本發明屬于沙漠區大型河道堤防生態防護領域，設計了一種干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸。

背景技術：

塔里木河地處我國干旱內陸區，是我國最長的內流河，補給水源主要是高山冰雪融水，具有夏汛冬枯、生態脆弱的特點，途經地區沙化嚴重，以流域特殊的地形地貌特點和生態荒漠化等環境問題著稱于世。歷史上，塔里木河是一條著名的沙漠區游蕩型河流，河床邊界物質抗沖性弱，河岸周邊土質多為細沙土，植被覆蓋率低，受風沙的影響明顯，河床對水流的約束性很差。特別針對于新其滿河段以上，即阿拉爾-沙雅縣鹿場河段，中心河槽河身寬淺，心灘眾多，汊道縱橫，主流河段搖擺不定，其游蕩型特征明顯。

游蕩型河流平面演變的一個重要特點是主流搖擺不定，河勢變化劇烈。由于河床邊界多由易沖刷的細沙組成，尤其是在汛期河床出現大淤大沖，縱向沖淤幅度大，且橫向擺動強烈，因游蕩型河道多為地上河，防洪方面壓力很大，并造成沿河地區的內澇和鹽漬化，故對其治理是國民經濟建設所急需。由于歷史和地理原因，以往對這類河段的研究較少，大多防護工程的修建很少能取得顯著性成效，近幾年塔里木河干流來水量增加和河道泥沙淤積，干流河道堤防每年都有被洪水侵蝕的危險，這對自治區內的農業灌溉和人口聚集區的生活用水造成了嚴重威脅。

對于游蕩型河流河道穩定性維持和護岸的修復，相比工程措施，生態堤防具有投資少，施工簡單，方法靈活等優勢。因此急需提出一種適宜推廣的生態護岸系統，為塔里木河干流堤防防護措施多樣化和多元化以及防風固沙，保障干流堤防安全提供技術支撐。然而塔里木河流域氣候干旱、劇烈的風沙使河流河岸漂移的特征給河流的堤防和護岸建立帶來了極大的阻礙。

技術實現要素：

本發明提出一種游蕩型河流生態護岸，汛期收集溢出河道的來水，通過太陽能提供的電能帶動地下滴灌系統為河道兩側的防護林灌溉，通過荒漠植被根系的錨固力作用來提高土壤的抗侵蝕能力，從而維系河道的相對穩定。

本發明的干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸，包括依次鄰接設置的漫灘區、堤岸、灌木叢、防護林、設置在所述灌木叢和防護林下方的輸水滴灌系統、用支撐柱設置在漫灘區上方的太陽能電池板，灌木叢的下方設置有地下儲水箱。

進一步的，本發明干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸中，漫灘區位于游蕩型河流河道的兩側，漫灘區的斷面寬度依據河流歷史水文資料確定。

進一步的，本發明干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸中，堤岸沿游蕩型河流河道走向設置，堤岸上設置多個連通地下儲水箱的進水口，所述進水口包括上隔板、過濾網和下隔板，所述下隔板深入土中，下隔板露出地面的高度為1～2cm。

進一步的，本發明干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸中，地下儲水箱設置在灌木叢的正下方，其埋深根據灌木叢的根系延伸長度確定，地下儲水箱底部向遠離游蕩型河流河道河道方向傾斜3～5度，地下儲水箱的容積根據該河流的來水泛濫期可收集的水量確定。

進一步的，本發明干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸中，輸水滴灌系統包括連通地下儲水箱的抽水管、與所述抽水管連接的抽水泵、與所述抽水泵連接的輸水管和設置在所述輸水管上的滴灌口，抽水管底端設置在地下儲水箱遠離河道一側的邊壁最深處，輸水管鋪設在灌木叢和防護林地下，埋深為10～15cm，抽水泵設置在在灌木叢和防護林之間的地面交界處。

進一步的，本發明干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸中，支撐柱設置在灌木叢和堤岸之間。

游蕩型河流的河道偏移主要是因為河床邊界多由易沖刷的細沙組成，尤其是在汛期河床出現大淤大沖，因此在河道兩側設置一定范圍的漫灘區，漫灘區的延伸范圍主要依據該河流歷史水文資料確定，可考慮以五年一遇的洪水標準設計，保證該設計標準下來水不會漫過進水口。

漫灘區遠離河道的一側設置堤岸，堤岸沿河道方向設置若干個地下儲水箱的進水口，進水口處分別由上隔板、過濾網和下隔板構成，下隔板深入土中，露出地面的高度設置為1～2cm，主要用于阻斷沙土進入過濾網中；上隔板高度可設置為3cm左右；過濾網的設置主要是對流入地下儲水箱的水資源進行雜物過濾，同時可以防止小動物鉆入進水口中。堤岸的設置對河道偏移起到了一起的抑制作用，同時防止汛期來水過多從而淹沒后方的灌木叢，一定程度上可以縮短漫灘區的范圍。

地下儲水箱設置在灌木叢的正下方，其埋深主要根據灌木叢的根系延伸長度確定，埋深可設置為50～60cm。地下儲水箱底部向河道方向傾斜約3～5度，為了保證地下儲水箱對應抽水管處的水資源供應，地下儲水箱的容積主要根據該河流的來水泛濫期可收集的水量確定。

輸水滴灌系統主要由抽水管、抽水泵、輸水管和若干滴灌口構成。輸水管連通抽水泵，分別鋪設在灌木叢和防護林地下，一般埋深設置為10～15cm。若干個滴灌口設置在輸水管上，對應到植物根系需水處，根據植物需水特性設置滴灌口的分布密度。抽水泵設置在在灌木叢和防護林之間的地面交界處，同時抽水泵內置遠程調控設置以控制抽水泵的開關。抽水管分別連通地下儲水箱和抽水泵，通向地下儲水箱的抽水管底端接入地下儲水箱對應的最深處，即遠離河道一側的地下儲水箱邊壁處。

太陽能電池板為抽水泵提供電能，太陽能電池板設置在漫灘區上空，下方靠支撐柱支撐，高度可控制在2m左右，支撐柱設置在灌木叢和進水口之間，可以保證支撐柱底部不會浸泡到水中，同時保證了太陽能電池板不會遮擋住植物的陽光。

荒漠植被需要考慮到植被的耐旱特性，灌木叢可考慮荊棘或其他較為矮小的荒漠植被；防護林可采取胡楊、怪柳或沙拐棗等混合種植。

本發明充分利用河流汛期的來水資源，將汛期多余的來水收集用于后期的防護林澆灌，通過荒漠植被根系固沙作用后的通過構建基于沙漠區游蕩型河流生態護岸，控制河道偏移同時，通過地下滴灌系統為沙漠區河道兩側的防護林供應水資源，免去了澆灌防護林的人力物力，其中電能主要通過太陽能電池板提供。

本發明中采用地下儲水箱收集河流汛期多余來水，通過地下滴灌系統和太陽能供電系統為荒漠植被提供灌溉，充分利用水資源的同時避免人力物力的浪費，特別針對于游蕩漂移型河流設置游蕩型的生態護岸，不同于以往的硬質護岸，游蕩型生態護岸充分考慮到河流的游蕩型特征，并且能一定程度上抑制游蕩型河流的繼續發展，從而維系河道的相對穩定。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1：堤岸的設置，其優點主要表現在：(1)堤岸沿著游蕩型河流河道走向設置，具有游蕩型的特點，堤岸兩側的沙土被隔斷，抑制了河道偏移的幅度，一定程度上可以縮短漫灘區的寬度，同時可防止汛期來水過多從而淹沒后方的灌木叢。(2)堤岸沿游蕩型河流河道方向設置若干個進水口，由于收集汛期河道多余來水，為荒漠植被提供灌溉水資源。進水口處分別由上隔板、過濾網和下隔板構成。下隔板深入土中，露出地面的高度設置為1～2cm，主要用于阻斷漫灘區的沙土進入過濾網中；過濾網的設置主要是對流入地下儲水箱的水資源進行雜物過濾，同時可以防止小動物鉆入進水口中，保證收集的水資源的潔凈程度。

2：地下儲水箱的設置，其優點主要表現在：(1)地下儲水箱位于矮小灌木叢的正下方，依據灌木叢的根系長度來確定地下儲水箱的埋深，依據灌木叢的種植寬度來確定地下儲水箱的寬度，充分考慮到灌木叢根系的生長以及行道樹的根系延伸狀況，對栽種的植物的影響降低到最小，一般埋深可設置為50～60cm；(2)地下儲水箱的高度主要根據該河流的汛期來水量，以及植物的需水特性來確定，針對該河流汛期的大量來水或耗水量大的植物，可以適當調整地下儲水箱的高度以便能儲存更多的水資源；(3)地下儲水箱地板呈現向河道方向傾斜約3～5度，保證地下儲水箱對應抽水管處的水資源供應；(4)地下儲水箱沿著河流縱向延伸設置，使得地下儲水箱的長度盡可能延長，這一定程度上保證了地下儲水箱的容量；(5)對于天然條件下游蕩幅度較大的河段，可將沿河道方向的地下儲水箱分段設置，即設置多個分隔開的地下儲水箱。

3：地下輸水滴灌系統設置，其優點主要表現在：(1)針對干旱區流域的植被灌溉，采用地下滴灌措施能夠更充分地利用水資源；(2)根據河流的洪枯特性，遠程遙控抽水泵的開啟與關閉，從而控制地下輸水滴灌系統；(3)太陽能電池板為地下輸水滴灌系統提供電能；(4)位于灌木叢下方的輸水管延伸長度依據游蕩型的護岸決定，從而保證不同位置的灌木叢都可以接受灌溉。

附圖說明

圖1為干旱沙漠區游蕩型河流一側的生態護岸的剖面圖(對應圖3、4剖面線)

圖2為堤岸進水口處的細節結構圖

圖3為干旱沙漠區游蕩型河流整體結構圖

圖4為干旱沙漠區游蕩型河流輸水滴灌系統圖

圖中有：1-游蕩性河流、2-漫灘區、3-地下儲水箱、4-堤岸、40-進水口、41-上隔板、42-過濾網、43-下隔板、5-輸水滴灌系統、51-抽水管、52-抽水泵、53-輸水管、54-滴灌口、6-灌木叢、7-防護林、8-太陽能電池板、9-支撐桿。

具體實施方式

以下結合實施例和說明書附圖對本發明作進一步詳細說明。

本實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

一種干旱沙漠區游蕩型河流生態護岸，主要包括：游蕩型河流河道1、漫灘區2、地下儲水箱3、堤岸4、輸水滴灌系統5、灌木叢6、防護林7、太陽能電池板8和支撐桿9構成。在游蕩型河流河道1兩側設置一定范圍的漫灘區2，漫灘區2的延伸范圍主要依據該河流歷史水文資料確定。堤岸4設置在漫灘區2遠離游蕩型河流河道1的一側，堤岸4的設置對游蕩型河流河道1偏移起到了一起的抑制作用，同時防止汛期來水過多從而淹沒后方的灌木叢6，一定程度上可以縮短漫灘區2的范圍。堤岸4上設置若干個進水口40，進水口40分別由上隔板41、過濾網42和下隔板43構成，下隔板43深入土中，露出地面的高度設置為1～2cm，主要用于阻斷沙土進入過濾網42中；上隔板41高度可設置為3cm左右；過濾網42的設置主要是對流入地下儲水箱3的水資源進行雜物過濾，同時可以防止小動物鉆入進水口中。地下儲水箱3設置在灌木叢6的正下方，其埋深主要根據灌木叢6的根系延伸長度確定，埋深可設置為50～60cm。地下儲水箱3底部向游蕩型河流河道1方向傾斜約3～5度，為了保證地下儲水箱3對應抽水管51處的水資源供應，地下儲水箱3的容積主要根據該河流的來水泛濫期可收集的水量確定。輸水滴灌系統5主要由抽水管51、抽水泵52、輸水管53和若干滴灌口54構成。輸水管53連通抽水泵52，分別鋪設在灌木叢6和防護林7地下，一般埋深設置為10～15cm。若干個滴灌口54設置輸水管53上，對應到植物根系需水處，根據植物需水特性設置滴灌口54的分布密度。抽水泵52設置在在灌木叢6和防護林7之間的地面交界處，同時抽水泵52內置遠程調控設置以控制抽水泵52的開關。抽水管51分別連通地下儲水箱3和抽水泵52，抽水管51底端接入地下儲水箱3對應的最深處，即遠離游蕩型河流河道1一側的地下儲水箱3邊壁處。太陽能電池板8為抽水泵52提供電能，太陽能電池板8設置在漫灘區2上空，下方靠支撐柱9支撐，高度可控制在2m左右，支撐柱9設置在灌木叢6和堤岸4之間，可以保證支撐柱9底部不會浸泡到水中，同時保證了太陽能電池板8不會遮擋住植物的陽光。

汛期來臨時，河流來水泛濫，隨流水沖刷將會造成游蕩型河流河道1偏移，且漫灘區2將會淹沒在水中，通過堤岸4上設置的進水口40，可將多余漫出的水資源收集到地下儲水箱3中。在干旱期植物缺水時，通過太陽能電池板8收集的電能可用于帶動抽水泵52，通過抽水泵52內置的遠程調控裝置將抽水泵52的開關打開，將地下儲水箱3中收集的水資源通過地下輸水滴灌系統5運輸到灌木叢6和防護林7的根部，有效解決植物缺水問題的同時，通過荒漠植被根系的錨固力作用來提高土壤的抗侵蝕能力，從而維系河道的相對穩定。