CN108729409B - 一种河道防渗重蓄生态恢复装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河道防渗重蓄生态恢复装置,包括铺设在河床断面上的柔性防渗垫层,所述的柔性防渗垫层表面设有L型挡块,所述的L型挡块底部嵌入柔性防渗垫层中,柔性防渗垫层的两侧延伸至堤岸两侧,堤岸两侧设有生态石笼堤岸;柔性防渗垫层包括由下至上铺设的底层土工布、防渗土体和上层土工布;L型挡块包括L型透水混凝土挡块、固定木桩、卵石与砾石和水生植物;生态石笼堤岸包括活柳木桩、围挡藤条、捆扎竹皮、固土防洪石块和固定罩。本发明实现了河道的防渗重蓄,解决了河道原有的季节性水面与蓄水难的问题,通过柔性防渗垫层减小河道河床的渗透系数,减缓河水的下渗速度,最终达到防渗蓄水的目的。

Description

一种河道防渗重蓄生态恢复装置
技术领域
本发明涉及水利生态环境技术领域,尤其涉及一种河道防渗重蓄生态恢复装置。
背景技术
在众多流域河道区域,尤其是在北方地区,大多数为季节性河道,河道里常年没有水,仅仅在丰水季节会有降雨留存,河道水位保持不超过几日,又恢复到干涸状态,如林州市露水河、北京圆明园水池等。这些河道同时也存在防调蓄除涝功能欠缺、河岸植被缺失、淤泥堵塞等生态性问题。
针对这样的问题,根据河道治理要求需要蓄水形成水面,需要充分考虑防渗方案的合理性及经济型,可以达到河道工程最终目标。据此,现阶段的河道防渗处理措施分为两种:“硬渗”和“软渗”。硬渗主要利用混凝土、水泥、浆砌石等硬质化材料进行砌筑;软渗主要利用土工布、HDPE防渗膜、LDPE柔性防水膜、GCL膨润土防水毯等柔性材料进行铺设来实现防渗的功能。
现阶段的这两种防渗措施虽然实现了防渗漏的要求,但是破坏了水系整体生态***。河床中的土壤生物、昆虫、两栖动物,水中的鱼、虫等浮游动物和荷花、芦苇、藻类等水生植物,以及岸边的花草树木,构成了一个相互依存的完整生态***。防渗措施隔断了水的自然循环,使之无法与防渗膜以下的部分进行物质、能量交换,破坏了物种的多样性。更为严重的是,该种措施违背了自然水、地下水自然流通的原则,降低了水的自净能力,更容易导致富营养化,使水变绿变臭;并且更易产生甲烷类有害气体,把防渗河道内的水体变成了一个“沼气池”,加速了水环境的恶化。在生态文明建设发展的大背景下,河道防渗技术措施手段需要响应生态化、景观化的建设要求。
发明内容
发明目的:本发明目的是提出一种河道防渗重蓄生态恢复装置,既可以解决河道渗透难以蓄水的问题,同时也可以达到自然河床的生态景观效果。
技术方案:本发明包括铺设在河床断面上的柔性防渗垫层,所述的柔性防渗垫层表面设有L型挡块,所述的L型挡块底部嵌入柔性防渗垫层中,所述的L型挡块包括L型透水混凝土挡块、固定木桩、卵石与砾石和水生植物,柔性防渗垫层的两侧延伸至堤岸两侧,堤岸两侧设有生态石笼堤岸。
所述的柔性防渗垫层包括由下至上铺设的底层土工布、防渗土体和上层土工布。
所述的底层土工布采用纵向铺设方式,所述的上层土工布横向铺设。
所述的防渗土体采用分层铺设的方式,土体的粒径由下至上逐渐增大。
所述的L型透水混凝土挡块嵌入柔性防渗垫层中,所述的固定木桩***L型透水混凝土挡块底部的孔洞中,所述的卵石与砾石及水生植物位于L型透水混凝土挡块内部。
所述的生态石笼堤岸包括活柳木桩、围挡藤条、捆扎竹皮、固土防洪石块和固定罩。
所述的活柳木桩穿过堤岸两侧的土工布并固定,活柳木桩通过围挡藤条缠绕连接,围挡藤条的下方设有放置固土防洪石块的捆扎竹皮,所述的固定罩穿过活柳木桩罩于固土防洪石块的上方。
有益效果:本发明实现了河道的防渗重蓄,解决了河道原有的季节性水面与蓄水难的问题,通过柔性防渗垫层减小河道河床的渗透系数,减缓河水的下渗速度,最终达到防渗蓄水的目的。
附图说明
图1为本发明的河道俯视图;
图2为本发明的河道断面图;
图3是本发明的柔性防渗垫层铺设示意图;
图4是本发明的L型挡块示意图;
图5是本发明的生态石笼堤岸施工示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示,本发明包括铺设在河床断面上的柔性防渗垫层1,柔性防渗垫层1表面设有L型挡块2,L型挡块2底部嵌入柔性防渗垫层1中,柔性防渗垫层1的两侧延伸至堤岸两侧,堤岸两侧设有生态石笼堤岸3。
如图3所示,柔性防渗垫层1包括由下至上铺设的底层土工布11,分层铺设的防渗土体12和上层土工布13。柔性防渗垫层1作为整个技术方案的主要防渗装置,起到降低渗透系数、减缓渗透速度的作用。底层土工布11需选用宽度为8-10m、800g/m2的涤纶短纤针刺土工布,每段的长度视河道总长而定,一般可选用50-80m长。河道开挖后,铺设底层土工布11时,需考虑河水的下渗方向和渗透水力梯度,从堤岸两侧向河床中心对称铺设,每块横向搭接长度要超过0.3m,搭接处用防水强力胶进行连接固定。底层土工布11由下游往上游铺设,后铺设的一段需与上一段进行咬合铺设,其纵向搭接长度需超过0.5m,搭接处同样用防水强力胶进行连接固定。防渗土体12采用分层铺设的方式,共计铺设4层,每层的铺设厚度为10cm。底层为粒径0.002-0.005mm之间的粘性土;次底层为粒径0.05-0.005mm之间的粉质砂土和上述粘性土,并按照1:1的质量搅拌均匀的混合级配土;次表层为粒径0.05-0.25mm之间的细砂石土和上述粘性土、粉质砂土,并按质量1:1:1搅拌均匀的混合级配土;表层为粒径0.25-0.5mm之间的中砂石土和上述细砂石土、粘性土、粉质砂土,按质量1:1:1:1搅拌均匀的混合级配土。上层土工布13同样选用宽度8-10m、800g/m2的涤纶短纤针刺土工布,由下游往上游铺设,每段的铺设长度视河道宽度而定,两端需预留3m的延伸长度,后期生态石笼堤岸3需设置在其上方,起到固定的作用。上层土工布13的搭接方式与底层土工布11相同,需咬合铺设,连接处用防水强力胶进行连接。
如图4所示,L型挡块2包括L型透水混凝土挡块21、固定木桩22、卵石与砾石23和水生植物24。L型挡块2是整个技术方案中的主要生态培育装置,为流域的生态***恢复和发育提供了一个稳定的空间。L型透水混凝土挡块21需在工厂预制,长度为1.2m,断面为近似L型,宽度和高度都为0.4m。在工厂预制时,在其底部需预留3个直径为8cm的孔洞,为固定木桩22打入提供空间。固定木桩22采用杉木木桩,底部削尖,表层涂刷防水防腐漆。L型透水混凝土挡块21需压入河床内部,压入后将固定木桩22打入,在孔洞的空隙中填入粘土压实。在L型挡块2的内部放入卵石与砾石23,其直径约5cm—10cm左右,空隙中撒入水生植物24的胚芽或幼苗,并填入营养土压实。
如图5所示,生态石笼堤岸3包括活柳木桩31、围挡藤条32、捆扎竹皮33、固土防洪石块34和固定罩35。生态石笼堤岸3是整个技术方案的主要防洪和固岸装置,同时也能起到生态恢复的作用。在河岸两侧,底层土工布11和上层土工布13延伸的范围内,打入间隔为1m的活柳木桩31,活柳木桩31长度为1.8m,***土体深度为0.5m。在桩与桩之间通过围挡藤条32或者麻绳进行缠绕连接,围挡藤条32的上下间隙不超过15cm,从而形成一条方形排列的空间。在活柳木桩31和围挡藤条32的下方,预先穿过捆扎竹皮33,捆扎竹皮33需提前编织好,编织后长度需达到1.5m。在活柳木桩31和围挡藤条32构成的空间内,分层放入固土防洪石块34,播撒草种,加入杂填土压实。在堆石填土完成后,盖上固定罩35,可采用橡胶牵伸网、棕榈编织物、藤条编织物等材料预制成的条带罩,并与预先穿过底部的捆扎竹皮33编织相连。每个固定罩35之间也需要用藤条或麻绳进行连接固定。
具体施工流程为:
1、在枯水季节对河床底部进行开挖清淤,清理出的卵石和砾石冲刷干净后回收备用,将河床底部进行自然化修整,形成凹凸起伏的河床断面。接着进行底层土工布11的铺设,铺设需沿着断面的自然形状进行,土层和底层土工布11之间尽量不要产生空隙,防渗土体12和上层土工布13按上文所述要求和工序进行铺设。在整个铺设过程中,采用局部压实的方式保障断面的起伏曲线。
2、在上层土工布13的搭接处,打入L型透水混凝土挡块21,挡块底部需嵌入防渗土体12中,周遭空隙用杂填土填实,在预留孔洞中打入固定木桩22填实。在内部放入冲洗干净的卵石与砾石23,播撒草种填实,后期蓄水时,可播散鱼苗。
3、在堤岸两侧根据现场实际情况确定石笼填筑高度,在柔性防渗垫层1延伸的范围内,打入活柳木桩31,用围挡藤条32进行围挡,预***捆扎竹皮33,填入固土防洪石块34,用固定罩35进行固定连接。
本发明通过起伏的河床表面与L型挡块的拦截,河道中的生态***逐渐恢复,通过雨季的降雨,河道内水面逐渐上升,蓄水能力提高。后期河道内水量丰沛,生态***繁茂,逐步实现了河道的防渗重蓄和生态恢复。

Claims (3)

1.一种河道防渗重蓄生态恢复装置,其特征在于:包括铺设在河床断面上的柔性防渗垫层(1),所述的柔性防渗垫层(1)包括由下至上依次铺设的底层土工布(11)、防渗土体(12)和上层土工布(13),所述的柔性防渗垫层(1)表面设有L型挡块(2),所述L型挡块(2)的底部嵌入柔性防渗垫层(1)中,所述的L型挡块(2)包括L型透水混凝土挡块(21)、固定木桩(22)、卵石与砾石(23)和水生植物(24),所述的L型透水混凝土挡块(21)嵌入柔性防渗垫层(1)中,所述的固定木桩(22)***L型透水混凝土挡块(21)底部的孔洞中,所述的卵石与砾石(23)及水生植物(24)位于L型透水混凝土挡块(21)内部;柔性防渗垫层(1)的两侧延伸至堤岸两侧,堤岸两侧设有生态石笼堤岸(3);所述的生态石笼堤岸(3)包括活柳木桩(31)、围挡藤条(32)、捆扎竹皮(33)、固土防洪石块(34)和固定罩(35),所述的活柳木桩(31)穿过堤岸两侧的土工布并固定,活柳木桩(31)通过围挡藤条(32)缠绕连接,围挡藤条(32)的下方设有放置固土防洪石块(34)的捆扎竹皮(33),所述的固定罩(35)穿过活柳木桩(31)罩于固土防洪石块(34)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种河道防渗重蓄生态恢复装置,其特征在于:所述的底层土工布(11)纵向铺设,所述的上层土工布(13)横向铺设。
3.根据权利要求1所述的一种河道防渗重蓄生态恢复装置,其特征在于:所述的防渗土体(12)分层铺设,土体的粒径由下至上逐渐增大。
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