一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地的方法与流程

本发明涉及水利和水运交通科技领域，具体涉及一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地的方法。

背景技术：

在“共抓大保护、不搞大开发”的背景下，坚持“生态优先，绿色发展”的理念，积极推进河流边滩和心滩、河口或海岸滩涂的生态保护和生态修复已成为生态文明建设的重要内容。通过河流和河口生态湿地的营造，提升河流和河口生态系统服务功能，实现经济社会发展与人口、资源、环境相协调。

建设人工湿地生态系统的关键是湿地地形的营造，也可称为搭建湿地的“骨架”，“骨架”的结构决定了人工湿地中水与陆地的关系。“骨架”建设完成后，在其基底上种植水生植物和引入其他水生动物等，营造适合水生生物栖息的生境。

生态湿地建成后具有降低水流中的泥沙含量、拦截营养物及重金属的作用，配合人文景观的建设，可形成人们休闲娱乐的场所。

为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地的方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地包括：大堤、堤坝、半开敞水域、吹泥管线和人工湿地结构，所述大堤与堤坝连接，所述半开敞水域设于大堤外侧，所述吹泥管线与半开敞水域内部连接，所述人工湿地结构与半开敞水域上方连接；

其中，所述半开敞水域包括：平均潮位、迎水面、潜堤、吹填区和吹填泥沙，所述平均潮位设于半开敞水域下端，所述迎水面设于平均潮位下方1m处，所述潜堤与迎水面一端连接，所述吹填区设于潜堤和堤坝中间，所述吹填泥沙设于吹填区内，所述潜堤的结构为袋装砂堤及抛石堤等结构型式，所述吹填泥沙为航道疏浚土或基建弃土。

进一步，人工湿地结构包括：湿地基底、粘性土层、压护结构、乔木、挺水植物和沉水植物，所述湿地基底与吹填区上端连接，所述粘性土层与湿地基底上部连接，所述压护结构设于粘性土层上，所述乔木、挺水植物和沉水植物设于压护结构上。

一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：依托已有岸线或堤坝，在开敞水域构筑潜堤形成半开敞水域。

步骤2：向半开敞水域吹填粉沙或细沙。

步骤3：通过调整吹泥口位置、设置预留沉降量等方式以控制吹填区各区域高程和坡度。

步骤4：利用水上或陆上挖机开展吹填区整平，形成人工湿地的基底。

步骤5：在人工湿地基底上铺设一层粘性土，构筑适合植物生长的环境。

步骤6：在粘性土层上铺设钢丝网格或麻绳网格或混凝土十字块等压护结构，防止人工湿地上的泥沙流失。

步骤7：根据湿地高程差异，种植不同的水生植物，人工放养底栖动物。

本发明的有益效果：

本发明与传统技术相比，通过设计采用潜堤以减缓水动力条件，促进泥沙淤积成滩，并通过向半开敞围区吹填粉沙或细沙、辅助整平、覆盖粘性土层和铺设压护结构等措施形成人工湿地基底，种植水生植物和放养底栖动物以形成生态湿地景观，以达到增加河流边滩或心滩湿地、河口或海岸滩涂的效果。本发明既可适用于河流边滩人工湿地的建设，又可适用于河口或海岸人工滩涂的营造，并为航道疏浚土的有效利用提供了广阔的前景。

附图说明：

图1为本发明的在开敞水域构筑潜堤的结构示意图。

图2为本发明的半开敞水域吹填泥沙的结构示意图。

图3为本发明的吹填区整平的结构示意图。

图4为本发明的人工基底上覆盖粘性土层的结构示意图。

图5为本发明的粘性土层铺设压护结构的结构示意图。

图6为本发明的人工基底种植水生植物的结构示意图。

附图标记：

大堤100、堤坝200、半开敞水域300、平均潮位310、迎水面320、潜堤330、吹填区340和吹填泥沙350。

吹泥管线400、人工湿地结构500、湿地基底510、粘性土层520、压护结构530、乔木540、挺水植物550和沉水植物560。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1

图1为本发明的在开敞水域构筑潜堤的结构示意图。图2为本发明的半开敞水域吹填泥沙的结构示意图。图3为本发明的吹填区整平的结构示意图。图4为本发明的人工基底上覆盖粘性土层的结构示意图。图5为本发明的粘性土层铺设压护结构的结构示意图。图6为本发明的人工基底种植水生植物的结构示意图。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地包括：大堤100、堤坝200、半开敞水域300、吹泥管线400和人工湿地结构500，大堤100与堤坝200连接，半开敞水域300设于大堤100外侧，述吹泥管线400与半开敞水域300内部连接，人工湿地结构500与半开敞水域300上方连接；

其中，半开敞水域300包括：平均潮位310、迎水面320、潜堤330、吹填区340和吹填泥沙350，平均潮位310设于半开敞水域300下端，迎水面320设于平均潮位310下方1m处，潜堤330与迎水面320一端连接，吹填区340设于潜堤330和堤坝200中间，吹填泥沙350设于吹填区340内，潜堤330的结构为袋装砂堤及抛石堤等结构型式，吹填泥沙350为航道疏浚土或基建弃土。

人工湿地结构500包括：湿地基底510、粘性土层520、压护结构530、乔木540、挺水植物550和沉水植物560，湿地基底510与吹填区340上端连接，粘性土层520与湿地基底510上部连接，压护结构530设于粘性土层520上，乔木540、挺水植物550和沉水植物560设于压护结构530上。

一种吹填粉沙和细沙构造人工湿地的方法包括以下步骤：

步骤1：依托已有岸线或堤坝，在开敞水域构筑潜堤形成半开敞水域。

步骤2：向半开敞水域吹填粉沙或细沙。

步骤3：通过调整吹泥口位置、设置预留沉降量等方式以控制吹填区各区域高程和坡度。

步骤4：利用水上或陆上挖机开展吹填区整平，形成人工湿地的基底。

步骤5：在人工湿地基底上铺设一层粘性土，构筑适合植物生长的环境。

步骤6：在粘性土层上铺设钢丝网格或麻绳网格或混凝土十字块等压护结构，防止人工湿地上的泥沙流失。

步骤7：根据湿地高程差异，种植不同的水生植物，人工放养底栖动物。

本发明的工作原理是，利用两面或三面已有岸线或堤坝200，在开敞水域的一面或两面建设潜堤330形成半开敞水域300。其特征在于通过建设潜堤330来减缓半开敞水域300的水动力条件，形成泥沙淤积的环境，达到促淤和减少泥沙流失的效果。以径流作用为主的河流边滩，迎水面320的潜堤位置可选择在青黄线以下1m左右，潜堤330高程可设置为青黄线以上0.5～1.0m左右；径流和潮流双向作用的河口或海岸区域，迎水面320的潜堤位置可选择在平均低潮位以下1m左右，潜堤330高程可设置为平均潮位310以上0.5～1.0m左右。潜堤330可采用袋装砂堤及抛石堤等结构型式。向半开敞水域300吹填粉沙或细沙，形成自然坡度的湿地基底510。河流边滩或心滩区域、河口或海岸区域的吹填最低高程控制在潜堤高程以上0.5～1.0m。吹填泥沙350可为航道疏浚土或基建弃土等。通过调整吹泥管线400位置、预留沉降量等方式以控制吹填区各区域高程和坡度，使半开敞水域300滩面高程均匀抬升；通过分析粉沙和细沙沉降规律，设置一定的预留沉降量使滩面达到预期高程，并形成自然坡度。河流岸线或堤坝200侧吹填高程可控制在洪水位以上1m，河口海岸区域岸线或堤坝200侧吹填高程可控制在平均高潮位以上1m，潜堤330侧吹填高程可控制参照标准进行控制，形成的自然坡降根据不同的土质情况取1：500～1：1000。利用水上或陆上挖机开展吹填区340整平，形成人工的湿地基底510，解决吹填区340地面平整度问题，通过形成预期坡降，形成人工的自然湿地基底510。在人工湿地基底510上铺设一层粘性土层520，构筑适合植物生长的环境，人工湿地基底上覆盖10cm～20cm左右的粘性土层520，其作用在于保水保沙，营造适合植物自然生长的生境。在粘性土层520上铺设钢丝网格或麻绳网格或混凝土十字块等压护结构530，防止人工湿地上的泥沙流失。形成的粘性土层上铺设30cm×30cm的钢丝网格或麻绳网格或混凝土十字块等压护结构530，避免因水流掏刷作用引起吹填的泥沙流失，起到保土防冲的作用，为水生植物种植提供基础。根据湿地高程差异，种植不同的水生植物。根据形成的人工湿地高程差异，种植适合当地自然环境的乔木540、挺水植物550和沉水植物560，如杨柳、芦苇、荷花、水葱、慈姑、菖蒲、石菖蒲、睡莲、荇菜、莼菜、野菱、金银莲花等，增殖放流适合当地水生环境的底栖动物，营造适合水生动植物生长繁育的生境，形成生态景观，增加河流边滩或心滩湿地、河口或海岸滩涂的面积。本发明通过设计采用潜堤以减缓水动力条件，促进泥沙淤积成滩，并通过向半开敞围区吹填粉沙或细沙、辅助整平、覆盖粘性土层和铺设压护结构等措施形成人工湿地基底，种植水生植物和放养底栖动物以形成生态湿地景观，以达到增加河流边滩或心滩湿地、河口或海岸滩涂的效果。本发明既可适用于河流边滩人工湿地的建设，又可适用于河口或海岸人工滩涂的营造，并为航道疏浚土的有效利用提供了广阔的前景。

以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。