[发明专利]一种河道生态系统重建结构及其构建运行方法

说明书

本发明涉及一种河道生态系统重建结构，包括依次设置在河床基底上的透气防渗层、生态重建层、交汇吸附层，所述河床基底的地形设置为原始水下地形，所述河床基底上设有深潭地形、浅滩地形和/或心滩地形，所述河道生态系统重建结构还包括斜坡护岸和/或直立护岸，所述斜坡护岸包括砾石堆、骨架以及第一种植基质层，所述直立护岸包括回填土挡墙、常水位淹没护岸以及阶梯式护岸。本发明充分利用本土底泥及其中的生物资源，应用以适生淘汰及自然演替为主、人工辅助为辅的方法，达到水体自我修复能力的提高以及污染净化能力和物质循环速率的提升，实现全面地建设河道、河岸系统的结构、功能，提升生物多样性。

技术领域

本发明涉及河道整治、水生态修复领域，特别是涉及一种河道生态系统重建结构及其构建运行方法。

背景技术

近年来，我国对水体污染问题加大了治理力度，对城市黑臭水体的整治工作尤为重视。底泥是河流各类物质循环的中心环节，也是这些物质的主要聚集库。水体中大量的营养元素、有机污染物及重金属等污染物可通过沉淀、吸附、生物吸收等多种途径进入底泥，而底泥中的污染物质在一定的条件下又会从底泥中重新释放出来进入上覆水体。因此在城市水体治理中，底泥污染治理成为重中之重。

目前对污染底泥的治理主要采用疏浚、掩蔽及生物修复。其中，底泥疏浚利用机械手段对水体中的污染底泥进行疏挖，较彻底、迅速地去除了底泥中的污染物，为水生态系统的恢复创造条件，成为目前最普遍应用的治理方法。然而，底泥疏浚在清除污染物的同时，作为河流生态系统的重要组成部分，底泥中的底栖生物、底栖微生物、水生植物以及酶等也受到了严重地破坏。因此，经底泥疏浚后的水体，常常需要很长一段时间恢复和重建生态系统，在此过程中，水生态系统较为脆弱，一旦外界环境发生变化，水环境问题极易再次发生。同时，疏浚极易因改变水底的物理结构而导致历史积累形成的天然防渗层破坏而造成渗漏。

因此，在疏浚后快速恢复与重建河道基底层及其生态系统成为疏浚工程实施后亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对目前河湖治理中底泥疏浚后对河湖基底结构及生态系统造成严重破坏的状况，充分利用疏浚底泥资源，通过工程和生态手段相结合的方法快速重建疏浚后的河床、河岸结构，并通过以自然形成为主，人为干扰为辅的方式快速重建其生态系统，达到一体化完成水体生态修复的目的，最终建设一个适合当地生态环境、可以自我维持和进行正常自然演替的可持续发展的河道生态系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种河道生态系统重建结构，包括依次设置在河床基底上的透气防渗层、生态重建层、交汇吸附层，所述河床基底的地形设置为原始水下地形，所述河床基底上设有深潭地形、浅滩地形和/或心滩地形，所述河道生态系统重建结构还包括设置在河岸上的斜坡护岸和/或直立护岸，所述斜坡护岸包括铺设在岸脚的砾石堆、设置在岸坡表层的由芦苇秸秆菱形交错编制构成的骨架以及铺设在所述骨架上的第一种植基质层，所述直立护岸包括设置在河岸外侧的回填土挡墙、设置在土基层上的常水位淹没护岸以及设置在所述常水位淹没护岸上的阶梯式护岸。

优选地，所述透气防渗层由厚度为5～10cm的当地黏土铺设而成；所述生态重建层由占体积比为50％～65％的底泥、占体积比为5％～7％的草炭土、占体积比为12％～15％的粗砂、占体积比为10％～15％的细砂、占体积比为3％～5％的砾石以及占体积比为5％～8％的火山岩混匀组成的混合物铺设而成，其中，所述底泥取自当地健康水体底部表层0～30cm厚度区域，所述粗砂、细砂均为淡水河砂，所述砾石、火山岩的粒径均为0.2～0.5cm，所述底泥的含水量≤50％，所述生态重建层的厚度为15～35cm；所述交汇吸附层由厚度为0.5～2cm的硅藻泥与卵砾石混合铺设而成，其中，所述硅藻泥与卵砾石的体积比为(60～80):(20～40)，所述卵砾石的粒径为0.3～0.8cm。

优选地，若重建后河道预计来水为污染水体，则所述底泥采用当地轻度污染水体底泥进行铺设，且选择的当地底泥中污染物含量较来水污染物含量低20％以上。