CN105839583B - 一种构建原位水生态实验环境的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种构建原位水生态实验环境的方法，包括如下步骤：搭建由立杆和网状支架构成的支撑平台，将立杆的下端插入水底的泥土中，网状支架位于水面上方，在各围隔的顶部安装扣带、中部安装连接线、底部安装石笼，将各围隔通过扣带与网状支架连接，围隔隔离围隔内的水体与围隔外的水体，将石笼埋入水底的泥层中，在围隔的底部安装地锚桩，通过连接线将各围隔连接为一体；本发明先固定围隔上部、确定实验区域，然后将位置确定的各围隔放入水体中固定底部，最后连接各围隔，过程中对水体扰动小，保证围隔内部的原位水生态环境，所得结果能较好地反映自然生态系统的真实状况，多个围隔形成围隔群，各围隔之间形成对照实验，可获得多组实验数据。

Description

一种构建原位水生态实验环境的方法
技术领域
本发明涉及一种构建原位水生态实验环境的方法，属于生态环境工程技术领域。
背景技术
河流、湖泊、水库、溪流和湿地提供了大部分饮用、农业、卫生和工业用水，然而人类活动越来越频繁和深刻地影响着水生态系统，我国水域环境富营养化呈现加速恶化的趋势，河流、湖泊生态系统严重退化。
水体富营养化引起藻类的快速生长繁殖形成“水华”，已经造成灾害性后果，控制藻类的过度生长繁殖是水环境治理及水源地保护方面的重要内容。现有控藻技术包括化学法、物理法、生物操纵法、沿岸带湿地重建、围隔内的生态修复等等，研究形式主要包括实验室模拟水体环境以及现场围隔实验，前者可依托专业设备进行研究，但是室内实验通常只能进行单种群或几个种群的研究，而且获得的信息大不一样，围隔实验的优点在于比自然生态系统简单，它是生态系统水平的实验，围隔实验可以提供生态系统尺度的信息，而室内实验一般获得种群尺度的信息；围隔实验一般在现场进行，较之室内模拟，环境条件与自然状况更为相似，所得结果能较好地反映自然生态系统的真实状况。
围隔实验需要在实验水域现场形成一实验区域，实验区域内的水体与实验区域外的水体要求完全隔离，现有实验环境的形成均通过围隔隔离水体，在围隔下部安装重物使得围隔的底部沉入水底，固定围隔的底部，然后对围隔的上部进行固定，这种从水底开始隔离水体的方法存在以下弊端：1、隔离水体时会扰动水底的沉积物，影响原生态环境；2、大多现场围隔实验装置的体积较大、成本较高，不便于运输储存，对围隔方法的推广普及带来了一定的困难；3、部分可组装现场围隔的组装方法过于繁琐，导致在现场操作的劳动强度非常大，且零部件之间的连接不够牢固，实验过程中水体隔离失效造成实验失败。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种构建原位水生态实验环境的方法，可形成多个原生态水体环境进行水体治理或水生实验，各原生态水体环境形成对照实验，并且在该实验环境下进行实验其实验周期短，实验过程中不会发生混水，以保证实验的准确性。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种构建原位水生态实验环境的方法，包括如下步骤：
(1)搭建由立杆和网状支架构成的支撑平台，网状支架由横杆和纵杆纵横交错编织构成，立杆与网状支架榫卯连接，将立杆的下端插入水底的泥土中，网状支架位于水面上方；
(2)取2个以上不透水的围隔，在各围隔的顶部安装扣带、中部安装连接线、底部安装石笼；
(3)将各围隔通过扣带与网状支架连接，围隔的开口与网状支架的网孔相对并且围隔的开口位于水面上方，各围隔形成围隔群，围隔隔离围隔内的水体与围隔外的水体，调整围隔的位置使得相邻两个围隔的间距为50cm～80cm；
(4)将石笼埋入水底的泥层中，在围隔的底部安装地锚桩并将地锚桩插入泥层中，地锚桩的插入深度不小于0.5m，以达到水底硬底层为宜，使围隔内的水体与围隔外的水体完全隔离；
(5)通过连接线将各围隔连接为一体，将连接线的端部系于立杆上。
步骤(1)中网状支架与水面的间距为1.0m～1.5m。
步骤(2)中安装石笼的具体内容为，在各围隔的底部放置钢丝绳或钢筋，在钢丝绳或钢筋上穿扣环，将围隔的底边向外卷起形成卷边包裹钢丝绳或钢筋，随后将卷边缝合，扣环中穿线绳连接石笼，围隔与卷边的缝合处以及石笼均埋入水底的泥层中。
所述围隔的横截面呈方形，步骤(2)中在钢丝绳或钢筋上穿2个大扣环和8个小扣环，调整各扣环的位置使得2个大扣环位于围隔底部的其中一对角上，8个小扣环分别位于围隔底部的四边的中点以及四角上，大扣环中穿线绳连接石笼。
所述围隔的横截面呈圆形，步骤(2)中在钢丝绳或钢筋上穿2个大扣环和8个小扣环，调整各扣环的位置使得2个大扣环和8个小扣环在围隔底部沿周向均匀分布，大扣环中穿线绳连接石笼。
所述围隔的横截面积为6m2～10m2。
步骤(4)中安装地锚桩的具体内容为，将地锚桩穿过小扣环后插入泥层中，地锚桩的上端直径大于小扣环的直径。
步骤(2)中安装连接线的具体内容为，在各围隔的中部安装线管，在线管中穿连接线，通过连接线将各围隔连接为一体。
所述立杆、横杆和纵杆均为硬质杆。
与现有技术相比，本发明提供的构建原位水生态实验环境的方法的优点如下：
1、在开阔的水域中搭建硬质支撑平台，硬质支撑平台安装2个以上不透水的围隔，围隔顶部通过扣带与支撑平台连接、底部通过石笼埋入水底的泥层中，围隔隔离围隔内的水体与围隔外的水体形成封闭的实验区，围隔安装过程中先固定上部，确定实验区域，然后将位置确定的各围隔放入水体中固定底部，最后连接各围隔，围隔安装过程中通过支撑平台支撑，因此对水体扰动小，保证围隔内部的原生态环境，所得结果能较好地反映自然生态系统的真实状况；
2、支撑平台由立杆和网状支架构成，网状支架由横杆和纵杆纵横交错编织构成、呈网状结构，立杆与网状支架榫卯连接，横杆与纵杆之间以及立杆与网状支架之前的连接均未使用任何连接线，避免连接线老化断裂造成支架松散，网状支架为编织成型的网状结构，因此横杆和纵杆的位置可调，即网状支架的网孔尺寸可调，适用于固定不同型号的围隔，立杆、横杆和纵杆均为硬质杆，保证支撑平台的结构强度；
3、围隔的横截面积为6m2～10m2，围隔内的水体在较短的周期内即可出现实验结果，相邻两个围隔的间距为50cm～80cm，保证各围隔均可获得充足的光照和氧气供给，每个围隔内均为一个实验区，各围隔之间形成对照实验，一次实验可获得多组实验数据；
4、通过硬质支撑平台支撑各围隔，支撑平台的网状支架位于水面上方1.0m～1.5m，为围隔的安装提供足够的空间，将围隔通过连接线连接为一个整体，多个围隔形成围隔群，围隔群具有良好的消浪效果，并且相互连接使得单个围隔整体结构强度提高，不易受风浪损坏，围隔的开口位于水面上方，围隔群区域内的围隔外的水体受外部风浪拨动的影响小，可保证实验过程中风浪状态下围隔外的水体不会进入围隔内，并且围隔内的水体的水量不会因风浪而变动，保证实验结果的准确性；
5、通过石笼和地锚桩固定围隔底部，将地锚桩插入水底泥层至少0.5m，以达到水底硬底层为宜，可彻底阻绝实验区内外的水体交换，石笼和地锚桩均通过扣环与围隔连接，将扣环套于钢丝绳或钢筋上，通过围隔向外卷起的底边包裹钢丝绳或钢筋，卷起的底边缝合后埋入水底的泥层中，通过该方法安装的扣环不会破坏围隔布，围隔与石笼和地锚桩之间通过钢丝绳或钢筋以及扣环进行力的传递，钢丝绳或钢筋均匀受力、实现拉力分流，通过上述连接方法可保证围隔与石笼和地锚桩牢固连接并且围隔的自身强度得到保障，可进行长时间的水生实验。
附图说明
图1为本发明提供的围隔群实验区的结构示意图。
图2为单个围隔实验区的结构示意图。
其中，1-支撑平台，2-围隔，3-扣带，4-石笼，5-地锚桩，6-线管，7-连接线，8-围隔内的水体，9-围隔外的水体，10-泥层，11-大扣环，12-小扣环，13-卷边，14-钢丝绳，15-立杆，16-网状支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
参见图1和图2，本发明提供的构建原位水生态实验环境的方法，包括如下步骤：
(1)在待治理的水域中搭建由立杆15和网状支架16构成的支撑平台1，网状支架16由横杆和纵杆纵横交错编织构成，立杆、横杆和纵杆均为硬质杆，立杆15与网状支架16榫卯连接，将立杆15的下端插入水底的泥土10中，网状支架16位于水面上方，网状支架与水面的间距为1.0m～1.5m；
(2)取2个以上不透水的围隔2，围隔2的横截面呈方形，其横截面积为6m2～10m2，在各围隔的顶部安装扣带3、中部安装线管6、底部放置钢丝绳14，在线管6中穿连接线7，在钢丝绳14上穿2个大扣环11和8个小扣环12，将围隔的底边向外卷起形成卷边13包裹钢丝绳14，随后将卷边13缝合，调整各扣环的位置使得2个大扣环11位于围隔底部的其中一对角上，8个小扣环12分别位于围隔底部的四边的中点以及四角上，大扣环11中穿线绳连接石笼4；
(3)将各围隔2通过扣带3与网状支架16连接，围隔2的开口与网状支架16的网孔相对并且围隔2的开口位于水面上方，各围隔形成围隔群，围隔隔离围隔内的水体8与围隔外的水体9，调整围隔的位置使得相邻两个围隔的间距为50cm～80cm；
(4)将石笼4和围隔卷边13的缝合处均埋入水底的泥层10中，在围隔的底部安装上端直径大于小扣环直径的地锚桩5，将地锚桩5穿过小扣环12后插入泥层10中，地锚桩的插入深度不小于0.5m，以达到水底硬底层为宜，使围隔内的水体与围隔外的水体完全隔离；
(5)通过连接线7将各围隔连接为一体，形成的围隔群实验区如图1所示。
本发明也可使用横截面呈圆形的围隔，此时2个大扣环位于围隔的直径的两端，8个小扣环在围隔底部沿周向均匀分布。

Claims (8)

1.一种构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)搭建由立杆和网状支架构成的支撑平台，网状支架由横杆和纵杆纵横交错编织构成，立杆与网状支架榫卯连接，将立杆的下端插入水底的泥土中，网状支架位于水面上方，网状支架与水面的间距为1.0m～1.5m；
(2)取2个以上不透水的围隔，在各围隔的顶部安装扣带、中部安装连接线、底部安装石笼；
(3)将各围隔通过扣带与网状支架连接，围隔的开口与网状支架的网孔相对并且围隔的开口位于水面上方，各围隔形成围隔群，围隔隔离围隔内的水体与围隔外的水体，调整围隔的位置使得相邻两个围隔的间距为50cm～80cm；
(4)将石笼埋入水底的泥层中，在围隔的底部安装地锚桩并将地锚桩插入泥层中，地锚桩的插入深度不小于0.5m，使围隔内的水体与围隔外的水体完全隔离；
(5)通过连接线将各围隔连接为一体，将连接线的端部系于立杆上。
2.根据权利要求1所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：步骤(2)中安装石笼的具体内容为，在各围隔的底部放置钢丝绳或钢筋，在钢丝绳或钢筋上穿扣环，将围隔的底边向外卷起形成卷边包裹钢丝绳或钢筋，随后将卷边缝合，扣环中穿线绳连接石笼，围隔与卷边的缝合处以及石笼均埋入水底的泥层中。
3.根据权利要求2所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：所述围隔的横截面呈方形，步骤(2)中在钢丝绳或钢筋上穿2个大扣环和8个小扣环，调整各扣环的位置使得2个大扣环位于围隔底部的其中一对角上，8个小扣环分别位于围隔底部的四边的中点以及四角上，大扣环中穿线绳连接石笼。
4.根据权利要求2所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：所述围隔的横截面呈圆形，步骤(2)中在钢丝绳或钢筋上穿2个大扣环和8个小扣环，调整各扣环的位置使得2个大扣环和8个小扣环在围隔底部沿周向均匀分布，大扣环中穿线绳连接石笼。
5.根据权利要求3或4所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：所述围隔的横截面积为6m2～10m2。
6.根据权利要求3或4所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：步骤(4)中安装地锚桩的具体内容为，将地锚桩穿过小扣环后插入泥层中，地锚桩的上端直径大于小扣环的直径。
7.根据权利要求3或4所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：步骤(2)中安装连接线的具体内容为，在各围隔的中部安装线管，在线管中穿连接线，通过连接线将各围隔连接为一体。
8.根据权利要求1所述的构建原位水生态实验环境的方法，其特征在于：所述立杆、横杆和纵杆均为硬质杆。
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