CN205133351U - 一种组合式的河岸生物净化系统 - Google Patents

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朱明石
王素玉
梁校甄
黄龙翔
杨曦
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Abstract

本实用新型公开了一种组合式的河岸生物净化系统,包括多个设在河岸坡面上的生态垫,设置在河岸坡脚处的网箱,该网箱由上往下依次设有植物种植基层和石块层;在植物种植基层上设有水生植物;在该生态垫上设有覆土种植层,在该覆土种植层上设有耐涝植物;在河岸坡脚处设有由多个网箱叠置连接成一体的多个竖直网箱组。本实用新型的有益效果:既能满足河岸稳定性,又能发挥河岸带作为河流水陆生态系统之间的过渡带所起到的水土保持、水体净化等生态作用。

Description

一种组合式的河岸生物净化系统
技术领域
本实用新型涉及生态治理技术领域,特别涉及一种组合式的河岸生物净化系统。
背景技术
传统的护岸技术更多考虑护岸的稳定性及行洪排涝功能,通常采用砌石、混凝土等半渗透或无渗透性材料对岸线进行加固处理,这种硬质护岸虽然整齐、安全且防洪功能突出,但由于材料透水性差,阻断了水陆生态系统的物质循环和能量流动,水体周边的植物根系作用无法发挥,水体生物链不完整,河岸带丧失生态功能和自净能力,对河道生态系统产生巨大的负面影响,从而导致蓝藻及水体黑臭问题频频发生。
现有技术针对硬质河道护岸水体生态系统脆弱、自净能力差等问题,河岸开始被打造为水体和土体、水体和生物相互涵养且适合生物生长的近自然状态,但其在应用上仍存在很大的局限性,现有技术护岸形式大多为低强度或中强度型,一般仅适用于水流平缓的河道,对于河水冲刷强度高、水势多变的地段,其不能同时满足河岸稳定性,和保持水土、净化水体的生态作用。
故现有技术有待改进和发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种既能满足河岸稳定性,又能发挥河岸带作为河流水陆生态系统之间的过渡带所起到的水土保持、水体净化等生态作用的组合式的河岸生物净化系统。
本实用新型的技术解决方案是:一种组合式的河岸生物净化系统,包括多个设在河岸坡面上的生态垫,设置在河岸坡脚处的网箱,该网箱由上往下依次设有植物种植基层和石块层;在植物种植基层上设有水生植物;在该生态垫上设有覆土种植层,在该覆土种植层上设有耐涝植物;在河岸坡脚处设有由多个网箱叠置连接成一体的多个竖直网箱组。
采用生态垫和网箱组组合结构,通过构建河岸水陆植物、动物、微生物群落,大大提高河岸生态系统的稳定性,恢复河道水体的自净能力,具有良好的水土保持、水质净化和生态景观效果。网箱由上往下依次设有植物种植基层和石块层;利用水生植物的根系作用对河道受污染水体进行净化,而石块层则为水生动物提供隐匿场所;水面以下采用石块填充网箱,主要为水生动物提供隐匿场所,形成完整的植物-动物-微生物系统群落。不仅能满足河岸稳定性,也能发挥河岸坡面作为河流水陆生态系统之间的过渡带所起到的水土保持、水体净化等生态作用。
相邻所述生态垫通过木钉或V型钉或∈型钉连接。方便各个生态垫组合,对坡面进行固定,防止水土流水。
所述网箱由上往下依次设有植物种植基层,生物滤料层,以及石块层。河流常水位以上采用三层材料填充网箱,利用植物根系以及环保生物滤料层中微生物的净化作用对雨水径流污染物进行截留吸附去除,控制河道的面源污染;
在河岸坡顶处设有压顶坑,该压顶坑内设有混凝土。
在河岸坡面中部设有压腰坑,在该压腰坑内设有混凝土。设置压顶坑和压腰坑能够防止铺设在坡面的生态垫因风化或遭震动(如风力或地震)、碰撞而松动掉落。
本实用新型的有益效果:
既能满足河岸稳定性,又能发挥河岸带作为河流水陆生态系统之间的过渡带所起到的水土保持、水体净化等生态作用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图;
图2为生态垫及覆土种植层断面图;
图3为网箱组合结构示意图。
附图标记说明:
1-生态垫;2-覆土种植层;3-木钉或V型钉或∈型钉;4-压顶坑;5-混凝土;6-耐涝植物;7-网箱;8-素土夯实层;9-水生植物;10-植物种植基层;11-生物滤料层;12-石块层;13-压腰坑;14-混凝土。
具体实施方式
实施例:
参阅图1,图2和图3,一种组合式的河岸生物净化系统,包括多个设在河岸坡面上的生态垫1,设置在河岸坡脚处且内设有石块层的网箱7;在该生态垫1上设有覆土种植层2,该在覆土种植层上设有植物6;在河岸坡脚处设有由多个网箱7叠置连接成一体的多个竖直网箱组。相邻生态垫1通过木钉或V型钉或∈型钉3连接。网箱7由上往下依次设有植物种植基层10和石块层12。网箱也可以由上往下依次设有植物种植基层10,生物滤料层11,以及石块层12。在河岸坡顶处设有压顶坑4,该压顶坑4内设有混凝土5。在河岸坡面中部设有压腰坑13,在该压腰坑13内设有混凝土14。
在植物种植基层10上设有水生植物9;网箱7底部为素土夯实层8。
生态垫1主要材料为椰子纤维,混合秸秆灰和高抗冲原料,用天然胶黏剂黏结而成,其具有多孔和高强度性能;可以为不同的形状,尺寸范围为1.0-5.0m×1.0-5.0m,采用木钉、V型钉或∈型钉锚固的连接方法,对坡面进行固定,防止水土流水。其上种植耐涝植物,通过植物的吸收、富集和降解作用,净化某些污染物质,甚至是有毒金属物,同时还可过滤或杀死细菌,从而降低进入河道的污染浓度。对于周边工业发达或环境污染严重的河流,也可种植具有吸收重金属性能的植物,防止有毒物质进入河道导致河流污染负荷加重。
河岸坡脚采用网箱7保护,网箱7材料为耐腐蚀性较强的环保材料,如镀锌铁丝,锌铝合金,PVC包塑丝等。网箱7为正方体或长方体,具体尺寸根据河岸断面设计。网箱7内填充适当的材料,可以为碎石、卵石、陶粒、椰子纤维、其它环保生物滤料或其组合。多个网箱7组合成一个网箱组,网箱可灵活组合,植物种植基层10上栽种当地常见、具有一定净化功能的水生植物9。例如:网箱组合成“阶梯式”,材料填充分三种,一种采用石块填充,一种采用双层材料填充,上层为植物种植基椰子纤维或陶粒,下层为石块,另一种采用三层材料填充,底层为石块,中层为环保生物滤料,上层为椰子纤维。河流常水位以上采用双层或三层材料填充网箱,利用植物根系以及环保生物滤料层中微生物的净化作用对雨水径流污染物进行截留吸附去除,控制河道的面源污染;常水位采用双层材料填充网箱,利用水生植物的根系作用对河道受污染水体进行净化,而石块层则为水生动物提供隐匿场所;水面以下采用石块填充网箱,主要为水生动物提供隐匿场所,形成完整的植物-动物-微生物系统群落。同时,阶梯式的植物种植具有良好的生态景观效果。
本实用新型技术提供的一种组合式的河岸生物净化系统,采用具有高抗冲能力、高渗透性、高强度、易生物附着的环保材料,通过灵活的组合和简易的连接方法,为河岸建立一个完整的生物净化体系。
生物净化系统的净化功能由耐涝植物6、微生物、动物的净化作用以及坡脚网箱上种植的水生植物9、微生物的净化作用共同实现。采用的环保材料对河岸坡面和坡脚进行保护,可提高河岸的稳定性、水土保持功能,并使建成后的河岸在地表形成一种“可渗透性”界面,保证水陆生态系统之间物质、能量与信息的交换以及系统内部的自我组织和调节能力,实现河岸生态系统的动态平衡,提高河流水体的自净能力。同时,在生态材料上栽种合适的植物,充分发挥其根系作用,在雨天季节,对雨水径流污染物进行降解、净化,实现河流面源污染的有效控制。此外,植物根系和环保材料能为微生物、微型动物提供良好的附着和隐匿场所,利用微生物、微型动物的呼吸代谢作用,降低甚至去除有机污染物。
该生态净化系统将土壤、植物、微型动物、微生物以及水体连成一个开放空间,使得内部的物质和能量可得到良好的交流,最大限度地减轻污染物对水体的污染。
本实用新型的具体使用过程:在河岸坡面上铺设高强度多孔生态垫1,铺设方法:先整平坡面,对硬质杂物较多或不利于草种生长的坡面应先填厚度10-20cm的开挖土,并用水润湿让其自然沉降至稳定。生态垫1铺设之前要先用水湿润,在坡顶设置压顶坑4,预留40-60cm左右的锚固和长度,坡长大于10m的坡面还需在中间设置压腰坑13。坡长小于5m的铺设1-2块生态垫1,大于5m的铺设2-4块生态垫1,铺设时,从坡顶压顶坑4向下铺设,铺展平顺并拉紧,采用木钉或V型钉或∈型钉3锚固,间距1.5-2.5m×1.5-2.5m。生态垫1之间对平齐接,用V型钉或∈型钉锚固拼接处。在生态垫层上人工均匀播撒或机器喷播一定比例的草种,然后回填土回填至生态垫上,并使种子与土壤充分接触,覆土厚度为3~5cm。覆盖完后浇透水分,使种植层保持湿润。
为进一步消减河水对河岸的冲刷,在河岸坡脚处设计竖直网箱组,先平整土面,网箱7底部用素土夯实。根据不同的设计断面采用合适的网箱组装方式,总组装原则为成体连接方式。绑扎线与网箱7的材质相同,网箱7间成90°,用绑扎线形态成“阶梯式”的网箱组,采用多圈螺旋或“8”字型捆绑方式。网箱组内或网箱组间交接线处每间隔20-30cm绑扎一道,四个交角处绑扎一道。相邻网箱组的网片结合面还需在对角线中处绑扎,若结合面面积较大,平均每平方米绑扎2-4处。网箱组装完成后,进行介质均匀填充,采用分层填充法,每次填充30-40cm高左右,每个单元超填30mm~50mm。靠近土墙一侧的网箱,在每次填充时需拉高强度金属丝,垂直于墙面,最后在植物种植基层10上种植水生植物9。
综上:本实用新型提供的一种用于河岸、组合式、具有良好生物净化功能的系统,环保材料组合灵活、连接方式简单,抗冲流速可达5.0-6.0m/s,对河岸水体污染物具有较好的净化效果。
其有益效果如下:
1、生态净化系统的材料全部为环保材料,具有良好的保水性、透气性、抗冲击性,可灵活组合,且施工方法简单,只要施工得当,庞大的植物根系可与其连为一体,有效保护河岸边坡,且成本较低,非常容易推广应用。
2、草本植物、水生植物根系以及环保滤料同时为河岸或水体的微生物提供良好的附着条件,有利于激活系统中原有的有益微生物,结合植物的根系作用及复杂微生物的代谢作用,最大限度减少雨水径流面源污染对河道的影响,提高水体自身的净化功能。
3、生态净化系统采用高强度多孔生态垫和网箱组合结构,通过构建河岸水陆植物、动物、微生物群落,大大提高河岸生态系统的稳定性,恢复河道水体的自净能力,具有良好的水土保持、水质净化和生态景观效果。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围,凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.一种组合式的河岸生物净化系统,其特征在于:包括多个设在河岸坡面上的生态垫,设置在河岸坡脚处的网箱,该网箱由上往下依次设有植物种植基层和石块层;在植物种植基层上设有水生植物;在该生态垫上设有覆土种植层,在该覆土种植层上设有耐涝植物;在河岸坡脚处设有由多个网箱叠置连接成一体的多个竖直网箱组。
2.根据权利要求1所述的一种组合式的河岸生物净化系统,其特征在于:相邻所述生态垫通过木钉或V型钉或∈型钉连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合式的河岸生物净化系统,其特征在于:所述网箱由上往下依次设有植物种植基层,生物滤料层,以及石块层。
4.根据权利要求1或2所述的一种组合式的河岸生物净化系统,其特征在于:在河岸坡顶处设有压顶坑,在该压顶坑内设有混凝土。
5.根据权利要求1或2所述的一种组合式的河岸生物净化系统,其特征在于:在河岸坡面中部设有压腰坑,在该压腰坑内设有混凝土。
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