[实用新型]增强河道地表水地下水交换的生态丁坝

说明书

本实用新型涉及一种增强河道地表水地下水交换的生态丁坝，其包括坝身，坝身包括半透水坝心和块石护面外层，所述坝身的截面为梯形，所述半透水坝心包括砾石与河道基质的混合物，所述块石护面外层由块石堆叠而成，所述块石护面外层包括上游护面层和下游护面层，上游护面层的块石密度大于下游护面层的块石密度。本实用新型具有一方面使一部分水流与半透水坝心的接触时间较长，半透水坝心内的微生物与水流充分反应，充分发挥半透水坝心的净化能力，另一方面使更多的水流进入潜流带经过一系列的生化反应缓解污染水体，增强地表水和地下水之间的交换效率，增强河流的自净自净能力的效果。

技术领域

本实用新型涉及河道生态修复的技术领域，尤其是涉及一种增强河道地表水地下水交换的生态丁坝。

背景技术

河流是一个由河道地表水与左右岸以及河床地质构成的完整连续体，其中河道地表水与周围地下水的连通性构成了河流生态系统的重要结构特征。河道地表水与地下水交错的区域被称为潜流带，是物质和能量交换、生物群落生长和繁殖的区域，拥有复杂的生态功能，在河道碳、氮与磷等营养物质及重金属等有毒物质的迁移转化过程中发挥重要作用，在河道自净过程中扮演着关键角色。

丁坝是河道整治与航道整治建筑物中最常用的一种，是一端与河岸相连、另一端伸向河槽的坝形建筑物，在平面上与河岸连接成丁字形，主要的功能是通过挑流、导流以保护河岸免受冲刷以及通过束窄河槽、束水攻沙而满足航深。近年来，一部分学者考虑到了丁坝的生态修复功能，但多局限于为水生动植物提供栖息地等方面，未能将河道地表水与地下水作为完整连续体考虑，未能发挥潜流带在维持河流生境、缓解水体污染方面的重要作用。

目前，申请公布号为CN108824351A的中国实用新型专利，公开了一种增强河道地表水地下水交换的生态丁坝，包括半透水坝芯与块石护面，生态丁坝与河岸正交，坝身截面为梯形，内层为砾石与当地河道底质混合而成的半透水坝芯，外层为不同直径块石堆叠而成的块石护面，该实用新型丁坝结构能增强河道地表水与河床底质中地下水的连通性，增强河道自净能力，束水攻沙。

虽然该生态丁坝上游水位高于下游水位，导致上游处坝身与河床受到的压力大于下游，水流在压力差的驱使下从上游进入生态丁坝与河床介质内，在下游回到河道，形成河道地表水与地下水的交换，但是，由于该生态丁坝的内层为半透水坝心，大量水流从上游进入坝身后又在下游从坝身流出，从坝身进入潜流带内的水流少，河道地表水与地下水交换效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种河道地表水与地下水交换效率较高的生态丁坝。

一种增强河道地表水地下水交换的生态丁坝，包括坝身，坝身包括半透水坝心和块石护面外层，所述坝身的截面为梯形，所述半透水坝心包括砾石与河道基质的混合物，所述块石护面外层由块石堆叠而成，所述块石护面外层包括上游护面层和下游护面层，上游护面层的块石密度大于下游护面层的块石密度。

通过采用上述技术方案，河道上游的水流从上游护面层进入坝身内部，由下游护面层进入河道下游，由于下游护面层的密度大于上游护面层的密度，使坝身内部靠近河道上游的一侧的流量较大，使得坝身靠近下游的一侧的部分水流流向其他方向，坝身内的水流一部分进入坝身下方的潜流带内，一部分水流与半透水坝心的接触时间较长，一方面，水流与半透水坝心的反应时间较长，半透水坝心内的微生物与水流充分反应，充分发挥半透水坝心的净化能力，另一方面使更多的水流进入潜流带经过一系列的生化反应缓解污染水体，增强地表水和地下水之间的交换效率，增强河流的自净自净能力。

优选的，所述半透水坝心的中心设有空槽，所述空槽内放置有木质废料。

通过采用上述技术方案，为半透水坝心内提供碳源，增加河道基质的反硝化能力，提高半透水坝心对地表水的净化效率。

优选的，所述上游护面层和下游护面层的表面均附有一层金属丝网。