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修复河道生态栖息地的设计与施工
发布时间:2016-07-08  ▏作者:管理员  ▏阅读:

 



概况


 

   目标河流流域内水土流失严重,使河道内细颗粒沉积物量增大,填充粗颗粒有机物间的天然缝隙,使底栖动物等生物生境丧失。原有水流条件单一,河道内缺乏深潭、浅滩等适于不同生物生存的多样化生境。针对河流底质粒径组成单一,生境均一化、低质量等问题,在修复过程中,在河道内设置大型抛石、跌水、丁坝、湿地等措施,改变水流,依靠水流的能力塑造近自然的多样化的生境条件。

 


在顺直的河道内,由于可改造利用的土地受到限制,河道的总体形态无法恢复为弯曲的近自然状态,在这种情况下,设置河道内措施调节水流对于改善河道内栖息地质量有着直接的作用。河道内设置大型抛石(直径 0.5 m 以上)可直接改变原有河道单一的水流状态,依靠水流的自然力量重塑健康河道的冲淤过程,恢复深潭-浅滩结构,为喜好深水环境的鱼类和部分底栖动物种类提供优质生境,浅滩区域为喜好激流的水生昆虫幼虫等生物提供良好的生存空间。

      


   

河道内抛石措施


2.跌水


 
 

本项目在目标河流修复工程中,在河道内设置多个透水性跌水,具体方法是在河床上打入 1.5 m 长的松木桩,桩头露出河床表面 20 cm,在木桩两侧堆放 1000px左右的块石,填以碎石等自然材料构建而成。跌水可以增加原河流的水流活力、提高水流流场的多样性,在水流经过跌水措施时可以增加水体的氧气含量,改善水生生物生存环境质量。


生态跌水工剖面示意图

生态跌水工的施工

生态跌水工的近自然效果

3.丁 


 

   丁坝是传统水利工程中常用的工法措施,但是传统丁坝多为钢筋混凝土结构,其主要作用是保护河岸免受急流侵蚀,本研究采用木桩、块石、活柳枝等自然材料构建多孔隙透水丁坝,既可以保护河岸安全,又可以为生物提供缓流生境和洪水时的避难空间。施工过程是首先在河床近岸处打入长2  m 的松木桩,木桩上端露出水面约 20  cm,木桩直径 15  cm,垂直于河岸方向排成列,木桩间距 20 cm,向河内延伸 1.2 m,垂直两列木桩之间间距 60 cm,在两列木桩内部填充粒径 20 cm 以上的石块,石块厚度与木桩上端齐平,块石间隙填充砂砾和土壤,扦插长 60 cm、直径 2 cm 的活柳枝条。
 


丁坝剖面示意图  

丁坝平面示意图

丁坝群的效果

功能:调整水流,降低河水流速,有效保护河岸不被侵蚀,增加河流横向稳定性;丁坝间形成的缓流区、静水区以及丁坝坝头部分形成的急流区增加河流流场多样性;营造多样化的河流栖息地,为水生生物提供栖息、觅食、避难之场所;采用自然材料修建的丁坝与周围环境相协调,可创造出优美的河流景观。

4.U 型溢流堰 


 

溢流堰可以抬高河道上游水位,增加水流势能,使水流从上游经过溢流堰向下游流动过程中流速加快,对溢流堰下方河床的冲击性增强,形成适于鱼类生存的深潭结构,被冲刷出的泥沙淤积到深潭下游形成适于植物侵入和生存的浅滩结构。同时,溢流堰使河水形成落差,使水流在下落过程中充分与空气结合,增加河水的曝气性,提高水中溶解氧的含量,使河水中的有机污染物得到进一步的氧化分解。水流在下落过程中发出潺潺的流水声,增加了河流的水流活力,同时也制造出河流的动态景观效果。
 


溢流堰纵剖面

打入双排木桩

铺设无纺布、填充沙土

 

铺设碎石、镇压巨石

方法:采用长度为1.8m的松木桩在河床上间隔1250px的两排木桩,两侧桩头露出地面约1000px,靠近中央部分的桩露出地面约875px,使两侧的桩头高于中间,呈U型。在两排桩之间铺设无纺布起防渗作用,无纺布内填充细沙,两侧用巨石镇压,上面用碎石铺盖,使水流从堰顶漫过。


溢流堰横剖面示意图 

溢流堰的近自然效果

功能:平水期,溢流堰可抬高上游水位,增加上游水深,使上游形成较大面积的水域环境,营造多样化的河流生境,为水生动物提供栖息和避难所。 洪水期,溢流堰可营造出瀑布效果,增加河流曝气性,同时,使下方形成深潭,下游形成浅滩。采用原木和石块为材料,使之与周围环境相协调。

 

5.湿地


 

河道内湿地在具备蓄水、维持河道水文连续性的功能以外,本身还是不同于正常流水河道的特殊生境类型。湿地溢流堰使目标河流在湿地部分流速减缓、水深增加。不同于原河道的砂砾底质,湿地内部底质主要为有机质丰富的淤泥,对喜好淤泥生境的软体动物和部分收集者水生昆虫的生存有利,湿地内还生长有挺水植物。湿地的修建使目标河流的生境多样化,满足了不同生物类群的喜好,对于丰富目标河流水生生物多样性有重要作用。



湿地生境


观点


 

河道生态修复技术仅从植被措施的角度考虑,这些技术还不是真正意义上的生态修复。要重建一个健康的河道生态系统,除采取工程和植被措施外,还必须恢复生物的多样性,重建生物栖息地。因此,在水体生态安全的基础上,恢复河道总体生物栖息功能是河流进一步的发展需要,一条生物共生、鱼虾鸟类丰富的河道是实现可持续发展的基本要义。

 


 


1.河道

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