生植物、沼生植物、湿生植物和中生植物；
60.其中，所述植物型生态袋包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧，所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括藤本植物，所述藤本植物为地枇杷；
61.其中，所述生物相容性高分子基质为聚氯乙烯，所述中空结构为中空圆柱体，所述中空结构的空腔内种植有耐旱草本植物，所述耐旱草本植物为芦荟；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层包覆有无纺布层；所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层通过钢筋锚固于河道护岸临水一侧；
62.其中，所述植物床包括床体、植物型生态袋和各级植物；所述植物型生态袋设置于床体的底部，各级植物种植于植物型生态袋内；植物床通过竹子材质搭建床体；
63.其中，所述水生植物的种植密度为15株/平方米，所述沼生植物的种植密度为15株/平方米，所述湿生植物的种植密度为20株/平方米，所述中生植物的种植密度为10株/平方米；所述水生植物为鸢尾，所述沼生植物为茭白，所述湿生植物为金银花，所述中生植物为麦冬。
64.结果：在护肩平台或者二级平台上种植草本植物或者藤本攀援植物，用于稳定边坡，美化景观；通过设置有具有中空结构的生物相容性高分子基质，可增加河道生物多样性，提高水体自净能力，还可对雨水径流进行滞留和净化；利用植物床可增加植物移栽品种，提升植物移栽成活率，通过植物根系吸收、过滤及共生生物的降解作用对水体进行净化。
65.实施例4
66.本实施例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述具有中空结构的生物相容性高分子基质外层外层不包覆碳纤维布层。
67.结果：不包覆其他材料增加强度，不容易使用钢筋将其锚固于河道护岸临水一侧，且时间长后可能会出现中空结构脱落的现象。
68.实施例5
69.本实施例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述植物床包括床体、基料层和各级植物；即直接将实施例1中提供的植物型生态袋内的营养基质层作为基料层铺设于床体的底部。
70.结果：直接将基料层铺设于床体内的底部槽内，虽然有槽的固定作用，但相比使用生态袋来说植物较难扎根和稳固。
71.对比例1
72.本对比例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述直立硬质驳岸生态修复结构的岸顶与高水位之间设置的并非具有中空结构的生物相容性高分子基质，而是植物型生态袋，
73.其中，所述植物型生态袋包括袋本体、内腔和栽培孔；所述内腔填充有营养基质层，所述栽培孔设置于袋本体的一侧，所述栽培孔内栽培有植物种，所述植物种包括耐旱草本植物，所述耐旱草本植物为沙竹。
74.结果：距离高水位近的植物型生态袋容易因为涨潮而发生脱落，其他岸顶与高水位之间位置设置的植物型生态袋由于不存在中空的微孔结构，或导致微生物的难于附着繁殖，仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能。
75.对比例2
76.本对比例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间仅设置有3级阶梯型复合植物床，不再设置水生植物的植物床。
77.对比例3
78.本对比例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间仅设置有3级阶梯型复合植物床，不再
设置沼生植物的植物床。
79.对比例4
80.本对比例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间仅设置有3级阶梯型复合植物床，不再设置湿生植物的植物床。
81.对比例5
82.本对比例提高一种直立硬质驳岸生态修复结构，与实施例1的区别仅在于，所述直立硬质驳岸生态修复结构的高水位以下与湖底之间仅设置有3级阶梯型复合植物床，不再设置中生植物的植物床。
83.对比例2～5不合理地水位变化及水深情况进行设置，而仅仅设置3级阶梯型复合植物床，既无法构建结构紧密、绚丽多彩、层次丰富的滨水植物群落景观带，也很难保证植物的扎根和稳固。
84.综上所述，本实用新型探索出一种适合水位多变与抗风浪的直立式硬质驳岸湖滨带生态改造的新模式，具有工程量最小化、表面生态化和成本经济化等特点，且能有效实现直立式硬质驳岸生态系统修复，水体净化及水体生态景观的有机结合，从而促进湖泊水资源的可持续利用，最终实现水岸生态系统的健康发展。
85.申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的直立硬质驳岸生态修复结构，但本实用新型并不局限于上述实施例，即不意味着本实用新型必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范和公开范围之内。