CN107816073B - 一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备及其清淤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备及其清淤方法，包括清淤船和设置清淤船船体上的泥浆泵、控制室，在清淤船前端配备生物打捞装置、中端配备底泥抽送装置、末端配备生物放回装置，清淤船上配备生物清洗装置，生物打捞装置和生物放回装置分别与生物清洗装置相通。在清除污染底泥、改善河湖水生态环境的同时，保护了河湖底部现有水生生物，有助于维持河湖物种多样性，对于污染底泥的清淤具有高效、生态的特点。

Description

一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备及其清淤方法
技术领域
本发明涉及河湖污染底泥生态清淤领域，尤其是一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备及其清淤方法。
背景技术
目前，国内众多河湖底泥污染严重，且污染物多集中在表层，这些污染底泥作为内源污染物，对河湖水环境造成了不利影响，为改善河湖水生态环境，常需要采用机械或人工方式清除污染底泥。我国许多河湖已经开展污染底泥清淤工程，但在清淤过程中，往往是将污染底泥连同其中存有的水生生物等种质资源一同清除掉，这样对河湖物种多样性保护极为不利。我们知道一个物种就能影响一个国家的经济,一个基因关系到一个国家的盛衰,应该对河湖物种多样性进行保护，而生物多样性保护的核心就是保护生物种质资源。因此，在进行河湖清淤时，应优先考虑对其中种质资源进行保护。
发明内容
针对现有污染底泥清淤方法的上述缺点，为了保护河湖生物种质资源，本发明提供了一种能够保护污染底泥中种质资源的河湖污染底泥生态清淤一体化设备及其清淤方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备，包括清淤船和设置清淤船船体上的泥浆泵、控制室，在清淤船前端配备生物打捞装置、中端配备底泥抽送装置、末端配备生物放回装置，清淤船上配备生物清洗装置，生物打捞装置和生物放回装置分别与生物清洗装置相通。
所述前端生物打捞装置为链式网兜，配备至少1条打捞链，打捞链宽3～5m，水下打捞深度为3～5m，末端生物放回装置与前端生物打捞装置结构一致，方向对称相反。
所述前端生物打捞装置包括生态打捞网兜和打捞装置链条；所述末端生物放回装置包括生态放回网兜和放回装置链条。
所述中端底泥抽送装置为连接在泥浆泵进口上的带滤网的吸泥管和出口上的输泥管，吸泥管穿过清淤船的船底，输泥管搭在清淤船船体的侧面。
所述清淤船上的生物清洗装置包括前端生态清洗池和后端生态清洗池，生物打捞装置与前端生态清洗池相通，生物放回装置与后端生态清洗池相通，前端生态清洗池和后端生态清洗池之间通过生态输送带相连。
在生物打捞装置、底泥抽送装置、生物放回装置上配备定位仪、超声波测深仪和水下摄像装置。
上述河湖污染底泥生态清淤一体化设备的清淤方法，包括以下步骤：
步骤一，首先采用合理网距的网格对所要清理的河湖进行区域划分；
步骤二，对划分的各个区域进行污染底泥调查，确定各区域生态清淤所需清理的污染底泥厚度；
步骤三，结合定位系统，对需要清理区域进行条块划分；
步骤四，将生态清淤一体化设备行驶至清理区域，通过船体上配备的超声波测深仪测定区域水底深度，测定数据传输至驾驶室控制台；
步骤五，根据生物打捞及底泥扰动装置上配置的超声波测深仪调整装置下放深度，从而控制底泥清理厚度；
步骤六，在定位系统的辅助下，生态清淤一体化设备分条带施工；
步骤七，生态清淤一体化设备清淤施工时，先通过生态打捞网兜将底泥内水生生物打捞至船上前端生态清洗池；
步骤八，被生态打捞网兜扰动的底泥通过吸泥管抽走，所清理的泥浆通过输泥管送至指定的底泥接纳位置；
步骤九，水生生物在前端生态清洗池经过初步清洗后转送至后端生态清洗池进行二次清洗，随后通过生态放回网兜将清洗后的水生生物放回水底。
本发明的有益效果是：本发明设备在清除污染底泥、改善河湖水生态环境的同时，能够保护河湖底部现有水生生物等种质资源，有助于维持河湖物种多样性，对于污染底泥的清淤具有高效、生态、精细化的特点。
附图说明
图1是本发明的河湖污染底泥生态清淤一体化设备正视图。
图2是本发明的河湖污染底泥生态清淤一体化设备平面图。
图3是图1的A-A剖面图。
图4是本发明的工艺流程图。
图中：
1——生态打捞网兜；
2——打捞装置链条；
3——滤网；
4——吸泥管；
5——前端生态清洗池；
6——泥浆泵；
7——控制室；
8——后端生态清洗池；
9——生态放回网兜；
10——放回装置链条；
11——船体；
12——输泥管；
13——生态输送带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1～3所示，本发明的河湖污染底泥生态清淤一体化设备，包括清淤船11和设置清淤船船体上的泥浆泵6、控制室7，在清淤船11前端配备生物打捞装置、中端配备底泥抽送装置、末端配备生物放回装置，清淤船11上配备生物清洗装置，生物打捞装置和生物放回装置分别与生物清洗装置相通。
具体地说，所述前端生物打捞装置为链式网兜，配备至少1条打捞链，打捞链宽3～5m，水下打捞深度为3～5m，末端生物放回装置与前端生物打捞装置结构一致，方向对称相反。所述前端生物打捞装置包括生态打捞网兜1和打捞装置链条3；所述末端生物放回装置包括生态放回网兜9和放回装置链条10。
所述中端底泥抽送装置为连接在泥浆泵6进口上的带滤网3的吸泥管4和出口上的输泥管12，吸泥管4穿过清淤船11的船底，输泥管12搭在清淤船11船体的侧面。
所述清淤船上的生物清洗装置包括前端生态清洗池5和后端生态清洗池8，生物打捞装置与前端生态清洗池5相通，生物放回装置与后端生态清洗池8相通，前端生态清洗池5和后端生态清洗池8之间通过生态输送带13相连。
为了实现更高精度的清淤施工控制，在生物打捞装置、底泥抽送装置、生物放回装置上配备定位仪、超声波测深仪、水下摄像装置等设备，方便对清淤过程中的各参数进行严格控制。
前端生物打捞装置为链式网兜，类似于将链斗式挖泥船上的链斗替换为网兜，一方面用于打捞水底生物，另一方面可以扰动底泥。为了提高打捞效率，配备一条或多条打捞链，打捞链宽3～5m，水下可打捞深度为3～5m。
中端底泥抽送装置主要包括带滤网的吸泥管、泥浆泵和输泥管。经前端打捞装置扰动后的底泥通过泥浆泵经带滤网的吸泥管抽走，并通过输泥管输送至指定的底泥接纳位置。
清淤船上的生物清洗装置包括前端生态清洗池和后端生态清洗池两部分，前端生态清洗池用于接收打捞装置输送的水底生物资源并进行初步清洗，然后将生物资源运至后端生态清洗池进行深度清洗。末端生物放回装置与前端生物打捞装置结构一致，但方向对称相反，通过链式网兜将清洗后的水底生物放回河湖底部原来位置。
上述河湖污染底泥生态清淤一体化设备的清淤方法，包括以下步骤：
步骤一，首先采用合理网距的网格对所要清理的河湖进行区域划分；
步骤二，对划分的各个区域进行污染底泥调查，确定各区域生态清淤所需清理的污染底泥厚度；
步骤三，结合定位系统，对需要清理区域进行条块划分；
步骤四，将生态清淤一体化设备行驶至清理区域，通过船体上配备的超声波测深仪测定区域水底深度，精度可控制在±2.5cm，测定数据传输至驾驶室控制台；
步骤五，根据生物打捞及底泥扰动装置上配置的超声波测深仪调整装置下放深度，从而控制底泥清理厚度；
步骤六，在定位系统的辅助下，生态清淤一体化设备分条带施工；
步骤七，生态清淤一体化设备清淤施工时，先通过生态打捞网兜将底泥内水生生物打捞至船上前端生态清洗池；
步骤八，被生态打捞网兜扰动的底泥通过吸泥管抽走，所清理的泥浆通过输泥管送至指定的底泥接纳位置；
步骤九，水生生物在前端生态清洗池经过初步清洗后转送至后端生态清洗池进行二次清洗，随后通过生态放回网兜将清洗后的水生生物放回水底。
下面结合具体实施案例进行详细说明：
某湖泊生态清淤工程，湖泊水域面积约为0.25km2，水深约为2～3m。该工程所采用生态清淤一体化设备的链宽为4m，水下可打捞深度为4m。湖泊生态清淤过程如下。
首先采用100m网距的网格对湖泊进行了网格划分；
对各网格区域内污染底泥情况进行调查，根据调查结果确定各区域所需清理的污染底泥厚度；
以其中某区域为例细述生态清淤过程。根据调查结果，该区域需清理的污染底泥厚度为1m；
对该区域进行条块划分，条块宽为4m，共分为25条块；
以该区域中某条块为例细述生态清淤过程。将生态清淤一体化设备行驶至清理条块，通过船体上配备的超声波测深仪测定区域水底深度，测定数据传输至驾驶室控制台；
根据测定实际水底深度，调整生物打捞及底泥扰动装置下放深度，使网兜低点控制在水底以下1m；
启动生态打捞装置，将底泥内水生生物打捞至船上前端生态清洗池；
随后启动底泥抽送装置，将被生态打捞网兜扰动的底泥通过吸泥管抽走，所清理的泥浆通过输泥管送至指定的底泥接纳位置；
打捞至清淤船上的水生生物在前端生态清洗池经过初步清洗后转送至后端生态清洗池进行二次清洗，随后通过生态放回网兜将清洗后的水生生物放回水底；
待完成本条块清淤工作后，开始下一条块的清淤。如此循环，直至完成本区域的清淤工作；
本区域清淤完成后按上述流程开始下一区域的清淤工作。
为了加快湖泊清淤工程施工进度，同时尽量避免相邻区域施工影响，可在不相邻区域同时开始清淤施工。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (4)

1.一种河湖污染底泥生态清淤一体化设备，包括清淤船(11)和设置在清淤船船体上的泥浆泵(6)、控制室(7)，其特征在于，在清淤船(11)前端配备生物打捞装置、中端配备底泥抽送装置、末端配备生物放回装置，清淤船(11)上配备生物清洗装置，生物打捞装置和生物放回装置分别与生物清洗装置相通；
所述前端生物打捞装置为链式网兜，配备至少1条打捞链，打捞链宽3～5m，水下打捞深度为3～5m，末端生物放回装置与前端生物打捞装置结构一致，方向对称相反；
所述中端底泥抽送装置为连接在泥浆泵(6)进口上的带滤网(2)的吸泥管(4)和出口上的输泥管(12)，吸泥管(4)穿过清淤船(11)的船底，输泥管(12)搭在清淤船(11)船体的侧面；
所述清淤船上的生物清洗装置包括前端生态清洗池(5)和后端生态清洗池(8)，生物打捞装置与前端生态清洗池(5)相通，生物放回装置与后端生态清洗池(8)相通，前端生态清洗池(5)和后端生态清洗池(8)之间通过生态输送带(13)相连。
2.根据权利要求1所述河湖污染底泥生态清淤一体化设备，其特征在于，所述前端生物打捞装置包括生态打捞网兜(1)和打捞装置链条(3)；所述末端生物放回装置包括生态放回网兜(9)和放回装置链条(10)。
3.根据权利要求1所述河湖污染底泥生态清淤一体化设备，其特征在于，在生物打捞装置、底泥抽送装置、生物放回装置上配备定位仪、超声波测深仪和水下摄像装置。
4.如权利要求1-3任一项所述河湖污染底泥生态清淤一体化设备的清淤方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，首先采用合理网距的网格对所要清理的河湖进行区域划分；
步骤二，对划分的各个区域进行污染底泥调查，确定各区域生态清淤所需清理的污染底泥厚度；
步骤三，结合定位系统，对需要清理区域进行条块划分；
步骤四，将生态清淤一体化设备行驶至清理区域，通过船体上配备的超声波测深仪测定区域水底深度，测定数据传输至驾驶室控制台；
步骤五，根据生物打捞及底泥扰动装置上配置的超声波测深仪调整装置下放深度，从而控制底泥清理厚度；
步骤六，在定位系统的辅助下，生态清淤一体化设备分条带施工；
步骤七，生态清淤一体化设备清淤施工时，先通过生态打捞网兜将底泥内水生生物打捞至船上前端生态清洗池；
步骤八，被生态打捞网兜扰动的底泥通过吸泥管抽走，所清理的泥浆通过输泥管送至指定的底泥接纳位置；
步骤九，水生生物在前端生态清洗池经过初步清洗后转送至后端生态清洗池进行二次清洗，随后通过生态放回网兜将清洗后的水生生物放回水底。
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