CN105804005B - 一种挂壁式生态混凝土堤防及其构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种挂壁式生态混凝土堤防及其构建方法，通过在原有混凝土堤身上打入混凝土支撑牛腿、渗水管、排涝逆向阀管等，在不破坏原有混凝土堤坝主体结构的基础上重新构建了被混凝土堤防隔断的生态***，通过混凝土植物依附杆以及混凝土支撑牛腿上凹槽和土壤槽中的植物、微生物将河道生态***与河岸陆地生态***进行连通，具有极强的生态功能。所述支撑牛腿上设置的混凝土植物依附杆件能够使水生植物能够依附在混凝土表面，支撑牛腿内土壤分层回填微生物和营养物质，能够促进原生态生物群落的形成成长。
Description
技术领域
本发明涉及一种生态混凝土堤防，特别是涉及一种挂壁式生态混凝土堤防及其构建方法。
背景技术
沿河、渠、湖、海岸或行洪区、分洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物称为堤防。堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛滥，保护居民和工农业生产的主要措施。堤防约束洪水后，将洪水限制在行洪道内，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙，此外堤防还可以抵挡风浪及抗御海潮。堤防的建设，一般都与河道整治密切结合。
渠道化的河岸和灰色的水泥与周围的景观极不协调，而且与生态觉醒后现代人们追求回归自然的需求不一致。同时，渠道化结构对河道坡面采取了封闭的形式，河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境，很难生存下去，河道的自净能力遭到了破坏。各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长，各种水生动物也因此失去了生存环境而无法生存，严重破坏水生态***。整个城市生态***也因为不透水材料的阻隔而分割成两个部分，河道因此失去了其生态廊道作用。
同时，由于混凝土堤防不能蓄水，割断了地表径流与地下水的联系，城市地下水得不到补充，洪水在护岸内也不能正常蓄积，造成洪水位和枯水位相差很大，不但影响城市水资源的利用，而且给河道景观美化带来很大困难。
生态堤防是融现代水利工程学、景观生态学、环境科学、生物科学、美学等学科于一体的水利工程，它以保护河道***中生物良好的生存环境和创造和谐的自然景观为前提，在保证防洪安全的同时，充分考虑生态效果，把河堤改造成水***、土壤***以及生物***三者相互涵养的近自然状态。
当前，绝大多数的堤防，尤其是城市河道堤防均是混凝土结构，但是出于成本造价、施工难度等的限制，将原有混凝土堤防废除而新建生态堤防已变得难以实现，其不仅费时费工，而且需要废除大量的附属地面建筑设施，代价极为高昂。
发明内容
本发明的目的是提出一种挂壁式生态混凝土堤防及其构建方法，以实现在最大可能地保留原有混凝土堤防的基础上进行改造，构建出一种生态混凝土堤防，同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种挂壁式生态混凝土堤防，包括混凝土堤身，所述混凝土堤身顶部设有土壤槽，所述土壤槽底部设有沿河道方向倾斜向下的渗水管，所述混凝土堤身的迎水面水平平行设有至少两排混凝土支撑牛腿，所述混凝土支撑牛腿上设有凹槽，所述凹槽内填充有土壤，所述混凝土支撑牛腿的外侧设有混凝土植物依附杆，所述混凝土堤身的迎水面还设有自上而下延伸至混凝土堤身底部的渗水管件，所述渗水管件上开具有孔或槽，所述混凝土堤身内沿河道方向倾斜向下贯穿设置有排涝逆向阀管，所述排涝逆向阀管上设有逆止阀。
优选地，所述渗水管顶部以及所述渗水管件的底部设有过滤箱体。
优选地，所述混凝土支撑牛腿倾斜固定在所述混凝土堤身的迎水面，且所述混凝土支撑牛腿的宽度为40～60cm。
优选地，所述混凝土支撑牛腿上凹槽内的土壤为人工填充的河道底泥或河沙，或者所述凹槽内的土壤为自然沉积的泥沙。
优选地，所述凹槽内种植有两栖植物。
优选地，所述渗水管件为设置在所述混凝土支撑牛腿之间的PVC管，所述PVC管上开具有孔洞。
优选地，所述渗水管件为设置在所述混凝土支撑牛腿之间的混凝土槽，所述混凝土槽与所述混凝土支撑牛腿连通。
本发明的另一目的在于提供一种挂壁式生态混凝土堤防的构建方法，所述构建方法包括如下步骤：
A、在混凝土堤身的迎水面打孔，安装混凝土支撑牛腿；
B、在所述混凝土堤身上打贯穿孔，按照上述挂壁式生态混凝土堤防的结构设置渗水管和排涝逆向阀管，之后设置其他结构；
C、在土壤槽、混凝土支撑牛腿上的凹槽中回填土壤，种植两栖植物；
D、采用常规养护方法对挂壁式生态混凝土堤防进行养护。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明的挂壁式生态混凝土堤防在原有混凝土堤身设置排水管道，在顶部设置土壤槽，在迎水面设置支撑牛腿和混凝土植物依附杆，使混凝土坝体和周边环境形成生态循环***，达到能够对河水进行净化，对河岸生态***进行修复的目标，自动循环降低后期维护成本。
进一步，本发明的挂壁式生态混凝土堤防通过在原有混凝土堤身上打入混凝土支撑牛腿、渗水管、排涝逆向阀管等，在不破坏原有混凝土堤坝主体结构的基础上重新构建了被混凝土堤防隔断的生态***，通过混凝土植物依附杆以及混凝土支撑牛腿上凹槽和土壤槽中的植物、微生物将河道生态***与河岸陆地生态***进行连通，具有极强的生态功能。所述支撑牛腿上设置的混凝土植物依附杆件能够使水生植物能够依附在混凝土表面，支撑牛腿内土壤分层回填微生物和营养物质，能够促进原生态生物群落的形成成长。
另一方面，由于在堤防上种植了植物，使得原本灰色的混凝土形成了绿色景观层，增强了景观效果。并且植物能够吸收河道中过剩的营养物质，防止水体富营养化，极具生态净化功能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为挂壁式生态混凝土堤防结构示意图；
其中1～土壤槽；2～混凝土植物依附杆；3～渗水管；4～混凝土支撑牛腿；5～渗水管件；6～过滤箱体；7～排涝逆向阀管；8～混凝土堤身。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明提供了一种挂壁式生态混凝土堤防，如图1所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。本发明的挂壁式生态混凝土堤防通过在原有混凝土堤身上打入混凝土支撑牛腿、渗水管、排涝逆向阀管等，在不破坏原有混凝土堤坝主体结构的基础上重新构建了被混凝土堤防隔断的生态***，通过混凝土植物依附杆以及混凝土支撑牛腿上凹槽和土壤槽中的植物、微生物将河道生态***与河岸陆地生态***进行连通，具有极强的生态功能。
具体地，所述挂壁式生态混凝土堤防，包括混凝土堤身8，所述混凝土堤身8顶部设有土壤槽1，所述土壤槽1底部设有沿河道方向倾斜向下的渗水管3，所述混凝土堤身8的迎水面水平平行设有至少两排混凝土支撑牛腿4，所述混凝土支撑牛腿4上设有凹槽，所述凹槽内填充有土壤，所述混凝土支撑牛腿4的外侧设有混凝土植物依附杆2，所述混凝土堤身8的迎水面还设有自上而下延伸至混凝土堤身8底部的渗水管件5，所述渗水管件5上开具有孔或槽，所述混凝土堤身8内沿河道方向倾斜向下贯穿设置有排涝逆向阀管7，所述排涝逆向阀管7上设有逆止阀。
如图1所示，所述生态混凝土堤防包括原有的混凝土堤身8，混凝土堤身8能够极大地提高工程寿命，抗冲刷、防洪能力强，且性价比较高。在所述混凝土堤身8顶部开设土壤槽1，通过设置土壤槽1能够填土种植植物，改变了原有混凝土堤防顶部为纯平面的结构，使得河道生态***与河岸生态***得到有效的串联，进行能量和物质交换，形成水陆整体生态***。
优选地，所述土壤槽1底部设有沿河道方向倾斜向下的渗水管3，使得土壤槽1内的给水能够无动力自动排入河道。所述渗水管3的上端与所述土壤槽1底面相隔一段距离，进而使得土壤槽1内能够存留一定量积水，利于植物生长。更优选地，所述渗水管3顶部设有过滤箱体6，能够有效地防止土壤槽1中的泥沙大量进入渗水管3中，堵塞渗水管3。
进一步，所述混凝土堤身9的迎水面水平平行设有至少两排混凝土支撑牛腿4，优选地，所述混凝土支撑牛腿4倾斜固定在所述混凝土堤身8的迎水面，具体排数可根据水文条件设置。所述混凝土支撑牛腿4可与混凝土堤身8的迎水面垂直或者倾斜。优选地，且所述混凝土支撑牛腿4的宽度为40～60cm，既能保证有效的种植面积，又能够保证结构的强度以及施工难度。
优选地，所述混凝土支撑牛腿4上设有凹槽，所述凹槽内填充有土壤。优选地，所述混凝土支撑牛腿4上凹槽内的土壤为人工填充的河道底泥或河沙，或者所述凹槽内的土壤为自然沉积的泥沙。当河道较为干净时，由于水面的涨落带来的泥沙沉积量很少，需要人工填充的河道底泥或河沙作为种植土壤，直接采用河道底泥或河沙能够最大程度地保留当地的微生物环境，获得更高的生态功效。所述凹槽内种植有两栖植物，避免植物溺水死亡，更有利于长期生存。
如图1所示，所述混凝土支撑牛腿4的外侧设有混凝土植物依附杆2，所述混凝土植物依附杆2可纵横交错设置，形成网络结构，更有利于植物成长后沿所述混凝土植物依附杆2攀爬，连接河道生态***与河岸生态***。
进一步，所述混凝土堤身8的迎水面还设有自上而下延伸至混凝土堤身8底部的渗水管件5，所述渗水管件5上开具有孔或槽，便于排水。优选地，所述渗水管件5为设置在所述混凝土支撑牛腿4之间的PVC管，所述PVC管上开具有孔洞，采用PVC管寿命长，性价比高，易于施工。且所述PVC管上开具有孔洞，使得所述PVC管在排水的同时能够具有灌溉功能。优选地，所述渗水管件5可横向间隔1～2m设置，保证排水性能。进一步，所述渗水管件5的底部也设有过滤箱体6，防止河道中的泥沙进入过滤箱体6内，堵塞管道。
当然，所述渗水管件5也可以为设置在所述混凝土支撑牛腿4之间的混凝土槽，所述混凝土槽与所述混凝土支撑牛腿4连通。采用混凝土槽施工更为方便，寿命更长，强度更高。
优选地，所述混凝土堤身8内沿河道方向倾斜向下贯穿设置有排涝逆向阀管7，将堤防外水系循环排到河道内，形成自动排涝，实现整体结构的自排水。所述排涝逆向阀管7上设有逆止阀，由于管道网络连接后，在河道水流的影响下，可能出现水倒灌的现象，而逆止阀则能够防止倒灌的发生，提高安全性能。
本发明的挂壁式生态混凝土堤防在原有混凝土堤身设置排水管道，在顶部设置土壤槽，在迎水面设置支撑牛腿和混凝土植物依附杆，使混凝土坝体和周边环境形成生态循环***，达到能够对河水进行净化，对河岸生态***进行修复的目标，自动循环降低后期维护成本。
另一方面，由于在堤防上种植了植物，使得原本灰色的混凝土形成了绿色景观层，增强了景观效果。并且植物能够吸收河道中过剩的营养物质，防止水体富营养化，极具生态净化功能。
实施例2
本发明还提供了一种挂壁式生态混凝土堤防的构建方法，所述构建方法包括如下步骤：
A、在混凝土堤身8的迎水面打孔，安装混凝土支撑牛腿4。
B、在所述混凝土堤身8上打贯穿孔，按照所述挂壁式生态混凝土堤防的结构设置渗水管3和排涝逆向阀管7，之后设置其他结构。施工过程，各种预埋管道内设置不锈钢链条，便于后期进行管道疏通。
C、在土壤槽1、混凝土支撑牛腿4上的凹槽中回填土壤，种植两栖植物。所述土壤可分层回填，形成微生物环境和营养物质环境，促进原生态生物群落的形成和成长。
D、采用常规养护方法对挂壁式生态混凝土堤防进行养护。
本发明的挂壁式生态混凝土堤防通过在原有混凝土堤身上打入混凝土支撑牛腿、渗水管、排涝逆向阀管等，在不破坏原有混凝土堤坝主体结构的基础上重新构建了被混凝土堤防隔断的生态***，通过混凝土植物依附杆以及混凝土支撑牛腿上凹槽和土壤槽中的植物、微生物将河道生态***与河岸陆地生态***进行连通，具有极强的生态功能。所述支撑牛腿上设置的混凝土植物依附杆件能够使水生植物能够依附在混凝土表面，支撑牛腿内土壤分层回填微生物和营养物质，能够促进原生态生物群落的形成成长。
通过上述构建方法，重新构建了被混凝土堤防隔断的生态***，通过管道以及生态槽和土壤槽中的植物、微生物将河道生态***与河岸陆地生态***进行连通，具有极强的生态功能。另一方面，由于在堤防上种植了植物，使得原本灰色的混凝土形成了绿色景观层，增强了景观效果。并且植物能够吸收河道中过剩的营养物质，防止水体富营养化，极具生态净化功能。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种挂壁式生态混凝土堤防，包括混凝土堤身(8)，其特征在于：所述混凝土堤身(8)顶部设有土壤槽(1)，所述土壤槽(1)底部设有沿河道方向倾斜向下的渗水管(3)，所述混凝土堤身(8)的迎水面水平平行设有至少两排混凝土支撑牛腿(4)，所述混凝土支撑牛腿(4)倾斜固定在所述混凝土堤身(8)的迎水面，所述混凝土支撑牛腿(4)上设有凹槽，所述凹槽内填充有土壤，所述混凝土支撑牛腿(4)的外侧设有混凝土植物依附杆(2)，所述混凝土堤身(8)的迎水面还设有自上而下延伸至混凝土堤身(8)底部的渗水管件(5)，所述渗水管件(5)上开具有孔或槽，所述混凝土堤身(8)内沿河道方向倾斜向下贯穿设置有排涝逆向阀管(7)，所述排涝逆向阀管(7)上设有逆止阀，所述渗水管件(5)为设置在所述混凝土支撑牛腿(4)之间的混凝土槽。
2.根据权利要求1所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述渗水管(3)顶部以及所述渗水管件(5)的底部设有过滤箱体(6)。
3.根据权利要求1所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述混凝土支撑牛腿(4)的宽度为40～60cm。
4.根据权利要求3所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述混凝土支撑牛腿(4)上凹槽内的土壤为人工填充的河道底泥或河沙，或者所述凹槽内的土壤为自然沉积的泥沙。
5.根据权利要求4所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述凹槽内种植有两栖植物。
6.根据权利要求1所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述渗水管件(5)为设置在所述混凝土支撑牛腿(4)之间的PVC管，所述PVC管上开具有孔洞。
7.根据权利要求1所述的挂壁式生态混凝土堤防，其特征在于：所述混凝土槽与所述混凝土支撑牛腿(4)连通。
8.一种挂壁式生态混凝土堤防的构建方法，其特征在于：所述构建方法包括如下步骤：
A、在混凝土堤身(8)的迎水面打孔，安装混凝土支撑牛腿(4)；
B、在所述混凝土堤身(8)上打贯穿孔，按照上述权利要求1～7中任意一项权利要求中所述挂壁式生态混凝土堤防的结构设置渗水管(3)和排涝逆向阀管(7)，之后设置所述挂壁式生态混凝土堤防的混凝土植物依附杆(2)与渗水管件(5)；
C、在土壤槽(1)、混凝土支撑牛腿(4)上的凹槽中回填土壤，种植两栖植物；
D、采用常规养护方法对挂壁式生态混凝土堤防进行养护。
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