[發明專利]一種用于生態恢復和防護的工字壩及其生態工法

有效

• 申請號: 201710569920.9
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109252487B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王為東;尹澄清;黃維
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: E02B3/10
• 分類號: E02B3/10;C02F3/32
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

1.一種用于生態恢復和防護的生態工法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1），準備固體基材或形成填裝體，所述固體基材為石料、砂石料、土壤或生態混凝土；

步驟2），將固體基材或填裝體放入水體中，以構筑至少兩條其壩根與岸邊線以設定角度連接的豎壩（100）；

步驟3），以構筑至少兩條其壩身與豎壩（100）的壩頭相交的橫壩（200），岸邊線、橫壩（200）和豎壩（100）形成工字壩；

兩個相鄰工字壩的橫壩（200）之間不連接，存在設定距離，以形成槽口（300），

所述工字壩的豎壩（100）和橫壩（200）的壩體縱斷面為下寬上窄的梯形結構或階梯型結構，豎壩（100）和橫壩（200）的壩體兩側斜邊延伸至壩底，

所述豎壩（100）一類情況是近似垂直于岸邊線，即與岸邊線夾角α為85°≤α≤95°，橫壩（200）近似平行于岸邊線且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，或者在水流方向上，橫壩（200）與岸邊線夾角β為5°＜β＜175°，且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，

所述豎壩（100）另一類情況是與岸邊線夾角α為95°＜α＜175°，橫壩（200）近似平行于岸邊線且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，或者在水流方向上，橫壩（200）與岸邊線夾角β為5°＜β＜175°，且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，

所述豎壩（100）再一類情況是與岸邊線夾角α為5°＜α＜85°，橫壩（200）近似平行于岸邊線且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，或者在水流方向上，橫壩（200）與岸邊線夾角β為5°＜β＜175°，且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，

工字壩中豎壩（100）和橫壩（200）與岸邊線的角度的設定依據工字壩的使用環境確定，工字壩用于湖泊中，水流速度相對慢且水流方向可變，此時，所述豎壩（100）近似垂直于岸邊線，橫壩（200）近似平行于岸邊線且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，工字壩用于河流中，水流速度相對快且主水流方向近似確定，為更好地消浪消能，使所述豎壩（100）與岸邊線夾角α為95°＜α＜175°，橫壩（200）近似平行于岸邊線且壩身與豎壩（100）的壩頭相交，

豎壩（100）和橫壩（200）的壩體兩側斜邊的傾斜角度為15°~60°，

所述工字壩在水平維度上有N層，N為1至5，由此形成工字壩群或工字壩場，

將固體基材或填裝體放入水體中之前，依據水體流域面積確定工字壩的構筑區域；

在工字壩的構筑區域預先開挖一平整的地基區域，鋪設土工織物作為墊層，然后將石籠、筐籠、其他填裝體或固體基材按秩序放入水體中；

在工字壩的壩體上層內襯土工織物或植物枝條編織的種植筐籠，再連根帶土移植附近流域土著種的植物，進行植被恢復；

在工字壩的壩體上層土工織物內或種植筐籠內填裝石料、土壤和植物種子的混合物；

在工字壩和岸邊線之間的過渡區域即壩田區堆放碎石或鵝卵石，撒上種植土，選擇性地種植景觀植物或濕生植物；

在過渡區域內不種植物，任其自然繁衍水生植物。

2.根據權利要求1所述的生態工法，其特征在于，步驟1）中，以石籠填裝石料或土壤，或以筐籠填裝土壤，或以沙石料外覆土工織物形成填裝體；

其中，所述石料為礫石、沸石、方解石、火山石、鵝卵石、石灰石、蛭石任意一種或多種。

3.根據權利要求1所述的生態工法，其特征在于，豎壩（100）和橫壩（200）的壩體兩側斜邊的傾斜角度為30°~45°。

4.根據權利要求1所述的生態工法，其特征在于，所述工字壩在水平維度上有N層，N為2至4，根據岸邊帶和水體生態恢復目標，構筑該N層工字壩組成的工字壩群或工字壩場，開展工字壩的分期建設，建設期數以達到生態恢復目標為準，在第一期工字壩的基礎上，向水體外部延伸，構建多期工字壩，形成所述工字壩群或工字壩場；

構筑工字壩的期數為2~4期，分別對應形成多層工字壩。

5.根據權利要求4所述的生態工法，其特征在于，N為2至3，構筑工字壩的期數2~3期。