一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于城镇河道水动力改善的深槽

【技术实现步骤摘要】
一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构


[0001]本技术涉及河道整治、水环境治理技术，特别涉及一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构。

技术介绍

[0002]随着21世纪初房地产开发市场兴起以来，城镇的开发建设利用强度日益增加，使得城镇河网区内很多河流被随意填埋，造成区域水系萎缩，形成了较多的断头浜；为服务城镇地块开发利用与路网建设，河网区河流多被裁弯取直，形成了众多的顺直河道。上述情况都导致了河流系统水动力条件的单一，河水流动迟缓，污染物扩散能力差，只能形成贫乏不稳定的生态系统，自然恢复能力缺失。
[0003]深槽-浅滩原本为天然蜿蜒河道中水流冲刷形成的河床结构，深槽通常是鱼类的保护区和有机物储存区，浅滩的砂砾底层可作为很多水生无脊椎动物的主要栖息地，也是鱼类觅食的主要场所。然而天然河道经裁弯取直后，原有的深槽-浅滩结构逐渐消失，使得河床平整，导致深槽内的水头蓄积区和浅滩的水能消散区丧失，大大减少了水生动物的栖息地以及产卵场所，严重损害河流健康。因此，可通过在河道中人工构筑深槽-浅滩结构，一方面增加河床表面积，使低流速的浅滩区域、深槽静水区域与深槽-浅滩跌水区域相结合，形成适合不同生物栖息的多样化生境条件，具有良好的生态学意义；另一方面增强污染物在河流中的迁移扩散能力，具有良好的环境效益。
[0004]然而，结构稳定性问题是传统深槽-浅滩结构面临的最大问题。长期受到较强冲刷会导致浅滩解体，河流纵剖面比降过小会导致浅滩处泥沙淤积，比降过大会造成深槽处河床下切，不利于河道稳定。
技术内容
[0005]本技术专利的目的是针对城镇河网区河道水动力条件单一的问题，结合传统深槽-浅滩结构稳定性较差的局限，提供一种结构稳定，构造简单，水动力改善效果显著的深槽-浅滩结构。在城镇河道中构建此深槽-浅滩结构，可以在很大程度上减少对河岸带的开发破坏，同时有效改善河道水动力，实现水流条件多样化与生物栖息地多样化。
[0006]本技术所采用的技术方案是：一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构，包括：
[0007]深槽，所述深槽设置在所述河道的其中一侧，所述深槽自所述河道的原河床下凹；以及，
[0008]浅滩，所述浅滩设置在所述河道的与所述深槽相对的另一侧，所述浅滩包括石笼丁坝，所述石笼丁坝垂直于河道护岸布置，所述石笼丁坝的坝根与所述河道护岸固定连接、坝头自所述河道护岸延伸至所述河道内；所述石笼丁坝的上、下游两侧均设置有弧形木桩墙，两个所述弧形木桩墙的一端均与所述石笼丁坝的坝头处固定连接、另一端均与所述河道护岸固定连接，在所述石笼丁坝的上游侧形成坝前区域、在所述石笼丁坝的下游侧形成
坝后区域；所述坝前区域内填充浅滩土体形成坝前浅滩、所述坝后区域内填充浅滩土体形成坝后浅滩。
[0009]进一步地，所述深槽呈倒四棱柱体结构，在所述河道的横断面上呈等腰梯形形状；所述深槽的槽底与所述河道的原河床高程相差0.5m～1m，所述深槽的槽底长2m～3m、宽0.5m～1m；所述深槽的四壁具有40
°
～50
°
的坡度。
[0010]进一步地，所述浅滩相比所述深槽更靠近所述河道上游。
[0011]进一步地，所述石笼丁坝由网笼框架和填充在所述网笼框架内的砾石组成；所述网笼框架的孔径小于3cm，所述砾石的粒径为5cm～15cm。
[0012]进一步地，所述石笼丁坝的高度介于常水位与洪水位之间，所述石笼丁坝的长度≤1/3河宽。
[0013]进一步地，所述坝前浅滩和所述坝后浅滩的顶面低于常水位，并距常水位0.5m～1m。
[0014]进一步地，所述坝前浅滩和所述坝后浅滩内均种植有植物。
[0015]进一步地，所述弧形木桩墙由多个木桩彼此之间紧密连接形成，所述木桩插入河床中的深度大于30cm，所述木桩的顶部与所述坝前浅滩和所述坝后浅滩的顶面齐平。
[0016]进一步地，所述弧形木桩墙与所述浅滩土体之间铺设一层土工布。
[0017]进一步地，在一段河道中，设置多组所述深槽-浅滩结构，同侧河岸相邻的所述深槽之间或所述浅滩之间的距离为3倍～5倍河宽。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019](1)将深槽-浅滩成对交错配置，符合天然河流实际情况，增加了河流的纵向蜿蜒性和横断面多样性，对于改善河流水动力条件、构建多样化的动植物栖息地具有重要作用。
[0020](2)采用河道内挖方与堆砌的方式构造深槽-浅滩，节约成本，施工操作简单，避免了工程大量占地的情况与外来材料可能造成的河水污染风险。
[0021](3)在浅滩处设置石笼丁坝，可借助丁坝的挑流特性，在丁坝附近形成复杂的流场，增加河水流态多样性，并在河流对侧形成高流速区，避免深槽发生淤积。另一方面，石笼丁坝可以缓和浅滩所受的水流冲刷，增强浅滩稳定性。此外，石笼丁坝本身具有一定的透水性和稳定性，且其高度处于常水位与洪水位之间，因此在丰水期能够满足城镇安全行洪的要求。
[0022](4)将浅滩边缘设为弧线形，符合浅滩周围河水实际流动形态；用木桩墙和土工布围住浅滩外侧，可固定浅滩的形态并起到滤水保土的作用。
[0023](5)在浅滩上种植香蒲与芦苇可固定其表面泥沙，并形成浅滩植物掩蔽区，以提高水生动物栖息地质量。此外，香蒲与芦苇对于河水中的污染物质具有一定的拦截与富集作用，对于城镇河水水质提升具有良好作用。
[0024](6)位于浅滩上的香蒲与芦苇提升了河道的美观性，提升了城镇河道的景观价值，可吸引鸟类在河岸带进行摄食、筑巢和繁育。
附图说明
[0025]图1：本技术适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构示意图；
[0026]图2：本技术适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构俯视图；
[0027]图3：具有水动力改善型深槽-浅滩结构的河道横断面示意图；
[0028]附图标注：
[0029]1——深槽；
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2——坝后浅滩；
[0030]3——坝前浅滩；
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4——弧形木桩墙；
[0031]5——石笼丁坝；
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6——香蒲；
[0032]7——芦苇；
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8——河道护岸；
[0033]9——常水位；
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10——陆域侧岸坡边线；
[0034]11——水域侧岸坡边线；
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12——原河床轮廓线；
[0035]13——改造后河床轮廓线；
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14——土工布。
具体实施方式
[0036]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构，其特征在于，包括：深槽(1)，所述深槽(1)设置在所述河道的其中一侧，所述深槽(1)自所述河道的原河床下凹；以及，浅滩，所述浅滩设置在所述河道的与所述深槽(1)相对的另一侧，所述浅滩包括石笼丁坝(5)，所述石笼丁坝(5)垂直于河道护岸(8)布置，所述石笼丁坝(5)的坝根与所述河道护岸(8)固定连接、坝头自所述河道护岸(8)延伸至所述河道内；所述石笼丁坝(5)的上、下游两侧均设置有弧形木桩墙(4)，两个所述弧形木桩墙(4)的一端均与所述石笼丁坝(5)的坝头处固定连接、另一端均与所述河道护岸(8)固定连接，在所述石笼丁坝(5)的上游侧形成坝前区域、在所述石笼丁坝(5)的下游侧形成坝后区域；所述坝前区域内填充浅滩土体形成坝前浅滩(3)、所述坝后区域内填充浅滩土体形成坝后浅滩(2)。2.根据权利要求1所述的一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构，其特征在于，所述深槽(1)呈倒四棱柱体结构，在所述河道的横断面上呈等腰梯形形状；所述深槽(1)的槽底与所述河道的原河床高程相差0.5m～1m，所述深槽(1)的槽底长2m～3m、宽0.5m～1m；所述深槽(1)的四壁具有40
°
～50
°
的坡度。3.根据权利要求1所述的一种适用于城镇河道水动力改善的深槽-浅滩结构，其特征在于，所述浅滩相比所述深槽(1)更靠近所述河道上游。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，安禹辰，佟大威，任炳昱，王若楠，郑雅致，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：