一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统技术方案

本发明专利技术公布了一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统，该系统是根据河道周边具体情况，因地制宜，采用河道中心位置和周边位置相结合构建砾石床的水生态修复模式，系统主要包括：表面流人工湿地、进水滚水坝、原位砾石床、出水滚水坝、导流滚水坝、引水渠、异位砾石床、出水溢流堰和汇水渠。本发明专利技术所述的异位和原位相结合的砾石床水生态修复系统可以有效地治理河道黑臭、水体恶化，增强水体自身的净化能力，使河道水体达到地表水标准；同时，构建异位和原位相结合的砾石床有助于构建复杂的水生生物生境，增强河道动植物栖息地多样性，增加河道生态系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境工程、生态工程以及水利工程设计领域，特别是涉及一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统。
技术介绍
河流有丰富的水量、水利和水产资源，又具有维持生物多样性、调节气候、蓄纳洪水、调节地表径流、生态修复水质等功能。但是，随着我国工农业的迅速发展、城市化进程加快和低级、粗放的经济发展模式，工业废水和生活污水排放量日益增加，大量营养物不断流入河流，给诸多河流造成了不良影响，其中河流黑臭已成为我国城市中小型河道共同存在的污染问题，河流黑臭对城市的环境造成极其严重的影响，不但影响城市容貌，更是影响周边居民的生活和健康。目前，国内外河道生态修复面临的最主要问题之一是河道水污染严重，生态系统退化，只靠河道本身自净能力不足以保持河道水质。生态修复方法以截污控源为主，这种方法集中于河道范围之外的治理，对河道内只做基本的清淤和生态修复，因此，对于恢复河道生态系统，增强河道自身净化能力效果不是十分突出，且运行成本较高，能耗较大。一种黑臭河道治理及恢复方法(CN 103422466 A)公开了河道治理及恢复包括以下步骤:(I)河道截污、排污；(2)河道清淤；(3)测量放线；(4)坡面修整；(5)铺设植物垫；(6)灌水；(7)人工管养河道一年。该方法并未对河道本身制定强化净化的措施，而是将重点都放在河道基础处理和河道外的治理上。—种针对黑臭河道水体修复的方法(CN 102603078 A)公开了采用仿生水草-微生物制剂-鲢鱼-河蚌-蚯蚓的复合体系，利用生物富氧技术，采用原位治理的方式进行黑臭河道进行水体修复，该方法只构造了河道的生态系统，但是对河道水质净化效果不足。
技术实现思路
: 本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种对河道水原位和异位相结合的砾石床水生态修复系统，该系统具体是一种不占用额外空间、低成本、运行稳定、运转维护简单、充分利用砾石接触氧化的结构。为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案: 一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统，包括:表面流人工湿地、进水滚水坝、原位砾石床、出水滚水坝、导流滚水坝、引水渠、异位砾石床、出水溢流堰和汇水渠； 所述的表面流人工湿地位于原位砾石床的上游河道，所述的表面流人工湿地的后方依次设置进水滚水坝、原位砾石床和出水滚水坝，所述的出水滚水坝的后方依次设置导流滚水坝、引水渠、异位砾石床、出水溢流堰和汇水渠。进一步的技术方案，所述的表面流人工湿地包括基质、水生植物和拦截网；所述的基质是10-20cm厚、粒径3-5cm的砾石;所述的水生植物是景观性挺水植物，所述的景观性挺水植物是再力花、梭鱼草、芦苇中的一种或几种的组合，种植宽度为20m，每块间隔30-50m;所述的拦截网是网孔2*2cm的渔网，拦截网位于表面流人工湿地的末尾，进水滚水坝的前端。进一步的技术方案，所述的进水滚水坝的高是0.3-0.5m，顶部宽是l-2m，所述的进水滚水坝包括滚水坝基础、滚水坝坝体、顶部块石;所述的滚水坝基础是根据当地水文地质条件，挖掘相应深度后，以混凝土浇灌构成;所述的滚水坝坝体由砖混、钢混或沙袋构成;所述的顶部块石的粒径是0.5*0.5cm，顶部块石每隔0.5m放置一块。进一步的技术方案，所述的原位砾石床设置在河道中心位置，并位于河底以下，其上表面与河底平齐，深度为2-3m，宽与河道常水位的水面相平； 所述的原位砾石床包括分级砾石填料、隔水板和水生植物； 所述的分级砾石填料为原位砾石床的主要组成部分，从下向上依次为粒径为5-lOcm的石乐石层、3-5cm的烁石层、l-3cm的烁石层、5-10mm的烁石层以及2-5mm的种植细沙层组成，每层厚度为0.3-0.5m; 所述的隔水板垂直设于分级砾石填料中，具体在原位砾石床首端设置一块隔水板，其余隔水板依次每隔20m设置一块，隔水板高度和宽度与分级砾石填料相同，奇数块隔水板的底部与分级砾石填料底部平齐，偶数块隔水板的底部高于分级填料底部0.5m，所述的隔水板的材料为不透水的PP板； 所述的水生植物是景观性挺水植物，所述的景观性挺水植物为黄花鸢尾、水生美人蕉中的至少一种。进一步的技术方案，所述的出水滚水坝的坝高是0.2-0.3m，顶部宽是0.5_lm，所述的出水滚水坝包括滚水坝基础、滚水坝坝体、顶部块石;所述的滚水坝基础是根据当地水文地质条件，挖掘相应深度后，以混凝土浇灌构成;所述的滚水坝坝体由砖混、钢混或沙袋构成;所述的顶部块石的粒径是0.3*0.3cm，顶部块石每隔0.3m放置一块。进一步的技术方案，所述的导流滚水坝的长与河槽相当，其分为中间段和两边段，所述的中间段为常水位水面位置，所述的中间段高于两边段0.3m，所述的导流滚水坝包括滚水坝基础、滚水坝坝体、顶部块石;所述的滚水坝基础是根据当地水文地质条件，挖掘相应深度后，以混凝土浇灌构成;所述的滚水坝坝体由砖混、钢混或沙袋构成;所述的顶部块石的粒径是0.5*0.5 cm，顶部块石每隔0.5m放置一块。进一步的技术方案，所述的引水渠的宽是l-2m，长与异位砾石床的宽相当，深与河道水深相当。进一步的技术方案，所述的异位砾石床位于主河道两侧的河槽中，所述的异位砾石床包括分级砾石填料、隔水板和水生植物； 所述的分级砾石填料为异位砾石床的主要组成部分，从下向上依次为粒径为5-lOcm的石乐石层、3-5cm的烁石层、l-3cm的烁石层、5-10mm的烁石层以及2-5mm的种植细沙层组成，每层厚度为0.3-0.5m; 所述的隔水板垂直设于分级砾石填料中，具体在异位砾石床首端设置一块隔水板，其余隔水板依次每隔20m设置一块，隔水板高度和宽度与分级砾石填料相同，奇数块隔水板的底部与分级砾石填料底部平齐，偶数块隔水板的底部高于分级填料底部0.5m，所述的隔水板的材料为不透水的PP板； 所述的水生植物是景观性挺水植物，所述的景观性挺水植物为黄花鸢尾、水生美人蕉中的至少一种。进一步的技术方案，所述的出水溢流堰位于异位砾石床的末端，所述的出水溢流堰包括滚水坝基础、滚水坝坝体、顶部块石;所述的滚水坝基础是根据当地水文地质条件，挖掘相应深度后，以混凝土浇灌构成;所述的滚水坝坝体由砖混、钢混或沙袋构成;所述的顶部块石的粒径是0.3*0.3cm，顶部块石每隔0.3m放置一块。进一步的技术方案，所述的汇水渠设置于出水溢流堰的后方，所述的汇水渠的宽是1-2m，长与异位砾石床的宽相当，深与河道水深相当。有益效果 与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果: 1.本专利技术提出一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统，该系统可以有效地治理河道黑臭、水体恶化的问题，大大增强了河道自身的净化能力，大部分的净化过程在河道内进行，使河道水体达到地表水标准；同时，构建异位和原位相结合的砾石床有助于构建复杂的水生生物生境，增强河道动植物栖息地多样性，增加河道生态系统稳定性。2.本专利技术中的表面流人工湿地起到了过滤、沉降、拦截的效果，减少了进入砾石床的固体物质，可以有效地减缓砾石床的堵塞，减少维护费用。表面流人工湿地底部铺设10-20cm厚，粒径3-5cm砾石，作为人工湿地基质，用于增强河床的净化能力；间隔种植再力花、梭鱼草、芦苇等景观性挺水植物，增强河道自身净化能力，同时每块植物间隔30-50m，预留大面积的水面，有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异位原位耦合砾石床水生态修复系统，其特征在于，包括:表面流人工湿地、进水滚水坝、原位砾石床、出水滚水坝、导流滚水坝、引水渠、异位砾石床、出水溢流堰和汇水渠；所述的表面流人工湿地位于原位砾石床的上游河道，所述的表面流人工湿地的后方依次设置进水滚水坝、原位砾石床和出水滚水坝，所述的出水滚水坝的后方依次设置导流滚水坝、引水渠、异位砾石床、出水溢流堰和汇水渠。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，任杰，张建辉，周良，朱敦学，
申请(专利权)人：镇江新区环境监测站有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32