1.本实用新型涉及水利工程技术领域，具体地涉及拓展的城市滨水系统。


背景技术：

2.随着近年来社会经济、城市化的快速发展，城市化与山水林田湖环境保护不可避免地产生矛盾，在长江中下游地区城市中心区一些河道、沟渠没有得到足够重视。
3.习近平总书记在上海滨江公共空间考察时提出：“人民城市人民建，人民城市为人民。在城市建设中，一定要贯彻以人民为中心的发展思想，合理安排生产、生活、生态单元，努力扩大公共空间，让老百姓有休闲、健身、娱乐的地方，让城市成为老百姓宜业宜居的乐园。”4.现有的城市滨水空间的建设技术具有如下缺陷：
5.1.由于当前的工程思路仍然是以满足水利功能为导向，以致现有建成的城市滨水空间在汛期和非汛期表现十分极端，具体表现为：汛期时地表径流系数大、产流汇流快、行洪断面大、堤防高、河深水急；而非汛期时则河道维持在较低水位，常水位与堤防之间落差大，河坡长期处于裸露状态；从而使得河道与城市交界地带的生物交换功能需求无法得到满足，几乎没有生境可言；
6.2.由于当前的工程思路仍然是以满足水利功能为导向，在建设过程中多采用岸坡硬化的技术选型，从而也不利于水生植物的生长，进一步由于水生植物的缺失导致水生动物也没有生存环境，最终导致环境效应非常差。


技术实现要素：

7.本实用新型针对上述问题，提供拓展的城市滨水系统，其目的在于可全年维持一个相对稳定的水位，有利于生态圈的构建；利于水生植物固根与生长，利于水生动物的生活；形成鱼类觅食的场所；为鱼类提供休息场所，也为洪水期间生物避难提供场所。
8.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
9.拓展的城市滨水系统，包含用于保持河床生境的生态单元和用于行人进行亲水活动的定期开放单元；所述生态单元和所述定期开放单元都平行于主河槽的长度方向，自主河槽起依次设置于原河道开口线h1至城市道路之间；其中：
10.所述生态单元包含河床地形、用于阻隔所述生态单元与所述定期开放单元的植物纤维垫和用于供行人在汛期通行的架空平台；所述河床地形与主河槽之间由一个用于防止河床地形土壤流入主河槽的生态护坡隔开；所述河床地形的底部高程低于常水位；所述河床地形的底部铺设有粗砂作为筑底；所述筑底的表面投放有砾石群；所述生态护坡的顶部高程不高于常水位，高于所述河床地形的底部高程；所述生态护坡上均匀设置有用于透水的空隙；所述植物纤维垫为坡状结构，下侧与所述河床地形的远离主河槽的一侧紧贴，上侧高程高于常水位；所述架空平台平行于主河槽的长度方向设置在所述河床地形的上方；所述架空平台的高程高于洪水位；
11.所述定期开放单元包含活动平台和用于阻隔所述活动平台与所述城市道路的径流滤池；所述活动平台的高程对应所述植物纤维垫的上侧的高程；所述径流滤池为坡状结构，下侧与所述活动平台的远离主河槽的一侧紧贴。
12.优选地，所述粗砂的厚度为5cm。
13.优选地，每个所述砾石群包含3～9块砾石；所述砾石的直径为20cm～40cm；所述砾石之间的间距为15cm～1000cm。
14.优选地，所述植物纤维垫的表面铺设有用于种植植物的后覆土。
15.优选地，所述活动平台采用透水铺装的方式设置。
16.优选地，所述径流滤池内平行于主河槽的长度方向设置有多道梯级生态挡墙；相邻两级所述梯级生态挡墙之间填充有种植土；所述梯级生态挡墙与所述种植土的上方共同铺设有一层覆土。
17.优选地，所述径流滤池与所述城市道路之间由一道用于保护所述城市道路的稳定性的路基挡墙隔开。
18.优选地，所述路基挡墙与所述城市道路之间设置有用于收集雨水的集水井。
19.优选地，相邻两级所述梯级生态挡墙之间的距离不低于0.6m。
20.本实用新型与现有技术对比，具有以下优点：
21.1.由于本实用新型在主河槽与城市道路之间设置了生态单元，而生态单元在生态护坡的作用下，可全年维持一个相对稳定的水位，从而十分利于生态圈的构建；
22.2.由于本实用新型在生态单元的底部铺设有软质透气的粗砂层，从而十分利于水生植物固根与生长，进一步则利于水生动物的生活；
23.3.由于本实用新型在生态单元中设置有砾石群，能形成良好的深潭与浅滩的序列，局部砾石密集区域水流湍急，营造出较高的流速，有利于河道水体的曝气增氧，加上光线、温度为生生昆虫以及藻类提供了生存空间，从而形成了鱼类觅食的场所，进一步来说，砾石间隔较大的地方，水流相对较缓，为鱼类提供了休息场所，也为洪水期间生物避难提供了场所。
附图说明
24.图1为应用本实用新型具体实施例的原城市河道区域的状态的断面示意图；
25.图2为本实用新型具体实施例的断面布局示意图；
26.图3为本实用新型具体实施例的平面布局示意图；
27.图4为本实用新型具体实施例在汛期和非汛期的应用的断面示意图；
28.其中：a.主河槽，a1.河底地形，a2.生态护坡，b.生态单元，b1.河床地形，b2.砾石群，b3.植物纤维垫，b4.架空平台，c.定期开放单元，c1.活动平台，c2.径流滤池，c3.梯级生态挡墙，c4.行道树，d.城市道路，d1.路基挡墙，d2.路面，d3.集水井，e.土地权属方，f.河道管理范围，g.城市绿地，h1.原河道开口线，h2.下开口线，h3.上开口线，h4.原河道线，h5.常水位，h6.洪水位。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本
实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
30.需要事先说明的是，应用本实用新型需要严格按照城市规划来进行，这是由于本实用新型所涉及的区域在城市管理的权责划分上十分复杂，具体来说：
31.如图1所示，本实用新型在施工中所涉及的区域有主河槽a、河道管理范围 f、城市绿地g、城市道路d、土地权属方e五大块内容。其中主河槽a、河道管理范围f涉及到的管理部门有水务、环保、农业，城市绿地g涉及到的管理部门有园林、城管、国土等部门，从断面上可以看出虽然划定了各自的范围线，但是主河槽a与河道管理范围f以及城市绿地g存在交叉。
32.因此，在发挥河道基本功能的基础之上应用本实用新型，原则上需要将主河槽a、河道管理范围f以及城市绿地g进行了重新分割。具体来说：
33.如图2所示，将主河槽a依据相应的城市上位规划、水系专项规划划定的原河道开口线h1成果并结合，划定生态护坡a2的位置，确定为下开口线h2，从而确定主河槽a的宽度范围；生态护坡a2所在的位置，为原河道线h4；这个区域内，仍然以挥发水利的基本功能为主。
34.相邻的生态单元b、定期开放单元c，通过高于常水位h5来划分，在平面上，生态单元b与定期开放单元c在没有一个明确的分界线，宜宽则宽、随势就弯，宜弯则弯，根据城市功能、城市交通路网、城市绿地g等城市公共开放空间的功能需要，在河道管理范围f与城市绿线内，适度调整，营造自然蜿蜒的城市河道走向。
35.如图2所示，拓展的城市滨水系统，包含用于保持河床生境的生态单元b和用于行人进行亲水活动的定期开放单元c；生态单元b和定期开放单元c都平行于主河槽a的长度方向，自主河槽a起依次设置于原河道开口线h1至城市道路d之间；其中：
36.生态单元b和定期开放单元c对应的区域为原城市绿地g以及河道管理范围f。
37.生态单元b包含河床地形b1、用于阻隔生态单元b与定期开放单元c的植物纤维垫b3和用于供行人在汛期通行的架空平台b4；河床地形b1与主河槽a 之间由一个用于防止河床地形b1土壤流入主河槽a的生态护坡a2隔开；河床地形b1的底部高程低于常水位h5，高于主河槽的河底地形a1的高程，以形成落差；河床地形b1的底部铺设有粗砂作为筑底。
38.本具体实施例中，粗砂的厚度为5cm。
39.需要说明的是，粗砂并非全部平铺，而是为了模仿自然生境，人工铺设成波浪起伏形布置，最高点与最低点的垂直距离范围为20cm～30cm。
40.本具体实施例中，筑底的表面投放有砾石群b2。
41.本具体实施例中，每个砾石群b2包含3～9块砾石；砾石的直径为20cm～ 40cm；砾石之间的间距为15cm～1000cm。
42.本具体实施例中，砾石群b2的阻断区域控制在30～35％范围内。
43.需要说明的是，砾石群b2的作用在于形成良好的深潭与浅滩的序列，局部砾石密集区域水流湍急，营造出较高的流速，有利于河道水体的曝气增氧，加上光线、温度为生生昆虫以及藻类提供了生存空间，形成了鱼类觅食的场所；砾石间隔较大的地方，水流相对较缓，为鱼类提供休息场所，也为洪水期间生物避难提供场所。
44.需要进一步说明的是，当生态单元b投入运行后，必须加强视察，及时清除区域的大型树枝及其他杂物，保障适宜水流畅通。在洪水季节过后，要进行全面的检查和维护，及
时清理洪水带来的污染物，补充砾石和粗沙。
45.这是由于设置生态单元b的主要目的是为以砾石为产卵基质的鱼类提供适宜的产卵和栖息场所，为更好的保护鱼类资源，在鱼类的产卵繁殖期，亦即每年3 月～6月，需禁止无关人员进入相邻的定期开放单元c。
46.生态护坡a2的顶部高程不高于常水位h5，高于河床地形b1的底部高程；生态护坡a2上均匀设置有用于透水的空隙；植物纤维垫b3为坡状结构，下侧与河床地形b1的远离主河槽a的一侧紧贴，上侧高程高于常水位h5。
47.本具体实施例中，生态护坡a2的顶部高程低于常水位h520cm～80cm。这个差值范围可以有效使主河槽a锚固水利基本功能保持不变的情况，从而将部分发挥生物多样性的空间腾挪给旁侧的生态单元b，增加生境效应。
48.由此，生态单元b的河床地形b1内聚集了20cm-80cm高度的水体，形成了有效水深，为边缘效应提供了广阔的生存空间，整体形成了较宽的复式断面形态。
49.需要说明的是，定期开放单元c在平面方向，为自然蜿蜒的河道走向，且水体主要集中在主河槽a范围内。
50.需要说明的是，生态护坡a2可采用但不仅限于格宾石笼换、铰接混凝护岸、植物纤维护岸、植物梢料护岸的形式制造。
51.需要说明的是，空隙的作用在于解决孔隙水压力的影响，利于下开口线h2 护岸的边坡稳定，还可保持水土自然交换功能，构筑水生动植物生存空间，增加区域的可持续性和抗侵扰能力。另一方面空隙呈均匀分布，孔径大小以实施本实用新型的河床地形b1中的土壤无法逸出为标准。
52.本具体实施例中，植物纤维垫b3的上侧高程高于常水位h510cm～30cm。
53.本具体实施例中，植物纤维垫b3的坡度比为1:1.5～1:6。
54.本具体实施例中，植物纤维垫b3的表面铺设有用于种植植物的后覆土。
55.本具体实施例中，植物纤维垫b3的后覆土中撒满草籽，草籽通过纤维垫孔眼穿出形成抗冲刷结构体，插条也会在适宜的气候、水动力条件下繁殖生长，形成植物覆盖层，营造常水位h5下水陆交界的多样栖息环境。
56.需要说明的是，植物纤维垫b3作为生态单元b与定期开放单元c在平面方向上的分界线，并非是一条直线，在局部也不完全与主河槽a平行，而是根据城市功能、城市交通路网、城市绿地g等城市公共开放空间的功能需要，在河道管理范围f与城市绿线内，适度调整，营造自然蜿蜒的城市河道走向。
57.架空平台b4平行于主河槽a的长度方向设置在河床地形b1的上方；架空平台b4的高程高于洪水位h6。
58.本具体实施例中，架空平台b4高于洪水位h650cm。
59.需要说明的是，架空平台b4的设置在于满足汛期观水的需要，因此在建设过程中不能刻板做成直线，而是因势利导，自然蜿蜒。
60.如图3所示，定期开放单元c包含活动平台c1和用于阻隔活动平台c1与城市道路d的径流滤池c2；活动平台c1的高程对应植物纤维垫b3的上侧的高程；径流滤池c2为坡状结构，下侧与活动平台c1的远离主河槽a的一侧紧贴。径流滤池c2与城市道路d之间的交界处为上开口线h3。
61.本具体实施例中，活动平台c1采用透水铺装的方式设置。
62.需要说明的是，定期开放单元c的主要功能为方便人们亲水活动和绿化种植，因此活动平台c1采用透水铺装的方式设置，方便人类在鱼类非产卵繁殖期、非汛期提供亲水活动。
63.本具体实施例中，径流滤池c2内平行于主河槽a的长度方向设置有多道梯级生态挡墙c3；相邻两级梯级生态挡墙c3之间填充有种植土；梯级生态挡墙 c3与种植土的上方共同铺设有一层覆土。
64.本具体实施例中，相邻两级梯级生态挡墙c3之间的距离不低于0.6m。
65.本具体实施例中，梯级生态挡墙c3与种植土的上方的覆土中种植有不同品种的灌木和草本植物，其目的达到固土、防止水土流失的同时，将城市的面源污染和雨洪滞蓄和过滤，避免对河道造成污染。结合城市道路d种植的行道树 c4，延长雨水落地的时间，为峰值的径流缓解压力，实现错缝渗透效果。
66.本具体实施例中，径流滤池c2与城市道路d之间由一道用于保护城市道路 d的稳定性的路基挡墙d1隔开。
67.需要说明的是，由于定期开放单元c在汛期，亦即每年6月～9月，都需承接河道上涨水位，消纳洪水，形成较宽的过流断面，减缓洪水水流的速度，缓解城的防洪压力，因此在与城市路网交接处的路基挡墙d1采用不透水材料设置，以保证城市路网路基的稳定性。
68.本具体实施例中，路基挡墙d1与城市道路d之间设置有用于收集雨水的集水井d3；集水井d3的开口高程低于城市道路d的路面d2的高程。
69.需要说明的是，集水井d3的设置要符合城市建设的规范要求，技术标准则要满足雨天径流道路不积水做为保底；这样才能做到当径流过大时，可使雨水通过定期开放单元c的梯级生态挡墙c3净化后逐步下渗。这样就可以有效的将城市的面源污染经梯级生态挡墙c3滞蓄和过滤，避免对河道造成污染，同时还消化了河道与城市界面的高差。结合行道树c4，有效延缓雨水，让径流错缝。如表1所示，为生态护坡a2和梯级生态挡墙c3的建设方案：
70.表1.生态护坡a2、梯级生态挡墙c3技术选型对应表
71.序号名称对应材料/方法a2生态护坡a2格宾石笼c3梯级生态挡墙c3块石挡墙
72.如图4所示，以下将就本实用新型的具体实施例，在汛期和非汛期两种状态下的应用方式进行说明：
73.非汛期
74.非汛期为每年6月～9月，从平面上看，水体维持在生态单元b、定期开放单元c交接地带，为了抵抗水流的冲刷，营造丰富的生物多样性，交接地带采用植物纤维垫b3过渡。
75.此时人们可以在定期开放单元c的活动平台c1正常活动，水体在生态单元 b与主河槽a正常流动。其中生态单元b营造的河床地形b1与堆积的砾石群 b2是为了形成深潭与浅滩的序列特征，利于生物掩蔽，增强水域栖息地、索饵场所、产卵场所功能。
76.下雨时，城市径流的面源污染通过梯级生态挡墙c3组成的径流滤池c2内种植的植物进行拦截，同时行道树c4有助于延缓与水下落的时间，净化、截留提供了时间。定期开放单元c活动平台c1采用透水材料组成，将雨水还原地下，补充涵养地下的水源,改善生态环
境。
77.需要说明的是，非汛期中，该区域属于园林部门管理。
78.汛期
79.汛期的水位上涨至洪水位h6，水体由此会逐渐淹没定期开放单元c，此时该区域关闭，将人们的活动转移至架空平台b4。整个生态单元b、定期开放单元c形成了较为开阔的行洪空间，扩大了洪水的过流断面，降低了洪水的瞬时流速，为城市的安全提供了保障。
80.需要说明的是，汛期中，该区域属于水利部门管理。
81.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。
82.为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本技术公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
83.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。
84.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
85.最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
86.在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。
87.用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细
描述。
88.在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
89.应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
90.此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
91.在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在... 下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本实用新型的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本实用新型的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。