具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸

摘要

本发明公开了一种具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸，以海平面为基准面，人工海岸的底部标高-2.5m，顶部标高5.5m，坡度1∶1.5；在海岸主体两侧的水平位置设置有透水层；在透水层的上方及底部设置有生态型岸体材料；在临海一侧的生态型岸体材料的表面设置有生能型消波块，构成人工海岸临海一侧的表面层；在临港一侧的的表面设置有临港表面层；海岸主体的顶部设置有填土、植被层；临海一侧还设置有潜堤和人工鱼礁。本发明有效地对海水进行污染控制，实现了海岸水面生态、坡面生态和岸顶生态的构建。

权利要求

1.一种具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸，包括梯形结构的海岸主体（7），其特征在于，以海平面为基准面，人工海岸的底部标高-2.5m，顶部标高5.5m，坡度为

1:1.5；在梯形人工海岸的海岸主体（7）上铺设透水层（4），透水层（4）的水平长度为7m，厚

0.4m，透水层（4）与海岸主体（7）相接的一端沿海岸主体的表面向上延伸至接近海岸主体的顶部；在透水层（4）的上方及底部设置有生态型岸体材料（3）；在临海一侧的生态型岸体材料（3）的表面设置有生能型消波块（5），生能型消波块（5）厚0.8m，构成人工海岸临海一侧的表面层；在临港一侧的生态型岸体材料（3）的表面设置有临港表面层（8），临港表面层（8）为多孔材料和无纺布构建；在海岸主体（7）的顶部设置有填土、植被层（6），填土厚1m，植被层为耐盐碱植物；

所述透水层（4）为石料或混凝土块构建；

所述生态型岸体材料（3）为沸石、改性膨润土、多孔活性炭及光催化材料，该岸体材料由土工布包裹并置于石笼中，逐层填置；

所述生能型消波块（5）具有孔隙结构且有良好的消波性能，内层为多孔填料填置；

在临海一侧，距人工海岸10m处设置有潜堤（1），潜堤（1）顶部标高-0.5m、底宽3m，为梯形槽型结构，采用碎石构建；

在潜堤（1）与人工海岸之间设置有人工鱼礁（2），在人工鱼礁（2）中设置有大型藻类。

2.根据权利要求1的具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸，其特征在于，所述填土、植被层（6）的耐盐碱植物为盐地碱蓬、柽柳、沙打旺或者紫花苜蓿。

3.根据权利要求1的具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸，其特征在于，所述人工鱼礁（2）可以根据具体情况设置为2～7个不等。

说明书

具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸

技术领域

[0001] 本发明是关于海岸防护构筑物的，具体涉及一种具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸。

背景技术

[0002] 随着用地需求的不断增加，围海造陆成为缓解土地资源紧缺的重要途径。2008年国家海洋局开展的沿海开发强度、近岸海域综合环境质量及海洋生态脆弱区评价工作结果显示沿海岸线人工化指数达到0.38。渤海湾大部分岸线已为人工岸线，像天津市自然岸线已经全部消失，均为海挡、堤坝、码头等人工岸线。虽然围海造陆有效缓解了经济发展中建设用地不足的矛盾，但是自然海岸被人工改造也对海岸自然环境和生态系统带来了巨大的压力，如海岸生态系统退化、海洋环境污染加剧、重要渔业资源破坏、海岸自然景观破坏等。因此，构建出具有生态功能的人工海岸就显得至关重要。

[0003] 目前，对于海岸带生态功能的恢复和构建，国内外已经开展过大量研究并取得一些成果。颇具代表性的工程技术有人工造堤技术、人工鱼礁和护滩技术、土壤修复技术、水体修复技术、植物选育和培植技术等，为修复和重建海岸带生态环境提供技术支持。其中，结合盐碱地治理技术和植被恢复重建技术是滨海重盐渍地区生态重建的基础，美国还就此开发出了灌溉洗盐、暗管排水等技术。尽管国内外对海岸带的保护已有不少工程技术和研究成果，但这些技术成果往往注重于海岸滩地的保护，而对水泥化、混凝土化人工海岸的生态功能构建的研究和实践还很少。

[0004] 与生态型人工海岸构建技术相类似的还有生态护坡技术，国内外在生态防护与稳定方面也已出现了相当多的专利。赵桂元等人发明了一种高陡边坡生态防护方法（CN101696574A），可抑制水土流失、维护生态平衡，并适用高陡且不稳定的坡面。柳丽娜设计了一种边坡生态防护结构（CN201053121），其特征是种植袋沿坡体表面交错叠置，上下、左右相邻的种植袋之间通过链接扣板加固连接，使得植物在种植袋上稳定的自然生长。叶建军利用有害植物资源凤眼莲的干燥碎片为干植物基体制成的边坡绿化植生毯（CN201048485），能有效防止边坡的水土流失，为植物提供充足的营养。上述这些生态防护方法或结构都有各自的优势和特点，但均不适用于海岸地区，且未涉及污染控制或污染控制效果有限。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种具有控制污染及岸体自净功能的人工海岸，从而构建一种具有纳潮及改善海岸生态、提高环境效益的生态型人工海岸。

[0006] 本发明通过如下技术方案予以实现。

[0007] 一种具有控制污染及岸体自净功能的生态型人工海岸，包括梯形结构的海岸主体7，其特征在于，以海平面为基准面，人工海岸的底部标高-2.5m，顶部标高5.5m，坡度为1:1.5；在梯形人工海岸的海岸主体7上铺设透水层4，透水层4的水平长度为7m，厚0.4m，透水层4与海岸主体7相接的一端沿海岸主体的表面向上延伸至接近海岸主体的顶部；在透水层4的上方及底部设置有生态型岸体材料3；在临海一侧的生态型岸体材料（3）的表面设置有生能型消波块5，生能型消波块5厚0.8m，构成人工海岸临海一侧的表面层；在临港一侧的生态型岸体材料3的表面设置有临港表面层8，临港表面层8为多孔材料和无纺布构建；在海岸主体7的顶部设置有填土、植被层6，填土厚1m，植被层为耐盐碱植物；

[0008] 所述透水层4为石料或混凝土块构建；

[0009] 所述生态型岸体材料3为沸石、改性膨润土、多孔活性炭及光催化材料，该岸体材料由土工布包裹并置于石笼中，逐层填置；

[0010] 所述生能型消波块5具有孔隙结构且有良好的消波性能，内层为多孔填料填置；

[0011] 在临海一侧，距人工海岸10m处设置有潜堤1，潜堤1顶部标高-0.5m、底宽3m，为梯形槽型结构，采用碎石构建；

[0012] 在潜堤1与人工海岸之间设置有人工鱼礁2，在人工鱼礁2中设置有大型藻类。

[0013] 所述填土、植被层6的耐盐碱植物为盐地碱蓬、柽柳、沙打旺或者紫花苜蓿。

[0014] 所述人工鱼礁2可以根据具体情况设置为2～7个不等。

[0015] 本发明的有益效果是，构建了一种具有纳潮、改善海岸生态、提高环境效益功能的生态型人工海岸，有效地对海水进行污染控制，实现了海岸水面生态、坡面生态和岸顶生态的构建。

附图说明

[0016] 图1是本发明生态型人工海岸的结构示意图。

[0017] 图中附图标记如下：

[0018] 1————潜堤 2————人工鱼礁

[0019] 3————生态型岸体材料 4————透水层

[0020] 5————生能型消波块 6————填土、植被层

[0021] 7————海岸主体 8————临港表面层

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

[0023] 在天津临港经济区梯形防波堤上构建生态型人工海岸，防波堤一侧临海，另一侧为港池。以海平面作为基准面，人工海岸的坡度为1:1.5，底部标高-2.5m，顶部标高5.5m，海水平均水位2.56m，平均高水位4.3m，平均低水位0.5m。

[0024] 如图1所示，在梯形人工海岸的海岸主体7上铺设透水层4，透水层4用石料或混凝土块构建，透水层4的水平长度为7m，底部标高为2.6m，厚0.4m。透水层4的上方及底部铺设生态型岸体材料3，包括沸石、改性膨润土、多孔活性炭及光催化材料，生态型岸体材料由土工布包裹并置于石笼中，逐层填置。本发明在人工海岸低水位和高水位之间的岸坡上进行污染控制，水位降低时，海水在重力作用下通过生态型岸体材料3，再由透水层4流回海内，形成污染控制循环。生态型岸体材料是具有自净功能的生态型材料如光催化材料，可对某些污染物进行降解；同时，生态型岸体材料具有孔隙结构，可作为生物的载体，对海水中的污染物进行生物降解。

[0025] 临海一侧岸体外层采用生能型消波块5砌成，生能型消波块5厚度为0.8m，具有孔隙结构且具有良好的消波性能，内层用多孔填料填置。临港一侧的岸体结构与临海一侧的岸体结构基本一致，由于港池一侧波浪较小，外侧不设置生能型消波块，内层仍填充生态型岸体材料，外层用石块垒成临港表面层8。

[0026] 临海一侧，距透水层10m处设置潜堤1，潜堤1为顶部标高-0.5m、底宽3m的梯形槽型结构，用碎石构建。潜堤1的作用是衰减波浪能量或改变其行进方向，可减少岸体材料受波浪的侵蚀，槽型结构同其它结构相比具有更优良的消散波能效率。同时，潜堤1与人工海岸之间设置有人工鱼礁2，人工鱼礁2可以根据具体情况设置为2～7个不等，在人工鱼礁2中移植大型藻类，潜堤1本身的孔隙结构可作为海洋生物着生基质，使潜堤1与人工鱼礁2之间形成藻场。

[0027] 人工海岸高水位上方为填土、植被层6，填土1m，种植耐盐碱植物，包括盐地碱蓬、柽柳、沙打旺、紫花苜蓿等。通过收集雨水和采取其它补充淡水措施收集淡水，淡水通过滴灌方式配水，保证植物需水要求，使其具有生态功能及景观美化功能。

[0028] 生态型人工海岸相关技术参数：坝顶宽4.4m，标高6.5m，斜坡坡度1：2.9；透水层水平长度7m，厚0.4m，底部标高2.6m；消波块厚0.8m；浅堤顶部标高-0.5m，底宽3m，距堤坝10m。