CN110683652A - 一种人工湿地岛水质净化系统及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工湿地岛水质净化系统及其构建方法，所述人工湿地岛水质净化系统包括岛本体、生态石笼、水生植物，所述生态石笼设置于所述岛本体与水体连接处，所述生态石笼包括石笼网框架、石笼顶部网槽、石笼侧部网槽，所述石笼网框架呈L型，其底部插设于所述岛本体内，所述石笼顶部网槽设置于石笼网框架的顶部，所述石笼侧部网槽设置于所述石笼网框架远离所述岛本体的一侧，所述石笼网框架的内部装载有火山岩石块，所述石笼顶部网槽、所述石笼侧部网槽内设置有生态纤维袋。本发明所构建的人工湿地岛采用的生态石笼，在侧部及顶部设置有种植槽，不仅能够丰富水体的景观层次，创造出美的意境，还具有自净、亲水功能，达到净化水的效果。

Description

一种人工湿地岛水质净化系统及其构建方法

技术领域

本发明属于水质处理及生态景观技术领域，具体涉及一种人工湿地岛水质净化系统及其构建方法。

背景技术

岛是指在江河湖泊里被水环绕的区域，目前的岛大多是天然形成，主要组成部分是天然的粘石矿物质，当水量较大时，容易被冲刷，导致自然岛消失。湿地岛具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保护物种等生态效益，同时对于提升整个湖面的生态景观效果有重要作用，是公园内生态雨水净化的重要组成部分。人工湿地岛在建造的过程中，大多是采用石砌的方式对岛体的周围进行维护，石砌固坡效果差，且容易阻挡岛体与水体的物质交换，不利于水质的净化。为了解决以上的问题，部分湿地岛的外围采用生态石笼进行维护，这样大大提高了岛体与水体的物质交换率，但是石笼与水体接触部分缺乏土壤基质，无法种植水生植物，这样，一方面降低了水生植物对水体的净化效果，另一方面影响湿地岛的景观性与观赏性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种人工湿地岛水质净化系统，本发明能够在提高人工湿地岛水质净化效果的同时，使其兼具景观性及观赏性。此外，本发明还要提供一种人工湿地岛水质净化系统的构建方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种人工湿地岛水质净化系统，包括岛本体、生态石笼、水生植物，所述岛本体呈大小不同、标高不同堆砌于水体中，相邻的岛本体之间采用木栈道相连，岛本体的下部为素土层，上部为种植土层，所述生态石笼设置于所述岛本体与水体连接处，所述生态石笼包括石笼网框架、石笼顶部网槽、石笼侧部网槽，所述石笼网框架呈L型，其底部插设于所述岛本体内，所述石笼顶部网槽设置于石笼网框架的顶部，所述石笼侧部网槽设置于所述石笼网框架远离所述岛本体的一侧，所述石笼网框架的内部装载有火山岩石块，所述石笼顶部网槽、所述石笼侧部网槽内设置有生态纤维袋，所述生态纤维袋内填充有种植基质，所述石笼网侧壁网槽呈上下交错的方式设置有2行，水体的常水位与上层的所述石笼侧部网槽顶部齐平，水体的最高水位介于所述岛本体的顶部与所述石笼顶部网槽之间，所述岛本体上种植有湿生植物，下层的所述石笼侧部网槽内种植有沉水植物，上层的所述石笼侧部网槽内种植有所述挺水植物，所述石笼顶部网槽内种植湿生植物，所述水体内种植有漂浮植物。

作为优选的技术方案，所述石笼网框架的底部设置有支撑体，所述支撑体包括由下至上依次设置的基础层、碎石垫层及混凝土层，所述基础层采用素土夯实，密实度大于等于93%。

作为优选的技术方案，所述碎石垫层的厚度为100mm，所述混凝土层的厚度为100mm，混凝土层采用C20素混凝土。

作为优选的技术方案，所述素土层的密实度大于等于93%，所述种植土层的厚度为300mm。

作为优选的技术方案，所述湿生植物为垂柳、夹竹桃、水杉、彩叶枸杞或黄菖蒲。

作为优选的技术方案，所述种植基质为腐殖土与沙土的混合物。

作为优选的技术方案，所述水体与园路连接处下部采用素土夯实形成近岸底层，密实度大于等于91%，上部采用300mm厚种植土回填形成近岸种植层，所述近岸种植层靠近园路的一侧种植有植被，靠近水体的一侧种植有挺水植物与沉水植物。

作为优选的技术方案，所述近岸底层、所述近岸种植层靠近水体的一侧设置有石齿墙，所述近岸种植层于植被的下方设置有三维种植网，所述三维种植网采用聚乙烯制作而成，其横向拉伸强度大于等于1.4KN/m，纵向拉伸强度大于等于1.4KN/m。

本发明的第二方面，提供一种人工湿地岛水质净化系统的构建方法，用于构建上述的人工湿地岛水质净化系统，包括以下步骤：

步骤一、在岛本体堆坡前，放线生态石笼，然后分层回填土形成素土层与种植土层；

步骤二、在岛本体上种植湿生植物，在下层的石笼侧部网槽内种植沉水植物，在上层的石笼侧部网槽内种植挺水植物，在石笼顶部网槽内种植湿生植物，在水体内种植漂浮植物；

步骤三、逐步向水体内引入滤食性水生生物。

更进一步地，所述滤食性水生生物为螺、贝、鱼或虾。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明的人工湿地岛不需要构筑物及设备等，便于维护和管理，生态建设成本低。

（2）本发明所构建的人工湿地岛采用的生态石笼，在侧部及顶部设置有种植槽，不仅能够丰富水体的景观层次，创造出美的意境，还具有自净、亲水功能，达到净化水的效果。

（3）本发明能够形成多级生物链的良性生态循环系统，调整水体氮磷平衡，从而构建一个动植物和谐共处、能量和物质循环良好、稳定并具有自净能力的亲水型生态系统，由此提升整个湖面的生态景观效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明人工湿地岛水质净化系统的结构示意图。

图2为本发明人工湿地岛水质净化系统的局部放大图之一。

图3为本发明人工湿地岛水质净化系统的局部放大图之二。

图4为本发明人工湿地岛水质净化系统中生态石笼的侧视图。

图5为本发明人工湿地岛水质净化系统中生态石笼的主视图。

其中，附图标记具体说明如下：岛本体1、生态石笼2、水体3、常水位4、最高水位5、素土层6、种植土层7、园路8、近岸底层9、近岸种植层10、石齿墙11、支撑体12、石笼网框架13、石笼顶部网槽14、石笼侧部网槽15、基础层16、碎石垫层17、混凝土层18。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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。

如图1所示，本实施例提供一种人工湿地岛水质净化系统，包括岛本体1、生态石笼2及水生植物，岛本体1呈不同脉络肌理、大小不一的形态、不同标高变化堆砌于水体3中，相邻的岛本体1之间采用木栈道连接。岛本体1的下部为素土层6，密实度大于等于93%，起到基础夯实的作用，素土层6的上部为种植土层7，种植土层7的厚度为300mm。生态石笼2设置于岛本体1与水体3连接处。

如图2所示，生态石笼2包括石笼网框架13、石笼顶部网槽14、石笼侧部网槽15，石笼网框架13整体呈L型，其底部插设于岛本体1的下部，石笼网框架13的底部距离种植土层7完成面的埋深不小于50公分，起到结构稳定的作用，石笼网框架13远离岛本体1的一侧编制不锈钢网槽，形成石笼侧部网槽15，石笼侧部网槽15设置为交错设置的上下两层，结合常水位4的高度设置，以满足能够种植不同种类的水生植物，提高景观性及净水效果。石笼网框架13的顶部编制不锈钢网槽。其中，石笼网框架13内填充有火山岩，石笼顶部网槽14、石笼侧部网槽15内设置有生态纤维袋，生态纤维袋内填充种植基质，种植基质根据植物品种进行选择，种植基质为腐殖土与沙土的混合物。水体3的常水位4与上层的石笼侧部网槽15顶部齐平，水体3的最高水位5介于岛本体1的顶部与石笼顶部网槽14之间，岛本体1上种植有湿生植物，下层的石笼侧部网槽15内种植有沉水植物，上层的石笼侧部网槽15内种植有挺水植物，石笼顶部网槽14内种植湿生植物，水体3内种植有漂浮植物。石笼网框架13的底部设置有支撑体12，支撑体12包括由下至上依次设置的基础层16、碎石垫层17及混凝土层18，基础层16采用素土夯实，密实度大于等于93%。碎石垫层17的厚度为100mm，混凝土层18的厚度为100mm，混凝土层18采用C20素混凝土。生态石笼2既保护了湿地岛堤岸，抵御水浪对湿地岛的侵蚀，又填补了湿地岛立体景观空缺，同时也增加了植物多维度与植物丰度，为湿地岛中的生物提供稳定的栖息生境，使生物得以生存和繁衍，从而构建稳定又低碳的群落环境，进一步保障水资源不被污染。

请继续参照图1，水体3与园路8连接处下部采用素土夯实形成近岸底层9，近岸底层9的密实度大于等于91%，上部采用300mm厚种植土回填形成近岸种植层10，近岸种植层10靠近园路8的一侧种植有植被，靠近水体3的一侧种植有挺水植物与沉水植物。近岸底层9、近岸种植层10靠近水体3的一侧设置有石齿墙11，近岸种植层10于植被的下方设置有三维种植网，三维种植网采用聚乙烯制作而成，间隔2米采用直径ф8的U型钉进行固定，三维网搭接宽度控制在5~10cm之间，其横向拉伸强度大于等于1.4KN/m，纵向拉伸强度大于等于1.4KN/m。

植物是影响湿地岛净化水体3的关键因素之一，其可通过直接吸收和利用水体3中的营养物质促进其生长，同时达到净化水体3的目的，植物的根系也能够为水体3中的微生物提供良好的栖息场所，改善区域气候，促进生态环境的良性循环，水生植物群落的特征值同样通过影响水体3性质间接影响着水体3中污染物的净化效率。

水生植物包括湿生植物、沉水植物、挺水植物及漂浮植物，湿生植物吸取和储存营养物质的能力比浮游植物强，可在一定程度上抑制浮游植物的生长，通过种植湿生植物，一方面能够增加生态系统的多样性，另一方面可以提高生态系统的抗干扰能力，使水生生态系统的结构更加稳定。水域通过不同类型水生植物的合理配置，不仅能够丰富水体3的景观层次，创造出美的意境，还能够柔化水体3边线，加强水体3和水岸之间的联系，使之水体3和水岸更加的和谐融洽。岛上水生植物的配置方式，主要是以植物的耐水性进行配置，利用不同种类的水生植物花期各不相同，保证植物相互之间可以很好的进行衔接，丰富了水岸线植物的季相景观效果，同时也给游客营造了一种自然野趣、立体生动的体验氛围。

湿生植物包括香蒲、黄菖蒲、再力花、千屈菜、蒲苇、美人蕉、天蓝鼠尾草、垂柳、夹竹桃、水杉、彩叶枸杞或黄菖蒲。

沉水植物包括苦藻、黑藻、金鱼藻、狐尾藻、灯笼藻、眼子菜、刺藻、猩藻。

挺水植物包括荷叶、碗莲、芦苇、茭白、水葱、芦竹、水竹、菖蒲、蒲苇。

漂浮植物包括睡莲、凤眼莲、浮萍、菱角、萍逢草、荇菜。

本实施例提供一种人工湿地岛水质净化系统的构建方法，用于构建上述的人工湿地岛水质净化系统，包括以下步骤：

步骤一、在岛本体1堆坡前，放线生态石笼2，然后分层回填土形成素土层6与种植土层7；

步骤二、在岛本体1上种植湿生植物，在下层的石笼侧壁网槽内种植沉水植物，在上层的石笼侧壁网槽内种植挺水植物，在石笼顶部网槽14内种植湿生植物，在水体3内种植漂浮植物；

步骤三、逐步向水体3内引入滤食性水生生物。滤食性水生生物为螺、贝、鱼或虾。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (10)

1.一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，包括岛本体、生态石笼、水生植物，所述岛本体呈大小不同、标高不同堆砌于水体中，相邻的岛本体之间采用木栈道相连，岛本体的下部为素土层，上部为种植土层，所述生态石笼设置于所述岛本体与水体连接处，所述生态石笼包括石笼网框架、石笼顶部网槽、石笼侧部网槽，所述石笼网框架呈L型，其底部插设于所述岛本体内，所述石笼顶部网槽设置于石笼网框架的顶部，所述石笼侧部网槽设置于所述石笼网框架远离所述岛本体的一侧，所述石笼网框架的内部装载有火山岩石块，所述石笼顶部网槽、所述石笼侧部网槽内设置有生态纤维袋，所述生态纤维袋内填充有种植基质，所述石笼网侧壁网槽呈上下交错的方式设置有2行，水体的常水位与上层的所述石笼侧部网槽顶部齐平，水体的最高水位介于所述岛本体的顶部与所述石笼顶部网槽之间，所述岛本体上种植有湿生植物，下层的所述石笼侧部网槽内种植有沉水植物，上层的所述石笼侧部网槽内种植有所述挺水植物，所述石笼顶部网槽内种植湿生植物，所述水体内种植有漂浮植物。

2.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述石笼网框架的底部设置有支撑体，所述支撑体包括由下至上依次设置的基础层、碎石垫层及混凝土层，所述基础层采用素土夯实，密实度大于等于93%。

3.如权利要求2所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述碎石垫层的厚度为100mm，所述混凝土层的厚度为100mm，混凝土层采用C20素混凝土。

4.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述素土层的密实度大于等于93%，所述种植土层的厚度为300mm。

5.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述湿生植物为垂柳、夹竹桃、水杉、彩叶枸杞或黄菖蒲。

6.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述种植基质为腐殖土与沙土的混合物。

7.如权利要求1所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述水体与园路连接处下部采用素土夯实形成近岸底层，密实度大于等于91%，上部采用300mm厚种植土回填形成近岸种植层，所述近岸种植层靠近园路的一侧种植有植被，靠近水体的一侧种植有挺水植物与沉水植物。

8.如权利要求7所述的一种人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，所述近岸底层、所述近岸种植层靠近水体的一侧设置有石齿墙，所述近岸种植层于植被的下方设置有三维种植网，所述三维种植网采用聚乙烯制作而成，其横向拉伸强度大于等于1.4KN/m，纵向拉伸强度大于等于1.4KN/m。

9.一种人工湿地岛水质净化系统的构建方法，用于构建权利要求1-8任一项所述的人工湿地岛水质净化系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在岛本体堆坡前，放线生态石笼，然后分层回填土形成素土层与种植土层；

步骤二、在岛本体上种植湿生植物，在下层的石笼侧部网槽内种植沉水植物，在上层的石笼侧部网槽内种植挺水植物，在石笼顶部网槽内种植湿生植物，在水体内种植漂浮植物；

步骤三、逐步向水体内引入滤食性水生生物。

10.如权利要求9所述的一种人工湿地岛水质净化系统的构建方法，其特征在于，所述滤食性水生生物为螺、贝、鱼或虾。

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