CN110042806B - 一种模块化折流式生态透水坝及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水污染治理和生态修复领域，公开一种模块化折流式生态透水坝及其构建方法，透水坝包括多个联体生态棒单体(1)，联体生态棒单体(1)置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体(1)的固定件和用于悬挂联体生态棒单体(1)的索式支撑体，联体生态棒单体(1)包括联体生态袋(11)和填装于联体生态袋(11)中的生态棒(12)，生态棒(12)包括育苗袋、植物繁殖体(121)和复合填料(122)，植物繁殖体(121)和复合填料(122)填装于育苗袋中。本发明提升了总氮的去除效率，对水生态也具有改善效果，对行洪影响小且可控，并较好的克服坝前底泥淤积问题，必要时坝体拆除也十分方便；构建时施工简便，后期升级改造方便。

Description

一种模块化折流式生态透水坝及其构建方法

技术领域

本发明涉及水污染治理和生态修复领域，尤其涉及一种模块化折流式生态透水坝及其构建方法。

背景技术

生态浮床、人工湿地、前置库等一批适用技术在近年来得到了不同程度的推广应用，而作为前置库区构建的重要组成部分和水体生态修复的辅助技术措施，生态透水坝也日益受到重视；国内外研究和工程实践已表明，生态透水坝不仅可以延长水力停留时间，均匀流速，形成水位差，维持生态水位，还可以起到污染拦截净化、营造景观等作用，因此也被认为是一种治理非点源污染或修复污染水体的有效技术。但作为一种新近发展起来的技术，生态透水坝的设计和构建还面临着诸多问题，概括而言，当前我国生态透水坝技术的应用基本上采用土料或石材作为构筑材料，通过人工堆筑或机械碾压方式筑坝，施工条件要求较高，水上作业强度较大，长期运行后往往还面临坝体堵塞、容易出现管涌、净化能力下降、坝前底泥淤积等问题；另一方面，当前生态透水坝技术是将植物定植于透水坝的坝顶上，存在低水位时植物因无法接触水体而难以发挥污染拦截净化功能、长期干旱植物不易存活等问题。

申请号CN201610539377.3为发明专利，公开了模块化生物透水坝及其施工方法，所述的模块化透水坝，包括若干网箱单体堆砌而成的坝结构，所述网箱单体为钢丝通过机械工艺编制而成的网状箱体结构，各所述网箱单体内填充有粒径为8～25CM的水坝石块、粒径为6～10CM的微生物载体，其中微生物载体填充于网箱单体中部，微生物载体周围填充水坝石块，微生物载体的填充体积为网箱单体整体体积的20％～35％。该发明既具备水坝的功能，又能对河水水质进行净化，且安装方便便捷，容易拆装，结构牢固，使用范围广，可重复回收利用。但是该发明网箱单体堆砌而成的坝结构，微生物载体填充于网箱单体中部，微生物载体周围填充水坝石块，尽管能同时为好氧性及兼氧性微生物提供良好生长环境，从而确保对悬浮物、有机污染物具有较好的去除效果，但是由于相对单一的其单一好氧和兼氧环境，对N、P营养盐的去除效果较差，污染功能不够完备。且堆积的方式在拆卸时受条件影响，也没有根据水位等对生态进行调节的功能。

发明内容

本发明针对现有技术中坝体易堵塞、拦截净化效果难以持续、施工条件要求高的缺点，提供一种模块化折流式生态透水坝及其构建方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种模块化折流式生态透水坝，包括多个联体生态棒单体，联体生态棒单体置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体的固定件和用于悬挂联体生态棒单体的索式支撑体，联体生态棒单体包括联体生态袋和填装于联体生态袋中的生态棒，生态棒包括育苗袋、植物繁殖体和复合填料，植物繁殖体和复合填料填装于育苗袋中，植物繁殖体为沉水植物的种子、种子萌发体、冬芽、芽苞、幼芽幼苗和株枝中的一种或多种，复合填料为轻质生物炭、火山石和膨胀蛭石的混和物。现行生态透水坝技术的植物种植方式如在坝顶和坝体坡面上直接种植挺水植物，植物生长受水位影响大，种植面积也十分有限，而现行沉水植物的种植方式直接种植的河道底泥中，施工作业难度大，本发明采用在生态棒中填充植物繁殖体的方式种植沉水植物，种植作业十分简单，植物生长受水位影响小，并可在水下形成多层植物净化区，对水生态也具有一定的改善效果。

作为优选，复合填料中，轻质生物炭的质量分数为20～30％，火山石的质量分数为30～45％，膨胀蛭石的质量分数为35～40％；火山石的最大粒径小于或等于5.0mm，膨胀蛭石的最大粒径小于或等于2.8mm，轻质生物炭是水稻、玉米或油菜秸秆在300～400℃条件下经限氧碳化处理获得的炭化物，轻质生物炭的最大粒径小于或等于4.0mm。将填料和沉水植物的繁殖体填装于育苗袋中制成生态棒，所填充的填料是由火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭按一定比例混合制得，其中火山石和膨胀蛭石的配合，可快速吸附富集氨氮和磷物质，为沉水植物的生长提供充足的养分，而沉水植物对水体中悬浮物的拦截净化又较好地避免生态棒中填料的堵塞，其较强的泌氧能力又促进了填料中硝化菌的生长和对氨氮的硝化转化效率，此外，所加入的轻质生物炭是在低温碳化条件下制得，含有可缓慢释放的溶解性有机碳，其适量加入，不仅能为沉水植物的生长创造有利条件(主要是改善填料的质地和结构)，还能够作为微生物反硝化脱氮的补充碳源，从而提升了总氮的去除效率。

作为优选，索式支撑体包括多条互相平行的索绳和位于河道两侧近岸处的立式固定墩，立式固定墩的上部安装有辘轳，辘轱上缠绕有缆绳，立式固定墩面向河道一侧的侧壁上设有滑槽，滑槽中装有可上下移动的滑轮装置，滑轮装置的顶部设有第一穿索孔，滑轮装置面向河道一侧设有第二穿索孔，每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接。本发明将联体生态棒单体的袋口端吊挂在索绳上，该索绳两端连结在位于河道两岸的立式固定墩上的滑轮装置上，该滑轮装置可通过转动辘轳实现联体生态棒单体的升降，当枯水期河道水位较低时或丰水期河道水位较高时，可在岸上通过转动辘轳将各联体生态棒单体始终浸没于水中，该技术措施可确保联体生态棒单体始终与流水接触，因而其拦截净化潜力可得到充分发挥，并且沉水植物可长期存活。

作为优选，多个联体生态棒单体呈“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，河水流经时将被分散成若干条显“S”形流向的水流。模块化折流式生态透水坝的长度与所处河段常水位的宽度相一致，其深度与所处河段常水位的水深相一致，其宽度为1～4m。各联体生态棒单体按“品”字形交替间隔悬挂在数条相互平行的索绳上，另一端利用其自身重力沉入水底，迫使河水流经时分散成若干条显“S”形流向的水流，提高了水流与联体生态棒单体的接触时间，并拓展了接触动空间，实现了污染的高效拦截净化。

作为优选，联体生态袋为方形，联体生态袋的长度为3～5m，袋口直径为16～17cm；生态棒为圆形菌棒，生态棒的直径为15cm，长度为50cm。

作为优选，固定件为镀锌钢管、成年毛竹和圆木桩中的任意一种或几种。

作为优选，沉水植物为苦草、黑藻、菹草中的一种或多种。

一种模块化折流式生态透水坝的构建方法，包括以下步骤：

A)现场调查分析：调查分析设置生态透水坝所处位置的常水位水深、断面宽度、流速、流向、水位变化以及水质特征，设计生态透水坝的长度、宽度和深度；

B)联体生态袋的制作：选择透水透气、植物根系可透过生长的优质土工布材料，加工成多个联体生态袋，每个联体生态袋的上端袋口和下端袋底之间的长度长于步骤A生态透水坝的设计深度；

C)生态棒的制作：将火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭混合，制得复合填料，然后将复合填料和沉水植物的植物繁殖体混和，再填充于由透水透气、植物根系可透过生长的无纺布材料缝制而成育苗袋中，得生态棒；复合填料中，轻质生物炭的质量分数为20～30％，火山石的质量分数为30～45％，膨胀蛭石的质量分数为35～40％；填料成分均具有孔隙发达、比表面积大、吸附能力强等优点，并具有协同净化作用。

D)联体生态棒单体的制作：将步骤C制得的生态棒填装于步骤B的联体生态袋的袋筒中，得联体生态棒单体；

E)索式支撑体的构筑：在河道两侧近岸处各砌筑一座立式固定墩，在每座固定墩上部安装辘轳，并在固定墩面向河道一侧的侧壁上安装垂直于水面的滑槽，滑槽中放置滑轮装置，滑轮装置的顶部和面向河道的一侧分别连结有第一穿索孔和第二穿索孔；每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接；

F)折流式生态透水坝的构建：在河面上，将步骤D得到的多个联体生态棒单体的袋口端按“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，联体生态棒单体的底端沉入水底，使河水流经时分散成多条“S”形流向的水流并在水下形成生态拦截净化区。生态拦截净化区具备生物、生态和物化净化等多种污染拦截功能。利用其自身重力联体生态棒单体的一端固定在索绳上而另一端利用其自身重力自然落入水底的方式筑坝，生态棒中由比重较轻的火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭按一定比例混合制成，吸水后比重略大于1，填充的填料比重适中，当出现暴雨水流过急时，联体生态棒单体的下端可适度飘起过水，因而对行洪影响小且可控，并较好的克服坝前底泥淤积问题，必要时坝体拆除也十分方便，如发生历史性洪涝时。

采用模块化组装方式构筑生态透水坝，绝大部分施工作业如联体生态袋的制作、生态棒的制作、联体生态棒单体的制作以及后期维护管理(如低水位时将联体生态棒单体降到水下)均可以在岸上操作，对施工条件要求低，后期升级改造也十分方便，也大大降低了劳动强度。

作为优选，在河面上设置3～5条相互平行且垂直于水流方向的索绳，各索绳之间的间距为30～80cm。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明将填料和沉水植物的繁殖体填装于育苗袋中制成生态棒，所填充的填料是由火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭按一定比例混合制得，为沉水植物的生长创造有利条件、补充碳源，从而提升了总氮的去除效率；采用在生态棒中填充植物繁殖体的方式种植沉水植物，种植作业十分简单，并可在水下形成多层植物净化区，植物生长受水位影响小，可在水下形成多层植物净化区，对水生态也具有一定的改善效果；采用将联体生态棒单体的一端固定在索绳上而另一端利用其自身重力自然落入水底的方式筑坝，对行洪影响小且可控，并较好的克服坝前底泥淤积问题，必要时坝体拆除也十分方便；采用模块化组装方式构筑生态透水坝，绝大部分施工作业以及后期维护管理均可以在岸上操作，对施工条件要求低，后期升级改造也十分方便，也大大降低了劳动强度。

附图说明

图1是发明的迎水面主视图。

图2是发明的左视图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—联体生态棒单体、11—联体生态袋、12—生态棒、121—植物繁殖体、122—复合填料。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种模块化折流式生态透水坝，如图1～2所示，包括多个联体生态棒单体1，联体生态棒单体1置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体1的固定件和用于悬挂联体生态棒单体1的索式支撑体，联体生态棒单体1包括联体生态袋11和填装于联体生态袋11中的生态棒12，生态棒12包括育苗袋、植物繁殖体121和复合填料122，植物繁殖体121和复合填料122填装于育苗袋中，植物繁殖体121为沉水植物的种子、种子萌发体、冬芽、芽苞、幼芽幼苗和株枝中的一种或多种，复合填料122为轻质生物炭、火山石和膨胀蛭石的混和物。

复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为20％，火山石的质量分数为40％，膨胀蛭石的质量分数为40％；火山石的最大粒径小于或等于5.0mm，膨胀蛭石的最大粒径小于或等于2.8mm，轻质生物炭是水稻、玉米或油菜秸秆在300℃条件下经限氧碳化处理获得的炭化物，轻质生物炭的最大粒径小于或等于4.0mm。

索式支撑体包括多条互相平行的索绳和位于河道两侧近岸处的立式固定墩，立式固定墩的上部安装有辘轳，辘轱上缠绕有缆绳，立式固定墩面向河道一侧的侧壁上设有滑槽，滑槽中装有可上下移动的滑轮装置，滑轮装置的顶部设有第一穿索孔，滑轮装置面向河道一侧设有第二穿索孔，每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接。

多个联体生态棒单体1呈“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，河水流经时将被分散成若干条显“S”形流向的水流。

联体生态袋11为方形，联体生态袋11的长度为3m，袋口直径为16cm；生态棒12为圆形菌棒，生态棒12的直径为15cm，长度为50cm。

固定件为镀锌钢管、成年毛竹和圆木桩中的任意一种或几种。

沉水植物为苦草、黑藻、菹草中的一种或多种。

实施例2

一种模块化折流式生态透水坝，如图1～2所示，包括多个联体生态棒单体1，联体生态棒单体1置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体1的固定件和用于悬挂联体生态棒单体1的索式支撑体，联体生态棒单体1包括联体生态袋11和填装于联体生态袋11中的生态棒12，生态棒12包括育苗袋、植物繁殖体121和复合填料122，植物繁殖体121和复合填料122填装于育苗袋中，植物繁殖体121为沉水植物的种子、种子萌发体、冬芽、芽苞、幼芽幼苗和株枝中的一种或多种，复合填料122为轻质生物炭、火山石和膨胀蛭石的混和物。

复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为30％，火山石的质量分数为35％，膨胀蛭石的质量分数为35％；火山石的最大粒径小于或等于5.0mm，膨胀蛭石的最大粒径小于或等于2.8mm，轻质生物炭是水稻、玉米或油菜秸秆在400℃条件下经限氧碳化处理获得的炭化物，轻质生物炭的最大粒径小于或等于4.0mm。

索式支撑体包括多条互相平行的索绳和位于河道两侧近岸处的立式固定墩，立式固定墩的上部安装有辘轳，辘轱上缠绕有缆绳，立式固定墩面向河道一侧的侧壁上设有滑槽，滑槽中装有可上下移动的滑轮装置，滑轮装置的顶部设有第一穿索孔，滑轮装置面向河道一侧设有第二穿索孔，每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接。

多个联体生态棒单体1呈“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，河水流经时将被分散成若干条显“S”形流向的水流。

联体生态袋11为方形，联体生态袋11的长度为5m，袋口直径为17cm；生态棒12为圆形菌棒，生态棒12的直径为15cm，长度为50cm。

固定件为镀锌钢管、成年毛竹和圆木桩中的任意一种或几种。

沉水植物为苦草、黑藻、菹草中的一种或多种。

实施例3

一种模块化折流式生态透水坝，如图1～2所示，包括多个联体生态棒单体1，联体生态棒单体1置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体1的固定件和用于悬挂联体生态棒单体1的索式支撑体，联体生态棒单体1包括联体生态袋11和填装于联体生态袋11中的生态棒12，生态棒12包括育苗袋、植物繁殖体121和复合填料122，植物繁殖体121和复合填料122填装于育苗袋中，植物繁殖体121为沉水植物的种子、种子萌发体、冬芽、芽苞、幼芽幼苗和株枝中的一种或多种，复合填料122为轻质生物炭、火山石和膨胀蛭石的混和物。

复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为25％，火山石的质量分数为35％，膨胀蛭石的质量分数为40％；火山石的最大粒径小于或等于5.0mm，膨胀蛭石的最大粒径小于或等于2.8mm，轻质生物炭是水稻、玉米或油菜秸秆在350℃条件下经限氧碳化处理获得的炭化物，轻质生物炭的最大粒径小于或等于4.0mm。

索式支撑体包括多条互相平行的索绳和位于河道两侧近岸处的立式固定墩，立式固定墩的上部安装有辘轳，辘轱上缠绕有缆绳，立式固定墩面向河道一侧的侧壁上设有滑槽，滑槽中装有可上下移动的滑轮装置，滑轮装置的顶部设有第一穿索孔，滑轮装置面向河道一侧设有第二穿索孔，每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接。

多个联体生态棒单体1呈“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，河水流经时将被分散成若干条显“S”形流向的水流。

联体生态袋11为方形，联体生态袋11的长度为4m，袋口直径为16.5cm；生态棒12为圆形菌棒，生态棒12的直径为15cm，长度为50cm。

固定件为镀锌钢管、成年毛竹和圆木桩中的任意一种或几种。

沉水植物为苦草、黑藻、菹草中的一种或多种。

实施例4

一种模块化折流式生态透水坝的构建方法，包括以下步骤：

A)现场调查分析：调查分析设置生态透水坝所处位置的常水位水深、断面宽度、流速、流向、水位变化以及水质特征，设计生态透水坝的长度、宽度和深度；

B)联体生态袋11的制作：选择透水透气、植物根系可透过生长的优质土工布材料，加工成多个联体生态袋11，每个联体生态袋11的上端袋口和下端袋底之间的长度长于步骤A生态透水坝的设计深度；

C)生态棒12的制作：将火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭混合，制得复合填料122，然后将复合填料122和沉水植物的植物繁殖体121混和，再填充于由透水透气、植物根系可透过生长的无纺布材料缝制而成育苗袋中，得生态棒12；复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为20％，火山石的质量分数为40％，膨胀蛭石的质量分数为40％；

D)联体生态棒单体1的制作：将步骤C制得的生态棒12填装于步骤B的联体生态袋11的袋筒中，得联体生态棒单体1；

E)索式支撑体的构筑：在河道两侧近岸处各砌筑一座立式固定墩，在每座固定墩上部安装辘轳，并在固定墩面向河道一侧的侧壁上安装垂直于水面的滑槽，滑槽中放置滑轮装置，滑轮装置的顶部和面向河道的一侧分别连结有第一穿索孔和第二穿索孔；每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接；

F)折流式生态透水坝的构建：在河面上，将步骤D得到的多个联体生态棒单体1的袋口端按“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，联体生态棒单体1的底端沉入水底，使河水流经时分散成多条“S”形流向的水流并在水下形成生态拦截净化区。

实施例5

一种模块化折流式生态透水坝的构建方法，包括以下步骤：

A)现场调查分析：调查分析设置生态透水坝所处位置的常水位水深、断面宽度、流速、流向、水位变化以及水质特征，设计生态透水坝的长度、宽度和深度；

B)联体生态袋11的制作：选择透水透气、植物根系可透过生长的优质土工布材料，加工成多个联体生态袋11，每个联体生态袋11的上端袋口和下端袋底之间的长度长于步骤A生态透水坝的设计深度；

C)生态棒12的制作：将火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭混合，制得复合填料122，然后将复合填料122和沉水植物的植物繁殖体121混和，再填充于由透水透气、植物根系可透过生长的无纺布材料缝制而成育苗袋中，得生态棒12；复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为30％，火山石的质量分数为35％，膨胀蛭石的质量分数为35％；

D)联体生态棒单体1的制作：将步骤C制得的生态棒12填装于步骤B的联体生态袋11的袋筒中，得联体生态棒单体1；

E)索式支撑体的构筑：在河道两侧近岸处各砌筑一座立式固定墩，在每座固定墩上部安装辘轳，并在固定墩面向河道一侧的侧壁上安装垂直于水面的滑槽，滑槽中放置滑轮装置，滑轮装置的顶部和面向河道的一侧分别连结有第一穿索孔和第二穿索孔；每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接；

F)折流式生态透水坝的构建：在河面上，将步骤D得到的多个联体生态棒单体1的袋口端按“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，联体生态棒单体1的底端沉入水底，使河水流经时分散成多条“S”形流向的水流并在水下形成生态拦截净化区。

实施例6

一种模块化折流式生态透水坝的构建方法，包括以下步骤：

A)现场调查分析：调查分析设置生态透水坝所处位置的常水位水深、断面宽度、流速、流向、水位变化以及水质特征，设计生态透水坝的长度、宽度和深度；

B)联体生态袋11的制作：选择透水透气、植物根系可透过生长的优质土工布材料，加工成多个联体生态袋11，每个联体生态袋11的上端袋口和下端袋底之间的长度长于步骤A生态透水坝的设计深度；

C)生态棒12的制作：将火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭混合，制得复合填料122，然后将复合填料122和沉水植物的植物繁殖体121混和，再填充于由透水透气、植物根系可透过生长的无纺布材料缝制而成育苗袋中，得生态棒12；复合填料122中，轻质生物炭的质量分数为25％，火山石的质量分数为35％，膨胀蛭石的质量分数为40％；

D)联体生态棒单体1的制作：将步骤C制得的生态棒12填装于步骤B的联体生态袋11的袋筒中，得联体生态棒单体1；

E)索式支撑体的构筑：在河道两侧近岸处各砌筑一座立式固定墩，在每座固定墩上部安装辘轳，并在固定墩面向河道一侧的侧壁上安装垂直于水面的滑槽，滑槽中放置滑轮装置，滑轮装置的顶部和面向河道的一侧分别连结有第一穿索孔和第二穿索孔；每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接；

F)折流式生态透水坝的构建：在河面上，将步骤D得到的多个联体生态棒单体1的袋口端按“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，联体生态棒单体1的底端沉入水底，使河水流经时分散成多条“S”形流向的水流并在水下形成生态拦截净化区。

实施例7

同实施例6，其不同之处在于应用于浙江省桐乡市某乡镇河道支流拦截净化治理，在河面上设置3条相互平行且垂直于水流方向的索绳，各索绳之间的间距为80cm。生态透水坝的数量为两道，每道生态透水坝的宽度为2.5m。

2个月后坝前和坝后水质监测发现，生态透水坝拦截净化处理后，河水中的COD、氨氮、总氮和总磷分别下降22％、16％、15％和12％，水体透明度提高了30cm左右。

实施例8

同实施例6，其不同之处在于应用于浙江省湖州市德清县某小型湖泊入湖支流拦截净化处理，在河面上设置5条相互平行且垂直于水流方向的索绳，各索绳之间的间距为30cm。生态透水坝的数量为一道，生态透水坝的宽度为3m。

2个月后坝前和坝后水质监测发现，生态透水坝拦截净化处理后，入湖支流中的COD、氨氮、总氮和总磷分别下降18％、13％、14％和11％，坝后水体透明度提高了26cm左右。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种模块化折流式生态透水坝，包括多个联体生态棒单体（1），其特征在于：联体生态棒单体（1）置于水下且垂直于水流方向，还包括用于固定联体生态棒单体（1）的固定件和用于悬挂联体生态棒单体（1）的索式支撑体，联体生态棒单体（1）包括联体生态袋（11）和填装于联体生态袋（11）中的生态棒（12），生态棒（12）包括育苗袋、植物繁殖体（121）和复合填料（122），植物繁殖体（121）和复合填料（122）填装于育苗袋中，植物繁殖体（121）为沉水植物的种子、种子萌发体、冬芽、芽苞、幼芽幼苗和株枝中的一种或多种，复合填料（122）为轻质生物炭、火山石和膨胀蛭石的混和物；

多个联体生态棒单体（1）呈“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，河水流经时将被分散成若干条显“S”形流向的水流；

复合填料（122）中，轻质生物炭的质量分数为20~30%，火山石的质量分数为30~45%，膨胀蛭石的质量分数为35~40%；火山石的最大粒径小于或等于5.0 mm，膨胀蛭石的最大粒径小于或等于2.8 mm，轻质生物炭是水稻、玉米或油菜秸秆在300~400℃条件下经限氧碳化处理获得的炭化物，轻质生物炭的最大粒径小于或等于4.0 mm；

索式支撑体包括多条互相平行的索绳和位于河道两侧近岸处的立式固定墩，立式固定墩的上部安装有辘轳，辘轱上缠绕有缆绳，立式固定墩面向河道一侧的侧壁上设有滑槽，滑槽中装有可上下移动的滑轮装置，滑轮装置的顶部设有第一穿索孔，滑轮装置面向河道一侧设有第二穿索孔，每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化折流式生态透水坝，其特征在于：联体生态袋（11）为方形，联体生态袋（11）的长度为3~5m，袋口直径为16~17cm；生态棒（12）为圆形菌棒，生态棒（12）的直径为15cm，长度为50cm。

3.根据权利要求1所述的一种模块化折流式生态透水坝，其特征在于：固定件为镀锌钢管、成年毛竹和圆木桩中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种模块化折流式生态透水坝，其特征在于：沉水植物为苦草、黑藻、菹草中的一种或多种。

5.一种模块化折流式生态透水坝的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）现场调查分析：调查分析设置生态透水坝所处位置的常水位水深、断面宽度、流速、流向、水位变化以及水质特征，设计生态透水坝的长度、宽度和深度；

B）联体生态袋（11）的制作：选择透水透气、植物根系可透过生长的优质土工布材料，加工成多个联体生态袋（11），每个联体生态袋（11）的上端袋口和下端袋底之间的长度长于步骤A生态透水坝的设计深度；

C）生态棒（12）的制作：将火山石、膨胀蛭石和轻质生物炭混合，制得复合填料（122），然后将复合填料（122）和沉水植物的植物繁殖体（121）混和，再填充于由透水透气、植物根系可透过生长的无纺布材料缝制而成育苗袋中，得生态棒（12）；复合填料（122）中，轻质生物炭的质量分数为20~30%，火山石的质量分数为30~45%，膨胀蛭石的质量分数为35~40%；

D）联体生态棒单体（1）的制作：将步骤C制得的生态棒（12）填装于步骤B的联体生态袋（11）的袋筒中，得联体生态棒单体（1）；

E） 索式支撑体的构筑：在河道两侧近岸处各砌筑一座立式固定墩，在每座固定墩上部安装辘轳，并在固定墩面向河道一侧的侧壁上安装垂直于水面的滑槽，滑槽中放置滑轮装置，滑轮装置的顶部和面向河道的一侧分别连结有第一穿索孔和第二穿索孔；每根索绳的两端分别与位于河道两侧的立式固定墩滑轮装置上的第二穿索孔固定连接，缆绳的一端与第一穿索孔固定连接；

F） 折流式生态透水坝的构建：在河面上，将步骤D得到的多个联体生态棒单体（1）的袋口端按“品”字形交替间隔悬挂在索式支撑体的索绳上，联体生态棒单体（1）的底端沉入水底，使河水流经时分散成多条“S”形流向的水流并在水下形成生态拦截净化区。

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