内河航道工程中鱼类栖息地的构建方法与流程

本发明属于内河航道技术领域，涉及一种内河航道工程中鱼类栖息地的构建方法。

背景技术：

内河航运开发作为河流水资源利用的重要途径，以建设满足船舶安全、高效通航的航道尺度为目标，势必将自然河流宽浅交错的自然形态，通过护岸、筑坝、疏浚等工程措施改造成一条窄深均一化、便捷的水运通道，从而破坏或挤占了鱼类自然栖息空间，降低了自然河流的形态多样性，导致生物栖息地的丧失，物种数量随之减少，甚至是某些物种的灭绝。在当前国家加快生态文明体制改革，建设美丽中国，推动水运绿色发展的背景下，传统内河航道工程正面临着不可持续的发展困境。为此，内河航道建设领域正着手开展生态航道建设，以纾解航道工程建设对河流生态系统的影响或胁迫。

目前，类似鱼巢护岸、人工鱼巢等结构物为鱼类提供遮蔽的栖息场所，但鱼类生活史各阶段所依赖的栖息生境(产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道)又不尽相同，人造结构并不能够构建出鱼类适宜的水深、流速、底质、水温等生境空间，并且也未必能产生良好的鱼类集聚效果。

因此，需要一种有效的鱼类栖息地构建方法，既能为鱼类提供适宜的自然栖息空间，又能实现河流通航功能的正常发挥，同时保证枯水期主航槽与边滩的水流连通，改善主航槽内水动力结构条件，营造多样性栖息生境，为河流种群多样性的提高奠定基础，实现河流航运功能开发利用与生态保护修复双重目标。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种内河航道工程中鱼类栖息地的构建方法，以协调内河航道工程建设与鱼类栖息地保护间的矛盾，维持通航河流鱼类种群多样性水平，实现内河航道建设的可持续发展。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种内河航道工程中鱼类栖息地的构建方法，在河流边滩上采用与主航槽连通的支汊边沟或河湾回水区以营造适宜鱼类栖息、产卵和觅食的生境空间；在主航槽整治线范围内采用整治坝体型式以营造适宜鱼类栖息、产卵和觅食的生境空间。

所述支汊边沟是在河流边滩上利用滩面遗留串沟，通过人工开挖或疏浚而成的，所述支汊边沟的入口与出口均与所述主航槽连通。

所述河湾回水区是在河流边滩上利用低洼滩面，通过人工开挖或疏浚而成的，所述河湾回水区仅入口与主航槽连通。

所述整治坝体型式包含钝头V字形坝，所述钝头V字形坝修筑在主航槽内或心滩头部。

所述整治坝体型式包含开槽丁坝，所述开槽丁坝修筑在所述主航槽整治线范围内，在所述开槽丁坝的坝身上开挖倒梯形断面过流槽。

所述整治坝体型式包含潜丁坝，所述潜丁坝修筑在所述主航槽整治线范围内。

在所述支汊边沟的入口位置设置沿主流方向布置的丁顺坝Ⅰ，所述丁顺坝Ⅰ布置在所述支汊边沟的入口上游。

在所述河湾回水区的入口位置设置沿主流方向布置的丁顺坝Ⅱ，所述丁顺坝Ⅱ布置在所述河湾回水区的入口上游。

所述过流槽在距坝根1/3至1/2坝长处开挖，开挖宽度不大于坝长的1/3，深度大于1/2坝高或将坝身完全切开。

本发明具有的优点和积极效果是：借助整治工程布局和整治坝体结构改进，在河流边滩和主航槽内不同区域，分别构建适宜鱼类栖息的多样性生境。①在空间上，本发明所提出的构建方法能够适用于河流边滩和主航槽等不同区域，满足不同河流形态鱼类栖息地构建的要求；②在功能上，在开发河流航运功能挤占鱼类自然栖息空间的同时，通过工程总体布局设计和结构改进，新开辟或营造出适宜鱼类生存的栖息空间，满足河流生态保护的功能；③在生态上，增强枯水期主航槽与边滩的水流连通，人为开辟出适宜鱼类栖息的水深、流速、底质等空间，改善主航槽内水动力结构条件，营造流态、地形丰富的多样性栖息生境。

附图说明

图1为应用本发明的平面布置示意图；

图2为本发明中的钝头V字形坝平面布置示意图；

图3为图2的横断面图；

图4为本发明中的开槽丁坝的横断面图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

为了实现河流航运功能开发利用与生态保护修复双重目标，本发明的构思是提供一种内河航道工程中鱼类栖息地的构建方法，在河流边滩上采用与主航槽连通的支汊边沟或河湾回水区以营造适宜鱼类栖息、产卵和觅食的生境空间；在主航槽整治线范围内采用改进整治坝体型式以营造适宜鱼类栖息、产卵和觅食的生境空间。

该方法包括适用于河流边滩和主航槽不同区域的整治工程布局和整治坝体结构改进方案及相关措施，该方法在实现河流航运功能开发的同时，也能营造出适宜鱼类栖息的多样化生境空间，有助于内河航道工程中河流生态保护工作的开展。

基于内河航道工程本质上是对河流自然过程干扰和对河流自然空间挤占的认识，开展内河航道工程生态保护的重点是：尽可能少地占用鱼类的栖息空间，尽可能多地营造新的栖息空间，也即鱼类栖息空间的重构。

请参见图1中的支汊边沟和河湾回水区，上述支汊边沟和河湾回水区适用于河流边滩位置鱼类栖息地的构建，所述支汊边沟是在河流边滩上利用滩面遗留串沟，通过人工开挖或疏浚而成的，所述支汊边沟的入口与出口均与所述主航槽连通。所述河湾回水区是在河流边滩上利用低洼滩面，通过人工开挖或疏浚而成的，所述河湾回水区仅入口与主航槽连通。

在河流边滩区域，利用历史遗留串沟或低洼区域，开辟与主航槽相互连通的支汊边沟和河湾回水区，营造适宜鱼类栖息，人为扰动相对较少、流速较缓的空间或静水空间。其中，支汊边沟能够分流主航槽部分水量，且其入口与出口均保持与主航槽连通；而河湾回水区仅其入口一端与主航槽连通。

开辟支汊边沟的关键是要控制边沟的分流比，避免分流过多引起“主支汊易位”等河势改变，继而影响通航。在所述支汊边沟的入口位置设置沿主流方向布置的丁顺坝Ⅰ，所述丁顺坝Ⅰ布置在所述支汊边沟的入口上游，可避免水流对支汊边沟入口的直接冲击。在支汊边沟入口的岸坡上应采用抛石或石笼护岸，对其进行防护。参照相关文献对鱼类适宜生境水深和流速的取值范围，支汊边沟的水深一般不大于1.5m，流速不大于0.6m/s，局部可开挖深度2.0m以上的深坑作为鱼类越冬场，为控制支汊边沟内水深和流速，可在沟内布置潜坝，设置倒木或岸坡植草为鱼类提供遮蔽空间。

同理，开辟河湾回水区同样需在入口位置布置整治坝体，并对入口岸坡进行防护，方法同支汊边沟，具体地讲，在所述河湾回水区入口位置设置沿主流方向布置的丁顺坝Ⅱ，所述丁顺坝Ⅱ布置在所述河湾回水区的入口上游，并在所述河湾回水区的入口处设置护岸结构。开辟河湾回水区的关键是要防止口门位置淤积对其连通性的阻隔，需不定期对河湾局部进行人工疏浚，避免洪水期滩面过流造成河湾回水区淤积。河湾内可开挖深度2.0m以上的深坑作为鱼类越冬场，设置倒木或岸坡植草为鱼类提供遮蔽空间。

请参见图1中的钝头V字形坝以及图2和图3，在主航槽内或心滩头部修筑具备导流、分流、遮蔽、形成坝后缓流区的钝头V字形坝体。该整治坝体型式可通过调整两翼的夹角大小完成水流控导，控制左右分流。因坝体位于主航槽内或心滩头部，坝高通常需高于常通航水位30-50cm，以避免船舶碰撞，保障通航安全。洪水期坝顶过流，坝面跌水在坝后形成冲坑，继而将坑内泥沙搬运至下游，形成淤积浅滩，通过布置钝头V字形坝构建丰富栖息生境，具有多样化流态和多样化地形。筑坝材料可采用抛石或合金石笼网箱等生态筑坝材料。

请参见图1中的开槽丁坝以及图4，在所述主航槽整治线范围内修筑开槽丁坝，在开槽丁坝的坝身上开挖倒梯形断面过流槽，分流主航槽部分流量，即使在枯水期水流也能通过过流槽。该过流槽通常在距坝根1/3至1/2坝长处开挖，开挖宽度不大于坝长的1/3，深度宜大于1/2坝高或将坝身完全切开，倒梯形过流断面边坡以小于1:2为宜。通过过流槽的水流能够增强近岸水流活性，丰富坝田区水流流态，改善坝田区回流淤积，形成鱼类多样性栖息生境。在丁坝群多条丁坝上连续开挖的过流槽，还能形成幼鱼的洄游通道，将丁坝群阻隔形成的破碎近岸生境相互衔接，营造坝田区相对完整的鱼类栖息生境空间。

请参见图1中的潜丁坝，修筑在所述主航槽整治线范围内，削减丁坝坝高，以降低主航槽内雍水高度的代价换取整治丁坝坝面过流，形成淹没式丁坝，使其在枯水期也能形成过流。将潜丁坝的坝顶高程设计为低于设计水位30cm左右，所损失的雍水水深可采取主航槽内疏浚的方式加以补偿。降低坝顶高程，在坝身上形成过流，可避免坝体挑托水流对上下游鱼类生境的阻隔。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：利用河流边滩和主航槽不同区域，通过疏浚、抛石、筑坝等工程措施，构建适宜鱼类栖息、产卵和觅食的生境空间。

综上所述，本发明涵盖了河流边滩和主航槽的不同区域，采取疏浚、抛石、筑坝等工程措施，改善水流连通性，在主航槽外开辟适宜鱼类生存的自然空间，在主航槽内重构适宜鱼类生存的自然空间。本发明可以增强枯水期主航槽与边滩的水流连通，扩大鱼类栖息空间，改善主航槽内水动力结构条件，营造多样性栖息生境，有利于河流鱼类种群数量和多样性的提高，可用于内河航道工程中鱼类栖息地生态保护和修复。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。