[发明专利]一种多类别组合式生态水工系统及其构建方法

说明书

本发明公开了一种多类别组合式生态水工系统及其构建方法，系统包括铺设于河槽底部的河道底质地貌单元构件、嵌置于河道凹岸河床底部的深潭地貌单元构件以及半埋置于河道弯曲河段拐点处的浅滩地貌单元构件；河道底质地貌单元构件为扁平的菱形四棱柱形，其上表面上均布有多个圆形孔洞且固设有多个菱形凸起物；深潭地貌单元构件包括正方体形框架以及内嵌框架中的多个多瓣状的弧形管状构件；所述浅滩地貌单元构件包括扁平长方体形框架和内嵌在框架中的多个多瓣状的圆形管状构件；弧形管状构件和圆形管状构件的内部中空且其表面均匀布设有多个圆形透水孔。本系统能够促进渠化河道的平面蜿蜒形态及地貌单元的发育。

技术领域

本发明涉及生态型河道建设技术领域，具体涉及一种利于河道内地貌单元异质性的多类别组合式生态水工系统及其构建方法。

背景技术

自然河流生物多样性与河流空间异质性呈正相关关系，生境空间异质性越高，生物栖息环境也更为多样，对应的生物多样性亦随之增加。以防洪为目的开展的河道整治，将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线型和河床材料的硬质化，这种改造改变了急流与缓流相间、深潭浅滩交错的格局，造成生境的异质性降低，底栖生物生存环境变化，生物多样性减少，不利于生态型河道的建设。

河流空间异质性主要体现在地貌格局多样性和水力条件复杂性。河流地貌格局是水流的自然边界条件，决定了河段尺度内的水力学特性，影响着河流演变趋势和生态过程。因此丰富多样的地貌单元对于稳定河流物理结构和维持生态系统具有重要意义。为了获得生态系统的协调可持续发展，应将渠化河流恢复成含有丰富地貌单元的蜿蜒性河流。在欧洲有人建议将已经渠化顺直河道的护岸拆除，使河流恢复自然弯曲轮廓，在美国也有将已经裁弯取直的河道重新恢复弯曲外形的先例，但拆除护岸无疑会造成人员、资金、资源、时间等的浪费。因此目前亟需一种成熟的技术方案来实现对于渠化河道的平面蜿蜒形态及地貌空间异质性的有效修复。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种利于河道内地貌单元异质性的多类别组合式生态水工系统及其构建方法，以促进渠化河道的平面蜿蜒形态及地貌单元的发育。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种多类别组合式生态水工系统，包括铺设于河道河槽底部的河道底质地貌单元构件、嵌置于河道凹岸河床底部的深潭地貌单元构件以及半埋置于河道弯曲河段拐点处的浅滩地貌单元构件；所述河道底质地貌单元构件为扁平的菱形四棱柱形板状结构且沿河道长度方向设置，其上表面上均匀布设有多个圆形孔洞且在圆形孔洞之间还固设有多个菱形凸起物，所述圆形孔洞中填充有用于种植水生植物的土料或者为鱼类提供产卵场所的河床基质；所述深潭地貌单元构件包括正方体形框架以及内嵌在正方体形框架中的多个多瓣状的弧形管状构件，所述弧形管状构件的内部中空且其表面均匀布设有多个圆形透水孔；所述弧形管状构件沿河道长度方向设置；所述浅滩地貌单元构件包括扁平长方体形框架和内嵌在扁平长方体形框架中的多个多瓣状的圆形管状构件；所述圆形管状构件的内部中空且其表面均匀布设有多个圆形透水孔。

进一步的，所述正方体形框架由沿河道长度方向布设的两个第一面板以及固定连接在两个第一面板四对角之间的四个支柱组成；所述第一面板上呈正方形排列开设有四个正方形的嵌装孔，两个第一面板的四对嵌装孔中各固设有一个弧形管状构件。

进一步的，所述弧形管状构件为四瓣状结构，其由四个弧形管组成，四个弧形管的头部和尾部分别连接在一起。

进一步的，所述扁平长方体形框架由上下两个正方形的第二面板以及沿河道宽度方向固定设置在上下两个第二面板外缘之间的两个侧板组成；所述第二面板上呈正方形排列开设有四个正方形的嵌装孔，上面的第二面板的四个嵌装孔中各固设有一个圆形管状构件，并且圆形管状构件的底部与下面的第二面板之间留有间隙。

进一步的，所述圆形管状构件为四瓣状结构，其由四个半圆形管组成，四个半圆形管的头部和尾部分别连接在一起。