CN108018898A - 河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种河湖及湿地的保护性生态清淤方法，包括以下步骤：对河湖及湿地的开挖区域进行区域划分，分为若干个网格单元；同时，精准定位开挖区域，将开挖区域进行分层，上层为生态层，下层为淤泥层；将第一网格单元的生态层与淤泥层移除，形成第一空白网格单元；选取与沟槽相邻的第二网格单元，采用带犁具的绞吸装置，将生态层经绞吸装置中的犁具转移到沟槽中，同时，对淤泥层进行清除，形成第二空白网格单元；采用同样的方式对与第二空白网格单元相邻的第三网格单元进行生态清淤处理，直至开挖区域的淤泥层完全清除，生态层完全移植形成整体生态区。

Description

河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法

技术领域

本发明属于生态环境治理领域，尤其涉及一种河湖及湿地犁式保护性生态 清淤方法。

背景技术

随着经济的迅速发展，生态环境遭到了破坏，当中以水资源的污染尤为突 出。水是人类赖以生存的资源，然而，我国的大部分河湖及湿地都受到了污染。 受污染的河湖及湿地的淤泥之中含有大量的污染物，在一定的条件下这些污染 物会被释放出来进入到水体之中，造成水体水质变坏。污染物会沉积在水体底 部淤泥层中，成为水体污染的内源，不但影响水质，而且非常不利于自然水体 自净，致使水质持续向坏的方向发展。淤积的淤泥也将影响河湖及湿地的水利 和生态调节作用。

为了清除水体污染，提高水利和生态调节作用，传统方法采用河湖及湿地 底部淤泥疏浚，不仅运行成本高，而且存在破坏河湖及湿地生态的问题。具体 的，由于河湖或湿地底泥表面生长有水生植物、底栖动物、微生物等生物及其 种质资源，是一个较为稳定、拥有一定自净能力的生态系统。而采用河湖及湿 地底部淤泥疏浚具有以下几方面问题：1、传统清淤设备对河底扰动较大，破坏 了水生动物和植物的生长环境，在后续生态恢复时间长。2、河湖及湿地底部淤 泥疏浚的方法对河湖底部生长的生物群落影响较大，使水底的生物发生较大的 改变，破坏了原有的生态平衡，对原始生态造成毁灭性的破坏，这对保持水底生态系统的稳定不利。3、采用河湖底部淤泥疏浚后，原有生物种群的恢复难度 大，底泥中的生物及其种质资源库都随疏浚底泥被移除，水底的植被恢复缺少 种源，很难恢复到原有的面貌。4、原有的水文化无法修复，水中所特有的水生 植被代表某一地区的文化特征，清除这些植物对保护当地的水文化有破坏性的 影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法，旨在解 决现有清淤方法破坏河湖及湿地生态的的问题。

本发明是这样实现的，一种河湖及湿地的保护性生态清淤方法，包括以下 步骤：

对河湖及湿地的开挖区域进行区域划分，分为若干个网格单元；同时，精 准定位所述开挖区域，将所述开挖区域进行分层，上层为生态层，下层为淤泥 层；

将第一网格单元的生态层与淤泥层移除，形成第一空白网格单元；

选取与所述沟槽相邻的第二网格单元，采用带犁具的绞吸装置，将生态层 经绞吸装置中的犁具转移到沟槽中，同时，对淤泥层进行清除，形成第二空白 网格单元；

采用同样的方式对与所述第二空白网格单元相邻的第三网格单元进行生态 清淤处理，直至所述开挖区域的淤泥层完全清除，生态层完全移植形成整体生 态区。

本发明提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法，将开挖区域分层为生 态层和淤泥层，通过犁式清淤(边转移生态层边清淤)的方式实现整体生态清 淤，在保留生态层的前提下有效疏浚底层淤泥，不仅可以异位消减内源污染， 具有良好的清淤效果，有利于增加库容；而且，更重要的是，可以在保留生态 层的前提下疏浚底层淤泥，实现了生态清淤，有利于保留水底生物群落，从而 最大程度避免了对生态系统的破坏，保护了水环境的生态平衡，保护区域水文 化特色。此外，本发明提供的河湖及湿地整体移植的保护性生态清淤方法，可 以一定程度上减轻清淤对底泥的扰动，减少底泥营养盐释放到水底中，避免因 清淤扰动引起水体富营养化。

附图说明

图1是本发明实施例提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤的示意图；

图2为本发明实施例提供的带犁具的绞吸装置的立体示意图；

图3为本发明实施例提供的带犁具的绞吸装置中犁具的立体示意图；

图4为本发明实施例提供的带犁具的绞吸装置的前端俯视示意图；

图5为图2中I-I方向的剖面示意图；

图6为本发明实施例提供的带犁具的绞吸装置的部分结构放大示意图。

其中，图中各附图标记：

1—带犁具的绞吸装置、10—绞吸管、20—支撑管、30—绞吸头、40—犁具、 50—连接管、200—检修口、21—管本体、22—弯折部、23—连接部、41—犁铧、 42—侧板、43—犁尖、441—支撑组件、R—钝角。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可 以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连 接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元 件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指 示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗 示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的 描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

结合图1-6，本发明实施例提供了一种河湖及湿地的保护性生态清淤方法， 包括以下步骤：

S01.对河湖及湿地的开挖区域进行区域划分，分为若干个网格单元；同时， 精准定位所述开挖区域，将所述开挖区域进行分层，上层为生态层，下层为淤 泥层；

S02.将第一网格单元的生态层与淤泥层移除，形成第一空白网格单元；

S03.选取与所述沟槽相邻的第二网格单元，采用带犁具的绞吸装置，将生 态层经绞吸装置中的犁具转移到沟槽中，同时，对淤泥层进行清除，形成第二 空白网格单元；

S04.采用同样的方式对与所述第二空白网格单元相邻的第三网格单元进行 生态清淤处理，直至所述开挖区域的淤泥层完全清除，生态层完全移植形成整 体生态区。

本发明实施例提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法，将开挖区域分 层为生态层和淤泥层，通过犁式清淤(边转移生态层边清淤)的方式实现整体 生态清淤，在保留生态层的前提下有效疏浚底层淤泥，不仅可以异位消减内源 污染，具有良好的清淤效果，有利于增加库容；而且，更重要的是，可以在保 留生态层的前提下疏浚底层淤泥，实现了生态清淤，有利于保留水底生物群落， 从而最大程度避免了对生态系统的破坏，保护了水环境的生态平衡，保护区域 水文化特色。此外，本发明提供的河湖及湿地整体移植的保护性生态清淤方法， 可以一定程度上减轻清淤对底泥的扰动，减少底泥营养盐释放到水底中，避免 因清淤扰动引起水体富营养化。

本发明实施例提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤的示意图如图1所 示。

具体的，上述步骤S01中，结合河湖及湿地的植物分布情况对开挖区域进 行区域划分，将所述开挖区域分为若干个网格单元。优选的，所述网格单元的 宽度为(1-2)m。合适的网格单元的宽度，不仅能够使适配常规的清淤设备， 而且，不会由于网格单元的宽度过大，通过带犁具的绞吸装置无法将所述生态 层移送至相邻空白网格单元，从而可以保留河湖及湿地生态群落和物种的原生 环境，有利于水生动植物的生长。

同时，对所述开挖区域进行精确定位，获悉河湖及湿地的植被或水生生物 的生态环境，从而为开挖区域的分层提供依据。具体的，所述开挖区域分为上 下两层，上层涵盖了生物根系、底栖动物的活动区域，命名为生态层，下层为 淤泥层。

优选的，所述生态层的高度为20-100cm。合适的生态层高度，可以基本上 将生物的活动区域留存，可以在清淤过程中最大程度避免对生态系统的破坏， 保护了水环境的生态平衡。

本发明实施例中，清除淤泥层的厚度根据河水深度、水生环境、自然条件 等因素确定。优选的，所述淤泥层的高度为0.5-1m。若所述淤泥层的高度较薄， 则清淤效果可能不好；若所述淤泥层的高度过厚，则生态层转移后，由于深度 发生变化，导致水生生物的生活环境发生较大变化，不利于其生长。

上述步骤S02中，将第一网格单元的生态层移除并保存，将淤泥层移除， 形成第一空白网格单元，为带犁具的绞吸装置开始清淤工作提供工作空间。

上述步骤S03中，选取与所述沟槽相邻的第二网格单元，采用带犁具的绞 吸装置，实现生态层与淤泥层的犁离，并将分离的生态层转移至相邻的空白网 格单元；同时，对下层的淤泥层进行清淤处理。由此，形成第二空白网格单元， 为相邻网格单元生态层的转移提供空间。

具体的，请参阅图2至图6，现对本发明提供的带犁具的绞吸装置进行说 明。该带犁具的绞吸装置1包括绞吸管10、支撑管20、绞吸头30以及犁具40， 其中，绞吸管10的两端分别具有吸入口和排出口(未标注)；支撑管20固定设 置在绞吸管10的顶侧；绞吸头30转动连接在支撑管20的前端，并且位于绞吸 管10的吸入口处；犁具40连接在支撑管20上，并且犁具40位于绞吸头30 的顶侧，同时朝绞吸头30的前端外侧延伸，即犁具40前端位于绞吸头30前端 的前侧，并且犁具40先于绞吸头30与作业区域接触，这样避免绞吸头30先接 触作业区域，导致作业区域塌陷、作业区域中覆盖有生物群落的表层土壤下降， 造成犁具40无法转移生物群落。

清淤作业时，可利用绞吸头30先将作业区域边缘的淤泥绞吸进绞吸管10 内，通过绞吸管10将该边缘的淤泥疏浚和清理干净后，接着带犁具的绞吸装置 1从靠近该边缘的区域进行清淤，先将犁具40和绞吸头30插入作业区域的土 壤中，接着在前进的过程中，犁具40先接触作业区域中覆盖有生物群落的表层 土壤，将该土壤掀起并且转移至位于旁侧的已完成清淤的该边缘处，接着绞吸 头30和绞吸管10对已完成生物群落转移的土壤底侧的淤泥进行疏浚和清理， 这样，生物群落转移与清淤作业在同一步骤中先后完成，不需分为两个单独的 步骤完成。

本发明提供的带犁具的绞吸装置1，与现有技术相比，有益效果在于：采 用了在绞吸头30的顶侧设置犁具40，通过犁具40在绞吸头30对淤泥疏浚和 清理之前将覆盖在淤泥之上的含有生物群落的表层土壤转移至已经完成清淤作 业的区域内，实现生物群落转移和清淤在同一步骤进行，从而有效地解决了清 淤设备无法将覆盖在作业区域底部表层的生物群落快速转移的技术问题，保护 了清淤作业区域的生态环境，提高了清淤效率。

进一步地，请参阅图3至图5，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一 种具体实施方式，上述犁具40包括犁铧41、侧板42、犁尖43以及连接机构(未 标注)，其中，侧板42活动连接在犁铧41的一侧；犁尖43活动连接在犁铧 41和侧板42的前侧，即犁尖43自犁铧41的前侧延伸至侧板42的前侧；连接 机构连接在支撑管20上，并且犁铧41、侧板42和犁尖43分别与连接机构连 接，即犁铧41、侧板42和犁尖43通过连接机构连接在支撑管20上。具体地，犁尖43与支撑管20的投影相交成锐角，犁尖43的左侧靠前、右侧靠后，侧板 42位于犁尖43的左后侧，犁铧41位于犁尖43的右后侧，并且犁铧41自支撑 管20的上方朝支撑管20的右侧向外延伸，整个犁具40自犁尖43向犁铧41 的右上方曲翘，使得被犁尖43掀起的土壤朝犁铧41指向的一侧翻转。当然， 根据具体情况和需求，在本发明的其它实施例中，整个犁具40还可自犁尖43 向犁铧41的右下方曲翘，整个犁具40呈马鞍形，使得被犁尖43掀起的土壤朝犁铧41指向的一侧转移，此处不对犁具40的具体形状作唯一限定，犁具40 可根据生物群落的种类和生长方式来选择更换。

进一步地，请参阅图4和图6，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一 种具体实施方式，上述连接机构包括支撑组件441、第一驱动组件以及第二驱 动组件(未图示)，其中，支撑组件441用于固定犁铧41，第一驱动组件用于 驱使侧板42摆动，第二驱动组件用于驱使犁尖43摆动，此处，第一驱动组件 和第二驱动组件分别与支撑组件441连接，支撑组件441与支撑管20固定连接。 具体地，在清淤作业过程中，犁铧41相对支撑管20位置不变，侧板42在第一 驱动组件的驱使下可绕其与犁铧41的相接处前后摆动，进而调整被犁尖43掀起的土壤进入犁铧41表面的角度，同时，犁尖43在第二驱动组件的驱使下可 绕其与犁铧41和侧板42的相接处上下摆动，进而根据生物群落覆盖的厚度来 调节掀起土壤的厚度。

进一步地，请参阅图6，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一种具体 实施方式，上述支撑管20包括管本体21和弯折部22，其中，弯折部22自管 本体21的前端朝绞吸管10的吸入口方向延伸，具体地，弯折部22的一端与管 本体21的前端固定连接，弯折部22的另一端与绞吸头30转动连接，并且弯折 部22的中轴线与管本体21的中轴线相交并形成有钝角R，即弯折部22自管本 体21的前端向斜下方延伸，使得绞吸头30朝远离犁尖43的方向延伸，这样， 既为犁尖43上下摆动提供足够空间，又有利于绞吸头30对覆盖有生物群落的土壤底侧的淤泥进行疏浚和清理。

进一步地，请参阅图2和图6，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一 种具体实施方式，上述管本体21和弯折部22上分别开设有检修口200，从而 方便对绞吸头30和与绞吸头30传动连接的传动组件进行维修和保养。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一种具体 实施方式，在上述排出口上连接有连接管50。此处，连接管50由软质材料制 成，并且具有可伸缩结构，其外轮廓呈弹簧状，这样，无论绞吸管10如何摆动 都能保证与外部生态清淤设备保持连接，提高了绞吸管10连接的可靠性。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的带犁具的绞吸装置的一种具体 实施方式，上述支撑管20还包括连接部23，该连接部23自管本体21的后端 朝外侧延伸，用于连接外部生态清淤设备。具体地，连接部23自管本体21后 端的相对两侧向外延伸，该连接部23上开设有安装孔(未标注)，该安装孔可 用于与外部生态清淤设备铰接，进而在外部生态清淤设备驱动下，整个带犁具 的绞吸装置1可作上下摆动。

上述步骤S04中，参照步骤S03的方法，对与所述第二空白网格单元相邻 的第三网格单元进行生态清淤处理，直至所述开挖区域的淤泥层完全清除，生 态层完全移植形成整体生态区。当然，还可以将步骤S02移除的生态层转移待 最后移除空白网格单元处，形成整体生态区。

作为一种优选实施例，同时对处于直线方向的若干个网格单元顺次进行生 态清淤处理，形成空白条形单元。进一步的，对于所述空白条形单元相邻、且 位于所述空白条形单元同一侧的网格单元顺次进行生态清淤处理，依次类推， 直至生态层完全移植形成整体生态区。优选的方法，有利于充分发挥带犁具的 绞吸装置的优势，提高生态清淤的效率和工作质量。

本发明实施例提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法，可在不破坏表 层生态系统的前提下，疏浚底层淤泥，达到削减内源污染、增加容量的目的。 具体的，由于清淤过程中对生态层进行了保留，因此，对河湖及湿地生态层的 扰动较小甚至不存在扰动，河湖及湿地水底原有的生态环境得到保持，有利于 维持生态的平衡稳定。

本发明实施例提供的河湖及湿地犁式保护性生态清淤方法，适应范围广， 既可以适用于干地或浅水湿地，也可以适用于深水湿地。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，包括以下步骤：

对河湖及湿地的开挖区域进行区域划分，分为若干个网格单元；同时，精准定位所述开挖区域，将所述开挖区域进行分层，上层为生态层，下层为淤泥层；

将第一网格单元的生态层与淤泥层移除，形成第一空白网格单元；

选取与所述沟槽相邻的第二网格单元，采用带犁具的绞吸装置，将生态层经绞吸装置中的犁具转移到沟槽中，同时，对淤泥层进行清除，形成第二空白网格单元；

采用同样的方式对与所述第二空白网格单元相邻的第三网格单元进行生态清淤处理，直至所述开挖区域的淤泥层完全清除，生态层完全移植形成整体生态区。

2.如权利要求1所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述带犁具的绞吸装置包括两端分别具有吸入口和排出口的绞吸管，固设于所述绞吸管顶侧的支撑管，转动连接于所述支撑管的前端且位于所述吸入口处的绞吸头，以及连接于所述支撑管上的犁具，所述犁具位于所述绞吸头的顶侧且朝所述绞吸头的前端外侧延伸。

3.如权利要求1或2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述生态层的高度为20-100cm。

4.如权利要求1或2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述淤泥层的高度为0.5-1m。

5.如权利要求1或2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述网格单元的大小为(1-2)m×(1-2)m。

6.如权利要求2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述犁具包括犁铧，活动连接于所述犁铧一侧的侧板，活动连接于所述犁铧和所述侧板的前侧的犁尖，以及与所述支撑管连接的连接机构；所述犁铧、所述侧板和所述犁尖分别与所述连接机构连接。

7.如权利要求2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述连接机构包括用于固定所述犁铧的支撑组件，用于驱使所述侧板摆动的第一驱动组件，以及用于驱使所述犁尖摆动的第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别与所述支撑组件连接，所述支撑组件与所述支撑管固定连接。

8.如权利要求2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述支撑管包括管本体和自所述管本体的前端朝所述吸入口方向延伸的弯折部，所述弯折部的一端与所述管本体的前端固定连接，所述弯折部的另一端与所述绞吸头转动连接，且所述弯折部的中轴线与所述管本体的中轴线相交并形成有钝角。

9.如权利要求2所述的河湖及湿地的保护性生态清淤方法，其特征在于，所述管本体和所述弯折部上分别开设有检修口。