CN210505765U - 一种沉水植物修复深水环境的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沉水植物修复深水环境的装置，涉及的技术领域包括：水体富营养化控制与蓝藻水华治理，沉水植物修复水生态环境的效果与在开放性、大水体、深水区的应用。本实用新型包括：浮力框、庇护网、配重框和固定锚，以及连接固定锚与浮力框的缆绳等。庇护网包括可以折叠的侧网和具有一定强度的底网，沉水植物通过抛种或插种在庇护网的底网上，浮力框上设置有若干可将庇护网侧网折叠的挂钩，从而可以改变底网与浮力框之间的距离，实现沉水植物种植或生长层的透明度设置。

Description

一种沉水植物修复深水环境的装置

技术领域

本实用新型是一种适用于深水型水库、湖泊等缓流水体的生态修复技术装置。涉及的技术领域包括：水体富营养化控制与蓝藻水华治理，沉水植物修复水生态环境的效果与在开放性、大水体、深水区的应用。

背景技术

沉水植物整个植株位于水中，具有发达的通气组织和巨大的生物体比表面积，在吸收水体氮、磷、碳等营养物，和吸附水体生物性与非生物性悬浮物的能力方面都比较强；并向水体释放氧气，提高水体透明度和溶解氧。多种沉水植物对浮游藻类生长有抑制和化感作用，如穗状狐尾藻能分泌五倍子酸可抑制铜绿微囊藻、水华鱼腥藻生长，金鱼藻、大茨藻能抑制鱼腥藻生长等。沉水植物为庞大的浮游动物群体提供栖息与庇护空间，哺育出高密度的浮游动物群落，而浮游动物是浮游藻类的“天敌”，可以大量捕食浮游藻类。沉水植物在维持湖泊的清水稳态中具有重要作用，随着沉水植物的消失，湖泊可从清水状态转化成浊水状态；湖泊水生态修复的一个重要任务就是通过沉水植物的恢复将湖泊从浊水状态转变成清水状态。

目前，我国城乡或居民小区内景观湖塘的水生态修复、黑臭水体治理与富营养化控制等，也大多或普遍采用沉水植物的上述特性进行净化修复。在封闭或几乎全部封闭(指截断或彻底截断进入湖塘的污水和雨水等)的湖塘或景观水体中，应用沉水植物修复技术得到了“水清见底”的效果。然而这些效果都是或仅仅是适用于浅水湖塘或景观水体，其适用范围一般为平均水深不大于2.5m或3m。对于大量的城乡供水水库，也面临着十分严重的富营养化和蓝藻暴发威胁，华南及珠江三角洲地区的一些水库已经十分严重，有些已经发现了藻毒素超标。水库水体平均水深一般均在10m、甚至20或30m以上，加之岸带与坝前一般都是陡峭的岩壁或墙体，其水生态修复、富营养化与藻类水华控制不能直接采用沉水植物修复或治理技术。为此，研究开发适合深水环境的水生态修复技术与水库藻类水华控制方法，是一项十分迫切而重要的工作。

根据目前公开的沉水植物修复深水环境的技术装置来看，共性的主要问题有：①没有考虑大水体中鱼类或其它动物对沉水植物的嚼食或破坏作用，使得沉水植物种植后得不到保护而失败或效果不好；②没有设置适应不同水体透明度的调节装置或设置的升降系统比较复杂，成本较高；③运行管理过程中的植物更新换代，或依据水质与生物检测数据，进一步优化或配置新的植物品种不方便，管理和维护费用较高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种沉水植物修复深水环境的装置，解决了上述问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种沉水植物修复深水环境的装置，包括浮力框、庇护网和配重框，所述庇护网包括侧网和底网，所述侧网连接于浮力框与配重框之间并形成空间几何体，所述底网覆盖于配重框，所述底网负载有沉水植物，所述浮力框上设置有若干可将侧网折叠的挂钩，所述浮力框和配重框所受的总浮力大于所受的总重力，所述浮力框通过线缆连接有固定锚。

本实用新型所述浮力框是由密度小于1的管道或其它材料制成的框体，所述配重框是由密度大于1的钢筋、角钢或其它材料制成的框体。

所述的配重框与浮力框的轮廓形状、大小基本一致或相同，所述配重框的总重力一般应小于浮力框所受总浮力的三分之一。

本实用新型所述的庇护网的底网为硬质的塑胶网或金属网，所述的庇护网的侧网为柔性可折叠的绳网或线网；所述底网和侧网的网孔直径或边长小于等于3cm，大于等于1cm，以实现阻止较大型水生动物对沉水植物的啃食与破坏，以及实现庇护网有较好的通透性的目标。

本实用新型所述的浮力框上的挂钩，是指有金属或其它刚性材料制成的刚性挂钩，其将庇护网侧网折叠的方式是：通过挂钩所挂接的网孔层的不同，实现底网与浮力框之间的距离变化，从而实现沉水植物接受光照程度的变化。

本实用新型所述的固定锚的总重力大于浮力框的总浮力；所述连接固定锚与浮力框的线缆长度，大于或等于所在水域最高水位时的水深。

本实用新型所述沉水植物，其在庇护网底网上的种植方式是：首先将沉水植物的根或茎的一部分用透气的网或海绵包住，并加装配重物，然后均匀地抛种或固定在庇护网的底网上。

本实用新型的有益效果是：

1.浮力框浮于水体表面，配重框沉浸在水中，挂钩可以将配重框与浮力框之间的距离改变，以此实现针对不同水体透明度条件下的沉水植物种植和生长要求。

2.通过设置庇护网的侧网和底网，可以有效的防止水生动物对沉水植物啃食或破坏，能够显著提高沉水植物的成活率与长期治理效果。

3.通过采用挂钩的方式调节浮力框与配重框之间的距离，在需要更新或优化配置沉水植物时，可以将挂钩直接钩住配重框或庇护网侧网的适宜维护的网孔层，以便清除原有植物和配置新的沉水植物，以及清除其它生物和污染物等。

4.庇护网内的沉水植物，为细菌微生物和浮游动物均提供了良好的生存和庇护空间，以及比较充足的溶解氧，在有人工复合微生物菌种(如益生菌或溶藻菌等)和浮游动物活体(如“食藻虫”等)制剂添加的情况下，可以起到更好的治理藻类水华与净化水质的效果；

5.本实用新型装置在水面风力作用下，会在一定的范围内摆动，从而使得装置外的浮游藻类及有机物等，容易进入或吸入到装置内部，为内部的微生物和浮游动物增值提供食材，同时净化水质；培育好的生物活体或菌胶团等，容易扩散或“自游”到庇护网之外，从而实现更大范围的水域“清洁”或治理。

6.本实用新型在水域上层形成的局部的沉水植物的“森林”环境，适宜多种鱼卵附着及为仔鱼提供了良好的生存与庇护空间，在水面摆动作用下，有利于漂浮和漂流性的鱼卵孵化，因而其具有鱼类孵化器的作用。对藻食性鲢鱼的孵化也具有一定的作用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种沉水植物修复深水环境的装置，包括：

1.浮力框1与挂钩4

浮力框1可由整体密度小于1的管材或其它材料制成的有一定强度的刚性框体，具体采用何种材质的管道或其它材料，视水质情况或工程业主的要求确定。浮力框1一般为矩形结构，也可制作成圆形或其它形状，其大小及长宽比依据水域大小、形态以及技术经济指标和美观布局与施工、安装方便等情况确定。当使用管道制作时，矩形的浮力框1制作需要的弯头、三通或四通等的材质一般应与管道的材质相同或一致。具体制作方法为：依据工程设计强度、尺寸购买及截取管材，将管材与相应的弯头、三通或四通通过相应胶水粘结、嵌套在一起，形成需要的框状结构体。

浮力框1上的挂钩4，由套在浮力框上的“环”与市售的金属挂钩组成。其中的“环”可以是由市售的大号的工程扎带“扎成”，也可以使用市售的用于管道定位的“管道卡”。先安装管道卡或绑扎扎带后，将金属挂钩挂接或连接在“卡”或扎带的套环上，即可形成挂钩4的功能。

2.庇护网侧网21和底网22

庇护网侧网21可以由市售的绳网、线网或丝网拼制或扎、绑、缝制而成，底网22可以由市售的塑胶网或金属网拼制或扎、绑、缝制而成；庇护网底网22的大小和形状，应与浮力框2和配重框3的轮廓或框口一致或基本一致，与侧网21连接后形成的垂直空间几何体的高度一般以1-2m为好(不包括缝制或绑制缩小的空间)，具体高度可依据水体状况、治理目标和水质与沉水植物生长需要确定；庇护网侧网21与底网22的网孔直径或边长，一般不应大于3cm，也不宜小于1cm，以便在庇护大型水生动物的同时，能够保持与外界水体与生物的交换。

3.配重框3

配重框3可由钢筋、角钢等其它密度大的材料制作，总重量一般应小于浮力框总浮力的1/3。重力框安装在庇护网底网22上，大小(长、宽)、形状应与底网22或浮力框1一致或基本一致；配重框3功能除了平衡或帮助庇护网的侧网21能够伸展外，还具有帮助庇护网底网22的伸张和平衡的作用，以及连接固定锚5的任务。因而，配重框平面构成可以是“口”字形的，也可以是“田”字形的，“目”字形的等。

4.固定锚5及连接绳(线缆)

固定锚5一般用钢筋混凝土材料制作，单个重量应大于浮力框的总浮力；在设计布置一个本实用新型装置时，可按一个装置配置两个固定锚设计；实际使用中，可按分组或联合体所在水域环境的实际情况确定。固定锚5与配重框3之间的连接绳(线缆)，可以是不锈钢丝绳(线缆)，或者是其它耐腐蚀的线绳、丝绳、胶绳等，连接绳(线缆)的长度应大于或等于所在水域最高水位时的水深。

5.安装集成和水面布置与调整

(1)在地面制作或专业定制浮力框1、庇护网侧网21、庇护网底网22、配重框3和挂钩4；按照附图1的结构形式，将庇护网侧网21与底网22接合在一起，并与配重框3、浮力框1绑扎或接合在一起，安装挂钩4；将挂钩4与重力框3挂在一起，形成适合搬抬或运送的装置体。

(2)将一个或多个装置体搬运或运送至水边，再用船只送至水面指定或预定位置，将固定锚5抛在水中的预定位置，然后将固定锚5的线缆(连接绳)与单个或多个装置上的配重框3链接在一起。

(3)根据设计或均衡布置需要，将几个或多个装置体组合成不同的形态或形状的“装置联合体”，并留足管理和维护通道，将有网或海绵保护，且有配重物或生长基的沉水植物株簇或个体均匀地安装或抛种在底网上。

(4)放开挂钩4，或根据水体透明度调整挂钩所挂接的侧网21的层孔，使沉水植物生长在透明度适宜的水层。

(5)依次安装其它“联合体”，达到设计的美观和水面覆盖率要求。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种沉水植物修复深水环境的装置，其特征在于：包括浮力框（1），庇护网和配重框（3），所述庇护网包括侧网（21）和底网（22），所述侧网（21）连接于浮力框（1）与配重框（3）之间并形成空间几何体，所述底网（22）覆盖于配重框（3），所述底网（22）负载有沉水植物（6），所述浮力框（1）上设置有若干可将侧网（21）折叠的挂钩（4），所述浮力框（1）和配重框（3）所受的总浮力大于所受的总重力，所述配重框（3）通过线缆连接有固定锚（5）。

2.根据权利要求1所述的浮力框（1），是由整体密度小于1的管道制成的框体；所述配重框（3）是由密度大于1的钢筋、角钢制成的框体；所述配重框（3）与浮力框（1）的轮廓形状和大小一致或基本一致；所述配重框（3）的总重力小于浮力框（1）所受总浮力的三分之一。

3.根据权利要求1所述的庇护网的底网（22）为硬质塑胶网或金属网，所述侧网（21）为柔性可折叠的网；所述底网（22）和侧网（21）的网孔直径或边长小于等于3cm，且大于等于1cm。

4.根据权利要求1所述的挂钩（4），是通过挂钩所挂接的侧网（21）的网孔层的不同，实现底网（22）与浮力框（1）之间的距离变化。

5.根据权利要求1所述的固定锚（5）的总重力大于浮力框（1）的总浮力；所述连接固定锚（5）与浮力框（1）的线缆长度，大于等于所在水域最高水位时的水深。

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