CN104805802A - 一种栽植人工水草的透水型河流丁字坝及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,包括依次间隔均匀分布的木桩,木桩固定于河流的泥土之中;特征在于:木桩的***设置有一层土工布,木桩所围区域的内部由下至上依次设置有粗砾石层和细砾石层,细砾石层的上方设置有碎石层,碎石层中栽植有水生植物;细砾石层的两侧均匀固定有若干栽培筒,栽培筒内种植有人工水草;来水方向一侧土工布的下部设置有底端进口,背向来水方向一侧土工布的上部设置有上端出口。本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝及其建造方法,水流在丁字坝内由低至高地流动,有利于水体与植物根系充分接触,增加了对河流的净化能力,结构简单合理,建造成本低,对河流的净化能力强,有益效果显著,便于应用推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种丁字坝及其建造方法,更具体的说,尤其涉及一种栽植人工水草的透水型人工丁字坝及其建造方法。
背景技术
现有河流中的人工丁字坝整体为土桩或水泥桩结构,建立在河流的一侧,具有对河流中部分水利截留的作用。由于整个丁字坝不透水,使得丁字坝后方水域处于静止状态,形成死水区,水域长期不流动不利于发挥河流的自净能力。如果有一种透水性丁字坝,既能满足游人沿丁字坝涉足的需求,又可避免河流由于丁字坝的截留存在“死水”区域的现象,可有效增强河流的净化能力。
由于河流周边农田化肥大量施用,导致现有河流存在富营养化污染,富营养化的河流如得不到及时治理,易导致水生藻类的滋生繁衍,藻类植物的生长又会耗尽水中的含氧量,致使水生动物的死亡、灭绝,进一步加剧河流水质恶化和生态破坏。对污染河流营养化的治理,去除河流中氮磷等污染物是关键。
人工水草是一种生物膜载体和仿生***,模仿污水处理***内的植物学原理,通过优化生物填料载体以使其利于生物膜的形成和再生,从而大大提高污水处理的效果,对污水具有较好的净化效果。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种栽植人工水草的透水型人工丁字坝及其建造方法。
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,包括依次间隔均匀分布的木桩,木桩的底端固定于河流的泥土之中;其特别之处在于:所述木桩的***设置有一层透水的土工布,所有木桩所围区域的内部由下至上依次设置有粗砾石层和细砾石层,细砾石层的上方设置有碎石层,碎石层中栽植有对河流进行净化的水生植物;细砾石层的两侧均匀固定有若干栽培筒,栽培筒内种植有对河流净化的人工水草;来水方向一侧土工布的下部设置有便于水流进入的底端进口,背向来水方向一侧土工布的上部设置有便于水流流出的上端出口。
木桩的下端固定于河流的泥土之中,实现对整个丁字坝的固定和支撑作用,土工布既能对粗砾石层和细砾石层中的石块进行围护,有保证了所形成丁字坝的透水性。在丁字坝的上表面和两侧面分别栽植水生植物和人工水草,使得丁字坝具有很强的对河流的净化能力。通过在来水方向的土工布下方开设底端进口,背向来水方向的土工布上方开设上端出口,这样,河流流水就会从丁字坝的下方进入,从另一侧的上方流出,会与水生植物和人工水草的根系充分接触,对水中氮、磷元素进行吸收,有利于减少河流营养化现象的发生,增强了河流的水质自净能力。
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,所述栽培筒的两端开口,栽培筒以开口朝外的倾斜形式固定于细砾石层中。
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,所述丁字坝的宽度为河流宽度的1/3~1/2,丁字坝的厚度为0.5~1m,丁字坝的高度处于河流水位线上下0.2m范围之间。
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝的建造方法,其特别之处在于,通过以下方法来实现:a).固定木桩,根据河流水位线确定所建丁字坝的高度,选取合适长度的木桩,按照所建丁字坝的宽度和厚度,均匀地将木桩打入河流的泥土之中,实现对木桩的固定;b).铺设粗砾石层,所有木桩固定完毕后,选取直径大小为5~10cm的石块铺设于木桩所围区域的下方,以形成稳固的丁字坝下半部分的基础;c).铺设细砾石层并安放栽培筒,在粗砾石层的上方铺设直径大小为1~5cm的石块,以形成丁字坝上半部分的基础;在铺设细砾石层的过程中,在石块中依次均匀地嵌入栽培筒,并保证栽培筒以倾斜形式布置;d).铺设碎石层,将石块直径小于为1cm的碎石铺设于细砾石层的上方,以形成栽植水生植物的碎石层;e).缠绕土工布,在木桩的***缠绕土工布,以使土工布对木桩、粗砾石层和细砾石层进行包裹;f).暴露栽培筒的处理,在土工布上与细砾石层上的栽培筒相对应的部位开孔,以使栽培筒的外侧开口暴露出来;g).形成水流的进口和出口,将丁字坝上朝向来水方向一侧土工布的下部剪去,以形成便于河流中水流进入的底端进口;将丁字坝上背向来水方向一侧土工布的上部剪去,以形成便于河流中水流流出的上端出口;h).固定人工水草,将人工水草固定于栽培筒内,使得丁字坝的两侧布满对水体具有净化功能的人工水草;i).栽植水生植物,将带有根系的水生植物栽植于碎石层中,以在丁字坝的上表面布满对河流净化的水生植物;这样,就形成了永久性透水丁字坝,河流水经丁字坝的底端进口进入丁字坝,经丁字坝中的粗砾石层、细砾石层和碎石层的截留,有利于水生植物和人工水草对河流中氮、磷元素的吸收,消除水体的富营养化,增加了河流的自净能力。
本发明的有益效果是:本发明的透水型人工丁字坝及其建造方法,通过在木桩的***设置土工布,有效地实现了对内部石块的围护作用;通过在细砾石层的两侧种植人工水草,在碎石层上栽植水生植物,利用植物在生长过程中对氮、磷元素的吸收,来实现对河流中水体的净化,有效地增强了河流的自净化能力。通过在来水方向一侧的下方开设底端进口,在背向来水方向一侧的上方开设上端出口,使得水流在丁字坝内由低至高地流动,并经石块的截留阻挡后,有利于水体与植物根系充分接触,进一步增加了对河流的净化能力。本发明的丁字坝结构简单合理,建造成本低,对河流的净化能力强,有益效果显著,便于应用推广。
附图说明
图1为本发明的透水型人工丁字坝的俯视图;
图2为本发明的透水型人工丁字坝的左视图;
图3为本发明的透水型人工丁字坝的右视图;
图4为图1中A-A截面的剖视图;
图5为本发明的透水型人工丁字坝在河流中的布设图;
图中:1木桩,2土工布,3粗砾石层,4细砾石层,5碎石层,6水生植物,7栽培筒,8人工水草,9底端进口,10上端出口,11河流,12丁字坝。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2和图3所示,分别给出了本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝俯视图、左视图和右视图,其包括木桩1、土工布2、粗砾石层3、细砾石层4、碎石层5、水生植物6、栽培筒7、人工水草8;所示的木桩1实现对整个丁字坝的固定和支撑作用,木桩1按照所建丁字坝的形状大小进行均匀布局,木桩1的下端固定于河流泥土之中。土工布2设置于木桩1的***,既实现了对内部石块的围护作用,又保证了所形成丁字坝的透水形。
木桩所围区域的内部由下至上依次为粗砾石层3、细砾石层4,粗砾层3中的石块直径大小为5~10cm,细砾层4中的石块直径大小为1~5cm,粗砾石层3和细砾石层4共同形成了整个丁字坝的基础,使其具有稳固的结构。碎石层5位于细砾石层4的上方,石块的直径小于为1cm,既保证了透水性,又实现了对水生植物根系的固定。水生植物6栽植于碎石层5中,这样,就在丁字坝的上表面布设了一层水生植物,有利于对河流的净化。
如图4所示,给出了图1中A-A截面的剖视图,所示的栽培筒7均匀镶嵌于细砾石层4中,栽培筒7内部为空腔且两端开口,人工水草8固定于栽培筒7中,这样,就在丁字坝的两侧面上布满了一层人工水草8,以进一步增强丁字坝对河流的净化能力。
丁字坝上朝向来水方向上的土工布2下侧开设有底端进口9,如图2所示;丁字坝上背向来水方向上的土工布2上侧开设有上端出口10,如图3所示。虽然木桩1***的土工布2具有透水性,但在长期的使用过程中,容易附着河流中的泥土等成分,造成土工布2不再透水。这样,河流中的流水经底端进口9进入丁字坝,经丁字坝中粗砾石层3和细砾石层4中石块的截留和阻挡作用,使得水流流速减缓,有利于流水与水生植物6和人工水草8根系充分接触,增加了对植物对水中氮、磷等元素的吸收,有利于河流的去营养化。
同时,河流中的泥土还可随水流进入到丁字坝中,到达水生植物6和人工水草8的根系部分,为植物的生长提供必需的矿物质,保证了植物的茁壮生长。再者,河流中的鱼类等动物,可通过底端进口9进入丁字坝的粗砾石层3中,粗砾石层3形成天然鱼槽,促成了水生动植物共同生长的环境。如图5所示,给出了本发明的透水型人工丁字坝在河流中的布设图,所示的丁字坝12间隔设置于河流11的两岸,由于整个丁字坝的透水性和植物对水中氮、磷元素的吸收,有效地增强了河流的净化能力。
本发明的栽植人工水草的透水型人工丁字坝的建造方法,通过以下方法来实现:
a).固定木桩,根据河流水位线确定所建丁字坝的高度,选取合适长度的木桩,按照所建丁字坝的宽度和厚度,均匀地将木桩打入河流的泥土之中,实现对木桩的固定;
b).铺设粗砾石层,所有木桩固定完毕后,选取直径大小为5~10cm的石块铺设于木桩所围区域的下方,以形成稳固的丁字坝下半部分的基础;
c).铺设细砾石层并安放栽培筒,在粗砾石层的上方铺设直径大小为1~5cm的石块,以形成丁字坝上半部分的基础;在铺设细砾石层的过程中,在石块中依次均匀地嵌入栽培筒,并保证栽培筒以倾斜形式布置;
d).铺设碎石层,将石块直径小于为1cm的碎石铺设于细砾石层的上方,以形成栽植水生植物的碎石层;
e).缠绕土工布,在木桩的***缠绕土工布,以使土工布对木桩、粗砾石层和细砾石层进行包裹;
f).暴露栽培筒的处理,在土工布上与细砾石层上的栽培筒相对应的部位开孔,以使栽培筒的外侧开口暴露出来;
g).形成水流的进口和出口,将丁字坝上来水方向一侧土工布的下部剪去,以形成便于河流中水流进入的底端进口;将丁字坝上背向来水方向一侧土工布的上部剪去,以形成便于河流中水流流出的上端出口;
h).固定人工水草,将人工水草固定于栽培筒内,使得丁字坝的两侧布满对水体具有净化功能的人工水草;
i).栽植水生植物,将带有根系的水生植物栽植于碎石层中,以在丁字坝的上表面布满对河流净化的水生植物;这样,就形成了永久性透水丁字坝,河流水经丁字坝的底端进口进入丁字坝,经丁字坝中的粗砾石层、细砾石层和碎石层的截留,有利于水生植物和人工水草对河流中氮、磷元素的吸收,消除水体的富营养化,增加了河流的自净能力。
Claims (4)
1.一种栽植人工水草的透水型人工丁字坝,包括依次间隔均匀分布的木桩(1),木桩的底端固定于河流的泥土之中;其特征在于:所述木桩的***设置有一层透水的土工布(2),所有木桩所围区域的内部由下至上依次设置有粗砾石层(3)和细砾石层(4),细砾石层的上方设置有碎石层(5),碎石层中栽植有对河流进行净化的水生植物(6);细砾石层的两侧均匀固定有若干栽培筒(7),栽培筒内种植有对河流净化的人工水草(8);来水方向一侧土工布的下部设置有便于水流进入的底端进口(9),背向来水方向一侧土工布的上部设置有便于水流流出的上端出口(10)。
2.根据权利要求1所述的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,其特征在于:所述栽培筒(7)的两端开口,栽培筒以开口朝外的倾斜形式固定于细砾石层(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的栽植人工水草的透水型人工丁字坝,其特征在于:所述丁字坝的宽度为河流宽度的1/3~1/2,丁字坝的厚度为0.5~1m,丁字坝的高度处于河流水位线上下0.2m范围之间。
4.一种基于权利要求1所述的栽植人工水草的透水型人工丁字坝的建造方法,其特征在于,通过以下方法来实现:
a).固定木桩,根据河流水位线确定所建丁字坝的高度,选取合适长度的木桩,按照所建丁字坝的宽度和厚度,均匀地将木桩打入河流的泥土之中,实现对木桩的固定;
b).铺设粗砾石层,所有木桩固定完毕后,选取直径大小为5~10cm的石块铺设于木桩所围区域的下方,以形成稳固的丁字坝下半部分的基础;
c).铺设细砾石层并安放栽培筒,在粗砾石层的上方铺设直径大小为1~5cm的石块,以形成丁字坝上半部分的基础;在铺设细砾石层的过程中,在石块中依次均匀地嵌入栽培筒,并保证栽培筒以倾斜形式布置;
d).铺设碎石层,将石块直径小于为1cm的碎石铺设于细砾石层的上方,以形成栽植水生植物的碎石层;
e).缠绕土工布,在木桩的***缠绕土工布,以使土工布对木桩、粗砾石层和细砾石层进行包裹;
f).暴露栽培筒的处理,在土工布上与细砾石层上的栽培筒相对应的部位开孔,以使栽培筒的外侧开口暴露出来;
g).形成水流的进口和出口,将丁字坝上朝向来水方向一侧土工布的下部剪去,以形成便于河流中水流进入的底端进口;将丁字坝上背向来水方向一侧土工布的上部剪去,以形成便于河流中水流流出的上端出口;
h).固定人工水草,将人工水草固定于栽培筒内,使得丁字坝的两侧布满对水体具有净化功能的人工水草;
i).栽植水生植物,将带有根系的水生植物栽植于碎石层中,以在丁字坝的上表面布满对河流净化的水生植物;这样,就形成了永久性透水丁字坝,河流水经丁字坝的底端进口进入丁字坝,经丁字坝中的粗砾石层、细砾石层和碎石层的截留,有利于水生植物和人工水草对河流中氮、磷元素的吸收,消除水体的富营养化,增加了河流的自净能力。
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