[发明专利]一种人工阶梯深潭单元、深潭群组及其在改善自然河流生境中的应用

权利要求书

1.一种人工阶梯深潭群组，其特征在于，阶梯深潭单元按鱼鳞状交错摆放于河道中；所述阶梯深潭单元是以梯形体结构为基本元件；所述梯形体结构包括梯形体石笼网结构和填充在所述梯形体石笼网结构的内腔中的卵石；

所述梯形体石笼网结构的下底面的宽度为70～100cm，所述梯形体石笼网结构的上底面的宽度为20～40cm；所述梯形体石笼网结构的下底面或上底面的长度为1～2m；所述梯形体石笼网结构的垂直高度为40～80cm；

所述梯形体石笼网结构中石笼网的孔径为5～8cm，所述卵石的粒径为10～30cm；

所述阶梯深潭单元是由5～10个所述梯形体结构沿所述梯形体石笼网结构的下底面或上底面的长度方向紧固连接得到；

沿河流方向，每两个阶梯深潭单元的行距由公式a计算得到；

L＝0.5H/α·S 公式a

其中，L表示每两个阶梯深潭单元的行距，H表示阶梯的高度，即所述梯形体结构的垂直高度；S表示所处河段的河床内平均坡降，且S0.03；α为1.2～2.0，α值根据α＝40S计算得到；

沿河道的宽度方向，每两个阶梯深潭单元的间距为阶梯深潭单元总长度的5～10倍；

沿河流方向，所述阶梯深潭单元群组包括阶梯深潭单元的数量按照公式b计算得到；

W＝1/(0.03-S) 公式b

其中，W表示沿河流方向，所述阶梯深潭单元群组包括阶梯深潭单元的数量；S表示所处河道的河床内平均坡降，且S0.03。

2.根据权利要求1所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述梯形体结构包括等腰梯形体结构或非等腰梯形体结构。

3.根据权利要求2所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述非等腰梯形体结构为一边垂直的梯形体结构。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述梯形体石笼网结构的下底面的宽度为80cm，所述梯形体石笼网结构的上底面的宽度为30cm。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述梯形体石笼网结构的垂直高度为50cm。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述梯形体石笼网结构中石笼网的孔径为6cm；所述卵石的粒径为15～25cm。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的人工阶梯深潭群组，其特征在于，所述阶梯深潭单元是由6～8个所述梯形体结构沿所述长度方向紧固连接得到。

8.权利要求1～7任意一项所述人工阶梯深潭群组在改善自然河流生境中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)选择待改善的自然河流；

2)测定所述待改善的自然河流中河床1km内的坡度、河水流速和河道的宽度，计算待改善的自然河流中河床的平均坡度和平均河水流速；

3)根据步骤2)中河床的平均坡度、平均河水流速和河道的宽度，计算河床各段中每两个阶梯深潭单元的行距、间距和沿河流方向所需阶梯深潭单元的数量；

4)根据步骤3)中所述阶梯深潭单元的行距和间距，摆放阶梯深潭群组。