CN108558017A - 用于河道生态修复的复式河道湿地*** - Google Patents

用于河道生态修复的复式河道湿地*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于河道生态修复的复式河道湿地***。所述河道由若干河道段串联而成；在每个河道段中沿水流方向设置有隔断，所述的隔断将河道分隔成平行设置的主河道和辅流河道，主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式设置；相邻两个河道段的主河道和辅流河道的在河道中的位置相反。本发明通过将河道分为主河道和辅流河道，在枯水期，能通过主河道阻水卵石形成一定水深，保障水生动植物、微生物有适宜的生长环境；在汛期，能通过辅流河道的迅速导流，确保行洪通畅，保证行洪安全。

Description

用于河道生态修复的复式河道湿地***
技术领域
本发明属于河流水体生态净化修复领域，具体涉及一种用于河道生态修复的河道生态修复的复式河道湿地***及构建方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展以及对水资源的过渡开发利用，高强度开发建设紧逼城市水环境正常承载力极限，人水争地现象进一步打破了城市水环境空间均衡，河流水质日益恶化，河流的生态环境遭到严重的破坏。
河道治理的重点是截污，但是截污只能解决外源污染，防止污染物入河，河流的生态功能仍然得不到恢复。目前，人们尝试对一些河流进行生态修复，其主要手段多是采用沉水植物和微生物的自然生长、繁殖对黑臭水体进行治理，但这些技术在汛期难以将生态治理和行洪安全协调统一，在枯水期又需要通过壅水等方式来确保水位用于提供植物适宜的生长环境。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种用于河道生态修复的复式河道湿地***，它具有水体净化效果好、枯水期保证水面高度、汛期确保行洪安全的优点。
为了实现上述目的，本发明的用于河道生态修复的复式河道湿地***，包括河道，所述河道由若干河道段串联而成；
在每个河道段中沿水流方向设置有隔断，所述的隔断将河道分隔成平行设置的主河道和辅流河道，主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式设置；相邻两个河道段的主河道和辅流河道的在河道中的位置相反。
较佳的，在所述主河道的河床底部在自然河床基础上铺设卵石、毛石，形成非光滑河床底。
较佳的，在所述辅流河道的河床底部采用干砌石护底，形成较为光滑河床底。
较佳的，所述主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式交替设置，每1阶主河道和4～8 阶辅流河道组成1组。
较佳的，所述主河道沿水流方向的长度1～15m，所述卵石、毛石铺设的厚度为10～50cm，所述卵石、毛石的直径为10～30cm。
较佳的，所述的隔断采用镀锌石笼护壁隔断，所述石笼护壁沿水流方向的厚度为0.5～1m，其高度为0.2～1m；所述石笼护壁石笼网的孔径为100×200mm，其内部装有的石块的直径为 15～25cm。
较佳的，所述主河道卵石、毛石层顶部，设有固定曝气装置和固定生物膜基质。
较佳的，所述固定曝气装置采用底部曝气方式，并根据水流速度，按照不同方式布设，确保水流曝气作用下在竖向和横向都处于螺旋旋转状态；
所述固定生物膜基质采用高分子柔性材料和无机膜材料，所述高分子柔性材料一端固定在河床底部，当水流速度<0.5m/s时，另一端不固定，随水流流动方向漂动，当水流速度>0.5m/s 时，另一端固定在河床底部；所述无机膜材料在水流速度<2m/s时，能稳定停留在河床底部。
较佳的，所述固定生物膜基质采用高分子柔性材料两端固定在河床底部时，采用头尾交替连接的方式，并与水流方向呈30～90°设置。
较佳的，在主河道每一阶与下一阶连接处设置卵石阻水层；
所述卵石阻水层厚度为20～60cm，卵石阻水层高度为20～100cm，所述卵石阻水层卵石直径为20～40cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过将河道分为主河道和辅流河道，在枯水期，能通过主河道阻水卵石形成一定水深，保障水生动植物、微生物有适宜的生长环境；在汛期，能通过辅流河道的迅速导流，确保行洪通畅，保证行洪安全。
2、本发明中卵石、毛石护底，石笼护壁和阻水卵石具有一定的透水功能和抗冲刷功能，能有效保护水生动植物和微生物，防止水流速过快造成的冲刷，提供一个相对稳定的环境。
3、本发明中卵石、毛石护底，石笼护壁和阻水卵石可以作为微生物生长基质，有利于形成具有净水功能的生物膜。
4、本发明中根据水质要求可增设固定曝气装置和固定生物膜基质，通过改变水力流态，增加水力停留时间，有效提高水质净化效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的的斜45°示意图；
图2为图1所示实施例1的俯视图；
图3为图1所示实施例1的左视图；
图4为图1所示实施例1的右视图；
图5为本发明实施例2带固定曝气装置和固定生物膜基质的俯视图；
图6为图5所示实施例2的左视图；
图7为图5所示实施例2的右视图。
图8为曝气装置的结构示意图。
附图中：1--主河道；2--辅流河道；3--石笼护壁；4--阻水卵石；5--卵石、毛石护底；6--固定曝气装置和固定生物膜基质；61--固定生物膜基质；62--固定曝气装置；7--气体输送管路。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图2，图3和图4所示，一种用于河道生态修复的复式河道湿地***，包括河道，所述河道分为主河道和辅流河道，主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式交替设置。所述主河道的河床底部在自然河床基础上铺设卵石、毛石等，形成非光滑河床底，用于减缓水流速度、充当生物膜基质，在每一阶与下一阶连接处设置卵石阻水层。所述辅流河道的河床底部采用干砌石护底，形成较为光滑河床底，提升水流下泄速度。
作为优化，每1阶主河道和4阶辅流河道组成1组，每3组形成1个单元，每个单元间交替连接采用主河道形式。
作为优化，针对坡度大于20‰的河道，所述主河道沿水流方向的长度1m，所述卵石、毛石层的厚度为20cm，所述河床底卵石、毛石的直径为10cm，所述卵石阻水层厚度为20cm，卵石阻水层高度为20cm，所述卵石阻水层卵石直径为20cm。
作为优化，所述主河道和辅流河道之间采用镀锌石笼护壁隔断，所述石笼护壁沿水流方向的厚度为1m，其高度为0.3m；所述石笼护壁石笼网的孔径为100×200mm，其内部装有的石块的直径为15cm。
作为优化，所述辅流河道沿水流方向的长度每一阶为主河道每一阶的1/4，高度为主河道每一阶的1/4，宽度为主河道每一阶的1/3。
作为优化，所述每个单元交替采用的主河道形式，沿水流方向的长度1m，所述卵石、毛石层的厚度为10cm，所述河床底卵石、毛石的直径为10cm，所述卵石阻水层厚度为20cm，卵石阻水层高度为20cm，所述卵石阻水层直径为20cm。
实施例2：如图5，图6和图7所示，一种用于河道生态修复的复式河道湿地***，包括河道，所述河道分为主河道和辅流河道，主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式交替设置。所述主河道的河床底部在自然河床基础上铺设卵石、毛石等，形成非光滑河床底，用于减缓水流速度、充当生物膜基质，在每一阶与下一阶连接处设置卵石阻水层。所述辅流河道的河床底部采用干砌石护底，形成较为光滑河床底，提升水流下泄速度。
其中，每1阶主河道和4阶辅流河道组成1组，每3组形成1个单元，每个单元间主河道与辅流河道交替设置。
作为优化，针对坡度小于20‰且有较高水质要求的河道，所述主河道沿水流方向的长度 3m，所述卵石、毛石层的厚度为30cm，所述河床底卵石、毛石的直径为10cm，所述卵石阻水层厚度为25cm，卵石阻水层高度为70cm，所述卵石阻水层卵石直径为25cm。
作为优化，所述主河道和辅流河道之间采用镀锌石笼护壁隔断，所述石笼护壁沿水流方向的厚度为0.5m，其高度为1m；所述石笼护壁石笼网的孔径为100×200mm，其内部装有的石块的直径为20cm。
作为优化，所述辅流河道沿水流方向的长度每一阶为主河道每一阶的1/4，高度为主河道每一阶的1/4，宽度为主河道每一阶的1/3。
作为优化，所述每个单元交替采用的主河道形式，沿水流方向的长度2m，所述卵石、毛石层的厚度为20cm，所述河床底卵石、毛石的直径为10cm，所述卵石阻水层厚度为25cm，卵石阻水层高度为70cm，所述卵石阻水层直径为20cm。
作为优化，为提高水质净化效果，根据污染物削减量，在主河道卵石、毛石层顶部，增设固定曝气装置和固定生物膜基质。
作为优化，固定曝气装置采用底部曝气方式，并根据水流速度，按照不同方式布设，确保水流曝气作用下在竖向和横向都处于螺旋旋转状态。
作为优化，固定生物膜基质采用高分子柔性材料，其一端固定在河床底部，另一端固定在河床底部，采用头尾交替连接的方式，高分子柔性材料与水流方向形成的角度为30～90°。。
作为优化，底部曝气的固定曝气装置为盘式曝气，出气孔的位置位于固定生物膜基质在河床底的固定位置。

Claims (10)

1.一种用于河道生态修复的复式河道湿地***，包括河道，其特征在于，所述河道由若干河道段串联而成；
在每个河道段中沿水流方向设置有隔断，所述的隔断将河道分隔成平行设置的主河道和辅流河道，主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式设置；相邻两个河道段的主河道和辅流河道的在河道中的位置相反。
2.如权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，在所述主河道的河床底部在自然河床基础上铺设卵石、毛石，形成非光滑河床底。
3.如权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，在所述辅流河道的河床底部采用干砌石护底，形成较为光滑河床底。
4.根据权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述主河道和辅流河道沿水流方向均采用台阶式交替设置，每1阶主河道和4～8阶辅流河道组成1组。
5.根据权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述主河道沿水流方向的长度1～15m，所述卵石、毛石铺设的厚度为10～50cm，所述卵石、毛石的直径为10～30cm。
6.根据权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述的隔断采用镀锌石笼护壁隔断，所述石笼护壁沿水流方向的厚度为0.5～1m，其高度为0.2～1m；所述石笼护壁石笼网的孔径为100×200mm，其内部装有的石块的直径为15～25cm。
7.根据权利要求2所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述主河道卵石、毛石层顶部，设有固定曝气装置和固定生物膜基质。
8.根据权利要求7所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述固定曝气装置采用底部曝气方式，并根据水流速度，按照不同方式布设，确保水流曝气作用下在竖向和横向都处于螺旋旋转状态；
所述固定生物膜基质采用高分子柔性材料和无机膜材料，所述高分子柔性材料一端固定在河床底部，当水流速度<0.5m/s时，另一端不固定，随水流流动方向漂动，当水流速度>0.5m/s时，另一端固定在河床底部；所述无机膜材料在水流速度<2m/s时，能稳定停留在河床底部。
9.根据权利要求8所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，所述固定生物膜基质采用高分子柔性材料两端固定在河床底部时，采用头尾交替连接的方式，并与水流方向呈30～90°设置。
10.根据权利要求1所述的用于河道生态修复的复式河道湿地***，其特征在于，在主河道每一阶与下一阶连接处设置卵石阻水层；
所述卵石阻水层厚度为20～60cm，卵石阻水层高度为20～100cm，所述卵石阻水层卵石直径为20～40cm。
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