[发明专利]一种大坡降河流跌水曝气改善水质的方法

说明书

技术领域

本发明属于水生态系统修复领域，具体地说，是一种大坡降河流跌水曝气改善水质的方法。

背景技术

传统的河流治理偏重于安全考虑，比较注意强调最佳水力半径，单纯的从增加泄洪能力出发，使河道人工化、断面单一化、河床硬质化。虽然达到了防洪的目标，却导致河流生态系统的退化、生物多样性的大大降低。随着人类环保意识、生态观念的增强及生活水平的提高，全社会对退化的河流生态修复和重建的要求越来越迫切。河流近自然治理思想或河流生态恢复思想都是针对河流生态系统的退化而提出来的，在满足人类对河流利用要求的前提下，通过实施相关可行性生态工程，减轻或避免河流生态系统在人类利用活动影响中所造成的损失，维持河流生境多样性、物种多样性，维护其生态系统平衡和稳定。自然河流中，水流急而浅的地方叫浅滩，缓而深的地方叫深潭。深潭和浅滩是自然河流交互存在的两种基本河床结构，能为不同水生生物提供栖息、繁衍和避难的场所，有利于形成净化水质能力强的食物链结构。只有浮游动植物等初级生产者开始繁衍，以它们为食的底栖和大型动物才能开始栖息。所以浅滩和深潭是形成多样性水域环境不可缺少的重要条件，其结构的恢复可以看作是修复河流生态的起点。

在本发明之前，现有的治理河流的方法都导致缺少了自然河流中的深潭和浅滩，使各种浮游动植物等初级生产者无法繁衍，以它们为食的底栖和大型动物也无法开始栖息。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，开发一种大坡降河流跌水曝气改善水质的方法。

本发明的技术方案是：

一种大坡降河流跌水曝气改善水质的方法，其主要技术步骤在于：

(1)在河道两侧打入木桩；

(2)在驳岸与木桩之间河床上回填碎石夹土体的混合料，之上覆盖植被，形成植物平台；

(3)横穿河道浇筑梯形砼墩，形成溢流堰；

(4)所述溢流堰上堆放块石，并分高低两侧，块石高的一侧块石间隙较小，块石低的一侧块石间隙较大。

本发明具有以下优势和效果：

1、发明中所述的植物平台，与国内普遍采用的混凝土护坡相比，成本低，渗透性好，能提供水生动植物的栖息空间，可形成多流速变化带、多生物生长带、以及多鱼类巢穴等。

2、发明中所述的植物平台上植物覆盖地表，可以避免溅蚀，缓解暴雨对河岸平台的冲刷，从而减少土壤的流失。植物发达根系加强了土壤的凝聚力和结构的稳固性。繁茂的绿树草丛不仅为陆上昆虫、鸟类等提供了觅食、繁衍的好场所，而且在水中投下阴影为鱼类的生长栖息、浮游植物的繁殖提供良好的条件，形成一个水陆多生物共生的生态系统。实现稳定性、安全性、生态型、景观性和亲水性的和谐统一。

3、良好的跌水曝气效果。发明中所述的生态河道建筑可形成人工水位落差，通过块石间隙溢流水体，形成跌水，使水体得到较好的曝气和复氧，从而改善水质，同时也产生一定的景观效果。

4、发明中所述形成与自然河流河床十分相似的深潭、浅滩结构，可形成不同的水流结构和流速带，以满足不同鱼类对流速的要求。可极大增加河床的比表面积，使附着在河床上的微生物的数量大大增加，同时为深水区和浅水区的水生动植物生长，多种水生动物栖息和繁殖创造条件，维持水流生态系统的多样性，增强水体的自净能力和环境容量。

5、发明中所述的低侧溢流堰顶块石为鱼类上溯和洄游提供了条件，解决了河道生态建筑形成的水位落差严重影响鱼类上溯的问题。

6、本发明系统规划和综合治理，与防洪，景观等结合考虑，兼顾上下游，沿岸自然环境和社会发展等各方面问题，能够长期保持稳定的跌水曝气，改善水质效果，具有工程建设简单，运行成本低廉，景观效果美好，综合效果突出，开发潜力大，符合大坡降河流情况。

本发明解决了目前存在的“裁弯取直”，“渠系化”，“硬质化”等破坏河相多样化的人工措施所导致的自然河床消失，水域生态系统严重退化。采用构建河道生态建筑——溢流堰来改变河岸线及流速的分布，恢复自然蛇形河槽，重新构建和修复被损坏的河床，实现与自然河流河床十分相似的深潭～浅滩结构，改善了河流生物栖息环境，恢复水体流动和水流生态系统的多样。并形成阶梯跌水曝气系统，使水体得到较好的复氧。

本发明通过构建河道生态建筑来改变河岸线及流速的分布，使其下游水体形成扰动。块石高侧处石缝小，水体流量小，水流冲刷力小，河床出现浅滩；块石低侧处，石缝大，水体流量大，水流冲刷力大，河床被冲出深潭。形成的与自然河流河床十分相似的深潭～浅滩结构，改善了河流生物栖息环境，发挥了河流生态系统多方面的功能。

附图说明

图1——本发明阶梯状跌水系统俯视图。