河道生態(tài)修復技術

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1、生態(tài)河道修復工程河道是包括土地、動植物、水體的復雜生態(tài)系統(tǒng)。具有調(diào)節(jié)徑流、調(diào)蓄水量、去除水中有毒有害物質(zhì)，提供水生、陸生動物棲息地的功能，植被特征明顯不同于兩側(cè)土地，有較高水平的物種多樣性，種群密度和物生產(chǎn)率。我國目前河道修復工程多考慮河道的水利條件，常見的河道整治工程如下：1、加高河堤；2、采用鋼筋混凝土和塊石結(jié)構；3、河道人工化、渠道化；4、清淤。采用以上方法將極大的影響河道生態(tài)功能，造成河道生境單一，水生植物缺乏，周邊生態(tài)食物鏈斷裂，生物多樣性減少，河道凈化能力較差等后果。河道生態(tài)修復以生態(tài)手段，使河道生態(tài)系統(tǒng)恢復到被破壞前的近似狀態(tài)，且能夠自我維持動態(tài)平衡的復

2、雜過程。生態(tài)修復需要對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構和功能，包括水質(zhì)凈化物理過程、化學過程、生物特征有充分的認識。工程設計主要包括河流生態(tài)修復設計，河床生態(tài)修復設計，河岸生態(tài)修復設計和河岸帶生態(tài)修復設計。一、河流生態(tài)修復設計技術河流生態(tài)修復主要任務是將人工河道形態(tài)修復成近自然的河道形態(tài)。自然河流有如下四中類型：1、順直微彎型：總體順直并略有彎曲，深槽、淺灘交錯分布其中；2、彎曲型：具有外形曲折、蜿蜒蠕動的動態(tài)特性，分布范圍廣，任意兩相鄰淺灘的間距約為河寬的5～7倍；3、分汊型：又稱江心洲型河道，具有一個或幾個江心洲，河身呈蓮藕狀，具有兩股以上的汊道，汊道交替消長；4、游蕩型：河身順直寬

3、淺，沙灘眾多，汊道交織，河床變形迅速，主槽擺動不定，水流散亂。河流生態(tài)修復中，主要應針對河流形態(tài)，將溝渠化的河流形態(tài)改造成近自然的河流形態(tài)。1.河流斷面設計河道斷面應設計有深潭和淺灘，斷面上植物設計應注意層次，設計時應注意喬木、灌木和水生植物布置的位置和寬度，理想的河道斷面圖如圖1所示。圖1河道剖面理想斷面設計對于硬質(zhì)化現(xiàn)象嚴重的河道斷面，應以河道修復理想剖面為基礎，加以改造。硬質(zhì)化河道生態(tài)修復剖面如圖2所示。圖2硬質(zhì)化河道生態(tài)修復剖面1.淺灘和深潭河流結(jié)構設計深潭和淺灘是自然河道中常見的較復雜的生境，為浮游生物，魚類等提供復雜的生活環(huán)境，躲避天敵，有利于河道生物多樣

4、性的豐富，對于河流生態(tài)修復有著重要意義。針對人工河道，應在沿河流方向剖面，塑造地形，形成近自然的深潭和淺灘，深淺變化明顯。沿河流方向生態(tài)修復剖面如圖3所示。圖3沿河道方向生態(tài)修復剖面1.多孔隙河岸結(jié)構的設計在河道近水區(qū)采用多孔隙結(jié)構材料，一方面多孔結(jié)構表面積較大，較大的空間可供植物生長，其次河岸疏松的結(jié)構為魚類，微生物提供避難和覓食的場所，豐富河岸周邊的物種群落。河道生態(tài)修復過程中，多采用植物護岸、植物木材和石料組合護岸、植物袋和混凝土組合護岸、石籠和植物組合護岸，這些護岸與硬質(zhì)化護岸不同，給河岸周邊生物留下了充足的生存空間。常見的河道護岸修復示意圖如圖4所示。圖4多

5、孔隙河岸結(jié)構設計二、河床生態(tài)修復設計技術河床生態(tài)修復技術主要針對河道內(nèi)部，在河床上構建構筑物，如丁字壩等，改變河道水力條件，進而形成深潭和淺灘交替的地形特點，恢復底棲動物，構建河流健康的食物鏈，形成河道食物網(wǎng)，豐富河道及周邊的生物多樣性。1.河床深潭與淺灘設計蛇形河道河床生態(tài)修復工程在河道生態(tài)修復工程的基礎上，根據(jù)流體力學的一般規(guī)律，構建深潭與淺灘共存的河床地形。河流彎道的外側(cè)受河水沖刷，適宜設置結(jié)構較牢固的深潭結(jié)構，彎道內(nèi)側(cè)河水流速緩慢，易形成回旋的渦流，宜設置淺灘結(jié)構。河床深潭與淺灘設計如圖5所示。圖5河床深潭與淺灘設計1.丁壩設計（1）樁式丁壩樁式丁壩是在河床內(nèi)

6、打入木樁，利用木樁減緩水流速度，使河水中的懸浮物沉積，在丁壩周圍形成淺灘地形，樁式丁壩具有設計合理、施工簡易、壩體內(nèi)無內(nèi)壓力、可有效減輕局部沖刷、維護方便等優(yōu)點，可廣泛應用于各類河道治理、海塘保護等工程中。樁式丁壩以木樁為原材料，木樁尺寸一般長約3~5m，粗約12~15cm，木樁與木樁之間的間隔約為1m。丁壩尺寸設計應符合水利條件，丁壩寬度為應在1/10河寬以內(nèi)，高度應設計為洪水的0.2~0.3，丁壩間隔的丁壩長的2~4倍，約為10~30倍。樁式丁壩斷面示意圖如圖6所示。圖6樁式丁壩斷面示意圖樁式丁壩布置時，應充分考慮木材的防腐和丁壩的維護。樁式丁壩原材料為木材，易腐

7、爛，不做好防腐工作，將大大減小丁壩的使用壽命；樁式丁壩施工時應交錯打樁，上游木樁應略低于下游木樁，使每根木樁受同等的水力沖擊力；配置長丁壩時需要充分研究，丁壩建設應與河道治理規(guī)劃整體結(jié)合。（1）石丁壩石丁壩是使用毛石堆砌或者填土表面用毛石干砌或漿砌的不透水丁壩，常采用的有干砌丁壩、漿砌丁壩、混合砌丁壩和框架結(jié)構丁壩，石丁壩適用于河床為砂礫，流速較快的河流。石丁壩多用作減緩洪水，改變水流方向，保護有侵蝕風險的河岸等，并且丁壩間的泥沙堆積可創(chuàng)造近自然的河岸。石丁壩的原材料主要為自然石料，可采用工程施工產(chǎn)生的石料，石料形狀和色彩應與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，粒徑應能維