CN205076892U - 一种廊道式植物拦截墙 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种廊道式植物拦截墙，其中：包括呈起伏波浪形的水体底质，水体底质的每个波浪形结构的高点为坡峰，低点为坡谷，坡峰种植挺水植物，形成数道面对来水的植物墙，相邻植物墙之间形成有廊道，廊道中种植沉水植物。本实用新型具有既能构建良好的水生态环境，起到美化环境的作用，又能在保护水体生态群落的稳定性的同时起到净化水质的效果、挺水植物和潜水植物布置合理的优点。

Description

一种廊道式植物拦截墙
技术领域
本实用新型涉及水环境修复的技术领域，具体涉及一种廊道式植物拦截墙。
背景技术
随着工业的发展以及人口的增多，人为排放的各种废水、废物不断增加，导致河流和潜水湖泊的承载压力亦不断增加，水质下降严重，水体环境令人堪忧。水体颗粒物作为水体环境的一项重要指标，其迁移、转化都会对水体环境产生重要影响。因此对水体颗粒物给予关注是必要的，采取手段对其进行有效地控制也是势在必行的。对于水体生态修复技术一直得到人们的重视，并且在不断取得新成果，如中国专利号201310270655.6，公开了一份名为“一种城市水修复和保护方法”的实用新型专利，该专利的实用新型方法是在水体内入水处种植挺水植物芦苇、浮叶植物睡莲，在水体出水口种植沉水植物黑藻，沉水植物种植区占水体表面积的65%。在水体中部的浮床上面种植浮床植物富贵竹，浮床植物占谁提的20%。在水体中种植植物的过程中，向水体中投放虑食性鱼类花鲢、食腐屑性鱼类额鲴鱼，另外往水体中投入适量的微生物试剂EM菌。对于环境修复取得了一定成效。又如专利号201220236586.8，公开了一份名为“一种用于生态环境修复的垂直柔性屏障结构”的实用新型专利，该专利所述垂直柔性屏障结构包括不透水墙，不透水墙包括地上和地下部分，其地下部分打入地下不透水层。所述不透水墙环绕污染物围成四周密封的墙。不透水墙为HDPE土工膜材料制成，深入至不透水层。能将污染区域彻底与外界隔离。
但是通过引入大量外源水生植物以及鱼类等一直存在较大争议，一方面动植物的过分引入可能加大生物的不可控因素，另一方面大量的改变水体本底环境状况亦可能加速对本地动植物的破坏从而导致生态平衡的破坏。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种既能构建良好的水生态环境，起到美化环境的作用，又能在保护水体生态群落的稳定性的同时起到净化水质的效果、挺水植物和潜水植物布置合理的廊道式植物拦截墙。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种廊道式植物拦截墙，其中：包括呈起伏波浪形的水体底质，水体底质的每个波浪形结构的高点为坡峰，低点为坡谷，坡峰种植挺水植物，形成数道面对来水的植物墙，相邻植物墙之间形成有廊道，廊道中种植沉水植物。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的挺水植物为茭草、香蒲、再立花中的一种或几种。
上述的沉水植物分为夏秋季沉水植物和冬春季沉水植物，其中，夏秋季沉水植物为菹草和/或马来眼子菜；冬春季沉水植物为黑藻和/或苦草。
上述的起伏波浪形的水体底质由水流冲击而成，坡峰和坡谷的延伸方向均与水流方向垂直。
上述的沉水植物种植在坡谷中以及坡峰和坡谷的过渡部。
上述的廊道式植物拦截墙设置水域水深大于0.5m且小于1.3m，最大水流速不得超过2.0m/s。
上述的坡峰宽度为0.5m，坡峰高度为0.8m。
上述的坡谷宽度为0.5m。
上述的坡峰与坡谷之间的坡度为0.3至0.4。
本实用新型的廊道式植物拦截墙利用水域出口部分水下呈起伏波浪形地形，在坡峰种植挺一定密度的挺水植物，形成一道道面对来水的植物墙，在廊道之间补充沉水植物。在来水穿过植物墙时，植物可拦截悬浮固体颗粒物，被拦截下来的固体颗粒物则被廊道间的沉水植物固定住。同时植物可吸收部分污染物，达到拦截污染、净化水质的效果。该拦截墙不但可以拦截上游污染物提高下游水质，还能改善水体生态环境，美化区域环境，实现生态效益和环境效益的双赢。
和现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）利用水体底质特点，选取土著植物作为种植对象，在坡峰种植挺水植物，在坡谷种植沉水植物，通过对挺水植物及沉水植物合理选取，优化配置种植，水生植物品种之间能互相配伍，功能互补，充分协同作用。水生植物特别是水生挺水植物的配置，在种类、株形、色彩、形态特征等方面与周围环境的格局、功能、色调相协调、相匹配，极大提高示范区观赏品位，能满足人民大众的休闲和审美的需求。其二，水体进入拦截系统后，由于植物的物理阻挡和生物吸收作用，对水流形态产生影响，从而增加水流的紊流状态，增加水体在系统中的停留时间，这不仅对水质的提高产生促进作用，同时对水体的生态群落恢复及演替亦有重要影响。因此，该方法既能构建良好的水生态环境，起到美化环境的作用，又能在保护水体生态群落的稳定性的同时起到净化水质的效果。
（2）挺水植物选取菖蒲、再立花、茭白，茭白生命力强存活率高；菖蒲含甲基丁香酚、细辛醛等挥发油，具有一定驱赶蚊虫的作用；再立花一般没有病虫害，养在河道里也不会被鱼吞噬，且观赏性极高。
（3）沉水植物，夏秋季选取菹草和马来眼子菜，两者皆适合在营养盐较高的水体中生长，适应性强且后期可作为绿肥和饲料；冬春季选取黑藻和苦草，其在浅水区域生长良好，夏季观赏性高。
（4）本实用新型是因地制宜地利用湖泊、河流等水体的地形特征，利用当地自然存在生长的植物设计的一种廊道式植物墙，不会对当地环境本身造成大的改变与干扰，它能有效拦截上游水体中的悬浮颗粒物，净化水体，一定程度的美化了环境，而又不会对环境本身造成生物入侵的威胁。
（5）该方法简单易行、成本低廉，无需过多考虑生物适应因素，能在较短时间内完成施工。
附图说明
图1为本实用新型的断面结构示意图；
图2为本实用新型的俯视结构示意图；
图3是殷村港示范工程对水体固体悬浮颗粒去除率变化图；
图4是殷村港示范工程对水体叶绿素a去除率变化图；
图5是殷村港示范工程对水体氨氮去除率变化图；
图6是殷村港示范工程对水体总氮去除率变化图；
图7是殷村港示范工程对水体总磷去除率变化图。
附图标记为：坡峰1、坡谷2、沉水植物3、挺水植物4、植物墙5、廊道6。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
本实用新型的一种廊道式植物拦截墙，其中：包括呈起伏波浪形的水体底质，水体底质的每个波浪形结构的高点为坡峰1，低点为坡谷2，坡峰1种植挺水植物4，形成数道面对来水的植物墙5，相邻植物墙5之间形成有廊道6，廊道6中种植沉水植物3。
实施例中，挺水植物4为茭草、香蒲、再立花中的一种或几种。
实施例中，沉水植物3分为夏秋季沉水植物和冬春季沉水植物，其中，夏秋季沉水植物为菹草和/或马来眼子菜；冬春季沉水植物为黑藻和/或苦草。
实施例中，起伏波浪形的水体底质由水流冲击而成，坡峰1和坡谷2的延伸方向均与水流方向垂直。
实施例中，沉水植物3种植在坡谷2中以及坡峰1和坡谷2的过渡部。
实施例中，廊道式植物拦截墙设置水域水深大于0.5m且小于1.3m，最大水流速不得超过2.0m/s。
实施例中，坡峰1宽度为0.5m，坡峰1高度为0.8m。
实施例中，坡谷2宽度为0.5m。
实施例中，坡峰1与坡谷2之间的坡度为0.3至0.4。
下列实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
工程实例
一种廊道式植物拦截墙构建方法，其构建步骤为：
步骤一：选取特定的富营养化水域，冬春季，水体中CODMn、总氮、氨氮、总磷、SS、叶绿素a分别满足以下条件：CODMn<10.0mg/L，1.0mg/L<TN<3.0mg/L，0.1mg/L<氨氮<0.35mg/L，0.04mg/L<TP<0.4mg/L，SS<70.0mg/L，10.0ug/L<叶绿素a<100.0ug/L；夏秋季，水体中水体中CODMn、总氮、氨氮、总磷、SS、叶绿素a浓度分别满足以下条件：6.8mg/L<CODMn<9.4mg/L，2.4mg/L<TN<3.1mg/L，0.1mg/L<氨氮<0.3mg/L，0.1mg/L<TP<0.2mg/L，SS<70mg/L，10ug/L<叶绿素a<100ug/L。另外，水域水深满足0.5m<H<1.3m，最大水流速不得超过2.0m/s。
步骤二：利用水域底质呈现起伏波浪形的特点，选取地形处为坡峰处宽度为1.0m至1.5m，坡峰高度为0.5m至0.8m；坡谷处宽度为1.5m至2.0m，坡度为0.3至0.4的底质，种植水生植物对上游来水进行拦截及净化。
实例位于太湖流域某浅水湖泊出水口处，工程面积约1.0km2。该水域在汛期和枯水期呈现不同的地形特点，在汛期，水位较高，河口区水面基本属于敞水区状态，枯水期，水底土坡部分露出水面，形成间断式的生态岛，河口区密布隆起的水下土埂，平均水深1.3m。
试验期间自2014年4月至2015年3月，整个监测时间周期为一年。
试验监测方法
每月中旬对示范工程的入水及出水进行连续采样。于水面以下0.5m处采集足够水样，带回实验室后过滤定量的水样至预先经550℃灼烧、称重的GF/F膜上，110℃称重得到水体颗粒物含量，计算总悬浮颗粒物（SS）含量。经GF/F过滤后的水样，采用紫外分光光度法测定水体总磷、总氮、氨氮、叶绿素a指标。
结果分析
经示范工程的拦截作用后，水体中总氮、总磷、氨氮、叶绿素a和SS的去除率平均为26.99%、33.83%、3.56%、58.11%、34.15%。水质水平得到一定改善（表1）.
表1参照地表水水质标准，进出水的水质水平
指标 总氮 总磷 氨氮
进水 劣V类 II类 V类
出水 V类 II类 IV类
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种廊道式植物拦截墙，其特征是：包括呈起伏波浪形的水体底质，所述的水体底质的每个波浪形结构的高点为坡峰(1)，低点为坡谷(2)，所述的坡峰(1)种植挺水植物(4)，形成数道面对来水的植物墙(5)，所述的相邻植物墙(5)之间形成有廊道(6)，所述的廊道(6)中种植沉水植物(3)。
2.根据权利要求1所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的挺水植物(4)为茭草、香蒲、再立花中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的沉水植物(3)分为夏秋季沉水植物和冬春季沉水植物，其中，夏秋季沉水植物为菹草和/或马来眼子菜；冬春季沉水植物为黑藻和/或苦草。
4.根据权利要求3所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：起伏波浪形的水体底质由水流冲击而成，坡峰(1)和坡谷(2)的延伸方向均与水流方向垂直。
5.根据权利要求4所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的沉水植物(3)种植在坡谷(2)中以及坡峰(1)和坡谷(2)的过渡部。
6.根据权利要求5所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：廊道式植物拦截墙设置水域水深大于0.5m且小于1.3m，最大水流速不得超过2.0m/s。
7.根据权利要求6所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的坡峰(1)宽度为0.5m，坡峰(1)高度为0.8m。
8.根据权利要求7所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的坡谷(2)宽度为0.5m。
9.根据权利要求8所述的一种廊道式植物拦截墙，其特征是：所述的坡峰(1)与坡谷(2)之间的坡度为0.3至0.4。
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CN108706740A (zh) * 2018-07-20 2018-10-26 上海交通大学 一种提高河口湿地反硝化效能的技术方法

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