CN107829455B - 一种种质资源原位保护的清淤装置及其清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种质资源原位保护的清淤装置及其清淤方法，包括箱体，箱体一侧为活动式侧板，另一侧上部设置可开式窗板，箱体底板上一侧带有铲刀，在箱体底板上配有可升降式生态筛网，生态筛网安装滑槽中，生态筛网滑槽顶端位于箱体的中上部，使生态筛网上升到顶部时产生一定的倾斜度，位于生态筛网的箱体侧面上部周边布设有向箱体内生态筛网喷水的多个活动式喷水口，箱体侧面下部布置有连接到泥浆泵上的吸泥口，吸泥口上设置有过滤网，在设置可开式窗板侧的箱体外侧面下部安装有种质资源放回传送带，箱体顶板上设置有排气阀，箱体顶板外侧设置有连接到清淤船上的液压臂杆。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，对于湖泊种质资源保护具有重大意义。

Description

一种种质资源原位保护的清淤装置及其清淤方法

技术领域

本发明涉及河湖污染底泥生态清淤领域，尤其是一种种质资源原位保护的清淤装置及其清淤方法。

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。但在清淤过程中，多是将表层污染底泥，连同其中存有的水生生物一同清除，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。所以，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，我们在进行河湖清淤时，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，本发明提供了一种在尽量保护污染底泥中存有水生生物的前提下，清除表层污染底泥的种质资源原位保护的清淤装置及其清淤方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种种质资源原位保护的清淤装置，包括空间封闭的箱体，箱体一侧为活动式侧板，相对的另一侧上部设置有可开式窗板，箱体底板上与活动式侧板接触的一侧带有铲刀，在箱体底板上配有可升降式生态筛网，生态筛网安装在设置在箱体四个立边里侧的四根生态筛网滑槽中，生态筛网滑槽顶端位于箱体的中上部，紧邻活动式侧板的两条生态筛网滑槽为顶部向箱体内弯曲一段圆弧的顶部弧形滑槽，紧邻另一侧可开式窗板的两条生态筛网滑槽为竖直滑槽，顶部弧形滑槽比竖直滑槽要高，使生态筛网上升到顶部时产生一定的倾斜度，位于生态筛网的箱体侧面上部周边布设有向箱体内生态筛网喷水的多个活动式喷水口，箱体侧面下部布置有连接到泥浆泵上的吸泥口，吸泥口上设置有过滤网，在设置可开式窗板侧的箱体外侧面下部安装有种质资源放回传送带，箱体顶板上设置有排气阀，箱体顶板外侧设置有连接到清淤船上的液压臂杆。

所述活动式侧板采用机械或电动方式沿着滑槽上下抽拉开启。

所述可开式窗板高为箱体高的1/3～1/2，由液压或电动方式控制启闭。

所述生态筛网由液压或电动方式控制其沿滑槽升降,生态筛网上升到顶部时产生倾斜度的倾斜坡比为1:5～1:2。

所述箱体长3～4m、宽2～3m、高1.5～2m，液压臂杆与箱体采用吊耳连接。

所述箱体还配备定位仪、超声波测深仪、水下摄像装置、照明灯。

上述种质资源原位保护的清淤装置的清淤方法，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，将载有种质资源原位保护的清淤装置的清淤船行驶至清理区域，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，在北斗定位系统的辅助下，生态清淤装置分条带施工；

步骤六，开启活动式侧板，通过液压臂杆操作控制封闭箱体下放，下放深度根据空间封闭箱体上配置的超声波测深仪监测系统控制；

步骤七，利用液压臂杆拖动封闭箱体前移，将污染底泥装入箱体后，关闭活动式侧板；

步骤八，升起底面生态筛网，先将底部种质资源缓慢提升至箱体上部，随后陆续开启泥浆泵和活动式喷水口，清洗筛出的种质资源，同时扰动箱体内污染底泥并将其吸出，并通过输泥管送至指定底泥处理场地；

步骤九，待箱体内污染底泥清理后，打开可开式窗板，架起种质资源放回传送带，调整生态筛网倾斜角度，辅以喷水口水流，将箱体内种质资源放至临近已清理位置；

步骤十，关闭可开式窗板，开启活动式侧板，拖动封闭箱体前移，开始下一位置底泥清淤工作。

本发明的有益效果是：本发明在清除污染底泥、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，对于保护湖泊中种质资源具有重大意义。

附图说明

图1是本发明种质资源原位保护的清淤装置的结构示意图。

图2是本发明的活动式侧板结构示意图。

图3是本发明的可开式窗板和种质资源传送带结构示意图。

图4是本发明的实施过程示意图(a.箱体下放；b.箱体空间封闭；c.种质资源筛出，泥浆抽排；d.种质资源放置；e.下一位置清淤开始)。

图中：

1——污染底泥；

2——空间封闭箱体；

3——生态筛网；

4——带铲刀的底板；

5——活动式喷水口；

6——活动式侧板；

7——可开式窗板；

8——水体；

9——箱体定位仪；

10——排气阀；

11——箱外水下照明灯；

12——箱外水下摄像机；

13——超声波测深仪；

14——吸泥口；

15——过滤网；

16——箱内水下照明灯；

17——箱内水下摄像机；

18——种质资源放回传送带；

19——生态筛网顶部弧形滑槽；

20——液压连接臂杆；

21——吊耳连接构件。

22——侧板液压缸；

23——窗板液压缸；

24——传送带液压缸；

25——铲刀；

26——生态筛网竖直滑槽。

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，本发明的种质资源原位保护的清淤装置，包括空间封闭的箱体2，箱体一侧为活动式侧板6，相对的另一侧上部设置有可开式窗板7，箱体底板4上与活动式侧板6接触的一侧带有铲刀25，在箱体底板4上配有可升降式生态筛网3，生态筛网3安装在设置在箱体四个立边里侧的四根生态筛网滑槽中，生态筛网滑槽顶端位于箱体2的中上部，紧邻活动式侧板6的两条生态筛网滑槽为顶部向箱体内弯曲一段圆弧的顶部弧形滑槽19，紧邻另一侧可开式窗板7的两条生态筛网滑槽为竖直滑槽26，顶部弧形滑槽19比竖直滑槽26要高，使生态筛网3上升到顶部时产生一定的倾斜度，位于生态筛网3的箱体侧面上部周边布设有向箱体内生态筛网喷水的多个活动式喷水口5，箱体侧面下部布置有连接到泥浆泵上的吸泥口14，吸泥口14上设置有过滤网15，在设置可开式窗板7侧的箱体外侧面下部安装有种质资源放回传送带18，箱体顶板上设置有排气阀10，箱体顶板外侧设置有连接到清淤船上的液压臂杆20。

所述活动式侧板6采用机械或电动方式沿着滑槽上下抽拉开启。

所述可开式窗板7高为箱体高的1/3～1/2，由液压或电动方式控制启闭。

所述生态筛网3由液压或电动方式控制其沿滑槽升降。生态筛网上升到顶部时产生倾斜度的倾斜坡比为1:5～1:2。

所述箱体2长3～4m、宽2～3m、高1.5～2m，液压臂杆20与箱体2采用吊耳21连接。

所述箱体2还配备定位仪、超声波测深仪、水下摄像装置、照明灯。具体地说有箱体定位仪9、箱外水下照明灯11、箱外水下摄像机12、超声波测深仪13、箱内水下照明灯16、箱内水下摄像机17。为了实现更高精度的生态清淤控制，在配备定位仪、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。

活动式侧板6由侧板液压缸22控制开闭，可开式窗板7由窗板液压缸23控制开闭；种质资源放回传送带18由传送带液压缸24控制角度。

清淤装置通过液压连接臂杆连接在清淤船等设备上用于河湖生态清淤，液压臂杆与清淤装置采用吊耳及配套螺栓结构连接。

箱体一侧的活动式侧板6，用于装入河湖污染底泥，并形成封闭空间。侧板采用机械或电动方式控制，如液压系统、自动化控制系统等。另一侧的可开式窗板7，可将箱体内筛选清洗后的种子资源放置于临近已清理区域。窗板高为箱体高的1/3～1/2，由液压或电动方式控制启闭。箱体底面的生态筛网3，用于从污染底泥中筛选出种质资源。箱体生态筛网四角位置设有生态筛网滑槽19、26，生态筛网由液压或电动方式控制升降，前端、后端需分别配置独立的控制系统。箱体上部周边布设的活动式喷水口5，可用于种子资源清洗及箱体内底泥扰动。箱体下部布置有吸泥口，通过吸泥管连接到清淤船上设置的泥浆泵，可将箱体内泥浆抽排出去。

如图4所示，本发明的实施过程包括以下步骤：

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1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，将载有种质资源原位保护的清淤装置的清淤船行驶至清理区域，通过船体上配备的超声波测深仪测定区域水底深度，精度控制在±2.5cm，测定数据传输至驾驶室控制台；

步骤五，在北斗定位系统的辅助下，生态清淤装置分条带施工；

步骤六，开启活动式侧板，通过液压臂杆操作控制封闭箱体下放，下放深度根据空间封闭箱体上配置的超声波测深仪监测系统控制；

步骤七，利用液压臂杆拖动封闭箱体前移，将污染底泥装入箱体后，关闭活动式侧板；

步骤八，升起底面生态筛网，先将底部种质资源缓慢提升至箱体上部，随后陆续开启泥浆泵和活动式喷水口，清洗筛出的种质资源，同时扰动箱体内污染底泥并将其吸出，并通过输泥管送至指定底泥处理场地；

步骤九，待箱体内污染底泥清理后，打开可开式窗板，架起种质资源放回传送带，调整生态筛网倾斜角度，辅以喷水口水流，将箱体内种质资源放至临近已清理位置；

步骤十，关闭可开式窗板，开启活动式侧板，拖动封闭箱体前移，开始下一位置底泥清淤工作。

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0.1km²，水深约为2～3m。该工程所采用生态清淤装置的箱体尺寸为长×宽×高为4m×3m×2m。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3m，共分为34条块；

以该区域中某条块为例细述生态清淤过程。将载有生态清淤装置的清淤船行驶至清理条块，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，调整封闭箱体下放，下放深度，使箱体底板高程控制在水底以下1m；

利用液压连接臂杆拖动封闭箱体前移，将污染底泥装入箱体后，关闭活动式侧板；

升起底面生态筛网，先将底部种质资源缓慢提升至箱体上部，随后陆续开启泥浆泵和活动式喷水口，清洗筛出的种质资源，同时扰动箱体内污染底泥并将其吸出，并通过输泥管送至指定底泥处理场地；

待箱体内污染底泥清理后，打开可开式窗板，架起种质资源放回传送带，调整生态筛网倾斜角度，辅以喷水口水流，将箱体内种质资源放至临近已清理位置；

关闭可开式窗板，开启活动式侧板，拖动封闭箱体前移，开始下一位置底泥清淤工作。

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 (7)

1.一种种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，包括空间封闭的箱体(2)，箱体一侧为活动式侧板(6)，相对的另一侧上部设置有可开式窗板(7)，箱体底板(4)上与活动式侧板(6)接触的一侧带有铲刀(25)，在箱体底板(4)上配有可升降式生态筛网(3)，生态筛网(3)安装在设置在箱体四个立边里侧的四根生态筛网滑槽中，生态筛网滑槽顶端位于箱体(2)的中上部，紧邻活动式侧板(6)的两条生态筛网滑槽为顶部向箱体内弯曲一段圆弧的顶部弧形滑槽(19)，紧邻另一侧可开式窗板(7)的两条生态筛网滑槽为竖直滑槽(26)，顶部弧形滑槽(19)比竖直滑槽(26)要高，使生态筛网(3)上升到顶部时产生一定的倾斜度，位于生态筛网(3)的箱体侧面上部周边布设有向箱体内生态筛网喷水的多个活动式喷水口(5)，箱体侧面下部布置有连接到泥浆泵上的吸泥口(14)，吸泥口(14)上设置有过滤网(15)，在设置可开式窗板(7)侧的箱体外侧面下部安装有种质资源放回传送带(18)，箱体顶板上设置有排气阀(10)，箱体顶板外侧设置有连接到清淤船上的液压臂杆(20)。

2.根据权利要求1所述种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，所述活动式侧板(6)采用机械或电动方式沿着滑槽上下抽拉开启。

3.根据权利要求1所述种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，所述可开式窗板(7)高为箱体高的1/3～1/2，由液压或电动方式控制启闭。

4.根据权利要求1所述种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，所述生态筛网(3)由液压或电动方式控制其沿滑槽升降,生态筛网上升到顶部时产生倾斜度的倾斜坡比为1:5～1:2。

5.根据权利要求1所述种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，所述箱体(2)长3～4m、宽2～3m、高1.5～2m，液压臂杆(20)与箱体(2)采用吊耳(21)连接。

6.根据权利要求1所述种质资源原位保护的清淤装置，其特征在于，所述箱体(2)还配备定位仪、超声波测深仪、水下摄像装置、照明灯。

7.如权利要求1-6任一项所述种质资源原位保护的清淤装置的清淤方法，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，将载有种质资源原位保护的清淤装置的清淤船行驶至清理区域，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，在北斗定位系统的辅助下，生态清淤装置分条带施工；

步骤六，开启活动式侧板，通过液压臂杆操作控制封闭箱体下放，下放深度根据空间封闭箱体上配置的超声波测深仪监测系统控制；

步骤七，利用液压臂杆拖动封闭箱体前移，将污染底泥装入箱体后，关闭活动式侧板；

步骤八，升起底面生态筛网，先将底部种质资源缓慢提升至箱体上部，随后陆续开启泥浆泵和活动式喷水口，清洗筛出的种质资源，同时扰动箱体内污染底泥并将其吸出，并通过输泥管送至指定底泥处理场地；

步骤九，待箱体内污染底泥清理后，打开可开式窗板，架起种质资源放回传送带，调整生态筛网倾斜角度，辅以喷水口水流，将箱体内种质资源放至临近已清理位置；

步骤十，关闭可开式窗板，开启活动式侧板，拖动封闭箱体前移，开始下一位置底泥清淤工作。

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