CN1699697A - 农田生态拦截渠道系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农田生态拦截渠道系统，该渠道的横断面呈梯形，渠道的两壁和底部采用蜂窝状混凝土板材硬质化，在渠道末端的底部有间隔地呈蛇形排列设置有若干过滤箱，所述的过滤箱，是一个四壁布满孔、内充吸附材料的箱体，并且在渠道中分段设置有节制闸，所述节制闸的近中部位置设置有两个控水阀。在蜂窝状孔中种植对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物，用于吸收农田排水中的N、P营养元素。本发明合理的结构设计与安排能有效拦截农田排水中的N、P营养元素，从而减少受纳水体的富营养化，在农业非点源污染控制中具有很大的推广价值。
Description
技术领域
本发明属于农田排水系统，涉及一种农用渠道，特别是涉及一种农田生态拦截渠道系统，用于控制农业非点源污染。
背景技术
水体富营养化是世界各国普遍存在的环保问题，我国也不例外，而且随着我国社会经济的快速发展，水体富营养化呈现普遍和日益严重的发展态势。造成水体富营养化的污染源可分为点源污染和非点源污染，其中，非点源污染占总污染量的三分之二，而农业活动对非点源污染的贡献率高达75％。因此，有效控制农田N、P营养元素对受纳水体的污染就成为控制农业非点源污染研究方面的重要内容。
根据目前国内外农业非点源污染防治方面的研究成果，生物-生态修复技术被公认为是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路和创新的技术路线，并具有处理效果好及工程造价与运行成本低的优点。而在应用生物-生态修复技术防治农业非点源污染的许多技术措施中，最具特色、最有成效的生态工程措施当属缓冲带，包括缓冲湿地、缓冲林带和缓冲草地带等三种类型。但由于缓冲带生态工程措施需占用较大的土地面积，因此难以在人多地少的我国应用推广。
在我国，农田普遍存在排灌渠道系统，依据施工材料的不同农田排灌渠道系统大致可分为两种类型：土质渠道和混凝土渠道。土质渠道存在的主要问题是容易产生水土流失和丛生杂草，两者都对受纳水体产生污染。混凝土渠道存在的主要问题一是水速较快，难以较完全地沉降排水中的泥沙；二是缺少植物和微生物，不能吸收、吸附和降解排水中的N、P营养元素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农田生态拦截渠道系统，其主要是针对农业非点源污染问题。利用本发明提供的农田生态拦截渠道系统，不仅能有效拦截农田排水中的N、P营养元素，同时可以充分利用原有农田灌排渠道，解决了生态工程占用较多耕地的问题。本发明具有工程造价和维护成本低、操作维护简单、控污效果好、便于大面积推广应用等特点。
本发明的上述目的是这样实现的：一种农田生态拦截渠道系统，该渠道的横断面呈梯形，其特征在于，渠道的两壁和底部采用蜂窝状混凝土板材硬质化，在渠道的底部排列设置有若干过滤箱，所述的过滤箱，是一个四壁布满孔、内充吸附材料的箱体。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述渠道两壁的蜂窝状孔中种植有多年生对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述渠道底部的蜂窝状孔中种植有对N、P营养元素具有较强吸收能力的挺水和沉水植物。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述过滤箱顶面的孔中种植有对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物。
由此可见，该农田生态拦截渠道系统是在原有农田排水渠道基础上进行一定的生物工程改造来形成。通过在渠道两壁的蜂窝状混凝土板材的孔中种植多年生既具有固土保堤作用又具有对N、P营养元素较强吸收能力的经济植物；而在渠道底部的蜂窝状混凝土板材的孔中种植对N、P具有较强吸收能力的挺水、浮水和沉水型经济植物，来吸附、吸收和降解排水中的N、P营养元素。
上述这些植物不仅能吸收排水中的N、P营养元素、降低水速、沉降泥沙，而且还能产生经济效益。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述的过滤箱最好彼此有间隔地呈蛇形状排列在渠道末端的底部。
通过在渠道末端相隔一定距离并成蛇形放置一定数量的、内充吸附材料的过滤箱，过滤箱顶部种植对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物，由于过滤箱的阻挡作用、吸附材料的吸附作用、植物的吸收作用和微生物的降解作用，因此不仅能大大降低水速、沉降泥沙，而且也能进一步吸附、吸收和降解排水中的N、P营养元素。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，在渠道中可以分段设置有节制闸。
通过节制闸的节流作用，增加排水在渠道中的滞留时间，使沉降、吸附、吸收和降解作用更完全。
本发明所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述节制闸的近中部位置最好设置有两个控水阀。所述的两个控水阀可以左右对称地设置在同一水平位置。
下面结合具体实施例及其附图对农田生态拦截渠道系统系统作进一步说明。
附图说明
图1为农田生态拦截渠道系统的横断面示意图；
图2为农田生态拦截渠道系统的侧壁和底部结构的示意图；
图3为过滤箱及其在渠道末端底部排列方式示意图；
图4为节制闸结构示意图。
具体实施方式
本实施例是基于中国太湖地区农田排灌系统而设计的。
参照图1，其为农田生态拦截渠道系统的横断面示意图。将原有的农田排水渠道改造成横断面为梯形的渠道，渠道的两侧壁1和底部2采用蜂窝状混凝土板材硬质化。
图2为农田生态拦截渠道系统的侧壁和底部结构的示意图，从图2中可以看出，侧壁1上设置有若干蜂窝状孔3，底部2也设置有若干蜂窝状孔3。在侧壁1的蜂窝状孔3中可以种植植物，该植物可以是多年生的，具有对N、P营养元素较强吸收能力的经济植物；在底部2的蜂窝状孔3中也可以种植植物，该植物可以是挺水植物或沉水植物。
参照图3，其为过滤箱及其在渠道末端底部排列方式示意图，一定数量的过滤箱4彼此有间隔地呈蛇形状排列在渠道末端的底部，过滤箱4的四壁上布满孔5，过滤箱4内充吸附材料，吸附材料上面种植有植物6。
参照图4，其为节制闸结构示意图，在渠道中，分段设置一定数量的节制闸，所述节制闸的近中部位置设置有两个控水阀7，所述的两个控水阀7以左右对称的方式地设置在同一水平位置。
Claims (8)
1、一种农田生态拦截渠道系统，该渠道的横断面呈梯形，其特征在于，渠道的两壁和底部采用蜂窝状混凝土板材硬质化，在渠道的底部排列设置有若干过滤箱，所述的过滤箱，是一个四壁布满孔、内充吸附材料的箱体。
2、如权利要求1所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述渠道两壁的蜂窝状孔中种植有多年生对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物。
3、如权利要求1所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述渠道底部的蜂窝状孔中种植有对N、P营养元素具有较强吸收能力的挺水和沉水植物。
4、如权利要求1所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述过滤箱顶面的孔中种植有对N、P营养元素具有较强吸收能力的植物。
5、如权利要求1-4中任意一项所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述的过滤箱彼此有间隔地呈蛇形状排列在渠道末端的底部。
6、如权利要求1-4中任意一项所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，在渠道中分段设置有节制闸。
7、如权利要求6所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述节制闸的近中部位置设置有两个控水阀。
8、如权利要求7所述的农田生态拦截渠道系统，其特征在于，所述的两个控水阀左右对称地设置在同一水平位置。
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