專利名稱：一種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置及方法
技術領域：
本發明屬于環境工程技術領域，具體涉及ー種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置及方法。
背景技術：
河流孕育了城市，為城市提供飲用水源和交通便利，對城市形成和經濟發展起著重要作用。良好的河流生態系統具有水體自浄的功能，能夠維持河流的清水狀態，向人類提供多種多樣的服務功能和經濟價值，包括水體浄化、泄洪、航運、娛樂和提供水產品等。河流駁岸是河流生態系統中重要的一部分，在調節水量、提供水生生物棲息環境、提供水產品、浄化水質、増加景觀多祥性等方面起著重要作用。隨著城鎮化的快速發展，人口和建筑面積都在急劇增加，城市過境河流的沿岸帶被占用，駁岸面積下降，坡度增加，為保持水土，防止河堤被沖刷，且保證行洪需要，許多城市河流進行了硬質化處理，多采用漿砌塊石、干壘塊石、混凝土澆筑、預制混凝土塊、土工模袋混凝土等護坡結構。這種改造使河流與陸地生態系統完全隔離，沿岸帶喪失，駁岸的景觀效果和生態功能蕩然無存。早在20世紀70年代出，西方國家已經開始對硬質化河流駁岸進行生態處理。在我國，近20年來，隨著社會發展和審美能力的提高，恢復河流自然景觀的呼聲越來越高，河流駁岸的生態建設率先開展。但國內外已有的硬質化駁岸改造工程主要包括(I)在硬質化駁岸之外，修建大面積生態休閑場所，改變僵直的駁岸形象，美化駁岸環境；(2)采用鏈鎖式或者石籠式硬質框架，將粘土和植物附著其上；(3)去硬質化，減緩坡度，種植護坡植物。其中(I)和(2)雖然達到了一定的景觀效果，但河流與自然土壌依然割裂，駁岸的水質凈化效果無法實現。此外，這三種處理措施都只適用于城郊或者河流周圍有多余土地的情況，對于河道狹窄、駁岸陡峭且硬質化、駁岸外無多余土地面積的城市河流不適用。因此，依然有待于提出ー種理想的城市河道硬質化駁岸的美化及生態修護裝置及方法。
發明內容
本發明的第一目的是提供ー種城市河道硬質化駁岸的美化及生態修護裝置。該設計用干城市內河道的硬質化駁岸，針對城市河流駁岸硬質化、水土失去連接、失去浄化功能、景觀效果差的問題提出生態學的解決技術方案。具體設計了ー種城市河道硬質化駁岸的生態美化修護裝置，綜合硬質化護坡技術、植被護坡技術和表面流濕地浄化水質技木，在不破壞水土護持和行洪安全的條件下，對城市陡峭的硬質化河道進行改造，達到景觀美化和生態凈化的目的。為了實現本發明目的，本發明采用如下技術方案
ー種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置，包括硬質化駁岸、嵌于硬質化駁岸內的若干個可替換生態磚箱，所述生態磚箱內設有生態土壤及植物種苗。
本發明所述的裝置，所述硬質化駁岸上設有與生態磚箱結構相匹配的開ロ，所述開ロ的末端可見駁岸下方的土壌。本發明所述的裝置，所述硬質化駁岸上設有與生態磚箱結構相匹配的開ロ，所述的開ロ面積為駁岸總面積的40 60% ;所述開ロ的末端可見駁岸下方的土壌。本發明所述的裝置，所述的生態磚箱呈規律分排設置，其中任意相鄰兩排的生態磚箱交錯排列。本發明所述的裝置，所述的生態磚箱的形狀包括但不限于為扁長方體或正方體，體積為0. 018-0. 036m3，如長寬高為40cmX40cmX 20cm。生態磚箱內生態土壤厚度為其高度的1AT1/4。具體生態磚箱的形狀、尺寸等可以依據實際情況而定，本發明對此不作詳細限定。本發明所述的裝置，所述生態磚箱靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤與駁岸土壤連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔，所述植物生長孔為25 IOOcm2的正方形，植物生長孔的總面積占其在生態磚箱所在面的1AT1/3。本發明所述的裝置，所述生態磚箱頂部設有5-10個進水孔，小孔尺寸為4 25cm2 ;生態磚箱的至少ー個側面在其高度1AT1/4以上處設置排水孔。此外，本發明所述的生態磚箱，頂部也可以為開放式，以接受更充沛的雨水和陽光。本發明所述的裝置，所述生態磚箱上方還設有能夠將供水管道和上部磚箱中流出的水匯集起來的導流壩。所述的導流壩可采用多種實現方式，如導流壩為長4cm，寬2cm的水泥條。本發明所述的裝置，所述硬質化駁岸的上表面鋪設在至少ー根供水管道，供水管道貼硬質化駁岸的一側開設若干個用于浸灌植物種苗的出水孔。本發明所述的裝置，所述的出水孔的直徑為0. 8-1. 5cm，優選1cm。本發明所述的裝置，所述的供水管道與水泵相連，該排水泵自河道取水。根據降雨量和植物生長態勢，控制水泵供水量，保證植物種苗正常生長。由于本發明所述的駁岸上表面設有供水管道，加上生態磚箱錯落排布，而且生態磚箱側面開孔有水流出，因此本發明對駁岸是否垂直并無嚴格要求，即使在垂直的駁岸上，下層分布的生態磚箱也依然能夠獲得足夠的水供植物生長；當然，傾斜的駁岸更有利于生態磚箱的安裝及維護。因此，本發明所述的裝置可以適用于各種形式的硬質化駁岸。此外，本發明所述供水管道的水優選從河道的上游抽取，經生態磚箱流回河里，從而能夠起到一定的水質凈化作用。本發明的第二目的在于提供ー種城市河道硬質化駁岸的美化及生態修護的方法。本發明的目的是采用以下的技術方案來實現的
ー種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復方法，包括如下步驟
(1)在硬質駁岸上開設若干個可嵌入可替換生態磚箱的開ロ，開ロ的末端可見駁岸下方的土壤；
(2)制備生態磚箱在生態磚箱底部鋪設相當于其高度1/6 1/4的生態土壤，混入植物種苗；生態磚箱頂部設有5-10個進水孔，小孔尺寸為4 25cm2 ;生態磚箱的至少ー個側面在其高度1AT1/4以上處設置排水孔；
(3 )將生態磚箱嵌入開口內并加以固定，上下排的生態磚箱交錯排列，保證每個生態磚箱均能夠得到灌溉水；所述生態磚箱靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤與駁岸土壌連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔，所述植物生長孔為25 IOOcm2的正方形，植物生長孔的總面積占其在生態磚箱所在面的1AT1/3。(4)生態磚箱的上方粘貼2個導流壩，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩為長4cm,寬2cm的水泥條；
(5)在駁岸表面鋪設至少一道與排水泵相連的供水管道，所述供水管道貼硬質化駁岸的一側開設若干個用于浸灌植物種苗的出水孔；
(6)根據降雨量和植物生長態勢，控制水泵供水量，保證植物種苗正常生長。借由上述技術方案，本發明至少具有下列優點及有益效果
本發明獲得ー種操作性強的新型的硬質化河道美化和生態修護的裝置及方法。該發明的主體材料是便宜易得、易于更換、可規模化生產的生態磚箱。生態磚箱的使用不僅聯通了河流與土壌，而且為駁岸植物的生長提供了條件，且不占用河道和岸帶土地，同時又保留了硬質化駁岸的水土護持和泄洪排水功能。供水管道的設置保證了生態磚箱中植物的長期生存，同時又能達到類似表面流濕地的水質凈化功能，達到清水還河的目的。因此，本發明可以為城市內陡峭硬質化河流駁岸的美化和生態凈化提供ー種新型易操作的方法，能推動硬質化河道生態改造技術的進展。
附圖1為本發明生態磚箱的主視 附圖2為本發明生態磚箱的橫截面示意 附圖3為城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置結構示意 其中，I為硬質化駁岸；1_1為駁岸土壤；2為生態磚箱；2-1為進水孔；2-2為排水孔；2-3為植物生長孔；2-4為生態土壤；3為供水管道；3-1為出水孔；4為植物種苗；5為導流壩；6為排水泵。
具體實施例方式實施例1城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置
如圖3所示的城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置結構示意圖，包括硬質化駁岸1、嵌于硬質化駁岸I內的若干個可替換生態磚箱2，所述生態磚箱2內設有生態土壤2-4及植物種苗4。其中，硬質化駁岸I上設有與生態磚箱2結構相匹配的開ロ，該開ロ的末端可見駁岸下方的土壌。所述的開ロ面積為駁岸總面積的60%。本實施例所示的裝置，所述的生態磚箱的形狀為扁長方體，所述的生態磚箱2長寬高為40cmX40cmX20cm，生態磚箱2內生態土壤2_4厚度為其高度的1/5。所述的生態磚箱呈規律分排設置，其中任意相鄰兩排的生態磚箱交錯排列。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤2-4與駁岸土壌1-1連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔2-3，所述植物生長孔2-3為25、64、100cm2大小不等的正方形，植物生長孔2_3的總面積占其在生態磚箱所在面的1/4。
本實施例所示的裝置，所述生態磚箱頂部設有8個進水孔2-1，小孔尺寸為16cm2 ；生態磚箱的至少ー個側面在其高度1/5以上處設置排水孔2-2。當生態磚箱2中水位達到1/5吋，側面排水孔2-2向外排水。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱2上方粘貼兩個導流壩5，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩5為長4cm，寬2cm的水泥條。本實施例所示的裝置，所述的駁岸表面鋪設一道供水管，所述供水管貼硬質化駁岸I的一側開設若干個用于浸灌植物種苗4的排水孔2-2。供水管道3采用UPVC材質的直徑IOcm的管子，長度根據施工現場情況決定；供水管道3的一端連接ー個排水泵；貼駁岸ー側的上端開ー排出水孔3-1，孔直徑0. 8-1. 5cm，數量根據現場情況而定。實施例2
如圖3所示的城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置結構示意圖，包括硬質化駁岸1、嵌于硬質化駁岸I內的若干個可替換生態磚箱2，所述生態磚箱2內設有生態土壤2-4及植物種苗4。其中，硬質化駁岸I上設有與生態磚箱2結構相匹配的開ロ，該開ロ的末端可見駁岸下方的土壌。所述的開ロ面積為駁岸總面積的40%。本實施例所示的裝置，所述的生態磚箱的形狀為正方體，所述的生態磚箱2體積為0. 018m3，生態磚箱2內生態土壤2-4厚度為其高度的1/6。所述的生態磚箱呈規律分排設置，其中任意相鄰兩排的生態磚箱交錯排列。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤2-4與駁岸土壌1-1連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔2-3，所述植物生長孔2-3為25cm2的正方形，植物生長孔2-3的總面積占其在生態磚箱所在面的1/6。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱頂部設有5個進水孔2-1，小孔尺寸為4cm2 ；生態磚箱的至少ー個側面在其高度1/6以上處設置排水孔2-2。當生態磚箱2中水位達到1/6時，側面排水孔2-2向外排水。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱2上方粘貼兩個導流壩5，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩5為長4cm，寬2cm的水泥條。本實施例所示的裝置，所述的駁岸表面鋪設一道供水管，所述供水管貼硬質化駁岸I的一側開設若干個用于浸灌植物種苗4的排水孔2-2。供水管道3采用UPVC材質的直徑IOcm的管子，長度根據施工現場情況決定；供水管道3的一端連接ー個排水泵；貼駁岸ー側的上端開ー排出水孔3-1，孔直徑0. 8-1. 5cm，數量根據現場情況而定。實施例3
如圖3所示的城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置結構示意圖，包括硬質化駁岸1、嵌于硬質化駁岸I內的若干個可替換生態磚箱2，所述生態磚箱2內設有生態土壤2-4及植物種苗4。其中，硬質化駁岸I上設有與生態磚箱2結構相匹配的開ロ，該開ロ的末端可見駁岸下方的土壌。所述的開ロ面積為駁岸總面積的50%。本實施例所示的裝置，所述的生態磚箱的形狀為扁長方體，所述生態磚箱2長寬高為40X30X20cm3，生態磚箱2內生態土壤2_4厚度為其高度的1/4。所述的生態磚箱呈規律分排設置，其中任意相鄰兩排的生態磚箱交錯排列。
本實施例所示的裝置，所述生態磚箱靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤2-4與駁岸土壌1-1連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔2-3，所述植物生長孔2-3為IOOcm2的正方形，植物生長孔2-3的總面積占其在生態磚箱所在面的1/3。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱頂部設有10個進水孔2-1，小孔尺寸為25cm2 ;生態磚箱的至少ー個側面在其高度1/4以上處設置排水孔2-2。當生態磚箱2中水位達到1/4吋，側面排水孔2-2向外排水。本實施例所示的裝置，所述生態磚箱2上方粘貼兩個導流壩5，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩5為長4cm，寬2cm的水泥條。本實施例所示的裝置，所述的駁岸表面鋪設一道供水管，所述供水管貼硬質化駁岸I的一側開設若干個用于浸灌植物種苗4的排水孔2-2。供水管道3采用UPVC材質的直徑IOcm的管子，長度根據施工現場情況決定；供水管道3的一端連接ー個排水泵；貼駁岸ー側的上端開ー排出水孔3-1，孔直徑0. 8-1. 5cm，數量根據現場情況而定。實施例4
城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復方法
(1)在硬質駁岸上開設若干個可嵌入可替換生態磚箱2的開ロ，開ロ的末端可見駁岸下方的土壤；
(2)制備生態磚箱2:在生態磚箱2內鋪設相當于其高度1/6 1/4的生態土壤2-4，混入植物種苗4 ;如圖2所示，生態磚箱2長寬高為40 X 30 X 20cm3，鑲嵌入硬質化駁岸I的一側開放，與駁岸原有土壤聯通；朝外的ー側上部開孔若干，孔為面積IOOcm2的正方形；生態磚箱2中鋪設5cm左右的生態土壤2-4，里面混入植物種質若干，植物種質可以是種子、塊莖、塊根、克隆莖等任何可萌發幼苗的形式；生態磚箱2垂直駁岸的朝上一面設有5-10個小孔，方便灌溉水進入，小孔4 25cm2 ;生態磚箱2垂直駁岸的一個側面上開孔，當生態磚箱2中水位達到1/6 1/4時，偵愐孔向外排水。(3)將生態磚箱2鑲嵌入駁岸開ロ，四周用水泥澆筑，將生態磚箱2固定。上下排的生態磚箱2交錯排列，保證每個生態磚箱2均能夠得到灌溉水；所述生態磚箱2靠近駁岸開ロ的一側開放使箱內生態土壤2-4與駁岸土壌1-1連接，另ー對立側的上部設有多個植物生長孔2-3，所述植物生長孔2-3為25 IOOcm2的正方形，植物生長孔2_3的總面積占其在生態磚箱2所在面的1/6 1/3。(4)生態磚箱2的上方粘貼2個導流壩5，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩5為長4cm,寬2cm的水泥條；
(5)在駁岸表面鋪設至少一道與排水泵6相連的供水管道3，所述供水管道3貼硬質化駁岸I的一側開設若干個用于浸灌植物種苗4的出水孔3-1 ；
(6)根據降雨量和植物生長態勢，控制排水泵6供水量，保證植物種苗4正常生長。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作ー些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置，其特征在于包括硬質化駁岸、嵌于硬質化駁岸內的若干個可替換生態磚箱，所述生態磚箱內設有生態土壤及植物種苗。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述硬質化駁岸上設有與生態磚箱結構相匹配的開口，所述的開口面積為駁岸總面積的40 60%;所述開口的末端可見駁岸下方的土壤。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的生態磚箱呈規律分排設置，其中任意相鄰兩排的生態磚箱交錯排列。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的生態磚箱的形狀為扁長方體或立方體，體積為0. 018-0. 036m3，生態磚箱內生態土壤厚度為其高度的1/6 1/4。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述生態磚箱靠近駁岸開口的一側開放使箱內生態土壤與駁岸土壤連接，另一對立側的上部設有多個植物生長孔，所述植物生長孔為25 IOOcm2的正方形，植物生長孔的總面積占其在生態磚箱所在面的1AT1/3。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述生態磚箱頂部設有5-10個進水孔，小孔尺寸為4 25cm2 ;生態磚箱的至少一個側面在其高度1AT1/4以上處設置排水孔。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述生態磚箱上方還設有能夠將供水管道和上部磚箱中流出的水匯集起來的導流壩。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述硬質化駁岸的上表面鋪設在至少一根供水管道，供水管道貼硬質化駁岸的一側開設若干個用于浸灌植物種苗的出水孔。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的排水管道與水泵相連。
10.一種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復方法，包括如下步驟 (1)在硬質駁岸上開設若干個可嵌入可替換生態磚箱的開口，開口的末端可見駁岸下方的土壤； (2)制備生態磚箱在生態磚箱底部鋪設相當于其高度1/6 1/4的生態土壤，混入植物種苗；生態磚箱頂部設有5-10個進水孔，小孔尺寸為4 25cm2 ;生態磚箱的至少一個側面在其高度1AT1/4以上處設置排水孔； (3 )將生態磚箱嵌入開口內并加以固定，上下排的生態磚箱交錯排列，保證每個生態磚箱均能夠得到灌溉水；所述生態磚箱靠近駁岸開口的一側開放使箱內生態土壤與駁岸土壤連接，另一對立側的上部設有多個植物生長孔，所述植物生長孔為25 IOOcm2的正方形，植物生長孔的總面積占其在生態磚箱所在面的1AT1/3 ； (4)生態磚箱的上方粘貼2個導流壩，將供水管和上部磚箱中流出的水匯集；導流壩為長4cm,寬2cm的水泥條； (5)在駁岸表面鋪設至少一道與排水泵相連的供水管道，所述供水管道貼硬質化駁岸的一側開設若干個用于浸灌植物種苗的出水孔； (6)根據降雨量和植物生長態勢，控制水泵供水量，保證植物種苗正常生長。
全文摘要
本發明提供了一種城市河道硬質化駁岸的美化和生態修復裝置，包括硬質化駁岸、嵌于硬質化駁岸內的若干個可替換生態磚箱以及鑲嵌入駁岸上端的供水管道，所述生態磚箱內設有生態土壤及植物種苗。生態磚箱的使用不僅聯通了河流與土壤，而且為駁岸植物的生長提供了條件，且不占用河道和岸帶土地，同時又保留了硬質化駁岸的水土護持和泄洪排水功能。供水管道的設置保證了生態磚箱中植物的長期生存，同時又能達到類似表面流濕地的水質凈化功能，達到清水還河的目的。因此，本發明可以為城市內陡峭硬質化河流駁岸的美化和生態凈化提供一種新型易操控的方法，能推動硬質化河道生態改造技術的進展。
文檔編號A01G9/02GK103061311SQ20131004056
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月3日 優先權日2013年2月3日
發明者關保華, 吳紅飛, 王旭, 卞斐 申請人:中國科學院南京地理與湖泊研究所