CN112960865A - 一种采煤沉陷区生态治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采煤沉陷区生态治理方法，包括，步骤A：将多个积水沉陷区通过水渠顺次连通并形成闭合的水循环体系；步骤B：在水渠内构造水质净化模块，控制沉陷区的积水经过水渠流向下一个沉陷区；步骤C：通过水渠逐个净化每个沉陷区的积水，如果经过依次循环后水质指标未满足预设标准时，进行循环作业，直到水质指标符合预设标准。本发明的优点在于：将多个沉陷区通过水渠连通，在水渠内设置水质净化模块，使积水在沉陷区之间流通时进行净化，有利于清理积水中淤积的污染物，而且多个沉陷区依次净化，提高单次净化中的水流量，通过水流冲刷清理沉陷区和水渠，提升净化效果。

Description

一种采煤沉陷区生态治理方法
技术领域
本发明涉及采煤沉陷区治理技术领域，尤其涉及一种采煤沉陷区生态治理方法。
背景技术
我国是一个以煤炭为主要能源的国家。随着煤炭的的大规模开采会形成许多大小不一的采煤沉陷区。积水沉陷区形成过程中受农业非点源污染、农田土壤中潜在污染物源、渔业养殖饵料污染、河流汇入带来的污染等，随着时间的推移其污染物也会不断增加，因此积水沉陷区的治理迫在眉睫。
公开号为CN104692532A的发明专利申请公开了一种高潜水位煤矿区积水次生湿地景观构建方法，其根据沉陷区深度划分区域，针对不同的区域进行不同的治理策略，并最终形成湿地生态系统，该方法适用于大面积大幅度的沉陷区治理，而且没有对沉陷区已经形成的污染水体进行治理。而以淮南为例的很多地方，沉陷区是小面积多点分布的，该方法显然不适用于这种情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够针对多点分布的沉陷区进行生态治理的方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种采煤沉陷区生态治理方法，包括步骤A：将多个积水沉陷区通过水渠顺次连通并形成闭合的水循环体系；
步骤B：在水渠内构造水质净化模块，控制沉陷区的积水经过水渠流向下一个沉陷区；
步骤C：通过水渠逐个净化每个沉陷区的积水，如果经过依次循环后水质指标未满足预设标准时，进行循环作业，直到水质指标符合预设标准。
本发明将多个沉陷区通过水渠连通，在水渠内设置水质净化模块，使积水在沉陷区之间流通时进行净化，有利于清理积水中淤积的污染物，而且多个沉陷区依次净化，提高单次净化中的水流量，通过水流冲刷清理沉陷区和水渠，提升净化效果。
优选的，还包括
步骤D：将浅滩面积超过预设面积的湿地沉陷区内的残余积水全部排至与其连通的其他沉陷区，其中浅滩为未治理前年平均深度不超过预设深度的区域；
步骤E：对湿地沉陷区内的地表进行清理，并种植湿地植物；植物成活后，自然蓄水。
优选的，至少一个沉陷区与河流连通使全部沉陷区形成蓄洪区。
优选的，所述水渠内还沿水流方向依次设置有水量调节模块和在线检测模块，所述水量调节模块能够将上一级沉陷区内的水释放到水渠内，积水沿水渠依次流过在线检测模块和水质净化模块，所述在线检测模块能够检测水体水质和水量，所有水渠内的水量调节模块、在线检测模块和水质净化模块分别与一控制模块通信连接。
优选的，所述水量调节模块包括与控制模块通信连接的水泵和水闸，净化水质时，如果上一级沉陷区的水位超过水渠水位0.5米，水闸处于开启状态，水泵处于关闭状态，如果上一次沉陷区的水位未高出水渠水位0.5米以上或低于水渠水位，则水闸处于关闭状态，水泵处于开启状态。
优选的，所述在线检测模块能够检测水体的PH、浊度、溶解氧、ORP、氨氮、总磷、流速中的至少一项。
优选的，所述水质净化模块包括过滤设备、加药设备和植物净化区，所述植物净化区种植有水葫芦、荷花、浮萍、水葱、蒲草中的至少一种；悬浮物超标时，所述加药设备向水体中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
优选的，所述水渠内还设置有高清摄像头，所述高清摄像头监控各模块的工作状态。
优选的，日常运行时，相邻沉陷区的水位差超过1米时，所述控制模块控制水泵将高水位沉陷区的水排入低水位沉陷区。
优选的，任意沉陷区水质达到地表三类水质标准时，控制模块开启水泵向该沉陷区泵入积水，稀释污染物，将水质标准达到严重污染标准时，向对应沉陷区泵入积水后开启水闸使积水自然流向相邻沉陷区，然后再进行泵入操作，直到该沉陷区水质符合水质标准。
本发明提供的采煤沉陷区生态治理方法的优点在于：将多个沉陷区通过水渠连通，在水渠内设置水质净化模块，使积水在沉陷区之间流通时进行净化，有利于清理积水中淤积的污染物，而且多个沉陷区依次净化，提高单次净化中的水流量，通过水流冲刷清理沉陷区和水渠，提升净化效果。通过将大面积浅滩转变为湿地，借助湿地搭建完整的生态系统，逐渐完成沉陷区的治理，提升生态丰富度，并增加城市绿化景观，具有显著的生态价值和经济效益。通过监控模块控制各水渠内的其他模块的工作，方便进行集中管控。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的采煤沉陷区生态治理方法的示意图；
图2本发明的实施例提供的采煤沉陷区生态治理方法的湿地系统示意图；
图3本发明的实施例提供的采煤沉陷区生态治理方法的水渠结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种采煤沉陷区生态治理方法，包括，
步骤A：将多个积水沉陷区1通过水渠2顺次连通并形成闭合的水循环体系；
步骤B：在水渠2内构造水质净化模块3，控制沉陷区1的积水经过水渠2流向下一个沉陷区1；
步骤C：通过水渠2逐个净化每个沉陷区1的积水，如果经过依次循环后水质指标未满足预设标准时，进行循环作业，直到水质指标符合预设标准。该预设标准根据实际情况进行设置，一般可参考相关标准执行。
本实施例将多个沉陷区通过水渠连通，在水渠内设置水质净化模块，使积水在沉陷区之间流通时进行净化，有利于清理积水中淤积的污染物，而且多个沉陷区依次净化，提高单次净化中的水流量，通过水流冲刷清理沉陷区和水渠，提升净化效果。
结合图2，所述治理方法还包括
步骤D：将浅滩面积超过预设面积的湿地沉陷区1内的残余积水全部排至与其连通的其他沉陷区1，其中浅滩为未治理前年平均深度不超过预设深度的区域；其中浅滩的预设深度和预设面积均为经验值，可以基于实际情况适当调整。
步骤E：对湿地沉陷区1内的地表进行清理，并种植湿地植物；植物成活后，自然蓄水。
通过将大面积浅滩转变为湿地，借助湿地搭建完整的生态系统，逐渐完成沉陷区的治理，提升生态丰富度，并增加城市绿化景观，具有显著的生态价值和经济效益。
进一步的，为应对洪涝灾害，还可以将至少一个沉陷区与主干河流连通，在发生洪涝灾害时，以沉陷区作为蓄洪区降低洪灾影响，以淮南市为例，2020年共有采煤沉陷区约300km2，其中积水区约占50％，可储备7-10亿m3的淡水资源，能够有效的进行泄洪蓄水。
再参考图1，所述水渠内还沿水流方向依次设置有水量调节模块5和在线检测模块4，所述水量调节模块5能够将上一级沉陷区1内的水释放到水渠2内，积水沿水渠2依次流过在线检测模块4和水质净化模块3，所述在线检测模块4能够检测水体水质和水量，所有水渠2内的水量调节模块5、在线检测模块4和水质净化模块3分别与一控制模块6通信连接。
结合图3，所述水量调节模块5包括与控制模块6通信连接的水泵51和水闸52，净化水质时，如果上一级沉陷区1的水位超过水渠2水位0.5米，水闸52处于开启状态，水泵51处于关闭状态，令积水自然流到水渠2内进入下一级沉陷区1，降低能耗，在上一次沉陷区的水位未高出水渠2水位0.5米以上或低于水渠2水位时，水闸52处于关闭状态，水泵51处于开启状态，向水渠2内泵水。
所述在线检测模块4能够检测水体的PH、浊度、溶解氧、ORP、氨氮、总磷、流速中的至少一项。所述水质净化模块3包括过滤设备31、加药设备32和植物净化区33，所述植物净化区33种植有水葫芦、荷花、浮萍、水葱、蒲草中的至少一种；悬浮物超标时，所述加药设备32向水体中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，所加药物随水流进入下一级沉陷区，并在流动过程中与水混合，在沉陷区1内沉降悬浮物，从而进行悬浮物的处理。所述水渠2内还设置有高清摄像头21，所述高清摄像头21监控各模块的工作状态，方便集中管控。
在水质净化完成后的日常运行中，如果相邻沉陷区1的水位差超过1米时，所述控制模块6控制水泵51将高水位沉陷区1的水排入低水位沉陷区1内，从而在日常工作中自动完成水量调配。
如果任意沉陷区1的水质达到地表三类水质标准时，控制模块6开启水泵51向该沉陷区1泵入积水，稀释污染物，直到水质符合要求。水质标准达到严重污染标准时，向对应沉陷区1泵入积水后开启水闸使积水自然流向相邻沉陷区1，然后再进行泵入操作，直到该沉陷区1水质符合水质标准。具体的正常水质标准和严重污染标准可以根据当地规定和实际需要进行设置。
参考图2，构造湿地环境时，该沉陷区1具有相对大面积的浅滩11，通过水泵51和水阀52将该沉陷区1内的水排出，也可以临时增加其他水泵快速将该沉陷区1的水排出，然后对该区域的地面废旧建筑物、枯树等进行清理，并平整土地，再选择合适的湿地植物进行移植，搭建湿地生态系统，在植物成活后，直接打开与其他沉陷区1连通的水阀，令水位自然恢复即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：包括
步骤A：将多个积水沉陷区通过水渠顺次连通并形成闭合的水循环体系；
步骤B：在水渠内构造水质净化模块，控制沉陷区的积水经过水渠流向下一个沉陷区；
步骤C：通过水渠逐个净化每个沉陷区的积水，如果经过依次循环后水质指标未满足预设标准时，进行循环作业，直到水质指标符合预设标准。
2.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：还包括
步骤D：将浅滩面积超过预设面积的湿地沉陷区内的残余积水全部排至与其连通的其他沉陷区，其中浅滩为未治理前年平均深度不超过预设深度的区域；
步骤E：对湿地沉陷区内的地表进行清理，并种植湿地植物；植物成活后，自然蓄水。
3.根据权利要求2所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：至少一个沉陷区与河流连通使全部沉陷区形成蓄洪区。
4.根据权利要求1所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：所述水渠内还沿水流方向依次设置有水量调节模块和在线检测模块，所述水量调节模块能够将上一级沉陷区内的水释放到水渠内，积水沿水渠依次流过在线检测模块和水质净化模块，所述在线检测模块能够检测水体水质和水量，所有水渠内的水量调节模块、在线检测模块和水质净化模块分别与一控制模块通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：所述水量调节模块包括与控制模块通信连接的水泵和水闸，净化水质时，如果上一级沉陷区的水位超过水渠水位0.5米，水闸处于开启状态，水泵处于关闭状态，如果上一次沉陷区的水位未高出水渠水位0.5米以上或低于水渠水位，则水闸处于关闭状态，水泵处于开启状态。
6.根据权利要求4所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：所述在线检测模块能够检测水体的PH、浊度、溶解氧、ORP、氨氮、总磷、流速中的至少一项。
7.根据权利要求4所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：所述水质净化模块包括过滤设备、加药设备和植物净化区，所述植物净化区种植有水葫芦、荷花、浮萍、水葱、蒲草中的至少一种；悬浮物超标时，所述加药设备向水体中添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求7所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：所述水渠内还设置有高清摄像头，所述高清摄像头监控各模块的工作状态。
9.根据权利要求4所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：日常运行时，相邻沉陷区的水位差超过1米时，所述控制模块控制水泵将高水位沉陷区的水排入低水位沉陷区。
10.根据权利要求4所述的一种采煤沉陷区生态治理方法，其特征在于：任意沉陷区水质达到地表三类水质标准时，控制模块开启水泵向该沉陷区泵入积水，稀释污染物，将水质标准达到严重污染标准时，向对应沉陷区泵入积水后开启水闸使积水自然流向相邻沉陷区，然后再进行泵入操作，直到该沉陷区水质符合水质标准。
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