一种山区河流生态保护结构及保护方法与流程

本发明属于河流保护水利工程，具体涉及一种山区河流生态保护结构及保护方法。

背景技术：

1、汛期，山区河流流速快，水力冲击强，河流下蚀及侧蚀情况突出，造成河床及边坡损坏，极易引发地质灾害。

2、另一方面，山区河流水急，河床砂石以推移质与悬移质为主，严重阻碍了山区河流内水生植被生存；而在枯水期山区河流水量较小，部分河段存在断流风险，导致部分河道已恢复的水生植被因缺水而亡。

3、山区河流汇流时间短，流速快，导致河道冲刷强、河道的形态和植被单一，河床侵蚀严重。常用的工程治理措施为河道疏浚、堤防建设、防洪护岸等，然而传统的山区河流工程治理模式很少考虑河道与生态环境、社会环境和人文环境的统一，致使水生植物生长区域减小，河流较难与周边的生态环境进行物质交换等现象，以致对整个生态系统造成严重的影响。

4、因此，针对山区汛期河流河道侵蚀、枯水期河道断流影响水生植被生存的突出问题，非常有必要开发设计一种山区河流保护结构。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种山区河流生态保护结构及保护方法，应用本发明的山区河流生态保护结构可以解决河道侵蚀、保障已恢复的水生植物不被雨洪冲毁及河道枯水期水生植被生存等问题，保障了山区河流河道两侧水生植物的生长区域和水生植被生存，从而促进了河流河道污染物去除效率的提高，利于河流与周边的生态环境进行物质交换，利于河流生态环境修复、水环境改善。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种山区河流生态保护结构，包括消能坎、消能池、尾坎、水生植物种植单元；

4、所述消能坎、消能池、尾坎、水生植物种植单元顺着河流流向依次设置在河床主体上，所述消能坎顶部高于河床主体底部高程，所述消能池底部铺设石块填料层，且石块填料层的顶部低于尾坎后方河床主体底部高程，在河床主体的河道边坡两侧交错设置多个水生植物种植单元，所述水生植物种植单元底部高程低于河床主体底部高程，所述水生植物种植单元由防波堤、沙石槛、河道边坡围合组成，所述防波堤、沙石槛、河道边坡围合构成的水生植物种植单元为三角形区域。

5、优选的，所述防波堤为凹面朝向河道边坡的弧形堤。

6、优选的，水生植物种植单元底部高程低于河床主体底部高程15-30cm。

7、优选的，水生植物种植单元底部高程低于河床主体底部高程20cm。

8、优选的，所述消能坎与消能池连接的陡坡坡度为0.2-0.6。

9、优选的，所述石块填料层由鹅卵石铺设而成。

10、优选的，铺设所述石块填料层的鹅卵石的粒径范围为5cm-20cm。

11、采用鹅卵石铺设石块填料层时，优选的，石块填料层从下至上依次铺设粒径从大至小的鹅卵石，石块填料层的鹅卵石缝隙可以通过粒径较小的鹅卵石来填充。

12、优选的，水生植物种植单元的底层从下至上铺设细沙层、砾石层、土层。

13、优选的，所述细沙层的厚度为10cm、砾石层的厚度为10cm、土层的厚度为10cm。

14、本发明还提供一种山区河流的保护方法，将以上所述的山区河流生态保护结构设置在山区河流的河道中。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明通过设置多种消能结构降低河流动能，降低河床的下蚀风险；还通过配置“月牙状”防波堤避免了河流侧蚀发生，另一方面结合“月牙状”防波堤与岸堤之间形成相对静水区，实现消能的同时还保障了水生植被的生长恢复。

17、为解决河流水位突增带来的影响，本发明在消能池底部填铺粒径5cm-20cm鹅卵石，一方面通过消能池底部鹅卵石增加消能池内水流湍流度，提高消能效率；另一方面，当河流水位升高，水力冲击增强可以将消能池底部的鹅卵石推开，形成纵深更高的深潭，还能提高消能设备的消能效率。

18、现有技术中河道边坡加固常将河道边坡硬化，提高抗水力冲击能力，然而这种河道边坡硬化导致河道边坡植被减少，不仅影响景观效果，还破坏了河流-陆域的水陆生态系统，本发明在河道两侧交错布置多道“月牙状”防波堤，一方面起到保护河道边坡消除河道侧蚀现象；另一方面“月牙状”防波堤与河道边坡形成一个相对稳定的“三角”区域水生植物种植单元，可以进行水生植被恢复，河道边坡也可以恢复植被。与此同时，“三角”区域水生植物种植单元底部高程低于河道底部高程，能够存储一定的水量，避免了枯水期水生植被枯死，既解决了山区汛期河流源短流急河道侵蚀问题，又解决了山区河流枯水期河道断流影响水生植被生存的问题，保障了山区河流的生态完整。

19、通过应用本发明可以解决河道侵蚀、保障已恢复的水生植物不被雨洪冲毁及河道枯水期水生植被生存等问题，保障了山区河流河道两侧水生植物的生长区域和水生植被生存，从而促进了河流河道污染物去除效率的提高，利于河流与周边的生态环境进行物质交换，利于河流生态环境修复、水环境改善。

技术特征：

1.一种山区河流生态保护结构，其特征在于：包括消能坎、消能池、尾坎、水生植物种植单元；

2.根据权利要求1所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：所述防波堤为凹面朝向河道边坡的弧形堤。

3.根据权利要求1所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：水生植物种植单元底部高程低于河床主体底部高程15-30cm。

4.根据权利要求3所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：水生植物种植单元底部高程低于河床主体底部高程20cm。

5.根据权利要求1所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：所述消能坎与消能池连接的陡坡坡度为0.2-0.6。

6.根据权利要求1所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：所述石块填料层由鹅卵石铺设而成。

7.根据权利要求6所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：铺设所述石块填料层的鹅卵石的粒径范围为5cm-20cm。

8.根据权利要求1所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：水生植物种植单元的底层从下至上铺设细沙层、砾石层、土层。

9.根据权利要求8所述的一种山区河流生态保护结构，其特征在于：所述细沙层的厚度为10cm、砾石层的厚度为10cm、土层的厚度为10cm。

10.一种山区河流的保护方法，其特征在于：将权利要求1-9任意一项所述的山区河流生态保护结构设置在山区河流的河道中。

技术总结
本发明公开了一种山区河流生态保护结构及保护方法，所述山区河流生态保护结构包括消能坎、消能池、尾坎、水生植物种植单元；本发明还提供一种山区河流的保护方法，将以上所述的山区河流生态保护结构设置在山区河流的河道中。应用本发明的山区河流生态保护结构可以解决河道侵蚀、保障已恢复的水生植物不被雨洪冲毁及河道枯水期水生植被生存等问题，保障了山区河流河道两侧水生植物的生长区域和水生植被生存，从而促进了河流河道污染物去除效率的提高，利于河流与周边的生态环境进行物质交换，利于河流生态环境修复、水环境改善。

技术研发人员：徐凯,李卫林,王源意,韩双,罗壮,柳红霞
受保护的技术使用者：湖北省长江水生态研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13