[发明专利]适用于城市河道的阶梯型生态景观拦水坝及其修建方法

说明书

技术领域

本发明涉及拦水坝修建技术领域，特别涉及一种适用于城市河道的阶梯型生态景观拦水坝及其修建方法。

背景技术

随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高，人们对其居住环境的要求也日益增高。城市河流在维持城市生态环境上占有重要的地位，河流水环境的好坏影响着城市环境质量。传统的河道整治以防洪排涝为主，往往忽略了河流自身的生物环境功能，包括泥沙的推移，栖息地环境功能，环境净化，维持自然生态系统的结构与过程等，以及尚未考虑城市河道的景观性问题。

在城市河道整治中，常常修建橡胶坝、闸坝等拦河建筑物。建设拦河建筑物会使得河道的生态与环境发生了变化，而这种变化具有双重性，即会引起正面影响和负面影响。正面影响方面：建设拦水建筑物可以保证灌溉供水需要，可以改善居住环境，可以调节灌区气候，可以防止水土流失等。负面影响方面：建设拦水建筑物会使得河道水量水质发生变化，进而造成水体自身净化能力降低，水体污染加剧；会阻断了鱼类通道，使得生物多样性退化；会使得坝前壅水，流速减小，形成静水区，进而出现坝体上游河道淤积，水质黑臭等众多环境问题等。目前，在河道污染水质修复的主要途径是利用上游水流流经拦河建筑物过程中的掺气，加速水体复氧过程，增大水体中的容解氧的水平，恢复水体中好氧生物的活力，进而使得水体自身净化能力有所增强。然而，采用该方法只能对坝体下游附近一段河道的水体净化有所作用，坝体上游河道的环境污染问题还是不能得到有效解决。为了满足鱼类的过坝要求，在汛期能实现输沙，常常在坝底设计了鱼孔。但是，鱼孔一般采用不同管径的塑料管或混凝土管，为了保证坝体安全，其管径大小是有限的，极易被上游杂物和淤泥堵塞。由于其设计在坝底，也较难被发现。

随着河流的功能的扩展，河流整治要考虑的因素大大增加，而传统的河道治理已经不能满足河流可持续发展的需要。所以，开展兼顾河道生态和河道景观问题，采用立体化和多元化进行拦河建筑物设计，具有一定的社会效益。

综上所述，提供一种在满足传统河道治理的基础上能够同时改善和维护城市良好的生态环境的拦河建筑物及其修建方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种在满足传统河道治理的基础上能够同时改善城市良好的生态环境和形成河道景观的拦河建筑物及其修建方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于城市河道的阶梯型生态景观拦水坝及其修建方法。所述适用于城市河道的阶梯型生态景观拦水坝，包括拦水坝本体，所述拦水坝本体包括迎水面、背水面、顶面和底面，其特征在于，所述顶面为水平面；

所述迎水面为一个垂直所述顶面的平面，所述迎水面的高度为拦水坝本体的高度H；

所述背水面为阶梯型，包括沿顶面依次连接设置的一级过渡台阶和至少一级标准台阶；

所述标准台阶的高度h和宽度b的比为0.6～0.7；

所述过渡台阶的高度h0与所述标准台阶的高度h相同；

所述过渡台阶的高度h0和宽度b0的比为所述标准台阶的高度h和宽度b的比的三分之二。

优选地，所述标准台阶的级数N=(H-h0)/h，其中，H为拦水坝本体的高度，h0为过渡台阶的高度，h为标准台阶的高度，所述标准台阶的级数N大于5。

优选地，所述顶面的宽度B0为过渡台阶的宽度b0的1.1～1.2倍。

优选地，所述底面的宽度B由以下公式计算得出：B=B0+b0+（N-1）*b，其中，B0为顶面的宽度，b0为过渡台阶的宽度，b为标准台阶的宽度，N为标准台阶的级数。

优选地，所述顶面与所述背水面之间的坡度i=H/B，其中，H为拦水坝本体的高度，B为底面的宽度，坡度i的值为0.5～1。

优选地，所述拦水坝本体的长度L1为河道宽度L的85%～90%，并且，所述拦水坝本体的一端与河道的一个岸边接触。

本发明提供的另一技术方案为：一种修建方法，用于修建适用于城市河道的阶梯型生态景观拦水坝，所述修建方法包括如下步骤：

选择河床位置修建拦水坝，确定选址的河床位置的河道宽度L；

确定拦水坝本体的高度H；

构建标准台阶的高度h，并对每级标准台阶的宽度b进行计算，使标准台阶的高宽比在0.6～0.7之间；同时，设定过渡台阶的高度h0等于标准台阶的高度h，过渡台阶的高宽比为所述标准台阶的高宽比的三分之二，从而设定过渡台阶的宽度b0；