[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

本發明涉及一種用于生態恢復和防護的工字壩及其生態工法，涉及地表自然或人工水陸交錯帶水向緩沖區的生態恢復和防護領域，采用石籠填裝石料或土壤，或筐籠填裝土壤，或土工織物沙袋填裝沙石料，或采用生態混凝土，或拋石，或采用預制石塊來構筑工字壩，改善水陸交錯帶水向緩沖區恢復的生境條件，增強消浪消能，促使沉積淤積，誘導動植物恢復，提高生物多樣性，捕獲藻類，強化植被型岸邊帶的脫氮除磷等凈化過程，工字壩措施促使湖泊等水體的懸浮顆粒物或沉積物由豎向沉積變成橫向沉積，所攜帶污染物由縱向釋放至上覆水體轉為在水岸邊緣帶植被區釋放，在工字壩之間壩田區形成若干個草型小湖，最終由目前的藻型水體轉化為草型水體。

技術領域

本發明涉及地表自然或人工水陸交錯帶水向緩沖區的生態恢復和防護領域，尤其適用于水體的內源、外源污染協同控制，及過流水體污染控制，具體為一種用于水陸交錯帶水向緩沖區生態恢復和防護及實現藻型水體向草型水體轉化的工字壩及其生態工法。

背景技術

丁字壩是前人發明的較常用于水陸交錯帶消浪和防護的水工建筑物。然而，傳統的丁字壩雖然具有一定的規模，但作用單一，普遍用于航道整治。由于傳統的丁字壩僅為與沿岸成一定角度向外伸出的壩體，形態結構單一，且多采用拋石、樁體(鋼樁、木樁或水泥樁)或以普通混凝土(砼)構筑，丁字壩沒有全面考慮加速水陸交錯帶或水陸交錯帶水向緩沖區生態恢復、攔截和控制藻類、營造水景建設、促使生物多樣性保育、水質凈化以及實現藻型水體向草型水體轉化等綜合功能，傳統不透水的壩體亦不利于水陸交錯帶水向緩沖區水體生物多樣性的保育，在攔控和降解藻類效果以及促使藻型水體向草型水體轉化方面的功能較弱。

因此，亟需開發一種全面考慮加速水陸交錯帶水向緩沖區生態恢復、攔截和控制藻類、營造水景建設、促使生物多樣性保育、水質凈化以及實現藻型水體向草型水體轉化的新型壩體及壩體的生態工法。

發明內容

為了克服傳統丁字壩的上述缺陷，本發明人進行了銳意研究，根據仿生學提供了一種多功能工字壩，所述工字壩包括豎壩和橫壩，豎壩壩根與岸邊線以設定角度連接，橫壩壩身與豎壩的壩頭相交，工字壩的壩頂優選與水陸交錯帶水向緩沖區常水位齊平。工字壩用以加速岸邊帶生態恢復、攔截和控制藻類、消減波浪波能并保護岸邊帶的結構，提升岸邊區或景觀水體的水質和生物多樣性，逐步實現藻型水體向草型水體的轉化，從而完成本發明。

本發明的目的在于提供以下技術方案：

(1)一種用于生態恢復和防護的工字壩生態工法，包括以下步驟：

步驟1)，準備固體基材或形成填裝體；

步驟2)，將固體基材或填裝體放入水體中，構筑豎壩100；

步驟3)，構筑壩身與豎壩100的壩頭相交的橫壩200，形成工字壩。

所述工字壩在水平維度上可以有N層，N為1至5，優選為1至4，更優選為2至3，優選由此形成工字壩群或工字壩場，例如，根據岸邊帶和水體生態恢復目標，構筑該多層工字壩組成的工字壩群或工字壩場，優選地，可以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，由岸邊向水體外部延伸，構建多期工字壩，形成所述工字壩群或工字壩場；

優選地，構筑工字壩的期數為1～5期，優選為1～4期，更優選為2～3期，分別對應形成多層工字壩。

(2)一種用于生態恢復和防護的工字壩或工字壩群，優選通過上述所述的生態工法構筑，

所述工字壩包括壩根與岸邊線以設定角度連接的豎壩100和壩身與豎壩100的壩頭相交的橫壩200，工字壩群的壩田區底部有泥沙層，優選該泥沙層在不同時期形成，其上可自然生長或人工栽種水生植物或濕生植物，優選各種挺水植物，例如蘆葦；和/或