一种护岸型生态景观的构建方法与流程

文档序号:12101482阅读:365来源:国知局

本发明涉及河岸景观环境、河湖污染截留去除及水体原位净化的处理方法或工艺,特别涉及一种护岸型生态景观的构建方法,属于河湖生态工程技术领域。。



背景技术:

随着城市的建设和发展,多数城市的湖滨带进行了岸线改造。由于认识上的局限性和管理部门间的脱节,不同部门间的侧重各有不同,人们更多的重视湖泊的蓄水等功能,单纯地采用石砌护坡、高筑岸堤等形式对岸坡进行硬化覆盖处理,忽略了驳岸形式对湖滨带的影响。直立式湖滨带沿岸,所用的材料大多以石块、混凝土等为主,破坏了水、土和生物之间的物质循环和能量流动,隔断了湖滨带的水陆自然生态系统,驳岸内湖滨带硬化、白化,生物种类单一化,植物空间遭到破坏,使得对水体起净化作用的水生植物、微生物难以生存,水体养分得不到分解、降解、转化,污染物得不到过滤,底泥得不到稳定,导致水质整体下降。河湖等水域中底泥的大量淤积严重影响防洪、航运及水体的调蓄功能。并且随着大量的污染物在底泥中富集,当水环境被扰动时,底泥中的部分污染物可从沉积物重返水相。底泥成为河湖水体污染的一个重要污染源,对水域的影响具有持久性。因此,底泥疏浚是城市河湖整治及底泥污染控制中最有效的方法。但疏浚后的底泥往往含有大量的有毒重金属和其他有机污染物,堆存需占用大量土地,且降雨及地表冲刷会导致底泥中的污染物随径流下渗或侧渗,对水环境造成二次污染。在运输过程中,底泥也容易污染环境,且运费较高。



技术实现要素:

本发明的目的是要提供一种直立式护岸型湖滨带生态构建方法,它不但能有效解决湖滨带因硬质驳岸所带来的生物多样性减少、生态系统破坏、水质下降等问题,而且,处理效果好,移栽植物成活率高,驳岸软化,湖滨带水生植物的恢复,水体生物多样性的增加,同时工程造价低,亦不会造成二次污染。

本发明是技术方案如下:一种护岸型生态景观的构建方法,其特征在于该方法为在湖滨带水体中操作步骤如下:

a、选择一段护岸,测定该段护岸区域的水深、风浪强度、淤泥底质情况及水质状况;

b、设置消浪区,消浪区由呈纵向的S形状的且间隔排列的木桩所形成,呈纵向的S形状的且间隔排列的木桩设置在护岸区域外,根据该段护岸的区域所测定的风浪强度确消浪区中木桩露出水面的高度,根据该段护岸的区域所测定的淤泥底质情况确定消浪区中木桩插入淤泥底质的深度;

c,沿护岸基础坡面自下而上设置的吸附过滤层与底泥种植袋层,所述吸附过滤层为级配砾石、有机改性沸石以及粉煤灰铺设而成的层状结构;

d、根据该段护岸的区域所测定的水深情况,按照由岸到河湖中心方向,依次从高到底排放种植槽,确定在该段护岸沿线驳岸间隔设置阶梯形植物种植槽及设定种植槽的级数,在种植槽之间及河岸与种植槽之间用锚钉固定,与水流平行方向上一排排紧贴排开,所述的种植槽由各网片组装而成,所述种植槽靠近湖中心的一面具有挡墙,种植槽内置底泥生态袋、不同粒径有机改性沸石,凹处填补土壤并种上相应植物。

所述种植槽由前后带凹矩形网片,左右可折网片,顶部可折网片、底面矩形网片,通过直径为2.0mm-4.0mm的镀锌后包上PVC保护层的优质低碳钢丝连接而成。

按照由岸到河湖中心方向,依次从高到底排放种植槽内种植的植物为:处于水位变化区的石笼单体中种植茭草、芦苇、蒲草挺水植物,处于水位变化区以下的石笼单体中种植枯草、金草藻、狐尾草沉水植物,处于水位变化区以上的石笼单体中种植黄杨、小檗、女贞小型陆生植物;根据河岸的弯曲形状,贴合河岸带地形连续布置;所述的种植槽,也可以应用到宽型垂直驳岸,根据实际驳岸,适当增加种植槽的高度,形成加长版种植槽,从高到底依次排开并用锚钉连接固定,种植槽加长部分用块石填充。

所述有机改性沸石为钠型沸石的制备:将粒径为0.2cm-6cm的天然沸石置于反应器中,用蒸馏水洗涤后加入10~30g/L的NaCl溶液,调节溶液pH值3~7,搅拌或者振荡;在温度为25℃下,搅拌或者振荡12~48h后倒出上清液;用蒸馏水洗涤后得到钠型沸石,在105℃下烘干备用。

底泥生态袋层由内部填充底泥与细沙的生态袋堆砌形成,所述生态袋上种植有重金属超富集型植物及景观植物。

所述底泥生态袋层与所述吸收过滤层的垂直高度比例为1:1~3:2,所述吸附过滤层的厚度为10~30cm,所述级配砾石的粒径为2~15cm,所述沸石粒径为1~5cm,所述粉煤灰的粒径为0.5~1cm。

所述挡墙高于所述吸附种植槽的顶端10~20cm,并且所述挡墙为透水挡墙,至少为石笼网或深水桩。

本发明的优点:在能有效保持护岸稳定,防止水土流失的情况下,兼有以下多处优点,(1)土壤的加入使得植物及微生物可在短时间内在石笼单体上自由快速地成长成型,可有效截留由农业非点源等引起的污染物,尤其是由暴雨等导致的大流量污染源,一方面以径流的形式可以通过植物槽逐级净化,另一方面一渗流的形式可以通过石笼不同粒径石块组成的简易过滤系统以及形成的生物膜逐级渗漏净化,使污水经过大量截污后才再进入水体;(2)位于水体中的部分石笼可以通过植物吸收以及石块间生物膜作用也有净化水体功效;(3)此成型方法对石笼单体适当改变后,亦可运用于宽型垂直驳岸,达到同样生态治污的效果;(4)此成型方法,工艺简单,所需材料常见易得,可批量生产,且实施方便,同时错落有致的植物带也不失河岸带靓丽的风景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

选择一段护岸,测定该段护岸区域的水深、风浪强度、淤泥底质情况及水质状况;

设置消浪区,消浪区由呈纵向的S形状的且间隔排列的木桩所形成,呈纵向的S形状的且间隔排列的木桩设置在护岸区域外,根据该段护岸的区域所测定的风浪强度确消浪区中木桩露出水面的高度,根据该段护岸的区域所测定的淤泥底质情况确定消浪区中木桩插入淤泥底质的深度;

沿护岸基础坡面自下而上设置的吸附过滤层与底泥种植袋层,所述吸附过滤层为级配砾石、有机改性沸石以及粉煤灰铺设而成的层状结构;

根据该段护岸的区域所测定的水深情况,按照由岸到河湖中心方向,依次从高到底排放种植槽,确定在该段护岸沿线驳岸间隔设置阶梯形植物种植槽及设定种植槽的级数,在种植槽之间及河岸与种植槽之间用锚钉固定,与水流平行方向上一排排紧贴排开,所述的种植槽由各网片组装而成,所述种植槽靠近湖中心的一面具有挡墙,种植槽内置底泥生态袋、不同粒径有机改性沸石,凹处填补土壤并种上相应植物。

所述种植槽由前后带凹矩形网片,左右可折网片,顶部可折网片、底面矩形网片,通过直径为2.0mm-4.0mm的镀锌后包上PVC保护层的优质低碳钢丝连接而成。

按照由岸到河湖中心方向,依次从高到底排放种植槽内种植的植物为:处于水位变化区的石笼单体中种植茭草、芦苇、蒲草挺水植物,处于水位变化区以下的石笼单体中种植枯草、金草藻、狐尾草沉水植物,处于水位变化区以上的石笼单体中种植黄杨、小檗、女贞小型陆生植物;根据河岸的弯曲形状,贴合河岸带地形连续布置;所述的种植槽,也可以应用到宽型垂直驳岸,根据实际驳岸,适当增加种植槽的高度,形成加长版种植槽,从高到底依次排开并用锚钉连接固定,种植槽加长部分用块石填充。

所述有机改性沸石为钠型沸石的制备:将粒径为0.2cm-6cm的天然沸石置于反应器中,用蒸馏水洗涤后加入10~30g/L的NaCl溶液,调节溶液pH值3~7,搅拌或者振荡;在温度为25℃下,搅拌或者振荡12~48h后倒出上清液;用蒸馏水洗涤后得到钠型沸石,在105℃下烘干备用。

底泥生态袋层由内部填充底泥与细沙的生态袋堆砌形成,所述生态袋上种植有重金属超富集型植物及景观植物。

所述底泥生态袋层与所述吸收过滤层的垂直高度比例为1:1~3:2,所述吸附过滤层的厚度为10~30cm,所述级配砾石的粒径为2~15cm,所述沸石粒径为1~5cm,所述粉煤灰的粒径为0.5~1cm。

所述挡墙高于所述吸附种植槽的顶端10~20cm,并且所述挡墙为透水挡墙,至少为石笼网或深水桩。

所述护岸结构还包括铺设在所述三维植物网的种植土以及种植在所述种植土中的水生或湿生植物。

所述底泥为经过脱水减量并添加重金属螯合剂、固化剂以及重金属污染微生物进行无害化处理后的河湖疏浚底泥。所述吸附过滤层中级配砾石、沸石以及粉煤灰的体积比为6:2:2~4:3:3。所述生态袋内底泥与细沙的体积比为1:1~2:1。

所述生态袋5上种植有土壤重金属超富集型植物6,如香根草、蜈蚣草、鳞苔草、印度芥菜等。此外,为保证景观效果,可配置其他景观性灌木等。通过化学方法的螯合与固化、微生物吸附及植物富集、底泥养分的营养代谢等作用,从而削弱了重金属、N、P等物质对水体的污染。

为防止底泥生态袋层4中的重金属污染物及N、P等少量渗出或流失进入水体,污染水资源,在所述生态袋层4的下方靠近水面的部分设置吸附过滤层3。所述吸附过滤层3为级配砾石、沸石以及粉煤灰铺设而成的层状结构,所述吸附过滤层3的上方还铺设有三维植被网2。优选地,所述吸附过滤层3中级配砾石、沸石以及粉煤灰的比例为6:2:2~4:3:3。

进一步,所述级配砾石的粒径为2cm~15cm,沸石粒径为1cm~5cm,粉煤灰的粒径为0.5cm~1cm。该层厚度可根据坡度等进行一系列调整,一般可设置为10cm~30cm。所述级配砾石、沸石、粉煤灰可有效吸附及过滤生态袋5中底泥因雨水冲刷、浇灌养护或水位上涨而溶解的重金属、N、P等污染物。其中,级配砾石可稳定该层结构并起到吸附过滤的作用;沸石对底泥中氮的吸附作用较强;粉煤灰除了吸附磷之外,还可对水体中的重金属起到良好的吸附作用,从而基本消除了底泥在护岸中对水体的污染。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化,这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术,这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。

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