CN104195998A - 一种湖泊污染物机动拦截与导流装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湖泊污染物机动拦截与导流装置和方法，装置包括固定围隔和机动围隔。固定围隔设置在需要保护水源岸边的水中，固定围隔或者固定围隔与岸边之间围成有缺口的污染物汇集处理区；机动围隔连接在所述污染物汇集处理区的缺口一侧，导流需要保护水源上的污染物进入所述污染物汇集处理区，在常态下，所述机动围隔折叠存放于水底。本发明综合围隔拦截技术、围隔导流技术和污染物集中处理技术，在不破坏水体景观和水的连续性的基础上，对污染物实施快速机动拦截和导流，使之进入污染物汇集区，为紧急和集中处理污染物提供便利条件，节省人力物力，将污染物影响范围缩小在小区域内。

Description

一种湖泊污染物机动拦截与导流装置及方法

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种湖泊污染物机动拦截与导流装置及其方法，尤其适用于较大型湖泊中。

背景技术

由于人口增加和经济发展，湖泊周边人类活动强度逐渐加大，生产和生活垃圾、动植物残体、营养盐输入逐渐增加，水体自净功能逐步丧失。

    较大型的自然湖泊，周边土地条件、自然环境、人口密度和经济发展并不相同，不同湖区接受的污染负荷不同，水质分区现象比较明显。污染严重的区域，或者接纳一些来自岸带的固体废弃物，或者由于富营养化而产生蓝藻水华，这些污染物能够随着水流和风浪漂移。水质保持较好的区域，依然作为引用、灌溉、观光和养殖水源地。但水流和风浪从污染严重区域带来的污染物有可能进入水质较好区域，威胁到水源地的水质安全。2007年无锡贡湖水厂水源地蓝藻堆积事件的发生即是一个极端的例子。

 水源地的保障越来越成为棘手的问题，许多湖泊已经被放弃作为引用水源地使用，遇到污染物突发的事件，灌溉、观光和养殖水源地也只能等待污染风波慢慢停息。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种湖泊污染物机动拦截与导流装置及其方法。

为了上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种湖泊污染物机动拦截与导流装置，包括：固定围隔，所述固定围隔设置在需要保护水源岸边的水中，固定围隔或者固定围隔与岸边之间围成有缺口的污染物汇集处理区；机动围隔，所述机动围隔连接在所述污染物汇集处理区的缺口一侧，导流需要保护水源上的污染物进入所述污染物汇集处理区，在常态下，所述机动围隔折叠存放于水底。

根据本发明的一种湖泊污染物机动拦截与导流装置，综合固定围隔拦截技术、机动围隔导流技术和污染物集中处理技术，在不破坏水体景观和水的连续性的基础上，根据污染物来源方向和污染量，开通不同部位和不同数量的机动围隔，对污染物实施快速机动拦截和导流，使之进入污染物汇集处理区，对污染物进行集中处理，保证只有良好水流进入水源地。为紧急和集中处理污染物提供便利条件，节省人力物力，将污染物影响范围缩小在小区域内。

根据本发明实施例的湖泊污染物机动拦截与导流装置还可以具有以下附加技术特征：

本发明所述的装置，所述固定围隔包括第一不透水布，第一不透水布的上端连接第一浮体，下端连接第一配重，所述固定围隔固定在至少一个第一固定锚桩上。优选的，所述固定围隔的高度超过水深20cm，长度不低于20m，连接成一个整体。

本发明所述的装置，所述机动围隔包括第二不透水布，第二不透水布的上端有第一牵引绳连接于第二浮体上，下端连接第二配重，机动围隔通过第二牵引绳连接在至少一个第二固定锚桩上。

本发明所述的装置，所述第一不透水布和第二不透水布均为不透水PVC布，不透水PVC布厚度为0.55mm。

本发明所述的装置，所述第一配重和第二配重均为配重底钢，配重底钢为上端厚度为10cm、下端厚度为1cm的斧钺型不锈钢，长度与固定围隔或机动围隔相同，下端锲入沉积物中。

本发明所述的装置，所述第一不透水布上设有若干加强带。优选的，所述加强带为厚度为1cm、宽度为5cm的不锈钢片。

本发明所述的装置，所述第一浮体为中空的橡胶柱体。进一步地所述橡胶柱体直径20cm，橡胶厚度2cm。

本发明所述的装置，所述固定围隔为一个整体，固定在若干个第一固定锚桩上。

本发明所述的装置，所述第二浮体为浮子。进一步地，所述浮子为直径20cm的泡沫，浮子和牵引绳的密度为每隔5m一组。

本发明所述的装置，所述机动围隔包括相互断开的若干段，每一段均通过所述第二牵引绳连接在一个第二固定锚桩上。机动围隔高度超过水深20cm，每隔5米PVC布断开，形成若干个机动围隔。机动围隔的长度和数量，根据现场情况而定，本发明对此不作详细限定。

本发明所述的装置，所述第一牵引绳和第二牵引绳直径不低于5cm的双股锦纶绳。

本发明所述的装置，所述的固定围隔和机动围隔均固定于固定锚桩上，所述的固定锚桩材质为水泥柱，长宽为20cm×20cm，高度依据水面，超出水面20cm，间隔5米设置一根。

本发明所述的装置，所述污染物汇集处理区，接受机动围隔导流而来的污染物，为污染物的集中及时处理提供便利。

本发明所述的装置，所述机动围隔的每段之间有10cm的重叠，保证没有污染物从机动围隔之间的空隙进入水源保护区。

优选的，所述固定围隔与机动围隔的超越水面的高度相同。

本发明所述的装置，所述的污染物汇集处理区在水源地保护区的2侧分别由固定围隔围成，根据污染物来源方向采用其中一个或2个。

本发明还提供一种湖泊污染物机动拦截与导流方法，包括如下步骤：

（1）在需要保护的水源区外围，设置若干第一固定锚桩和若干第二固定锚桩；

（2）制作固定围隔：将固定围隔固定在第一固定锚桩上，固定围隔的上端超越水面，下

端连接水底；

（3）制作机动围隔：将机动围隔用第二牵引绳连接在第二固定锚桩上，每个第二固定锚桩之间的机动围隔断开，相互重叠10cm，机动围隔平时折叠存放于水底，机动围隔通过第一牵引绳连接位于水面的第二浮体；

（4）应急时，根据污染物来源方向和浓度，通过第一牵引绳将若干段的机动围隔拉至水面，阻挡污染物进入水质保护区，并导流污染物进入污染物汇集处理区；

（5）在污染物汇集处理区，收集并转移污染物至其它地方进行处理，降低水源地保护区水质威胁。

具体地，包括如下步骤：

（1）在需要保护的水源区周边每隔5米设置一根固定锚桩，材质为水泥柱，长宽为20cm×20cm，高度依据水面，超出水面20cm。

（2）制备固定围隔：顶端设置直径20cm，橡胶厚度2cm、中空的橡胶浮体，之下缝合厚度为0.55mm的不透水PVC布，每隔1米的长度，在PVC布上添加竖条的加强带一根，另外在PVC布从上到下的中点位置设置一条横向的加强带，加强带为厚度为1cm、宽度为5cm的不锈钢片，加强带用于固定PVC布，使之不易被水流和风浪冲刷变形； PVC布的底端配置配重底钢，配重底钢为上端厚度为10cm，下端厚度为1cm的斧钺型不锈钢，长度与固定围隔相同，下端锲入沉积物中，将PVC布固定在一定地点，避免由于水流和风浪导致的移动；每隔5米，将配重底钢捆在固定锚桩上，保证固定围隔不会移动。

（3）制作2条固定围隔，长度依据需要保护的水源区和景观需要而定，原则上2条固定围隔总长度不超过围湖区长度的40%，2条固定围隔可以不等长；2条固定围隔分布安放在需保护的水源区的左右两侧。

（4）制备机动围隔：每个机动围隔由浮子，牵引绳，不透水PVC布、配重底钢等组成。浮子为直径20cm的泡沫，中间有直径5cm的小孔；用直径不低于5cm的双股锦纶绳作为牵引绳，一端系在浮子上，另一端系在厚度为0.55mm、长度为5米、高度超过水深20cm的不透水PVC布上，PVC布的上端两侧分别系一个浮子，下端配置配重底钢，配重底钢为上端厚度为10cm，下端厚度为1cm的斧钺型不锈钢，长度同样为5米，下端锲入沉积物中。

（5）从需要保护的水源地的一侧驳岸开始，向水域中已经布设固定锚桩的地方，先安装一条固定围隔，然后连接若干条机动围隔，最后再安装一条固定围隔。两条固定围隔要在水源地保护区的外围形成一个有缺口的封闭区域，形成两个污染物汇集区。

（6）根据污染物来源方向和数量，牵引合适数量的机动围隔，保证将污染物拦截并导流到其中一侧或者两侧的污染物汇集区。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

本发明获得一种操作性强的污染物应急机动拦截与导流装置及其方法。该发明的主体材料是便宜易得、易于更换、可规模化生产的固定围隔和机动围隔。固定围隔的使用能够形成污染物汇集区，为污染物的集中及时处理奠定条件；机动围隔的使用，能够在发生污染物突发事件时，及时将污染物拦截并导流到污染物汇集区，与良好水域依然保持沟通，平时存放水底，不破坏水体景观和水面服务功能（如航运等）。因此，本发明可以为风浪和湖流较强的较大型浅水湖泊提供一种新型易操控的污染物拦截和导流处理方法，能推动湖泊水源地保护技术的进展。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

附图1为本发明固定围隔结构图；

附图2为本发明机动围隔结构图；

附图3为应用于较大型湖泊中的污染物应急机动拦截与导流装置结构图。

其中，1为固定围隔；1-1为橡胶浮体；1-2为加强钢带；1-3为第一不透水PVC布；1-4为第一配重底钢；2为污染物汇集处理区；3为机动围隔；3-1为泡沫浮子；3-2为牵引绳；3-3为第二不透水PVC布；3-4为第二配重底钢；4为固定锚桩；5为水质保护区；6为岸堤。

 

具体实施方式

下面结合附图对湖泊污染物机动拦截与导流装置作进一步说明。

实施例1  一种湖泊污染物机动拦截与导流装置

如图1-图3所示的一种应用于较大型湖泊中的污染物（包括蓝藻）应急机动拦截与导流装置结构示意图，包括固定围隔1、污染物汇集处理区2、机动围隔3、固定锚桩4以及固定围隔和机动围隔圈围的水质保护区5。

其中，固定围隔1分布在较大型湖泊需要保护水源岸堤6同侧的两端，总长度不超过固定围隔1和机动围隔3总长度的40%，最好控制在20%左右。如图3所示，固定围隔1分为两个，每个均圈围成缺口朝向湖泊中心的呈U形的污染物汇集处理区2。其中，以两个固定围隔1之间为“内侧”，每个固定围隔1包括内侧的围隔部分和外侧的围隔部分，内侧的围隔部分向内侧倾斜安装，外侧的围隔部分远离岸堤6的一端向内侧倾斜，这样形成开口小，内腔大的污染物汇集处理区2，便于容纳污染物以及收集处理污染物。机动围隔3连接在所述污染物汇集处理区2的缺口内侧的围隔部分，拦截并导流水源上的污染物进入所述污染物汇集处理区2，在常态下，机动围隔3折叠存放于水底。

固定围隔1包括厚度为0.55mm的第一不透水PVC布1-3，第一不透水PVC布1-3的上端连接橡胶浮体1-1，下端连接第一配重底钢1-4。橡胶柱体的直径20cm，橡胶厚度2cm。为防止第一不透水PVC布1-3被水流冲撞而破裂或移动位置，在第一不透水PVC布1-3上添加横竖2条加强钢带1-2，加强钢带1-2为厚度为1cm、宽度为5cm的不锈钢片。第一不透水PVC布1-3的底端配置第一配重底钢1-4，是为了防止风浪和湖流推动第一不透水PVC布移动位置。第一配重底钢1-4为上端厚度为10cm，下端厚度为1cm的斧钺型不锈钢（即第一配重底钢1-4上端厚，下端逐渐薄，截面呈三角形或梯形），长度同样为5米，下端锲入沉积物中。固定围隔1高度超过水深20cm，连接成一个整体。

机动围隔3将两端的分别连接左右两个固定围隔1的内部围隔部分，机动围隔3的中部呈弧形，便于拦截，两端分别与内侧围隔部分在同一直线上，便于导流。机动围隔3与其两端的内侧围隔部分以及岸堤6共同组成所述水质保护区5。机动围隔3包括第二不透水PVC布3-3，第二不透水PVC布3-3的上端通过牵引绳3-2连接泡沫浮子3-1，下端连接第二配重底钢3-4。泡沫浮子3-1为直径20cm的泡沫，中间有直径5cm的小孔。第二配重底钢3-4为上端厚度为10cm，下端厚度为1cm的斧钺型不锈钢，长度同样为5米，下端锲入沉积物中。具体说来，第二不透水PVC布3-3每隔5米断开，形成机动围隔3的若干个机动围隔单元，每个机动围隔单元均包括一块厚度为0.55mm、长度为5米、高度超过水深20cm的第二不透水PVC布3-3，第二不透水PVC布3-3的上端两侧采用直径不低于5cm的双股锦纶绳作为牵引绳3-2分别系在泡沫浮子3-1上（即泡沫浮子3-1和牵引绳3-2每隔5cm为一组），第二不透水PVC布3-3下端配置一个第二配重底钢3-4，并连接到一个固定锚桩4上。相邻两机动围隔单元之间有10cm的重叠，保证没有污染物从机动围隔之间的空隙进入水源保护区。

固定围隔1和机动围隔3都由固定锚桩4固定，防止风浪的作用移动位置。固定锚桩4每隔5米按照固定围隔1和机动围隔3的位置设置一根，材质为水泥柱，长宽为20cm×20cm，高度依据水面，超出水面20cm。

本实施例所示的装置，所述的机动围隔3平时折叠存放于水底，发生污染物紧急事件时，根据污染物来源方向和数量，牵引合适数量的机动围隔，保证将污染物拦截并导流到其中一侧或者两侧的污染物汇集区。

本发明实施例提供了一种应用于较大型湖泊中的污染物应急机动拦截与导流装置，包括固定围隔，机动围隔，固定锚桩和污染物汇集处理区。所述的固定围隔由橡胶浮体、加强带、第一不透水PVC布、第一配重底钢等组成，圈围形成污染物汇集区，为紧急和集中处理污染物提供便利条件，节省人力物力，将污染物影响范围缩小在小区域内。所述的机动围隔由泡沫浮子浮子，牵引绳，第二不透水PVC布、第二配重底钢等组成，平时沉入湖底，发生污染事件时快速启动，机动围隔的使用不会破坏水体景观和水的连续性，而且能在发生污染物紧急事件时快速启动，拦截和导流污染物到污染物汇集处理区。所述固定桩由水泥桩构建而成，为围隔提供固定物体，同时为水质保护区域形成围栏。因此，本发明实施例可以为风浪和湖流较强的较大型浅水湖泊提供一种新型易操控的污染物拦截和导流处理方法，能推动湖泊水源地保护技术的进展。

实施例2  

污染物机动拦截与导流方法

（1）污染物从左侧来时，根据污染量和污染水域面积，牵引泡沫浮子，将适宜数量的机动围隔单元牵引到水面；

（2）受到阻挡的污染水源将沿机动围隔和固定围隔，流入左侧污染物汇集处理区，可启动紧急处理方案集中快速处理污染物；

（3）右侧的机动围隔不动，保证良好水源能够源源不断进入水质保护区。

（4）污染物得到控制后，重新将机动围隔降下，存放于水底。

实施例3  

污染物机动拦截与导流方法

（1）污染物从右侧来时，根据污染量和污染水域面积，牵引泡沫浮子，将适宜数量的机动围隔单元牵引到水面；

（2）受到阻挡的污染水源将沿机动围隔和固定围隔，流入右侧污染物汇集处理区，可启动紧急处理方案集中快速处理污染物；

（3）左侧的机动围隔不动，保证良好水源能够源源不断进入水质保护区。

（4）污染物得到控制后，重新将机动围隔降下，存放于水底。

实施例4  

污染物机动拦截与导流方法

（1）污染物从正面大面积涌来时，牵引泡沫浮子，将全部的机动围隔单元牵引到水面；

（2）受到阻挡的污染水源将沿机动围隔和固定围隔，流入两侧污染物汇集处理区，可启动紧急处理方案集中快速处理污染物；

（3）水质保护区内储存的水暂时作为水源使用，直到污染物得到遏制后再降下机动围隔，存放于水底。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所做的均等同变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，包括：

固定围隔，所述固定围隔设置在需要保护水源岸边的水中，固定围隔或者固定围隔与岸边之间围成有缺口的污染物汇集处理区；

机动围隔，所述机动围隔连接在所述污染物汇集处理区的缺口一侧，导流需要保护水源上的污染物进入所述污染物汇集处理区，在常态下，所述机动围隔折叠存放于水底。

2.根据权利要求1所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述固定围隔包括第一不透水布，第一不透水布的上端连接第一浮体，下端连接第一配重，所述固定围隔固定在至少一个第一固定锚桩上。

3.根据权利要求1所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述机动围隔包括第二不透水布，第二不透水布的上端有第一牵引绳连接于第二浮体上，下端连接第二配重，机动围隔通过第二牵引绳连接在至少一个第二固定锚桩上。

4.根据权利要求2所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述第一不透水布上设有若干加强带。

5.根据权利要求2所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述第一浮体为中空的橡胶柱体。

6.根据权利要求2所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述固定围隔为一个整体，固定在若干个第一固定锚桩上。

7.根据权利要求3所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述第二浮体为浮子。

8.根据权利要求3所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述机动围隔包括相互断开的若干段，每一段均通过所述第二牵引绳连接在一个第二固定锚桩上。

9.根据权利要求1所述的湖泊污染物机动拦截与导流装置，其特征在于，所述固定围隔与机动围隔的超越水面的高度相同。

10.一种湖泊污染物机动拦截与导流方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在需要保护的水源区外围，设置若干第一固定锚桩和若干第二固定锚桩；

（2）制作固定围隔：将固定围隔固定在第一固定锚桩上，固定围隔的上端超越水面，下

端连接水底；

（3）制作机动围隔：将机动围隔用第二牵引绳连接在第二固定锚桩上，每个第二固定锚桩之间的机动围隔断开，相互重叠10cm，机动围隔平时折叠存放于水底，机动围隔通过第一牵引绳连接位于水面的第二浮体；

（4）应急时，根据污染物来源方向和浓度，通过第一牵引绳将若干段的机动围隔拉至水面，阻挡污染物进入水质保护区，并导流污染物进入污染物汇集处理区；

（5）在污染物汇集处理区，收集并转移污染物至其它地方进行处理，降低水源地保护区水质威胁。