多孔隙生态护岸的实验分析与设计研究

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1、大连理工大学硕士学位论文多孔隙生态护岸的实验分析与设计研究姓名：刘盈斐申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：许士国20070620大连理工大学硕士学位论文摘要以往，国内外河道堤防的保护技术多采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体等结构形式。这些结构形式对景观、环境和生态均产生了不良的影响，造成水体与陆地环境恶化和生态破坏，甚至严重威胁着人们赖以生产、生活的生态环境。国内外工程技术人员已开始研究生态型护岸技术，并提出了多种生态型护岸结构形式，但这些技术大多从保护岸坡结构稳定的角度来研究问题，并没有考虑其对环境、生态的影响，缺乏生态学角度的理论支持和后期的效果验

2、证。本论文在分析了孔隙自然特征以及动物利用或创造孔隙的目的后，首先进行了生态护岸孔隙特点与集鱼效果实验。该实验包括四部分：实验一孔隙有无对比实验、实验二孔隙材料对比实验、实验三孔隙植被覆盖对比实验和实验四孔隙颜色对比实验。利用两个正态总体数学期望比较的方法，对前三个实验进行成对观察的显著性差异分析，得出了鱼类对孔隙的选择特点。之后，根据实验结果，本论文设计了一种新型多孔栖息单元式生态护岸块体，该护岸块体可以恢复河流生境，提供幼鱼躲避敌害、水生植物生长、水生昆虫筑巢、水生昆虫上岸的场所。特别是在护岸块体内放入填料，形成食物链，促进水生生态系统的恢复与稳定。在设计出新型护岸之后，

3、本文以大连市大沙河为例，利用River2D软件对具体河段内的流速和加权可利用面积(WUA)进行了不同工况(即方案一维持原始条件、方案二河段沿岸修建多孔栖息单元式生态护岸、方案三在河底最大流速处修建护底、方案四同时沿岸修建多孔栖息单元式生态护岸和护底)的分析，对比了四种方案在不同流量下的生态恢复效果、断面流速以及WUA值，并进行了方案优选，验证了应用该生态护岸能有效的改善鱼类栖息地质量。最后，利用嵌入式模型来计算生态护岸修建后的鱼类数量变化趋势，通过计算固定流量下的鱼类数量，对比分析了鱼类数量恢复情况，验证了该生态护岸能够有效的恢复鱼类数量。研究表明，两种验证方法得出了一致结果

4、，即方案四是最佳方案，会产生显著的生态效果。关键词：生态护岸；孔隙；River2D；gUA；嵌入武模型多孔隙生态护岸的实验分析与设计研究ResearchontheExperimentalInvestigationandDesignofInterstitialSpaces&InhabitRiverbankUnitAbstractS岔eambankprotectionconsistsofrestoringandpromotingbanksofstreams，lakes，estuaries，andexcavatedchannelsagainstSCOUranderosionbyce

5、mentlaidstonemasonry，。drystonewall·precastconcreteand∞on．However,theyhavegreatlydestroyedtheenvironmentandwater-landecosystem．Thoughsomebiologicalstreambankshavebeenstudiedandappliedyet,theyarestilllackofecosystemrese盯chandtheeffectsvalidate．BasedOntheanalysisoftheutilizationpurposeofanimal

6、sandthenatul℃ofinterstitialspaec$，thePaDerfirstconductsfourexperimentstodeterminethestrearabankprotectionfunctionsofinterstitialspacesaswellas丘shandhabitatrelations．Theexperimentsconcludefourparts：theinterstitialspacesexistedconWastedexperiment,theinterstitialspacematerialcontrastedexlxrime

7、nt。interstitialspacecoveredcontrastedexperiment,interstitialspacescolorcontrastedexperiment．netwonormaldistributionsmathematicexpectationmethodiSusedtodeterminethesignificantdifference：Accordingtotheexperimentalresults，thepaperhasdesignedanewkindofstream