湖泊过渡带重建方法与流程

1.本发明涉及湖泊过渡带施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种湖泊过渡带重建方法。


背景技术：

2.湖泊过渡带是介于水陆之间的水陆两生生态系统，经常受到水位上下浮动的影响，在水陆过渡阶段受到的冲刷尤为严重，长期以来造成大面积的水土流失，植被更加难以扎根，岸坡生态系统遭到严重破坏。尤其是水位线波动范围大，风浪受季节、气候影响大的湖泊，植物种子易受水流冲刷流失而导致植物不能大面积存活，植被得不到有效的人工恢复，生态体系中具有关键作用的水-陆联系过渡带遭到破坏不能稳定长期存在。
3.现有的生态护岸形式如复合植草护坡、预制空心块护坡等抗冲性较差，难以抵挡大流大浪冲击。如土工格室护坡，绿化效果好，增加排水性能，施工快，造价低，但是材料不环保，对地形要求较高；如石笼网生态护坡透水性好，抗震性好，但是绿化面积有限；生态袋型生态护坡施工简便，植被恢复较好，但是生态袋不耐用，抗冲刷能力较差。这些生态护岸形式均存在各自的问题，无法完全解决现有湖泊过渡带持续、稳定、健康护岸的现实问题。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种湖泊过渡带重建方法，包括以下步骤：
6.步骤一、沿湖泊两岸向湖泊中心的方向修建混凝土斜坡；
7.步骤二、沿所述混凝土斜坡上表面铺设碎石层，所述碎石层采用胶凝剂粘结；
8.步骤三、根据湖泊的水位线波动范围设置水上生态层、两栖生态层以及水下生态层，其中，水位线波动范围之上为水上生态层，水位线波动范围之下为水下生态层，位于二者之间为两栖生态层；
9.步骤四、位于水上生态层范围的所述碎石层上表面铺设土壤层，对应的在碎石层和土壤层上间隔预留多个种植管预留孔，在所述种植管预孔内可拆卸安装种植管单元，在所述种植管内填充水上植物种子和营养剂，在所述碎石层内埋设引水结构向所述种植管单元引水；
10.步骤五、位于所述两栖生态层和所述水下生态层范围的碎石层以及混凝土层上预埋多个固定柱，将多个种植框单元分别固定于多个固定柱上，在位于两栖生态层的种植框单元内填充两栖植物种子和营养剂，在位于水下生态层的种植框单元内填充水下植物种子和营养剂。
11.优选的是，将所述混凝土斜坡修建为沿湖泊陆岸至湖泊中心的方向依次为水平衔接段、斜坡段以及水平延伸段。
12.优选的是，步骤四中的种植管预留孔呈圆柱形，步骤四中的种植管单元包括：
13.安装筒，其同轴伸入所述种植管预留孔内，安装筒底部封闭，在安装筒侧壁上预留多个进水孔和至少一个引水连接口，将引水连接口与所述引水结构连接；
14.吸水层，其敷设在所述安装筒内侧壁上；
15.内筒，其同轴伸入吸水层围成的柱形内，在内筒侧壁上预留多个进水孔，水上植物种子和营养剂填充在内筒内。
16.优选的是，步骤四中的种植管单元还包括具有螺纹孔的环形的管盖，在管盖中间的空心部平铺固定保护网，管盖与安装筒通过螺栓与螺母的连接方式固定。
17.优选的是，步骤四中的引水结构包括多个引水管和填充在引水管内的吸水材料，在引水管的侧壁上开设有多个通孔，沿湖泊两岸向湖泊中心的方向上的相邻两个种植管之间连接有至少一个引水管，引水管端部与内筒的引水连接口对接，位于最靠近湖泊中的引水管伸出在碎石层，并且延伸至湖泊的水中。
18.优选的是，步骤五中的种植框单元包括预制的混凝土垫层，其上表面中间开设有种植槽，在种槽内填充两栖植物种子和营养剂，或水下植物种子和营养剂，在种植槽上盖设保护网，其中，混凝土垫层与固定柱采用浇注混凝土的方式固定，固定注下端伸入湖泊底部。
19.优选的是，还包括在步骤五中的混凝土垫层上表面周缘上预设多个护苗挡浪结构，护苗挡浪结构包括：
20.第一挡板，其呈类圆柱形，所术第一挡板靠近湖泊陆岸的一侧高于其靠近湖泊中心的一侧，并且所述第一挡板的两侧均呈朝向湖泊中心凸起的状态，所述第一挡板上沿其两侧中心连线的方向开设有第一抗浪孔；
21.第二挡板，其相对所述第一挡板设置于靠近湖泊陆岸的一侧，所述第二挡板顶部至所述混凝土垫层的距离小于所述第一挡板顶部至混凝土垫层的距离；
22.以及，位于第一挡板和第二挡板之间的混凝土垫层上预留开设上下贯通的第二抗浪孔；
23.以及，混凝土垫层底部预制成具有多个凹槽的形状。
24.优选的是，步骤五中各类种子和营养剂的填充方法包括：将对应的种子、营养剂、纤维素支撑物混合，分包至多个编织袋内并封口，将多个编织袋依次填充至内筒内。
25.本发明至少包括以下有益效果：通过据于水位线波动范围来有机建立三种植物生长模式，有利于多种生态系统的精准布置，以及有利多种生态系统的协同生长，以及采用种植管单元和种植框两种种植形式，克服被水流冲断的缺陷，尤其是在重建初期，各生态系统的植物种子、幼苗均很脆弱，成活率受水流影响较大。
26.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
27.图1为本发明的其中一种技术方案的所述过渡带的侧面结构示意图；
28.图2为本发明的其中一种技术方案的所述种植管单元的细节图；
29.图3为本发明的其中一种技术方案的所述安装筒的细节图；
30.图4为本发明的其中一种技术方案的所述种植框单元的侧面结构示意图；
31.图5为本发明的其中一种技术方案的所述种植框单元的俯视图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
33.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.如图1～5所示，本发明提供一种湖泊过渡带重建方法，包括以下步骤：
35.步骤一、沿湖泊两岸向湖泊中心的方向修建混凝土斜坡1，混凝土斜坡1优选修建成类l形，即沿湖泊陆岸至湖泊中心的方向依次修建水平衔接段、斜坡段以及水平延伸段，水平衔接段和一部分斜坡段位于湖泊水位线波动范围上方，用于承载水上植物的生长，水平延伸段和一部分斜坡段则位于湖泊水位线波动范围下方，用于承载两栖植物和水下植物的生长，分段设置有利于多种生态系统的精准布置，以及有利多种生态系统的协同生长。
36.步骤二、沿所述混凝土斜坡1上表面铺设碎石层2，所述碎石层2采用胶凝剂粘结，胶凝剂通常采用水泥、粉煤灰和水混合得到，然后与碎石混合均匀，干燥后即得碎石层2。其中，碎石优选粒径范围为3～10cm。碎石层2中形成众多间隙，可供各种生态系统的植物的根系生长。采用胶凝剂粘结的是为了提升碎石层2的抗冲刷能力，减少碎石流失。
37.步骤三、根据湖泊的水位线波动范围设置水上生态层、两栖生态层以及水下生态层，其中，水位线波动范围之上为水上生态层，水位线波动范围之下为水下生态层，位于二者之间为两栖生态层；因为每个湖泊的水位线波动程度不同，因此，不位线波动范围也不同，通常采用综合待建湖泊3～5年内水位线波动的平均范围设置。水上生态层、两栖生态层以及水下生态层分别种植水上植物、水陆均能生长的植物以及水下植物。图1中的三条线分别为水位线波动上线100、水位线波动下线300、平常水位线200。
38.步骤四、位于水上生态层范围的所述碎石层2上表面铺设土壤层3，对应的在碎石层2和土壤层3上间隔预留多个种植管预留孔，在所述种植管预孔内可拆卸安装种植管单元5，在所述种植管内填充水上植物种子和营养剂，在所述碎石层2内埋设引水结构6向所述种植管单元5引水；土壤层3的厚度通常为15～25cm，以满足水上植物的生长需求。采用可拆卸的种植管单元5安装方式可以根据景观建设需要更换种植品种。
39.步骤五、位于所述两栖生态层和所述水下生态层范围的碎石层2以及混凝土层上预埋多个固定柱4，将多个种植框单元7分别固定于多个固定柱4上，在位于两栖生态层的种植框单元7内填充两栖植物种子和营养剂，在位于水下生态层的种植框单元7内填充水下植物种子和营养剂。由于湖泊内存在的水的冲刷作用，采用固定柱4的方式固定种植框单元7有利于提升种植框单元7的稳定。采用种植框单元7的种植形式有利于水下植物的生态稳定性，不易被水流冲断，尤其是在重建初期，各生态系统的植物种子、幼苗均很脆弱，成活率受水流影响较大。
40.在上述技术方案中，通过据于水位线波动范围来有机建立三种植物生长模式，有
利于多种生态系统的精准布置，以及有利多种生态系统的协同生长，以及采用种植管单元5和种植框两种种植形式，克服被水流冲断的缺陷，尤其是在重建初期，各生态系统的植物种子、幼苗均很脆弱，成活率受水流影响较大。
41.在另一种技术方案中步骤四中的种植管预留孔呈圆柱形，步骤四中的种植管单元5包括：
42.安装筒51，其同轴伸入所述种植管预留孔内，安装筒51底部封闭，在安装筒51侧壁上预留多个进水孔52和至少一个引水连接口53，将引水连接口53与所述引水结构6连接；
43.吸水层54，其敷设在所述安装筒51内侧壁上；吸水层54通常采用多层无纺布，无纺布之间填充碎棉布、旧棉花、碎旧衣服，碎棉布、旧棉花、碎旧衣服原料主要来源于废品回收。
44.内筒55，其同轴伸入吸水层54围成的柱形内，在内筒55侧壁上预留多个进水孔52，水上植物种子和营养剂填充在内筒55内。
45.上述方案中提供了一种种植管单元5的实现方式，安装筒51分布于土壤层3和碎石层2，碎石层2有利于安装筒51的固定，从而可以限制内筒55的位置。土壤层3具有丰富的营养资源，在水的协助下，土壤层3的营养素经过安装筒51的进水孔52、吸水层54，最终进入内筒55，从而向水上植物种子提供营养。水上植物的水主要是由引水结构6引至湖泊内的水，经吸水层54到达水上植物种子。
46.步骤四中的种植管单元5还包括具有螺纹孔的环形的管盖56，在管盖56中间的空心部平铺固定保护网73，管盖56与安装筒51通过螺栓与螺母的连接方式固定。通过设置管盖56可以保护吸水层54，保护网73主要作用是防止行上踩踏，以及在幼苗期被风浪吹走。
47.在另一种技术方案中，步骤四中的引水结构6包括多个引水管61和填充在引水管61内的吸水材料62，在引水管61的侧壁上开设有多个通孔，沿湖泊两岸向湖泊中心的方向上的相邻两个种植管之间连接有至少一个引水管61，引水管61端部与内筒55的引水连接口53对接，位于最靠近湖泊中的引水管61伸出在碎石层2，并且延伸至湖泊的水中。
48.上述技术方案中提供了引水结构6的一种实现方式，通过引水结构6可以将湖泊中的最终引入至内筒55，为水上植物提供水分，从而实现水上植物无需要人工灌溉，也能吸收到充足的水分。引水管61通常采用硬质塑料管，通孔的孔径范围优选为3～10mm，从而有利水分从通孔进入被吸水材料62吸收，吸水材料62可以采用稻草、落叶、枯枝等稍微粉粉碎后，混合一些碎棉布、旧棉花、碎旧衣服。
49.在另一种技术方案中，步骤五中的种植框单元7包括预制的混凝土垫层71，其上表面中间开设有种植槽72，在种槽内填充两栖植物种子和营养剂，或水下植物种子和营养剂，在种植槽72上盖设保护网73，其中，混凝土垫层71与固定柱4采用浇注混凝土的方式固定，固定注下端伸入湖泊底部。种植槽72和保护网73的的联合设置可以有效阻挡水流对种植槽72内植物的冲击，从而提高种子的成活率。
50.混凝土垫层71上预埋钢链，相邻几个混凝土垫层71之间的钢链锁于一起，可以提升混凝土垫层71的抗浪能力。
51.混凝土垫层71上表面周缘上预设多个护苗挡浪结构8，护苗挡浪结构8包括：
52.第一挡板81，其呈类圆柱形，所术第一挡板81靠近湖泊陆岸的一侧高于其靠近湖泊中心的一侧，并且所述第一挡板81的两侧均呈朝向湖泊中心凸起的状态，所述第一挡板
81上沿其两侧中心连线的方向开设有第一抗浪孔82；第一挡板81的形状能够很好的对浪潮起到分流切割的作用，降低水流的余能。
53.第二挡板83，其相对所述第一挡板81设置于靠近湖泊陆岸的一侧，所述第二挡板83顶部至所述混凝土垫层71的距离小于所述第一挡板81顶部至混凝土垫层71的距离；第二挡板83与第一挡板81相结合形成高度上的落差，形成微跌差消能。
54.以及，位于第一挡板81和第二挡板83之间的混凝土垫层71上预留开设上下贯通的第二抗浪孔84；第二抗浪孔84用于排除混凝土底部的渗透压力和富裕积水，从而减小脉动效应，从而可以应对更大幅度的水深水压波动。
55.以及，混凝土垫层71底部预制成具有多个凹槽的形状。使混凝土垫层71与碎石层2之间连接更紧密，提升混凝土垫层71稳定性。
56.在上述技术方案中，由于受到季节的影响，湖泊的浪时大时小，当浪较大时，对植物的影响是致命的。因此，在种植槽72附近设置护苗挡浪结构8，可以有效消能挡浪，保护种植槽72内的植物，并且可以提升整个湖泊陆岸的安全性。
57.在另一种技术方案中，步骤五中各类种子和营养剂的填充方法包括：将对应的种子、营养剂、纤维素支撑物混合，分包至多个编织袋内并封口，将多个编织袋依次填充至内筒55内。还可以在编织袋内混合ets复合菌，ets复合菌通常包括多种放线菌、氨氮分解菌、硝化菌、反硝化菌、亚硝酸盐降解菌、纤维分解菌、多种光合菌、多种乳酸菌、低温分解菌、嗜盐菌等功能菌，可以快速降解湖泊中的氨氮、总磷、cod及其它污染物，并恢复水体自净能力，减少水体污泥含量，减少有害气体，而且ets复合菌可以为植物根系生长提供必要养分。将各原料以编织袋封闭的形式填充至内筒55，减少种子受外部环境的影响，保护其健康出芽，生长。
58.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.湖泊过渡带重建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、沿湖泊两岸向湖泊中心的方向修建混凝土斜坡；步骤二、沿所述混凝土斜坡上表面铺设碎石层，所述碎石层采用胶凝剂粘结；步骤三、根据湖泊的水位线波动范围设置水上生态层、两栖生态层以及水下生态层，其中，水位线波动范围之上为水上生态层，水位线波动范围之下为水下生态层，位于二者之间为两栖生态层；步骤四、位于水上生态层范围的所述碎石层上表面铺设土壤层，对应的在碎石层和土壤层上间隔预留多个种植管预留孔，在所述种植管预孔内可拆卸安装种植管单元，在所述种植管内填充水上植物种子和营养剂，在所述碎石层内埋设引水结构向所述种植管单元引水；步骤五、位于所述两栖生态层和所述水下生态层范围的碎石层以及混凝土层上预埋多个固定柱，将多个种植框单元分别固定于多个固定柱上，在位于两栖生态层的种植框单元内填充两栖植物种子和营养剂，在位于水下生态层的种植框单元内填充水下植物种子和营养剂。2.如权利要求1所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，将所述混凝土斜坡修建为沿湖泊陆岸至湖泊中心的方向依次为水平衔接段、斜坡段以及水平延伸段。3.如权利要求1所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，步骤四中的种植管预留孔呈圆柱形，步骤四中的种植管单元包括：安装筒，其同轴伸入所述种植管预留孔内，安装筒底部封闭，在安装筒侧壁上预留多个进水孔和至少一个引水连接口，将引水连接口与所述引水结构连接；吸水层，其敷设在所述安装筒内侧壁上；内筒，其同轴伸入吸水层围成的柱形内，在内筒侧壁上预留多个进水孔，水上植物种子和营养剂填充在内筒内。4.如权利要求3所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，步骤四中的种植管单元还包括具有螺纹孔的环形的管盖，在管盖中间的空心部平铺固定保护网，管盖与安装筒通过螺栓与螺母的连接方式固定。5.如权利要求3所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，步骤四中的引水结构包括多个引水管和填充在引水管内的吸水材料，在引水管的侧壁上开设有多个通孔，沿湖泊两岸向湖泊中心的方向上的相邻两个种植管之间连接有至少一个引水管，引水管端部与内筒的引水连接口对接，位于最靠近湖泊中的引水管伸出在碎石层，并且延伸至湖泊的水中。6.如权利要求1所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，步骤五中的种植框单元包括预制的混凝土垫层，其上表面中间开设有种植槽，在种槽内填充两栖植物种子和营养剂，或水下植物种子和营养剂，在种植槽上盖设保护网，其中，混凝土垫层与固定柱采用浇注混凝土的方式固定，固定注下端伸入湖泊底部。7.如权利要求6所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，还包括在步骤五中的混凝土垫层上表面周缘上预设多个护苗挡浪结构，护苗挡浪结构包括：第一挡板，其呈类圆柱形，所术第一挡板靠近湖泊陆岸的一侧高于其靠近湖泊中心的一侧，并且所述第一挡板的两侧均呈朝向湖泊中心凸起的状态，所述第一挡板上沿其两侧中心连线的方向开设有第一抗浪孔；
第二挡板，其相对所述第一挡板设置于靠近湖泊陆岸的一侧，所述第二挡板顶部至所述混凝土垫层的距离小于所述第一挡板顶部至混凝土垫层的距离；以及，位于第一挡板和第二挡板之间的混凝土垫层上预留开设上下贯通的第二抗浪孔；以及，混凝土垫层底部预制成具有多个凹槽的形状。8.如权利要求3所述的湖泊过渡带重建方法，其特征在于，步骤五中各类种子和营养剂的填充方法包括：将对应的种子、营养剂、纤维素支撑物混合，分包至多个编织袋内并封口，将多个编织袋依次填充至内筒内。

技术总结
本发明公开了一种湖泊过渡带重建方法，包括：步骤一、修建混凝土斜坡；步骤二、沿混凝土斜坡上表面铺设碎石层；步骤三、根据湖泊的水位线波动范围设置水上生态层、两栖生态层以及水下生态层；步骤四、位于水上生态层范围的碎石层上表面铺设土壤层，间隔预留多个种植管预留孔，在种植管预孔内可拆卸安装种植管单元，在种植管内填充水上植物种子和营养剂，在碎石层内埋设引水结构；步骤五、位于两栖生态层和水下生态层范围的碎石层以及混凝土层上预埋多个固定柱，将多个种植框单元分别固定于多个固定柱上，在种植框单元内填充两栖植物种子和营养剂或水下植物种子和营养剂。本发明具有多种生态系统的协同生长，以及克服被水流冲断的缺陷有益效果。缺陷有益效果。缺陷有益效果。


技术研发人员：赵丽娜 张有锁 董道武 张磊 李大伟 李彦君 刘志杰 冯晨
受保护的技术使用者：中交（苏州）城市开发建设有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/24