CN113292152B - 一种用于水底原位生态环境的修复系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于水底原位生态环境的修复系统，包括用于圈截水域以形成待修复水域段的圈位标记机构，用于清除待修复水域段内块状杂物的除杂装置，及用于修复待修复水域段的生态环境的净化装置；其中，在圈位标记机构上设置有供除杂装置动作的自调导轨装置，以使除杂装置按照预设路线清理整个待修复水域段，在圈位标记机构上设置有放置净化装置的沉降装置。本发明主要通过机械方式，在水底选定待修复区域，通过机械驱动的方式自动清理水底的块状杂物，并自动投入净化装置在水体内进行净化，以达到对水域内水体的深层清理和净化作用，加大对污染源(块状或大颗粒污染物)的清理程度，进而提高净化装置的净化作用。

Description

一种用于水底原位生态环境的修复系统及方法

技术领域

本发明涉及生态环境修复技术领域，具体涉及一种用于水底原位生态环境的修复系统及方法。

背景技术

生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。河湖作为开放的水环境，常有生活垃圾、生活污水倾入河道，尤其是涉及到市区中的水域。若缺乏水生生物，水体的自净能力较低，地表径流、雨水（因大气污染）会把有机污染物带入水中，水体中氮磷元素有机物不断积累，有机污泥不断堆积，水体透明度下降，溶解氧降低，水质下降，不断进行恶性循环，须要及时治理。

现有常用生态修复方法包括物理方法、化学方法和生物方法，物理方法治标不治本，多用于应急措施；化学方法成本大，且容易造成二次污染，生物方法中遇到不合适的水体，水体生物不易存活。须要将多种技术组合运用才能较好地净化水体。

现有生活区域（包括市区公共区域、学校河湖水道等）涉及的水域净化处理，尤其对于其中深度较深，范围较大的水域（例如市区的胡泊），人工清理工程较大，且耗时较长，最关键的是对水域底层的杂物清理难度较大或清理程度较低（一般只能人工或器械打捞体积较大的杂物），对于块状物体或较大颗粒状物体难以实现清理，这也是导致生物、化学清理方法的效果不理想的关键问题，只有从根本上清理水域的污染源，才能有效的发挥化学方法和生物方法对水体的净化作用。因此，现有技术难以对块状或大颗粒状污染源进行清理，进而无法高校发挥化学方法和生物方法对水体的净化作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水底原位生态环境的修复系统及方法，以解决现有技术中现有技术难以对块状或大颗粒状污染源进行清理，进而无法高校发挥化学方法和生物方法对水体的净化作用的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种用于水底原位生态环境的修复系统，包括用于圈截水域以形成待修复水域段的圈位标记机构，用于清除所述待修复水域段内块状杂物的除杂装置，及用于修复所述待修复水域段的生态环境的净化装置，在所述圈位标记机构上设置有供所述除杂装置动作的自调导轨装置，以使所述除杂装置按照预设路线清理整个所述待修复水域段，在所述圈位标记机构上设置有放置所述净化装置的沉降装置；

所述圈位标记机构包括定位沉底架，以及设置在所述定位沉底架四周的圈位板，所述定位沉底架用于在外力设备作用下沉降在水底以形成所述待修复水域段，所述圈位板用于在完成当前所述待修复水域段的修复后取出所述定位沉底架时留置在水底以形成已修复水域段；

所述定位沉底架包括四块组成长方形结构的定位轴架，所述自调导轨装置包括设置在任一相对的两个所述定位轴架上的自动定距移位组件，以及端部分别连接在两个所述定位轴架上的所述自动定距移位组件的直轨，所述除杂装置设置在所述直轨上，并在所述直轨上往复运动以清理水底的块状杂物；

所述除杂装置包括连接在所述直轨上的水底沙层收集机构，以及设置在所述水底沙层收集机构一侧的过滤机构，所述水底沙层收集机构用于将水底表层刮起并将刮起物送至所述过滤机构中，所述过滤机构用于将所述刮起物种的细沙进行过滤并分离块状杂物；

所述沉降装置包括设置在所述直轨一端的第一沉降杆，以及设置在所述直轨另一端的第二沉降杆，且所述第一沉降杆和所述第二沉降杆的顶端露出水面；

其中，所述第一沉降杆的顶端部通过第一钢索连接所述净化装置的一端，所述第二沉降杆的顶端部通过第二钢索连接所述净化装置的另一端，且所述第一钢索以所述第一沉降杆的顶端部为支点连接第一收放线机构，所述第二钢索以所述第二沉降杆的顶端部位支点连接第二收放线机构；

所述第一收放线机构和所述第二收放线机构用于分别调节所述第一钢索和所述第二钢索的长度，以调节所述净化装置跟随所述除杂装置在水底的运动轨迹。

作为本发明的一种优选方案，所述圈位板通过自动脱落件连接在所述定位沉底架外周侧，所述自动脱落件的一端固定在所述圈位板上，另一端通过电磁结构连接在所述定位沉底架上；

其中，所述圈位板的底端低于所述定位沉底架的底部平面，在所述定位沉底架沉降至水底时带动所述圈位板插入水底并固定，并在所述定位沉底架取出时关闭所述电磁结构以使得所述自动脱落件与所述定位沉底架之间分开，并将所述圈位板留置在水底。

作为本发明的一种优选方案， 所述自动定距移位组件按照预设的固定时间间隔将所述直轨按照固定间距向垂直于所述直轨的方向移动。

作为本发明的一种优选方案，所述净化装置包括投放机构，以及储存在所述投放机构内的生物净化板，所述投放机构用于将所述生物净化板按照预设的固定时间间隔进行投放。

作为本发明的一种优选方案，所述水底沙层收集机构包括第一刮盘和第二刮盘，所述第一刮盘和所述第二刮盘的开口分别朝向所述直轨的两端；

所述过滤机构包括设置在所述第一刮盘和所述第二刮盘之间的第一收集通道和第二收集通道，在所述第一收集通道和所述第二收集通道之间设置有过滤腔体，所述第一收集通道和所述第二收集通道的一端均连接在所述过滤腔体的顶端入口，所述第一收集通道的另一端与所述第一刮盘的尾部连接，所述第二收集通道的另一端与所述第二刮盘的尾部连接；

其中，所述刮起物在持续收集的挤压力作用下分别经过所述第一刮盘和所述第二刮盘被推送至所述过滤腔体内。

作为本发明的一种优选方案，所述过滤腔体顶端设置有用于冲刷所述过滤腔体内所述刮起物的气动冲击机构，所述过滤腔体内的所述刮起物在所述气动冲击机构的作用下分散并进行过滤。

在本发明的另一个方面，基于上述修复系统，还提供了一种用于水底原位生态环境的修复方法，包括如下步骤：

步骤100：在待修复水域按照预设规律圈定预设范围的待修复水域段；

步骤200：在所述待修复水域段的边缘沉降导轨设备，在导轨设备上配置用于对水底沙层的块状杂物进行清理的除杂设备，以及用于投放生物净化材料的投放设备；

步骤300：设定导轨设备的运动路径，使所述除杂设备和所述投放设备按照所述运动路径对当前所述待修复水域段进行修复工作，直至完成至少一个周期的修复工作；

步骤400：当所述除杂设备和所述投放设备完成预设数量周期的修复工作后，取出当前所述待修复水域段的导轨设备、除杂设备和投放设备；

步骤500：按照预设规律重新圈定新的待修复水域段，并重复步骤200至步骤400，直至完成整个待修复水域的修复工作。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明主要通过机械的方式，在水底选定待修复区域，并通过机械驱动的方式自动清理水底的块状杂物，并自动投入净化装置在水体内进行净化，以达到对水域内水体的深层清理和净化作用，加大对污染源（块状或大颗粒污染物）的清理程度，进而提高净化装置的净化作用。

本发明还进一步通过将整个水域分段划区采用相同的方法逐次进行清理和净化，并在每次划分待修复水域并完成清理和净化物投放后，在已修复水域依然留置用于分隔已修复水域和待修复水域的圈位板，以降低水体流动对已修复水域的污染影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的系统整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的除杂装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的沉降装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的水底中圈位板与定位沉底架连接时的位置关系图；

图5为本发明实施例提供的收集通道与过滤腔体的连接示意图；

图6为本发明实施例提供的修复方法流程框图；

图中的标号分别表示如下：

1- 圈位标记机构；2-除杂装置；3-净化装置；4-自调导轨装置；5-沉降装置；

11-定位沉底架；12-圈位板；13-自动脱落件；21-水底沙层收集机构；22-过滤机构；31-投放机构；32-生物净化板；

41-自动定距移位组件；42-直轨；51-第一沉降杆；52-第二沉降杆；53-第一钢索；54-第二钢索；55-第一收放线机构；56-第二收放线机构；

111-定位轴架；211-第一刮盘；212-第二刮盘；221-第一收集通道；222-第二收集通道；223-过滤腔体；224-气动冲击机构；

2211-收集平面段；2212-内凹斜上段；2213-内凸斜上段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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至图5所示，本发明提供了一种用于水底原位生态环境的修复系统，包括用于圈截水域以形成待修复水域段的圈位标记机构1，用于清除待修复水域段内块状杂物的除杂装置2，及用于修复待修复水域段的生态环境的净化装置3；其中，在圈位标记机构1上设置有供除杂装置2动作的自调导轨装置4，以使除杂装置2按照预设路线清理整个待修复水域段，在圈位标记机构1上设置有放置净化装置3的沉降装置5。

本实施方式主要是针对已通过人工或机械方式清理过大型污染物和杂物的水域，对难以清理的块状或大颗粒污染物的二次清理。

本实施例主要采用机械动力的方式，在水体底部自动按照预设路线完成待修复水域的全部清理过程，因此，多适合中型大小的水域，例如市中心的胡泊等，其完成单次的清理和净化的主要过程如下：

圈位标记机构1在水底内圈定待修复水域，除杂装置2在圈位标记机构1上自调导轨装置4的驱动作用下，以使得除杂装置2按照预先设定的路线在待修复水域内运动，并同时完成对水体底部的块状杂物的提取，并在除杂装置2的内部对块状杂物进一步处理，然后净化装置在沉降装置5的驱动和控制下，在水体的待修复水域内投放生物净化材料，通过机械自动化的方式将机械清理和生物净化结合为一体，完成对水体的高度清理净化。

本发明的目的在于使用其中圈位标记机构1圈定待修复区域，主要目的在于在整个清理和净化投放的过程中，降低水体流动而导致待修复区域外的块状污染物进入待修复区域内，进而影响水体修复效果。

由于一般不可能一次性完成整个水域的清理和净化（即为机械设备一般难以做到与水域大小，且实施难度也很大），因此，需要对水域进行对此重复的清理和净化过程。

且由于在对一个待修复水域完成清理和净化后（即形成已修复水域），需要取出圈位标记机构1，再进一步圈定下一个待修复水域，为了避免待修复水域对已修复水域的影响（水体流动导致），本实施方式进一步提供了一种圈位标记机构，该圈位标记机构1具体包括定位沉底架11，以及设置在定位沉底架11四周的圈位板12；其中，定位沉底架11用于在外力设备作用下沉降在水底以形成待修复水域段，圈位板12用于在完成当前待修复水域段的修复后取出定位沉底架11时留置在水底以形成已修复水域段。

定位沉底架11的主要作用是作为圈位板12的支撑设施，同时也是除杂装置2和沉降装置5的支撑设施；因此，定位沉底架11的重量较重，且在定位沉底架11内集成用于控制和供能的电子器件，因此，定位沉底架11的密封性要求也较高，具体在下文进一步陈述。

圈位板12的作用是用于圈定待修复水域，并在当前的待修复水域完成清理和净化后，对形成的已修复水域继续维持标记，自修复开始到整个水域修复结束起到降低未修复水域的杂物进入的可能性，从而提高水域的修复效果。

因此，圈位板12的高度比定位沉底架11高，质量轻，但密度可以设置的大于或略大于水体的密度，在将其沉降到水底时，以定位沉底架11为媒介沉到水底，为了能够让圈位板12更好的固定在水底，将圈位板12的底部设置为比定位沉底架11的底部平面低一些，定位沉底架11沉入底部时，圈位板在定位沉底架11的重力下及用于沉降定位沉底架11（这里指施工用的大型现有设施，例如吊机）插入水体底面部分，以固定在水体底面。

为了在当前待修复水域完成清理和净化后，定位沉底架11取出时能够将圈位板12容易留在水体底部，本实施方式进一步提供了圈位板12与定位沉底架11的连接方式，具体的：

圈位板12通过自动脱落件13连接在定位沉底架11外周侧，自动脱落件13的一端固定在圈位板12上，另一端通过电磁结构连接在定位沉底架11上；圈位板12的底端低于定位沉底架11的底部平面，在定位沉底架11沉降至水底时带动圈位板12插入水底并固定，并在定位沉底架11取出时关闭电磁结构以使得自动脱落件13与定位沉底架11之间分开，并将圈位板12留置在水底。

其中，自动脱落件13主要通过电磁吸附和脱离的原理，通过控制电磁结构的通电与断电来实现自动脱落件13与定位沉底架11之间的连接，在完成修复之前，电磁结构通电，完成修复后，电磁结构断电。

其中，电磁结构集成在定位沉底架11，自动脱落件13为能够被电磁吸附的材质，可以为板状结构。

为了在沉降过程中，避免在外力作用下（水体等）致使圈位板12的脱落，可在自动脱落件13的下端部或上端部设置一个侧面凸起结构，并在定位沉底架11上设置一个与之匹配的凸起结构，两个凸起结构抵触，只要能够使得定位沉底架11下沉时，其凸起结构对自动脱落件13的凸起结构产生向下的作用力接，并在取出定位沉底架11时，不会对自动脱落件13产生作用力即可。

本实施例中的定位沉底架11包括可以是由四块组成长方形结构的定位轴架111组成，也可以是其他任何能够在水底形成固定形状区域（例如圆形，三角形等）的其他结构，本实施例以长方形为例进行说明。

用于功能和控制的电子器件主要集成在定位轴架111内部，用于控制自调导轨装置4的运动，以及除杂装置2和沉降装置5的动作。

其中，定位沉底架11包括四块组成长方形结构的定位轴架111，自调导轨装置4包括设置在任一相对的两个定位轴架111上的自动定距移位组件41，以及端部分别连接在两个定位轴架111上的自动定距移位组件41的直轨42，除杂装置2设置在直轨42上，并在直轨42上往复运动以清理水底的块状杂物；其中，自动定距移位组件41按照预设的固定时间间隔将直轨42按照固定间距向垂直于直轨42的方向移动。

除杂装置2的运动路线可以有很多种，只要能够行走特定形状区域内的所有路程即可，在本实施例中，针对长方体形状区域，采用以下路线：

先沿长方体形状区域的长度方向从起始位置移动到末端位置；

在末端位置保持不动，沿长方体形状区域的宽度方向移动一个清理距离；

然后沿长方体形状区域的长度方向移动到起始位置，如此循环完成整个过程。

其中，清理距离的具体值依据除杂装置2的大小，即为依据除杂装置2在宽度方向上覆盖的范围而定。

本实施例中的自动定距移位组件41和直轨42均通过集成在定位轴架111内的电子器件控制和供能，其中，直轨42为能够带动除杂装置2沿直轨42长度方向移动的轨道结构即可。

例如，示例性的：通过一根杆从除杂装置2顶部固定避免转动，直轨42为转动的螺杆，与除杂装置2螺纹连接，螺杆的正反转动带动除杂装置2来回运动。

同理，自动定距移位组件41为能够让直轨42沿自动定距移位组件41的长度方向间歇性按照固定距离动作的机械传动结构，在此不做赘述。

由于除杂装置2在水底内不可能只提取块状杂物，连同底部的沙土也会一同提取上来，因此，为了让提取物尽可能的少含沙土，本实施方式提供了一种除杂装置，具体的：

除杂装置2包括连接在直轨42上的水底沙层收集机构21，以及设置在水底沙层收集机构21一侧的过滤机构22，水底沙层收集机构21用于将水底表层刮起并将刮起物送至过滤机构22中，过滤机构22用于将刮起物中的细沙进行过滤并分离块状杂物。

详细地，水底沙层收集机构21包括第一刮盘211和第二刮盘212，第一刮盘211和第二刮盘212的开口分别朝向直轨42的两端；其中，过滤机构22包括设置在第一刮盘211和第二刮盘212之间的第一收集通道221和第二收集通道222，在第一收集通道221和第二收集通道222之间设置有过滤腔体223，第一收集通道221和第二收集通道222的一端均连接在过滤腔体223的顶端入口，第一收集通道221的另一端与第一刮盘211的尾部连接，第二收集通道222的另一端与第二刮盘212的尾部连接；其中，刮起物在持续收集的挤压力作用下分别经过第一收集通道221和第二收集通道222被推送至过滤腔体223内。

进一步地，过滤腔体223顶端设置有用于冲刷过滤腔体223内刮起物的气动冲击机构224，过滤腔体223内的刮起物在气动冲击机构224的作用下分散并进行过滤。气动冲击机构224可以采用高压气流充入过滤腔体223内的形式，搅拌打散刮起物，快速将细沙过滤出去，留下块状垃圾杂质。

在本实施中，主要的技术难题为：刮起物的过滤需要外力的作用才能在水底完成，否则会堆积在内部难以过滤，而外力对刮起物的作用，会影响除杂装置2对水底内杂物的收集，为了解决该技术难题，本实施例的除杂装置2将用于收纳刮起物的过滤腔体223设置在两个收集通道的中间，一般情况下，为了避免过滤过程中冲击力对收集的影响，过滤腔体223足够深和大才能更好的规避问题，但是，过滤腔体223的深度不能超过收集通道底部平面，否则收集通道无法接触水底，因此，本实施例将两个收集通道与过滤腔体223的连接处设置的尽可能高于收集通道口所在的平面位置，既能够增大过滤腔体223的容量，又能够避免上述问题。

具体的，两个收集通道采用近似S型结构，倾斜式设置，以第一收集通道221为例，如图5所示，包括收集平面段2211、内凹斜上段2212和内凸斜上段2213。

其中，收集平面段2211水平设置，内凹斜上段2212与收集平面段2211端部连接，且内凹斜上段2212一端与收集平面段2211连接处在收集通道内部的倾角为150-170度，内凸斜上段2213的一端与内凹斜上段2212的另一端部连接，内凸斜上段2213的另一端与过滤腔体223的入口连接，内凸斜上段2213与内凹斜上段2212在收集通道内部的倾角为190-210度。主要利用移动的动力作为刮起物收集的助推力，将刮起物推入过滤腔体223内部，以实现对刮起物的收集和过滤，且降低过滤用的外力对收集的影响。

本实施方式中的除杂装置2也可是电动吸力式的设备。

进一步的，为了完成生物净化和物理清理的配合，净化装置3主要通过沉降装置5实现与除杂装置2同步运动进行净化，当然也可以单独进行，本实施方式以净化装置3跟随除杂装置2完成同步作用为例进行说明，即为除杂装置2完成清理后暴露出来的已清理的水底面，净化装置3即刻跟随式的补充生物净化板，主要优点在于：刚刮起的水底面，沙土会翻起，此时净化装置的作用会更深入水底表层。主要具体实施方式如下：

沉降装置5包括设置在直轨42一端的第一沉降杆51，以及设置在直轨42另一端的第二沉降杆52，且第一沉降杆51和第二沉降杆52的顶端露出水面。

其中，第一沉降杆51的顶端部通过第一钢索53连接净化装置3的一端，第二沉降杆52的顶端部通过第二钢索54连接净化装置3的另一端，且第一钢索53以第一沉降杆51的顶端部为支点连接第一收放线机构55，第二钢索54以第二沉降杆52的顶端部为支点连接第二收放线机构56；第一收放线机构55和第二收放线机构56用于分别调节第一钢索53和第二钢索54的长度，以调节净化装置3跟随除杂装置2在水底的运动轨迹进行移动，并间隔投放生物净化板32。

沉降装置5也可以是设置在水体内的与直轨42平行的轨道结构，带动净化装置3的移动，通过同一个控制系统，控制除杂装置2和净化装置3的移动轨迹，使其符合预设要求。

在本实施方式中，采用路面钢索的控制主要是因为,不这样的话，水体内部的耗能比较大， 自调导轨装置4的负荷较大。

本实施例的净化装置3调节方式如下：

以第一收放线机构55到第二收放线机构56为依据，记为左到右。

为了保持净化装置3跟随除杂装置2的运动轨迹，且在除杂后的水域中投放生物净化板32，第一沉降杆51和第二沉降杆52倾斜设置在直轨42上，且第一沉降杆51与第二沉降杆52的顶端部倾斜向远离直轨42的一侧，这样，以第一沉降杆51与第二沉降杆52的顶端部为支点拉引净化装置3保持在除杂装置2后方位置。

除杂装置2自左到右运动时，净化装置3保持在除杂装置2后面，随着除杂装置2向右移动净化一段水域时，（除杂装置2向右移动一段水域的时间，对应净化装置3的预设投放时间间隔）调节第一收放线机构55和第二收放线机构56放线，使净化装置3贴近水底处投放一次生物净化板32，投放结束后，调节第一收放线机构55和第二收放线机构56收线，使净化装置3恢复到投放动作前的位置状态继续跟随除杂装置2向右移动，重复以上动作。间隔投放生物净化板32，为生物净化板32上的微生物留出生长繁殖空间，有利于水体长期净化发展。

本实施例中的净化装置3主要包括投放机构31，以及储存在投放机构31内的生物净化板32，投放机构31用于将生物净化板32按照预设的固定时间间隔进行投放。

其中，生物净化板32通过投放机构31间隔性的投放至水体，为了能够降低水体流动的影响，通过调节第一收放线机构55和第二收放线机构56将净化装置3下放至接近水体底部的位置。

投放机构31能实现生物净化板32的存储，以及间隔性投放，主要利用的是现有工业上的上料原理，主要是在存储空间的出料口增加电控部件，能够间歇性的打开和关闭出料口，在本实施例中，可以是一个长体柱形通道（生物净化板32为圆形），存储生物净化板32，在其出料口增加一根能够间歇性动作的伸缩杆；当然也可以是其他任何能够实现该目的的方式。

净化装置3跟随除杂装置2的运行轨迹进行移动，并间隔投并间隔投放生物净化板32。由于经过前期打捞和除杂装置2对水底底泥的过滤处理，水中不利垃圾杂质大幅减少，有利于投放的生物净化板32上生物的生存繁殖。

其中，生物净化板32主要是由净化水体的材料压制成的板块结构，并在板块结构上培养有助于净化水质的微生物。

基于本发明上述内容提供的修复系统，本发明提供了修复系统的具体修复方法，如图5中框图所示，实施步骤总结如下（在具体实施时，包括但不限于一下步骤）：

步骤100：在待修复水域按照预设规律圈定预设范围的待修复水域段。

步骤200：在待修复水域段的边缘沉降导轨设备，在导轨设备上配置用于对水底沙层的块状杂物进行清理的除杂设备，以及用于投放生物净化材料的投放设备；

步骤300：设定导轨设备的运动路径，使除杂设备和投放设备按照运动路径对当前待修复水域段进行修复工作，直至完成至少一个周期的修复工作；

步骤400：当除杂设备和投放设备完成预设数量周期的修复工作后，取出当前待修复水域段的导轨设备、除杂设备和投放设备；

步骤500：按照预设规律重新圈定新的待修复水域段，并重复步骤200至步骤400，直至完成整个待修复水域的修复工作。

本发明的修复方法主要通过将整个水域分段划区采用相同的方法逐次进行清理和净化，并在每次划分待修复水域并完成清理和净化物投放后，在已修复水域依然留置用于分隔已修复水域和待修复水域的圈位板，以降低水体流动对已修复水域的污染影响。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，包括用于圈截水域以形成待修复水域段的圈位标记机构（1），用于清除所述待修复水域段内块状杂物的除杂装置（2），及用于修复所述待修复水域段的生态环境的净化装置（3），在所述圈位标记机构（1）上设置有供所述除杂装置（2）动作的自调导轨装置（4），以使所述除杂装置（2）按照预设路线清理整个所述待修复水域段，在所述圈位标记机构（1）上设置有放置所述净化装置（3）的沉降装置（5）；

所述圈位标记机构（1）包括定位沉底架（11），以及设置在所述定位沉底架（11）四周的圈位板（12），所述定位沉底架（11）用于在外力设备作用下沉降在水底以形成所述待修复水域段，所述圈位板（12）用于在完成当前所述待修复水域段的修复后取出所述定位沉底架（11）时留置在水底以形成已修复水域段；

所述定位沉底架（11）包括四块组成长方形结构的定位轴架（111），所述自调导轨装置（4）包括设置在任一相对的两个所述定位轴架（111）上的自动定距移位组件（41），以及端部分别连接在两个所述定位轴架（111）上的所述自动定距移位组件（41）的直轨（42），所述除杂装置（2）设置在所述直轨（42）上，并在所述直轨（42）上往复运动以清理水底的块状杂物；

所述除杂装置（2）包括连接在所述直轨（42）上的水底沙层收集机构（21），以及设置在所述水底沙层收集机构（21）一侧的过滤机构（22），所述水底沙层收集机构（21）用于将水底表层刮起并将刮起物送至所述过滤机构（22）中，所述过滤机构（22）用于将所述刮起物中的细沙进行过滤并分离块状杂物；

所述沉降装置（5）包括设置在所述直轨（42）一端的第一沉降杆（51），以及设置在所述直轨（42）另一端的第二沉降杆（52），且所述第一沉降杆（51）和所述第二沉降杆（52）的顶端露出水面；

其中，所述第一沉降杆（51）的顶端部通过第一钢索（53）连接所述净化装置（3）的一端，所述第二沉降杆（52）的顶端部通过第二钢索（54）连接所述净化装置（3）的另一端，且所述第一钢索（53）以所述第一沉降杆（51）的顶端部为支点连接第一收放线机构（55），所述第二钢索（54）以所述第二沉降杆（52）的顶端部位支点连接第二收放线机构（56）；

所述第一收放线机构（55）和所述第二收放线机构（56）用于分别调节所述第一钢索（53）和所述第二钢索（54）的长度，以调节所述净化装置（3）跟随所述除杂装置（2）在水底的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，所述圈位板（12）通过自动脱落件（13）连接在所述定位沉底架（11）外周侧，所述自动脱落件（13）的一端固定在所述圈位板（12）上，另一端通过电磁结构连接在所述定位沉底架（11）上；

其中，所述圈位板（12）的底端低于所述定位沉底架（11）的底部平面，在所述定位沉底架（11）沉降至水底时带动所述圈位板（12）插入水底并固定，并在所述定位沉底架（11）取出时关闭所述电磁结构以使得所述自动脱落件（13）与所述定位沉底架（11）之间分开，并将所述圈位板（12）留置在水底。

3.根据权利要求1所述的一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，所述自动定距移位组件（41）按照预设的固定时间间隔将所述直轨（42）按照固定间距向垂直于所述直轨（42）的方向移动。

4.根据权利要求1所述的一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，所述净化装置（3）包括投放机构（31），以及储存在所述投放机构（31）内的生物净化板（32），所述投放机构（31）用于将所述生物净化板（32）按照预设的固定时间间隔进行投放。

5.根据权利要求1所述的一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，所述水底沙层收集机构（21）包括第一刮盘（211）和第二刮盘（212），所述第一刮盘（211）和所述第二刮盘（212）的开口分别朝向所述直轨（42）的两端；

所述过滤机构（22）包括设置在所述第一刮盘（211）和所述第二刮盘（212）之间的第一收集通道（221）和第二收集通道（222），在所述第一收集通道（221）和所述第二收集通道（222）之间设置有过滤腔体（223），所述第一收集通道（221）和所述第二收集通道（222）的一端均连接在所述过滤腔体（223）的顶端入口，所述第一收集通道（221）的另一端与所述第一刮盘（211）的尾部连接，所述第二收集通道（222）的另一端与所述第二刮盘（212）的尾部连接；

其中，所述刮起物在持续收集的挤压力作用下分别经过所述第一刮盘（211）和所述第二刮盘（212）被推送至所述过滤腔体（223）内。

6.根据权利要求5所述的一种用于水底原位生态环境的修复系统，其特征在于，所述过滤腔体（223）顶端设置有用于冲刷所述过滤腔体（223）内所述刮起物的气动冲击机构（224），所述过滤腔体（223）内的所述刮起物在所述气动冲击机构（224）的作用下分散并进行过滤。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于水底原位生态环境的修复系统的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100：在待修复水域按照预设规律圈定预设范围的待修复水域段；

步骤200：在所述待修复水域段的边缘沉降导轨设备，在导轨设备上配置用于对水底沙层的块状杂物进行清理的除杂设备，以及用于投放生物净化材料的投放设备；

步骤300：设定导轨设备的运动路径，使所述除杂设备和所述投放设备按照所述运动路径对当前所述待修复水域段进行修复工作，直至完成至少一个周期的修复工作；

步骤400：当所述除杂设备和所述投放设备完成预设数量周期的修复工作后，取出当前所述待修复水域段的导轨设备、除杂设备和投放设备；

步骤500：按照预设规律重新圈定新的待修复水域段，并重复步骤200至步骤400，直至完成整个待修复水域的修复工作。

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