CN108217962B - 一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,包括以下步骤1)、以莲藕为主要水生植物,搭配适量其它水生作物或景观植物;2)、制作浮水莲船;3)、将水莲船组合就位;4)、集中采摘作物并资源化处理淤泥。本发明的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法完成了一个完整的生态治污链周期,并以此循环,采用了简易、坚固、廉价、美观的大浮力载具,使得大型箱栽水作成为可能,并保证了本方法的适用水域不受限制;通过大量消解水底淤泥,达到净水和增大水体容量的目标,采用大箱体、大规模种植水作,使得发展漂浮种植产业及其衍生旅游产业共同构成的产业链,成为可能;整个流程无需昂贵的设施设备和高精尖的技术,简单实用。

Description

一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法
技术领域
本发明涉及一种水体维护方法,具体为一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法。
背景技术
社会发展的经验和教训,已让全人类越来越清晰地认识到,保护环境,保证自然环境的可持续平衡发展,与人类自身命运紧密维系,攸关社会的永续健康发展。近数十年以来,我国社会经济得到了史无前例的蓬勃发展,但前期,因为以经济发展为绝对中心及对环境保护重要性认识不足等,致使自然环境的平衡发展受到较严重的影响。其中,城市环境更可谓重灾区!城市水体污染是最直观、典型的问题之一。时至当下,我国社会对环境保护已认知明确、态度坚决、行动笃定;效果自然也是非常明显的。但环境问题堪称最为庞大、最为综合复杂的系统问题;并且,解决环境问题不仅需要巨量的经济投入,往往还会涉及到同相关经济利益的矛盾关系问题;因而,历史积存和现有的环境问题的解决及尚不可预知的未来环境问题的应对,必将成为与人类社会发展始终相伴、一刻不可松懈的挑战!
就水体污染防治问题而言,城市内水体比城市外部水体承受的污染因素更多,程度更重,成分也更复杂,防护和治理难度更大;而静水水体则又比流水更易被污染。城市内水体除了随雨水源源不断地汇入大量的路面、地面泥沙、粉尘、枯枝败叶、散布垃圾等外,一些污水管网不完善或雨污分流不彻底的城市或城市局部区域,大量的生活污水依然正在直接排放着;而每当遭遇超强暴雨,则更是各种污水、污物泛滥之时,城市水体只能充当无奈的归属地;更有甚者,以往长期直排、当下依然偷排不绝的工业、医疗污水等。这些因素的长期共同作用,使得我国绝大部分城市内水体处于亟待治理的状态!并且,这些因素会始终伴随城市而存在,这使得城市水体的治理和维护一刻不能停息。
应对城市水体污染问题,任务艰巨、困难重重,但又迫在眉睫,不容迟疑。粗略而言,城市水体污染防治可综合采用:阻、通、综合调理施治及去除病灶等诸多策略。
首先,“阻”即阻断污染源头。这是解决问题的关键所在。严禁所有污水不达标排放,并应尽可能做到初期雨水的收集处理,从源头上减轻乃至杜绝新污染因素注入水体。
其次,“通”即从宏观总体上构建城市大水系循环系统。这是提高城市水系整体生态应变能力的重要方略。因地制宜地将城市各独立水体相互沟通,并尽可能地同外部湖泊、江河连通,构建宏大的整体活水生态系统,将极大地增强城市水体修复能力。武汉市通过开挖河道将沙湖与水果湖、东湖连通,并沿河打造出地标性文化商业街——汉街,在城市整体水系构建上做出了可贵的尝试!
同时,“综合调理施治”即依据各水体自身条件,打造滨水湿地生境,增强水体自我修护能力。城市水体大多会被建设成各类景观休闲功能的城市绿地、景园,设施密度和游人频次均很高;加之用地紧张,水岸用地通常极其有限;这致使大多数情形下,城市内水体难以构建成规模的、生态链完整而不断裂的高效率湿地系统。这使得在城市外部自然水面普遍适用的高效率水体净化湿地系统,置于市内水体时,因生态链不完整,效率必然会大打折扣。但即便如此,自然式驳岸的改造,水生、湿生植物的栽种,尤其局部湿地生境的精心打造,不仅能极大地改善滨水景观和亲水体验;而且,因为植物的生长期正好同受高气温影响的水污染症状高发期相重合,可大大地起到缓解作用。因此,生态湿地策略的作用仍然举足轻重。但必须指出,因为水产无人捕捞,植物果实无人采摘,茎叶就地腐败等,有机物无法永久去除,因而起不到根治效果;并且,长此以往,可能会加重水体淤塞。
另外,“去除病灶”即湖底污泥清理法治污策略。与以上策略相比,此法更像是直对病灶的外科手术法,效果直接、明显。但投入大,并可能对水体既有生态环境造成过度扰动,应酌情慎用。本发明之策略,即是一种温和而持续的清淤“去除病灶”的水体维护之策。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中湖底污泥清理法治污策略投入大,并可能对水体既有生态环境造成过度扰动的缺陷,提供一种通过温和而持续的清淤,达成水体治理和维护目的的策略。
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,包括以下步骤
1)、以莲藕为主要水作物种,搭配适量其它水生植物;
2)、制作浮水莲船
以角钢焊接成船型骨架,船头和船尾架下均固设一个密封汽油桶,架上铺设木板,船中段设置若干个半潜格架,半潜格架内设置有种植箱,适度有序地为对水体入水口及近岸底部进行清淤,将所得淤泥投入种植箱内;人工采泥比较环境友好,小水面采泥区域不限;大水面重点区域为入水口及近岸;水口及近岸是污泥最易沉积的区域,且因水较浅污泥性状受气温影响大,人工采泥也较容易;离岸区域沉积相对较轻,且因水深水温相对恒定,污泥活性较低,可视情形隔较长时间,以采泥船辅助清淤。
3)、采用沿沟渠首尾衔接游龙式、岸边码头系泊式、近岸栈桥游赏式或离岸浮排锚固式将水莲船组合就位;
4)、采摘季节,在采摘池中将种植箱翻扣倒空,抽取湖水对其进行高压冲洗,将箱中的莲藕等呈现,冲洗的泥水汇入下级的沉淀池中,再经溢流和渗流的方式流入专门配置的岸边湿地中进一步净化,淤泥和残枝败叶混合后移至堆肥场,制成花肥。
进一步的,所述的其他水生植物为茭白、慈姑、饽荠、浮萍、芦苇、美人蕉、黑麦草、蒲草、灯心草、满江红或香蒲中的任意一种或多种。水生植物是本策略的环境治理、空间景观及生态产业链的核心主题。本策略以莲为题、首选莲藕,是因其生长旺盛、适应性超强、生态转化率和经济性均很高;并且花叶美好、寓意高远!但并不仅限于此。各地可根据区域特点增添有当地特色的观赏价值高、收益性好的水作。如江南的水八仙中的茭白、慈姑、饽荠等。当然,尚可依据景观需求,搭配种植无收益但景观性好的水生植物,如香蒲等。
进一步的,在大水面中采用包装带密编的透水箱体,潜水式种植可保持与外部水体的自然交换,也使种植箱的重量主要由浮力抵消,在小水体中采用玻璃钢箱体,以免陆上搬运时污水渗流。
进一步的,在密封汽油桶内装入适量干燥细沙,增大船体稳定性。
进一步的,莲船平面尺寸为1.8~2.5m*4~4.5m,以缆绳系泊和锚固就位,半潜格架设置为4个,每个种植箱内可装载0.6~0.9m3淤泥。优选的,莲船平面尺寸为2.1m*4.2m,半潜格架设置为4个,每个种植箱内可装载0.75m3淤泥。
进一步的,沿沟渠首尾衔接游龙式适用于各种污泥淤积严重的明沟渠,沿渠呈接龙式安置莲船,以缆绳系泊或锚固,缆绳或锚绳根据水位变化状况留出一定余地,保证其涨水期能随水位上浮。浮船数量可随淤情减轻逐年减少;不独立设置采摘场,收获时,将船拖至桥头、路边,以小吊车将不透水种植箱吊出,装车运至附近大水面配设的采摘场集中处理。
岸边码头系泊式适用于人工驳岸的美化。仅需将相邻船相互连接直接系泊于岸边,各船加锚固定即可。美化效果明显。
近岸栈桥游赏式适用于近岸水域。选择适当的近岸浅水区,以钢筋混凝土或木梁柱,搭建水上游赏木面栈桥、平台,沿栈桥、平台周边环布莲船。栈桥上应留一处可开启吊桥,以利浮船进出。可打造丰富形式的水上莲境体验景点。
离岸浮排锚固式适用于深水区域。以空油桶和轻钢杆件组成的简易浮排,用锚固定,形成水心莲船固定装置,可极大地拓展水域空间的使用潜力,并形成规模宏壮的水心莲阵。若配以太阳能照明设施,则必能营造出梦幻夜景!
采摘场主要配设于大型水体,小型和零散水体则就近共用。采摘过程设计为一个环保型流程。
进一步的,采摘季节用小型电动拖船将浮水莲船拖至采摘场小码头,用小型起重车将种植箱吊至上部的采摘池,将种植箱翻扣倒空。
进一步的,可以衍生体验旅游项目——包括水心莲船垂钓,近岸可入式莲境体验游,水心莲海乘船游,茭白或莲蓬等采摘体验游,专设采摘场(码头)按种植箱选购、提供采摘辅助的体验式售卖游赏活动节等。该产业链是实现其他核心价值不可或缺的经济、技术支撑,也使整过治污过程变得生动有趣、内涵丰富、能够持续,其本身也因此具有核心目的价值。
本策略总体上适用于城市内所有非通航的淡水静水水域。甚至可能拓展至城外退耕还水水域的创新型浮水种植产业的发展。对水深、水形、水域规模没有限制。
本策略与“生态浮岛(床)”策略相比较,均为通过漂浮式水生植物种植,达到改善水质、调节微气候、美化环境等功效。就此而言,有一定的共通性。但本策略的创新性是显著的。
首先,二者的着力点不尽相同。“生态浮岛”主要是通过植物根系吸收水体养分,重在直接净水;而就本策略而言,虽然植物根系净水同样是本策略的主要手段和目标,(大水面中采用密编透水种植箱体)但本策略的另一个更重要的目标是,通过大量消解水底淤泥,达到净水和增大水体容量的目标。
其次,二者所用载具不同。就武汉地区而言,“生态浮岛”案例尚不多见;仅在华中科技大学校园内的小水面上见到少许试验性质的实例。其载具为,以塑料杆件水平搁架,每格填充泡沫塑料和小花盆而成。比较脆弱,难经风浪,适用范围也必然有限。本策略考虑到要尽可能多地消解淤泥,创新性地采用了简易、坚固、廉价、美观的大浮力载具。这也使得大型箱栽水作成为可能,并保证了本策略的适用水域不受限制。
再者,二者效益差异巨大。“生态浮岛”的效益重在净水,有一定的微气候调节和美化作用。而本策略除淤泥、根系吸附兼用,且适合大规模使用,因而水体维护、环境调节和丰富景观的功效,自然会进一步加强。同时,采用大箱体、大规模种植水作,使得发展漂浮种植产业及其衍生旅游产业共同构成的产业链,成为可能。增添了社会、经济效益;也为本策略的可持续性提供了实质性保障。
另外,整个流程除初期取泥、莲船就位及水作种植,后期种植箱收集、果实收获以外,生长期基本无需太多维护。无需施肥;大水面中因采用透水种植箱,无需补水;只有小水面中,因防路运泄露泥水采用不透水种植箱体时,需酌情补水。“三低”使得本策略具有极强的可操作性。
本策略过程无污染,周期完成时,所有污染因子移除,避免了水体中直接栽种的冬季破败景象、污染加重和淤塞风险。
另外,浮水莲船可移动、增减、可重复使用;本策略不改变水体自身格局;同时,本策略基于清淤,莲船不会额外挤占水体的蓄水、通流空间。
本发明所达到的有益效果是:本发明的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法完成了一个完整的生态治污链周期,并以此循环,采用了简易、坚固、廉价、美观的大浮力载具。这也使得大型箱栽水作成为可能,并保证了本方法的适用水域不受限制;通过大量消解水底淤泥,达到净水和增大水体容量的目标,采用大箱体、大规模种植水作,使得发展漂浮种植产业及其衍生旅游产业共同构成的产业链,成为可能;整个流程无需昂贵的设施设备和高精尖的技术,简单实用。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
采用本发明的方法对喻家湖进行清淤,该湖属于东湖的一处较大的水湾湖面。东侧马鞍山国家森林公园环护,西侧喻家山雄峙,南接华中科技大学东校区(湖溪河),北通东湖主水面。
莲船平面尺寸为2.1m*4.2m,半潜格架设置为4个,每个种植箱内可转载0.75m3淤泥。
种植箱采用包装带密编之透水箱体,以莲藕为主要水生植物,搭配适量饽荠和香蒲。
针对此湖区问题,在沿岸、近岸、湖心综合施用,沿南、北、西之岸边,采用“岸边码头系泊式”;东侧采用“近岸栈桥游赏式”,为森林公园游人增加水上莲境体验项目;而水心则可采用“离岸浮排锚固式”,形成特大规模的水心莲阵,并借此将已废止的游船项目重新恢复起来。治水的同时,改善景观、促进旅游产业。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,包括以下步骤
1)、以莲藕为主要水作物种,搭配适量其它水生植物;
2)、制作浮水莲船
以角钢焊接成船型骨架,船头和船尾架下均固设一个密封汽油桶,架上铺设木板,船中段设置若干个半潜格架,半潜格架内设置有种植箱,适度有序地对水体入水口及近岸底部进行清淤,将所得淤泥投入种植箱内;
3)、采用沿沟渠首尾衔接游龙式、岸边码头系泊式、近岸栈桥游赏式或离岸浮排锚固式的灵活方式,依水情将水莲船组合就位;
4)、在采摘季节,将种植箱收集至采摘点,翻扣倒空,抽取湖水对其进行高压冲洗,将箱中的莲藕呈现,冲洗的泥水汇入下级的沉淀池中,再经溢流和渗流的方式流入专门配置的岸边湿地中进一步净化,淤泥和残枝败叶混合后移至堆肥场,制成花肥;
在污泥淤积严重的明沟渠采用沿沟渠首尾衔接游龙式布置浮水莲船。
2.如权利要求1所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,所述的其他水生植物为茭白、慈姑、饽荠、浮萍、芦苇、美人蕉、黑麦草、蒲草、灯心草、满江红或香蒲中的任意一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,种植箱在大水面中采用包装带密编的透水箱体,在小水面中采用玻璃钢箱体。
4.如权利要求3所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,在密封汽油桶内装入适量干燥细沙。
5.如权利要求3所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,莲船平面尺寸为(1.8~2.5m)×(4~4.5m),半潜格架设置为4个,每个种植箱内可装载0.6~0.9m3淤泥。
6.如权利要求5所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,莲船平面尺寸为2.1m×4.2m,半潜格架设置为4个,每个种植箱内可装载0.75m3淤泥。
7.如权利要求1所述的漂浮式水作生态产业链城市水体维护方法,其特征在于,用小型电动拖船将浮水莲船拖至采摘场小码头,用小型起重车将种植箱吊至上部的采摘池,将种植箱翻扣倒空。
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