CN111439850A

CN111439850A - 一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法

Info

Publication number: CN111439850A
Application number: CN202010431838.1A
Authority: CN
Inventors: 姜娟; 唐利; 刘新静; 郑如霞; 马奇峰; 石普霖
Original assignee: Shanghai Landscape Architecture Design & Research Institute Co ltd
Current assignee: Shanghai Landscape Architecture Design & Research Institute Co ltd
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2020-07-24

Abstract

本发明涉及一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，利用生态修复装置，生态修复装置包括主体固定支架，主体固定支架从下至上分别设有块石层、水体透明度修复层、水生植物修复层，水体透明度修复层、水生植物修复层活动安装在主体固定支架上，将该生态修复装置固定在水中，在水生植物修复层种植沉水植物，在块石层投放肉食性鱼苗。通过本发明的生态修复方法，可广泛应用于流速小于0.5m/s的流动性河道、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低的水体，改变传统的生态修复技术仅应用于封闭水体的弊端，净化水质，利于形成完整的食物链，打破了传统修复修复技术的局限性，可从本质上改善水质，水质净化效果可得到长期持续性保障。

Description

一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法

技术领域

本发明涉及生态修复领域，具体涉及一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法。

背景技术

传统的生态修复技术主要是利用原位水下沉水植物的恢复作为基础进行构建，沉水植物作为食物链恢复中最重要的一环，由于其以恢复原始生态为手段，效果好、维护成本低、生态可持续，目前广泛应用于封闭性湖体或者可降水施工进行生态修复的水体，但是由于水下沉水植物对光照、水体透明度、底泥、水深等均有一定的要求，目前的修复技术对于长期进行水体流动的河道(流速小于0.5m/s)、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低(因悬浮物引起的透明度低)的水体具有一定的局限性，沉水植物可能无法存活生长。

随着生态修复的力度不断加大，人类对周边水体的生态修复意识不断加强，原有的封闭性湖体修复技术也进行到了一定的阶段，对于流动性河道(流速小于0.5m/s)、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低的水体生态修复还停留在比较前期的单纯的提升水质及水体透明度的阶段，而仅提升水质指标及水体透明度，无法进行完整生态系统食物链的恢复。现状背景水体流动的河道(流速小于0.5m/s)，不能进行拦坝降排水，且水深较深的情况下无法摸清底部情况，生态修复难度大。部分湖泊淤泥较厚，且由于条件限制无法进行排水补水，需要大规模的带水清淤，工作量大且费用高，清出的淤泥无地方处置。

如何在不破坏原有水体肌理、利用较低的成本，对长期流动性河道(流速小于0.5m/s)、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低的水体进行修复值得深入探究。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，在不破坏原有水体肌理对长期流动性河道(流速小于0.5m/s)、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低的水体进行修复，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，该方法基于生态修复装置，该生态修复装置包括主体固定支架，主体固定支架从下至上分别设有块石层、水体透明度修复层、水生植物修复层，块石层设置在主体固定架底部，水体透明度修复层和水生植物修复层分别活动安装在主体固定架上；将主体固定架固定在水体内，在水生植物修复层种植沉水植物，在块石层投放肉食性鱼苗；水位升高，抬升沉水植物修复层高度；水位下降，降低沉水植物修复层高度。

进一步地，主体固定架的上端活动安装有固定杆，固定杆的顶端设有滑轮组，滑轮组包括水体透明度修复层滑轮和水生植物修复层滑轮；水体透明度修复层和水体透明度修复层滑轮之间通过绳索连接；水生植物修复层和水生植物修复层滑轮之间通过绳索连接。

进一步地，块石层包括若干粒径为10-50cm的石块，将若干石块堆叠在主体固定支架底部，将肉食性鱼苗投放在石块之间。

进一步地，水体透明度修复层包括金属网，金属网内设有陶粒。

进一步地，金属网为不锈钢网，陶粒为粒径在8-20mm的轻质页岩陶粒。

进一步地，水生植物修复层包括水生植物主体框架，水生植物主体框架内底部铺设土工布，土工布上端铺设有一层陶粒，陶粒上端铺设一层种植土，沉水植物种植在种植土上。

进一步地，水生植物主体框架包括主体框，主体框的底部设有金属网，主体框的上端及四周设有防护网。

进一步地，在固定杆一侧竖直方向均匀设有若干挂环，水生植物修复层的外侧设有若干挂钩，水生植物修复层通过挂钩悬挂在挂环上，根据水位变化将挂钩挂在不同高度的挂钩上，以保证沉水植物所需的光照、水深等生存条件。

进一步地，主体固定支架的上端设有支撑架，水体透明度修复层放置在支撑架上。

本发明的有益效果在于，通过本发明的生态修复装置及修复方法，可广泛应用于水体长期流动性河道(流速小于0.5m/s)、水位变幅较大水体及水深较深且透明度较低的深水区，改变传统的生态修复技术仅应用于封闭水体的弊端，净化水质，利于形成完整的食物链，打破了传统修复修复技术的局限性，可从本质上改善水质，水质净化效果可得到长期持续性保障。同时相较于需要带水清淤的水体，其建设难度及成本大幅度下降，提高了项目建设的经济性。

附图说明

图1是本发明中的生态修复装置结构示意图。

图2是本发明中的生态修复装置结构断面图。

图3是本发明中的生态修复装置结构俯视图。

图中，1、50mm镀锌钢管；2、40mm镀锌钢管；3、固定杆；4、水体透明度修复层滑轮；5、水生植物修复层滑轮；6、块石层；7、水体透明度修复层；8、水生植物修复层；71、不锈钢网；72、轻质页岩陶粒；73、支撑架；81、主体框；82、防护网；83、挂环。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步说明：

一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，将生态修复装置安装在流动水体或深水区内，本实施例可适用于水深大于2m的静止或流动的水域，如图1-3所示，生态修复装置包括主体固定支架，主体固定支架由四根直径50mm的镀锌钢管1和四根直径40mm的镀锌钢管2焊接而成，四根50mm的镀锌钢管1竖直设置，4根40mm的镀锌钢管2水平设置，在四根50mm的镀锌钢管1的上端分别插入一个固定杆3，固定杆3为直径40mm的镀锌钢管，固定杆3的一端插入50mm的镀锌钢管1的上端，在固定杆3的另外一端焊接有滑轮组，每个滑轮组有两个定滑轮，一个为水体透明度修复层滑轮4，另一个为水生植物修复层滑轮5。

主体固定支架从下往上，分为三成，底层为块石层6，块石层由若干粒径在10-50cm的石块堆叠而成，一方面为水生生物栖息、繁殖提供生存空间，在暴雨水量冲刷较大的季节，可以有效抵御外界流速的变化对鱼类等水生生物造成危害，可以提供一个安全的避难场所；另外一方面块石层还可以对主体固定支架进行加固，在块石层投放3-5cm规格的肉食性鱼苗，鱼苗可以为青鱼、鳜鱼等，肉食性鱼苗在石块之间，肉食性鱼苗的投放量为1-2kg/亩。

主体固定支架的中部设有水体透明度修复层7，水体透明度修复层7包括不锈钢网71，不锈钢网71选用5×5mm的不锈钢网，不锈钢网71焊接形成1.8m×1.8m×0.8m的立方体，不锈钢网71内装有粒径在8-20mm、表面坚硬、内部多孔的轻质页岩陶粒72，轻质页岩陶粒72可以为微生物生长繁殖提供载体，为微生物提供稳定的栖息环境，且能够对水流有强制性的紊动剪切力，有利于处理水的再分布，截留处理水中的部分悬浮物质，减少出水的悬浮物浓度。在四根50mm的镀锌钢管1之间水平设有支撑架73，支撑架73由角铁焊接而成，将水体透明度修复层7放置在支撑架73上。在水体透明度修复层7的四角分别连接一根尼龙绳，尼龙绳穿过水体透明度修复滑轮4后固定在固定杆3上，当需要更换或清洗水体透明度修复层内的轻质页岩陶粒72时，通过水体透明度修复层滑轮4将水体透明度修复层7抬高。

作为优选方案，水体透明度修复层建设面积占湖体总面积的5-10％，可根据水体透明度情况进行调节，水体透明度高时可减少建设面积。

主体固定支架的最上层为水生植物修复层8，水生植物修复层8包括水生植物主体框架，水生植物主体框架包括主体框81，主体框81由钢筋焊接而成的立方体结构，在主体框81的底部安装不锈钢网，在不锈钢网的上端面铺设土工布，边缘处土工布沿侧壁底部向上铺设20cm，在土工布上铺设10cm厚度的陶粒，在陶粒上铺设10cm厚度的种植土，在种植土上种植沉水植物，沉水植物选择净水能力强、四季常绿、植物低矮且易于维护的常绿矮型苦草，辅助性种植刺苦草、马来眼子菜、篦齿眼子菜等增加生物多样性，沉水植物常绿矮苦草种植密度100-150株/m²，刺苦草种植密度100-120株/m²，马来眼子菜种植密度100-120株/m²，篦齿眼子菜种植密度100-120株/m²；水生植物间隙之间投放螺贝类，螺类主要为环棱螺，投放密度0.1-0.5kg/单元，贝类主要为三角帆蚌、河蚌等，投放密度为0.08-0.2kg/单元。为了防止较大的鱼类啃食种植在种植土上的水草，在主体框81的四周和顶部还设有防护网82，防护网82选用5×5mm的高密度聚乙烯网。

作为优选，水生植物修复层建设面积建议占湖体总面积的40％，具体需根据现场实际需削减污染负荷量进行设计布置。

为了便于对水生植物修复层的水位进行调节，在主体框81的四角分别设有一个钢筋挂钩，在固定杆3一侧竖直方向均匀设有若干挂环83，挂环83焊接固定在固定杆3上，将主体框81通过挂钩挂在挂环83上，在主体框81的四角也设有尼龙绳，尼龙绳穿过水生植物修复层滑轮5后固定在固定杆3上，可通过水生植物修复滑轮5对水生植物修复层8的高度进行调节；水位升高，抬升沉水植物修复层高度；水位下降，降低沉水植物修复层高度。

本发明优选的实施例位于市区某公园湖泊，日人流量大，底部淤泥厚，无进排水通道，季节性水位差大，本实例应用时，无需进行清淤及降排水，将该发明在岸边组装完成后，人工在船只上进行定点安装投放，水体透明度提升系统安装后迅速吸附水体内的悬浮物颗粒，透明度提升，沉水植物由于组装后已形成生长模块，且距离水面近，在低透明度的水体内也迅速吸收光照生长，沉水植物存活率达92％以上。

通过上中下三个层次系统的建设，提升水体透明度，重建水体食物链，恢复“净化—绿化—美化”三位一体、以水生植物修复系统为主，水生动物食物链调控系统为辅的水体原位修复体系，构建水体清澈、鱼翔浅底、水鸟栖息的自然生态系统。

本发明优选的实施例在市区某公园湖泊应用三个月后，水体内悬浮物颗粒数量大幅度下降，水体透明度达到1.5m以上，总氮由1.65mg/L削减至0.46mg/L，总磷由0.25mg/L削减至0.03mg/L，氨氮由1.32mg/L削减至0.24mg/L，水质净化能力明显，水景观效果好。

该方法不仅能迅速净化水体，提升透明度，在不拦坝、不降水、不清淤的状态下完整恢复水体食物链，还能根据水深变化调节植物在水体内的深度，构建鱼类、微生物的栖息生境，使整个水系达到水清景美的效果，发明耗能低、易施工、效果好、维护便捷、食物链恢复稳定且不会产生二次污染。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于,该方法基于生态修复装置，该生态修复装置包括主体固定支架，所述主体固定支架从下至上分别设有块石层、水体透明度修复层、水生植物修复层，所述块石层设置在主体固定架底部，所述水体透明度修复层和水生植物修复层分别活动安装在主体固定架上；将主体固定架固定在水体内，在水生植物修复层种植沉水植物，在块石层投放肉食性鱼苗；水位升高，抬升沉水植物修复层高度；水位下降，降低沉水植物修复层高度。

2.根据权利要求1所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述主体固定架的上端活动安装有固定杆，所述固定杆的顶端设有滑轮组，所述滑轮组包括水体透明度修复层滑轮和水生植物修复层滑轮；所述水体透明度修复层和水体透明度修复层滑轮之间通过绳索连接；所述水生植物修复层和水生植物修复层滑轮之间通过绳索连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述块石层包括若干粒径为10-50cm的石块，将若干石块堆叠在主体固定支架底部，所述肉食性鱼苗投放在石块之间。

4.根据权利要求1所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述水体透明度修复层包括金属网，所述金属网内设有陶粒。

5.根据权利要求4所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述金属网为不锈钢网，所述陶粒为粒径在8-20mm的轻质页岩陶粒。

6.根据权利要求1所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述水生植物修复层包括水生植物主体框架，所述水生植物主体框架内底部铺设土工布，所述土工布上端铺设有一层陶粒，陶粒上端铺设一层种植土，所述沉水植物种植在种植土上。

7.根据权利要求6所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述水生植物主体框架包括主体框，所述主体框的底部设有金属网，所述主体框的上端及四周设有防护网。

8.根据权利要求2所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述固定杆一侧竖直方向均匀设有若干挂环，所述水生植物修复层的外侧设有若干挂钩，所述水生植物修复层通过挂钩悬挂在挂环上，根据水位变化将挂钩挂在不同高度的挂钩上。

9.根据权利要求1所述的一种应用于流动水体或深水区的生态修复方法，其特征在于，所述主体固定支架的上端设有支撑架，所述水体透明度修复层放置在支撑架上。