一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统技术方案

本发明专利技术是一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，包括迎水透水墙、植物区和背水透水墙；其中，迎水透水墙通过铁丝网连接植物区，植物区通过铁丝网连接背水透水墙，背水透水墙中设有生物球，所述生物球上附着有微生物；来水经过迎水透水墙消能、吸附，以较低的流速进入植物区，经植物净化后进入背水透水墙，由背水透水墙中生物球上附着的微生物的降解，流出系统。优点：1）可以对高流速水流进行有效消能，对杂质过滤吸附；3）可以对水体进行可持续的生态修复效果；4）背水透水墙内设有生物球，提升净化能力；5）削弱水体对河岸的侵蚀作用；6）系统中处理装置整体为环保型轻质材料，装置整体进行安装、替换、维护方便。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统
本专利技术涉及一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，属于生态环境建设领域。
技术介绍
随着人口的增加和城市建设的迅速发展，大量含有营养物质的污水废水被排入河道，污染了河道水体环境，破坏了河道的生态。而河岸作为河流的重要组成部分，是连接水域和陆地的纽带，承载着河流生态修复的重要功能。建国以来，我国在各类河道上建设了许多水库、闸坝、堤防等一系列工程措施，这些已有工程产生了巨大的效益；但是，河岸或河床的硬质化导致了其生态功能的遗失，甚至对河道水体修复产生了负影响。目前我国河流护岸硬质化程度已达到70%以上，硬质护岸的存在严重影响了城市水环境质量的改善和生态景观的提高，同时给人与自然的和谐发展造成了不利的格局。总结国内外河道治理技术，在使用常规手段修复河道污染的同时常常配合修复河岸的方法来使水体修复可持续化。目前，对于河岸修复一般有两种方法。一种是拆除或大规模改造原有河岸护坡，如《一种用于硬质河流护坡的生态石笼》（ZL205475096U）、《一种内河斜坡式生态护岸结构》（ZL107299618A），此类方法旨在还原河岸护坡原有的生态结构，但是此类方法依赖于现有护坡需为特定结构或彻底拆除河岸重构结构，其工程量巨大。另一种方法是在现有基础上将“河岸”范围向水体延伸以减少现有构筑物的不利影响，如《一种硬质斜坡沉水植物的修复方法》（ZL102217471A），此类方法工程量小、施工方便同时也起到了对河道修复生态修复的作用，但是在现有技术中，考虑的多是普通河道，对于高流速河道，使用现有方法容易造成植物被破坏而形成二次污染。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其目的提供一种适应于高流速河道的、修复效果好、结构简单且安装使用方便的生态修复系统。本专利技术的技术方案：一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，包括迎水透水墙、植物区和背水透水墙；其中，迎水透水墙通过铁丝网连接植物区，植物区通过铁丝网连接背水透水墙，背水透水墙中设有生物球，所述生物球上附着有微生物；来水经过迎水透水墙消能、吸附，以较低的流速进入植物区，经植物净化后进入背水透水墙，由背水透水墙中生物球上附着的微生物的降解，流出系统。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）系统设有迎水透水墙，可以对高流速水流进行有效消能，减缓植物区中水体流动速度，减少对植物的破坏，增加处理时间，提高处理效果；2）系统中迎水透水墙中的填料，可以对水体中的杂质进行过滤吸附，减少水体悬浮物质，减轻后续功能区净化负荷；3）系统设有植物区，植物种植在河底底泥中，不仅能对水体进行修复，还可以吸收底泥中的营养物质，进行原位修复，起到可持续的生态修复效果；4）系统中背水透水墙内设有生物球，可以有效的使微生物附着，形成生物膜，提升净化能力；5）系统整体设置在一定程度上能削弱水体对河岸的侵蚀作用，在系统尾部涡旋的产生也能在一定程度上帮助水体中污染物质的沉淀；6）系统中处理装置整体为环保型轻质材料，结构简单且单元化，能批量生产，处理装置中填料也为轻质多孔材料，处理装置整体进行安装、替换、维护方便。附图说明图1是生态修复系统剖视图。图2是生态修复系统立体图。图3(a)是河岸为垂直硬质驳岸时生态修复系统正视布置图。图3(b)是河岸为倾斜硬质驳岸时生态修复系统正视布置图。图4是生态修复系统俯视布置图。图中：1是迎水石笼，2是轻质填料，3是铁丝网，4是植物，5是背水石笼，6是生物球，7是固定铁丝，8是固定木桩，9是迎水透水墙，10是植物区，11是背水透水墙。具体实施方式一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，包括迎水透水墙、植物区和背水透水墙，所述植物区由铁丝网连接迎水透水墙及背水透水墙构成，来水经过迎水透水墙消能、吸附，以较低的流速进入植物区，经植物净化后进入背水透水墙，由背水透水墙中生物球上大量附着的微生物的降解，流出系统，河道水体得以净化。所述迎水透水墙由填充轻质填料的迎水石笼排列构成，迎水透水墙底部设有固定木桩用于将迎水透水墙固定于河底。所述迎水石笼堆叠个数由河道水位高度决定，所述迎水石笼沿河宽方向布置个数应由河道宽度和水质具体决定，所述迎水石笼沿水流方向布置个数应由水流速度决定，为保证稳定性，所述迎水石笼堆叠个数不应大于沿河宽方向布置个数或沿水流方向布置个数的1.2倍，迎水石笼间使用铁丝固定，增加迎水透水墙的稳定性。所述轻质填料为多孔填料，可根据实际情况更变选择填料粒径，用于过滤和吸附水中污染物质。所述背水透水墙由内固定有生物球的背水石笼排列构成，背水透水墙底部设有固定木桩用于将背水透水墙固定于河底。所述背水石笼排布方式与迎水石笼排布方式相同，背水石笼间使用铁丝进行固定。所述生物球由铁丝固定于背水石笼内，用于微生物附着形成生物膜，提高净化效率。所述迎水透水墙和背水透水墙之间两边由铁丝网连接，围成植物区。所述植物区宽度与透水墙宽度相同，所述植物区长度应以实际情况综合考虑，可设置为透水墙长度的3—5倍，所述植物区内种植有多种对水体净化有特殊效果的植物，植物种植于河底底泥中。所述系统固定在硬质河岸边，两个系统间隔距离应由实际水文情况具体排布。下面结合附图对本专利技术作更进一步说明。如图1、图2所示，本生态修复系统涉及的一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，包括迎水透水墙9，植物区10，背水透水墙11。迎水透水墙9由迎水石笼1排列构成。迎水石笼1堆叠个数由河道水位高度决定，沿河宽方向布置个数应由河道宽度和水质具体决定，沿水流方向布置个数应由水流速度决定。为保证稳定性，迎水石笼1堆叠个数不应大于沿河宽方向布置个数或沿水流方向布置个数的1.2倍。各迎水石笼1之间使用铁丝固定，增加迎水透水墙9的稳定性。最底部迎水石笼1底部设有固定木桩8用于插入河底底泥中以固定迎水透水墙9。迎水石笼1中填充有轻质填料2，轻质填料2为多孔填料，可根据实际情况更变选择填料粒径。来水通过迎水透水墙9时经消能、过滤、吸附后进入植物区10。背水透水墙11由背水石笼5排列构成。背水石笼5规格材料、堆叠排布方式与迎水石笼1相同。各背水石笼5之间使用铁丝固定，增加背水透水墙11的稳定性。最底部背水石笼5底部设有固定木桩8用于插入河底底泥中以固定背水透水墙11。背水石笼5内使用铁丝7将生物球6，用于微生物附着形成生物膜，提高净化效率。迎水透水墙9和背水透水墙11之间两边由铁丝网3连接，围成植物区10。植物区10宽度与迎水透水墙9、背水透水墙11宽度相同，植物区长度应以实际情况综合考虑，可设置为透水墙长度的3—5倍。植物区10内种植有多种对水体净化有特殊效果的植物4。植物4种植于河底底泥中，用于对河底底泥进行原位修复。如图3(a)所示，系统固定在硬质河岸边，河岸为垂直硬质驳岸时，系统紧贴河岸布置；如图3(b)所示，当河岸为倾斜硬质驳岸时，系统紧贴河岸布置，且与河岸的空隙应使用小石块或者填料2压实填充，避免水流对河岸及植物造成损害。如图4所示，两个系统间隔距离应由实际水文情况具体排布。实施例1：待处理河段平均水流速度为2.89m/s，河岸为垂直硬质驳岸且驳岸旁平均水深为1.34m，河道宽为21.66m。使用1.5m×1.5m×1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其特征在于，包括迎水透水墙、植物区和背水透水墙；其中，迎水透水墙通过铁丝网连接植物区，植物区通过铁丝网连接背水透水墙，背水透水墙中设有生物球，所述生物球上附着有微生物；来水经过迎水透水墙消能、吸附，以较低的流速进入植物区，经植物净化后进入背水透水墙，由背水透水墙中生物球上附着的微生物的降解，流出系统。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其特征在于，包括迎水透水墙、植物区和背水透水墙；其中，迎水透水墙通过铁丝网连接植物区，植物区通过铁丝网连接背水透水墙，背水透水墙中设有生物球，所述生物球上附着有微生物；来水经过迎水透水墙消能、吸附，以较低的流速进入植物区，经植物净化后进入背水透水墙，由背水透水墙中生物球上附着的微生物的降解，流出系统。2.根据权利要求1所述的一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其特征在于，所述迎水透水墙包括填充轻质填料的迎水石笼，迎水石笼排列堆叠并使用铁丝固定，迎水透水墙底部设有木桩，迎水透水墙通过木桩紧靠河岸固定于河底。3.根据权利要求2所述的一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其特征在于，所述迎水石笼的堆叠个数由河道水位高度决定，迎水石笼沿河宽方向布置个数应由河道宽度和水质决定，迎水石笼沿水流方向布置个数由水流速度决定。4.根据权利要求2所述的一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统，其特征在于，所述迎水石笼堆叠个数不大于沿河宽方向布置个数或沿水流方向布置个数的1.2倍。5.根据权利要求2所述的一种适用于高流速污染河道硬质驳岸的生态修复系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，臧英平，李益进，钱海峰，吴杰，李铭华，陆卞和，钱进，
申请(专利权)人：南京市长江河道管理处，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32