CN114149081A - 一种多功能湖泊滨岸生态湿地***及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能湖泊滨岸生态湿地***及运行方法，包括内循环***、布水***、湿地滤床***、出水***、湿地植物***和运行控制***。内循环***将湖泊水体提升输送到湿地滤床***前端的布水***，水体流经湿地滤床***得到净化提升，同时改善了湖泊水体水动力。所述运行控制***由循环水泵开关控制器、布水管道控制阀组成，是***稳定运行、检修维护和雨季削减面源污染功能发挥的关键。本发明通过多功能湖泊滨岸生态湿地***的构建，实现利用湖泊滨岸空间对湖泊水体进行循环和净化提升，同时丰富湖泊滨岸生态景观，克服了传统旁路净化措施功能单一、生态景观适宜性差的难题，进一步提高了人工湿地技术的适应能力和应用范围。
Description
技术领域
本发明公开了一种多功能湖泊滨岸生态湿地***及运行方法，属于水体生态净化技术领域。
背景技术
随着社会的快速发展,人们生活水平的日益提高,改善人居环境和追求卓越生活品质是必然发展趋势,城市湖泊往往是人们首选的亲水休闲场地。然而由于人类活动的介入破坏,城市湖泊几乎都已达到富营养化或极富营养化的程度，环境条件受限不能发挥城市湖泊的生态***服务功能价值。
城市湖泊水体富营养化严重,主要原因为湖泊水体自净能力有限，水体水动力差，雨季面源污染严重。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，能够利用湖泊滨岸空间对湖泊水体进行循环和净化提升，并能汇集和处理雨水，还能丰富湖泊滨岸生态景观，克服传统旁路净化措施功能单一、生态景观适宜性差的难题，进一步提高人工湿地技术的适应能力和应用范围。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于包括内循环***、布水***、湿地滤床***、出水***、湿地植物***、运行控制***；
所述湿地***设置在湖湾处，其中，布水***设置在湖湾的岸坡处；
所述内循环***将湖泊内水体提升输送到布水***，保证生态湿地***处理水量稳定，同时改善湖泊水体水动力；
所述布水***位于整个湿地***衔接陆域一侧，保证湿地均匀布水，同时汇集周边雨水；
所述湿地滤床***衔接布水***，水体流经湿地滤床***得到净化提升；
所述出水***位于整个湿地***衔接水域一侧，保证净化后水体稳定汇入湖泊水体和湿地***运行水位；
所述湿地植物***位于湿地滤床***顶部，提高湿地净化能力，同时丰富湖泊滨岸生态景观；
所述运行控制***由取水泵开关控制器、布水管道控制阀组成。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：
所述内循环***由循环水泵、循环输水管道组成，循环水泵的取水口处于远离所述出水***的湖泊区域。
所述布水***由布水干管、布水支管、配水渠、布水石笼、天然砾石构成；所述配水渠利用岸坡作为其一侧渠壁而同时起到汇聚雨水的作用；所述配水渠的另一侧渠壁及渠底采用天然砾石，所述布水石笼设置在天然砾石渠壁邻接并支撑定型所述天然砾石渠壁。
所述湿地滤床***由级配碎石区、功能填料区构成。
所述出水***由出水石笼、出水花墙和自然叠放块石组成；所述出水石笼紧靠湿地滤床***出水侧，保护填料并对出水进行均匀化，所述出水花墙紧邻出水石笼的出水侧并均匀设置出水墙洞；所述自然叠放块石贴靠在出水花墙外侧，其对方高度接近湖面。
它设置一道或多道隔墙将湿地滤床***分割为若干个并行的区块，所述隔墙从布水***的配水渠开始隔起，每个湿地滤床***区块配属一段配水渠，每段配水渠分别配属布水支管。
湿地滤床***设置在湖湾临岸浅水区域。
本发明的第二个目的是提供上述多功能湖泊滨岸生态湿地***的运行方法。为此，本发明采用以下技术方案：
包括如下步骤：启动循环水泵开关控制器，湖泊水体经内循环输水管道、布水***进入湿地滤床***实现净化提升，湿地出水通过出水***稳定汇入湖泊水体。
进一步地，湿地滤床***不同区块进水可通过布水管道控制阀进行控制调整；检修维护工况下，关闭对应湿地滤床***区块的布水管道控制阀，停止该区块进水，对该湿地滤床***区块进行检修维护，检修维护工作完成后重新开启对应湿地滤床***区块的布水管道控制阀，湖泊水体重新进入湿地滤床***，恢复对水体的净化功能和湖泊水体循环。
进一步地，晴天运行工况下，打开布水管道控制阀启动循环水泵，湖泊水体通过布水***均匀进入湿地滤床***，实现对湖泊水体的循环和净化；雨天运行工况下，关闭循环水泵暂停对湖泊水体的循环和净化，布水***主要汇集周边雨水，利用湿地滤床***对周边区域汇集的雨水进行净化提升。由此，本发明在晴天运行工况下，湖泊水体通过布水***均匀进入湿地滤床，实现对湖泊水体的循环和净化，持续稳定保持对湖泊水体水质及水动力的改善，同时有效提升湖泊滨岸生态景观多样性。本发明在雨天运行工况下，关闭循环水泵暂停对湖泊水体的循环和净化，布水***主要汇集周边雨水，利用湿地滤床对周边区域汇集的雨水进行有效净化提升。实现滤床湿地不同功能转换，充分发挥湿地净化功能。
综上，本发明提供的一种多功能湖泊滨岸生态湿地及运行方法，解决了湖泊晴天水体流动性差，雨天面源污染严重问题，降低水体富营养化程度，缓解藻类爆发现象，提升水体透明度，同时可与周边景观绿化无缝衔接，提升水质的同时，丰富湖泊滨岸生态景观。并且，本发明湿地***的陆地占地和湖面占地均衡、划分合理，湖面的湿地植物***能有效衔接陆地的制备，本发明尤为适用于湖面积较小、生态***极易受到破坏而难以恢复的小型湖泊水塘，比如城市公园湖泊、住宅小区中湖泊。
附图说明
图1为本发明的多功能湖泊滨岸生态湿地组成平面图；
图2为本发明的多功能湖泊滨岸生态湿地组成断面图；
图3为本发明的出水花墙砖块搭接做法图；
图中，1为内循环***，11循环水泵，12为循环输水管道，13为循环水泵开关控制器，2为布水***，21为布水干管，22为布水支管，23为布水管控制阀，24为配水渠，25为天然砾石，26为布水石笼，3为湿地滤床***，31为级配碎石，32为功能填料，33为砖砌隔墙，4为出水***，41为出水花墙，42为自然叠放块石，43、出水石笼，5为湿地植物***，51为挺水植物，52为种植基质。
具体实施方式
参照附图。本发明提供的多功能湖泊滨岸生态湿地***包括内循环***1、布水***2、湿地滤床***3、出水***4、湿地植物***5和运行控制***。
所述湿地***设置在湖湾处，可以有效增加汇集雨水的能力。
所述内循环***1包括循环水泵11、循环输水管道12。循环水泵11的取水口处于远离所述出水***的湖泊区域。
布水***2设置在湖湾的岸坡处。所述布水***2由布水干管21、布水支管22、布水管控制阀23、配水渠24、布水石笼26、天然砾石25构成。所述配水渠24利用湖泊的岸坡100作为其一侧渠壁而同时起到汇聚雨水的作用；所述配水渠24的另一侧渠壁及渠底采用天然砾石25，所述布水石笼26设置在天然砾石渠壁邻接并支撑定型所述天然砾石渠壁。
所述湿地滤床***3由级配碎石区31和功能填料区32构成，并由砖砌隔墙33分割为若干个并行的区块30。所述隔墙33从布水***的配水渠24开始隔起，每个湿地滤床***区块配属一段配水渠24，每段配水渠分别配属布水支管22。
级配碎石区31从布水石笼26向着湖的方向级配配置，填料区32紧邻在级配碎石区31外侧。功能填料可采用火山岩、沸石、陶粒等。
所述出水***4由出水石笼43、出水花墙41和自然叠放块石42组成。所述出水石笼43紧靠湿地滤床***出水侧，保护填料并对出水进行均匀化，所述出水花墙41紧邻出水石笼的出水侧并均匀设置出水墙洞44；所述自然叠放块石贴靠在出水花墙外侧，其对方高度接近湖面，其空隙处既供出水，同时也可作为鱼巢。
所述湿地植物***5主要由种植基质52、挺水植物51由下而上依次构成。所述湿地植物***5位于湿地滤床***3顶部，提高湿地***净化能力，紧邻陆域，是原本无法利用的临岸区域能够衔接陆域植被，丰富湖泊滨岸生态景观。
所述运行控制***由循环水泵开关控制器13、布水管道控制阀23组成，布水干管21及每个布水支管22均设置布水管道控制阀23
所述河道滩地渗滤床湿地***的运行方式如下：
启动循环水泵开关控制器13，湖泊水体经循环输水管道12、布水***2进入湿地滤床***实现净化提升，湿地出水通过出水***4稳定汇入湖泊水体。正常运行工况下，布水管道控制阀23打开，湖泊水体通过布水***2均匀进入湿地滤床3，实现水质净化。检修维护工况下，关闭对应湿地滤床***区块的布水支管22的布水管道控制阀23，停止该区块进水，对该区块的湿地滤床***进行检修维护，工作完成后重新开启对应湿地滤床区块的布水管道控制阀，湖泊水体重新进入湿地滤床***，恢复对水体的净化功能和湖泊水体循环。晴天运行工况下，打开布水管道控制阀启动循环水泵，湖泊水体通过布水***均匀进入湿地滤床。雨天运行工况下，关闭循环水泵暂停对湖泊水体的循环和净化，布水***主要汇集周边雨水。
内循环***1的流量可以按照湿地滤床的处理量、湖泊水体体积以及换水周期确定，一般的换水周期可采用一周左右的时间。
实施例1
深圳某公园湖泊，湖泊周边汇水范围内主要为工业区、住宅区、广场绿地，面源污染较严重，COD指标超过地表水五类水，水体流动性差，经常发生藻类爆发现象。通过利用湖泊滨岸带构建多功能湖泊滨岸生态湿地，将湖泊内一部分水体引入生态湿地进行净化提升。晴天运行工况下，打开布水管道控制阀启动循环水泵，湖泊水体通过布水***均匀进入湿地滤床，实现对湖泊水体的循环和净化。雨天运行工况下，关闭循环水泵暂停对湖泊水体的循环和净化，布水***主要汇集周边雨水，利用湿地滤床对周边区域汇集的雨水进行净化提升。该湖泊面积5000m2，水深2.5m，构建两处生态湿地，面积分别为400m2和300m2，循环水量共1200m3/d，换水周期5d，大大提高水体流动性，通过水力模型模拟，基本实现湖泊内零死角区域，工程实施后晴天工况湖泊稳定达到地表水四类水，雨天工况湖泊稳定达到地表水五类水，基本未出现藻类爆发现象，
实施例2
深圳市某山庄湖泊，该湖泊汇水范围内主要为山体、住宅区，污染程度低，但水体流动性差，水体透明度低，除雨天雨水供给外，其余时间段基本为静止状态，易滋生藻类，尤其夏秋季气温较高，藻类爆现象严重。通过利用湖泊一角重度死水区空间，构建多功能湖泊滨岸生态湿地，将湖泊内一部分水体引入生态湿地进行净化提升。该湖泊面积2700m2，水深1.5m，构建生态湿地面积260m2，晴天工况循环水量600m3/d，换水周期7d，雨天处理周边雨水。生态湿地通过砖砌隔墙分成两组湿地，通过布水管控制阀控制方便检修运维。工程实施后基本未出现藻类爆发现象，湖泊水质稳定在地表水四类水，水体透明度明显提高。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于包括内循环***、布水***、湿地滤床***、出水***、湿地植物***、运行控制***；
所述湿地***设置在湖湾处，其中，布水***设置在湖湾的岸坡处；
所述内循环***将湖泊内水体提升输送到布水***，保证生态湿地***处理水量稳定，同时改善湖泊水体水动力；
所述布水***位于整个湿地***衔接陆域一侧，保证湿地均匀布水，同时汇集周边雨水；
所述湿地滤床***衔接布水***，水体流经湿地滤床***得到净化提升；
所述出水***位于整个湿地***衔接水域一侧，保证净化后水体稳定汇入湖泊水体和湿地***运行水位；
所述湿地植物***位于湿地滤床***顶部，提高湿地净化能力，同时丰富湖泊滨岸生态景观；
所述运行控制***由取水泵开关控制器、布水管道控制阀组成。
2.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，所述内循环***由循环水泵、循环输水管道组成，循环水泵的取水口处于远离所述出水***的湖泊区域。
3.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，所述布水***由布水干管、布水支管、配水渠、布水石笼、天然砾石构成；所述配水渠利用岸坡作为其一侧渠壁而同时起到汇聚雨水的作用；所述配水渠的另一侧渠壁及渠底采用天然砾石，所述布水石笼设置在天然砾石渠壁邻接并支撑定型所述天然砾石渠壁。
4.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，所述湿地滤床***由级配碎石区、功能填料区构成。
5.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，所述出水***由出水石笼、出水花墙和自然叠放块石组成；所述出水石笼紧靠湿地滤床***出水侧，保护填料并对出水进行均匀化，所述出水花墙紧邻出水石笼的出水侧并均匀设置出水墙洞；所述自然叠放块石贴靠在出水花墙外侧，其对方高度接近湖面。
6.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，它设置一道或多道隔墙将湿地滤床***分割为若干个并行的区块，所述隔墙从布水***的配水渠开始隔起，每个湿地滤床***区块配属一段配水渠，每段配水渠分别配属布水支管。
7.根据权利要求1所述的一种多功能湖泊滨岸生态湿地***，其特征在于，湿地滤床***设置在湖湾临岸浅水区域。
8.权利要求1任一所述多功能湖泊滨岸生态湿地***的运行方法，其特在于包括如下步骤：启动循环水泵开关控制器，湖泊水体经内循环输水管道、布水***进入湿地滤床***实现净化提升，湿地出水通过出水***稳定汇入湖泊水体。
9.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，设置一道或多道隔墙将湿地滤床***分割为若干个并行的区块，所述隔墙从布水***的配水渠开始隔起，每个湿地滤床***区块配属一段配水渠，每段配水渠分别配属布水支管；
湿地滤床***不同区块进水可通过布水管道控制阀进行控制调整；
检修维护工况下，关闭对应湿地滤床***区块的布水管道控制阀，停止该区块进水，对该湿地滤床***区块进行检修维护，检修维护工作完成后重新开启对应湿地滤床***区块的布水管道控制阀，湖泊水体重新进入湿地滤床***，恢复对水体的净化功能和湖泊水体循环。
10.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，晴天运行工况下，打开布水管道控制阀启动循环水泵，湖泊水体通过布水***均匀进入湿地滤床***，实现对湖泊水体的循环和净化；雨天运行工况下，关闭循环水泵暂停对湖泊水体的循环和净化，布水***主要汇集周边雨水，利用湿地滤床***对周边区域汇集的雨水进行净化提升。
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