CN108328742B - 一种河流生态系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及河道生态构建物技术领域，尤其涉及一种河流生态系统。这种河流生态系统，包括间隔设置在分段河道间的中段湖，所述中段湖蓄水量大于所述分段河道。本发明能够同时解决河道缺水引起的生态基流问题和水质问题。

Description

一种河流生态系统

技术领域

本发明涉及河道生态构建物技术领域，尤其涉及一种河流生态系统。

背景技术

由于时间、空间等原因，河道中经常会因为水资源时空不平衡造成雨天水多、晴天水缺失，从而导致生态基流缺失。

河流生态基流是指维持河流基本形态和基本生态功能，保证水生态系统基本功能正常运转的最小流量。在此流量下，河道可以保证不断流，水生生物群落能够避免受到不可恢复性的破坏。生态基流与河流生态系统的演进过程以及水生生物的生活密切相关，而水生生物的生长又受水量、水温等因素的制约，故在不同的时期，生态基流并非固定值，按照河流水文特性，生态基流一般有汛期和非汛期之分。生态基流不足，通常会造成河流纳污能力和稀释自经能力降低、地下水位下降、水土流失、水生生物栖息地环境恶化等一系列生态环境问题，枯水季节，往往一潭死水，洪水季节，污水倾泻，易发污染事故。因此，生态基流对于维持河流生态系统生态平衡、保持流域的整体性和连续性等特征具有重要的意义。

公布号为CN106630208的专利文件公开了这样一种通过河道合理蓄水保障生态基流系统，其特征在于：包括液压坝、推氧微流曝气装置、曝气管和河床，所述的液压坝位于河床上，所述的推氧微流曝气装置位于液压坝下游，所述的曝气管一端连接推氧微流曝气装置，；另一端穿过液压坝顺着河床延伸到液压坝的上游；所述的河床上每隔一段距离设置液压坝、推氧微流曝气装置和曝气管。该发明通过间隔设置的液压坝以及曝气装置的作用来净化河道， 但也存在缺陷：液压坝以及推氧微流曝气装置的结构复杂、造价昂贵，对河道的净化没有针对性，不能够大范围使用；液压坝的建造影响了河道的景观功能；没有蓄水功能，当河道缺水时，不能自我补水。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种能够同时解决河道缺水引起的生态基流问题和水质问题的河道生态构建物——中段湖。

本发明解决技术问题采用的技术方案是，提出一种河流生态系统，其特征在于：包括间隔设置在分段河道间的中段湖，所述中段湖蓄水量大于所述分段河道。

优选地，所述中段湖中设置有从所述中段湖取水并向该中段湖上游的分段河道进行泵水的返水水泵。

优选地，所述中段湖包括中心区和外周区，所述中心区设置有水体净化装置。

优选地，所述中心区和外周区通过一隔离圈进行分区。

优选地，所述中段湖比所述分段河道深0.5-3m。

优选地，所述水体净化装置包括种植在其内的水生植被。

优选地，所述返水水泵设置在外周区，且靠近该中段湖下游的分段河道。

优选地，所述水体净化装置为配备有曝气装置的生物填料。

优选地，所述隔离圈不与所述中段湖的湖底接触。

优选地，所述中段湖湖底向下凹陷0.5-1m形成泥斗，所述返水水泵设置在泥斗中。

本发明的有益效果：

1. 中段湖与河道自然有机地结合，不占用河岸绿地、不影响河道本身景观，建成后自主运行，能够节约后期运行以及人工养护费用。

2. 中段湖的结构设计使得其既能够蓄水补水以改善生态基流，又能够净水返水以改善水质。

3. 针对水质不同的河道，中段湖具有不同的结构设置，针对性、实用性强。

4. 中段湖结构简单、构建方便、适用范围广。

附图说明

图1是一种河流生态系统在河道中的构建示意图；

图2是一种河流生态系统实施例1的结构示意图；

图3是一种河流生态系统实施例2的结构示意图。

图中：100-中段湖，101-内隔离圈，110-中心区，111-水体净化装置，120-外周区，121-返水水泵，130-泥斗，200-分段河道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步地描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种河流生态系统，如图1所示：这种河流生态系统构建在流动的河道中，一般包括至少两个间隔设置的中段湖100，且相邻两中段湖100之间的间隔一般相等，并把相邻两中段湖100之间的河道称为分段河道200，且中段湖100的蓄水量应大于分段河道200中的水量，以保证从中段湖100中返出的净水水量能够完全弥补分段河道200中的水量。

本实施例中，中段湖100湖底深于分段河道200，中段湖100中设置有隔离圈101，且隔离圈101将中段湖100分为了中心区110和外周区120，中心区110中设置有水体净化装置111，外周区120中设置有返水水泵121，返水水泵121的出口位于中段湖100上游相邻分段河道200的起点处。深于分段河道200的中段湖100为河道囤积了大量的水，当河道缺水时，将中段湖100中的水通过返水水泵121往其上游的分段河道200进行补水，并又回到中段湖100，形成循环，但河流因为补水而能够恢复生态与水质自净能力。

中段湖100可以为各种形状，本实施例中的中段湖100的底面积为圆形。

如图2所示：本实施例中，中段湖100湖底深于分段河道200河床1-2m，隔离圈101底端安置在中段湖100中心湖底上。中心湖100湖底位于隔离圈101中的部分较为平稳，其上种植有沉水的水生植被，以水生植被作为水体净化装置111对水质进行净化处理。而返水水泵121安置在外周区120靠近下游相邻分段河道200的部分中，返水水泵121的水管穿过中心区110的上方并延伸到上游相邻分段河道200中，其返水出口位于分段河道200的起点处。由于河道水流从上游向下游流去，经过水体净化装置111净化后的河道水被蓄积于外周区120靠近下游分段河道200的区域中，将返水水泵121安置在这部分中，能够最大限度的将净化后的水大量返送入上游分段河道200中，然后经过自然流下从而到达循环净化效果。

本实施例中的中段湖为生态型中段湖，主要应用于轻度污染或低营养的缺水河道，底部种植沉水的水生植被，对水质的透明度控制好，并形成有活力的生态系统，净化后的水通过返水水泵121输送至上游分段河道200。特别的是，本实施例的生态中段湖中，还可以在底部安装人工鱼巢，作为鱼类栖息地，进一步扩大中段湖100的功能。

特别的是，返水水泵121的流量应为河道流速、河道宽度、理想河道抬升值之间的乘值，其中理想河道抬升值是指在自然作用下河道中泥沙沉积而导致河道河床抬升的抬升值，这样的返水水泵121流量设置使得返水量恰好弥补了上游分段河道200的失水量，解决了河道缺水从而导致的生态基流缺失以及水质问题。

同时，隔离圈101中的体积应为分段河道200长度、河道宽度、理想河道抬升值与系数a的乘值，其中2≤a≤10。系数a值可以根据营养物质体积负荷进行校核，当水质要求较高或水质较差时，a值取5-10，没有要求时，a值取2-5。

特别的是，本实施例中，中段湖100为圆形，隔离圈101也为内部中空的圆柱，其中：中段湖100的半径=b×返水水泵121流量/河床到湖底的距离＋隔离圈101底面半径，系数b为行洪系数，取值在1-4之间，河道的行洪要求越高，b值越高。

实施例2

本实施例的结构与上述实施例基本相同，其区别仅在于本实施例中：如图3所示：中段湖100湖底深于分段河道200河床1-3m，隔离圈101设置在中段湖100的空间中、不与湖底接触，使得隔离圈101底部空置。圈内净化区110中的净化装置111为配置有曝气装置的生物填料；而外周区120中，中段湖100部分湖底向下凹陷0.5-1m形成泥斗130，返水水泵121安置在泥斗130中，泥斗130底面积为中段湖100湖底面积的20%。同时，返水水泵121的水管穿过中心区110中的净化装置111并延伸到上游分段河道200的起点处。

本实施例中的中段湖为水质型中段湖，主要应用于有污染或中高营养的不良水质河道，内部附着在生物填料上的微生物，在曝气装置提供的好氧环境中，对水质净化效果好，特别是降解了大量的氮与碳，一部分微生物沉积在池底下凹的泥斗130里，并通过返水水泵121将微生物往上游分段河道200输送，提升上游分段河道200净化能力与生态性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种河流生态系统，其特征在于：包括间隔设置在分段河道（200）间的中段湖（100），中段湖（100）湖底深于分段河道（200）河床1-3m，所述中段湖（100）蓄水量大于所述分段河道（200）；

所述中段湖（100）中设置有从所述中段湖（100）取水并向该中段湖（100）上游的分段河道（200）进行泵水的返水水泵（121）；

所述中段湖（100）包括中心区（110）和外周区（120），所述中心区（110）设置有水体净化装置（111）；所述水体净化装置（111）为配备有曝气装置的生物填料；

所述中心区（110）和外周区（120）通过一隔离圈（101）进行分区；所述隔离圈（101）不与所述中段湖（100）的湖底接触，使得隔离圈（101）底部空置；

外周区（120）中，所述中段湖（100）湖底向下凹陷0.5-1m形成泥斗（130），所述返水水泵（121）设置在泥斗（130）中；

泥斗（130）底面积为中段湖（100）湖底面积的20%；返水水泵（121）的水管穿过中心区（110）中的水体净化装置（111）并延伸到上游分段河道（200）的起点处。