一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置制造方法及图纸

一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置，包括水位控制闸及布设在闸下游的生态过水堰；生态过水堰布置在水位控制闸下游2‑2.5m，水位控制闸与生态过水堰之间使用预制混凝土底板连接，属于农业水利工程领域。本实用新型专利技术的有益效果在于：装置结构简单，便于调度运行；将明沟控制排水与过水堰技术有机结合，且采用的生态滤料具备良好的氮磷去除能力，可显著减少农田排水中氮磷等营养物质的输出量。

【技术实现步骤摘要】
一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置
本技术涉及一种应用于农沟排水中氮磷去除的水位控制闸生态过水堰组合装置，属于农业水利工程领域。
技术介绍
目前，面源污染是我国地表水体中氮磷等营养物质的重要来源，同时也是全球面临的主要环境问题之一。其中，农业面源污染渐成为农村地表水环境恶化的主要贡献者。据《第一次全国污染源普查公报》，农业污染源中总氮、总磷排放量分别为270.46和28.47万吨，分别占地表水体污染总负荷总量的57.2％和67.4％。我国农业生产中为追求粮食高产，普遍存在过量施用化肥，加之不合理的农田灌溉排水措施，使得农田大量营养元素经田表排水进入周边水体。沟渠是农业面源污染运移的主要路径，采用适宜技术构建生态沟渠实现农业面源污染的过程阻断，是面源污染“4R”防控策略的重要环节，成为了国内外研究的热点问题。部分学者结合氮磷吸附基质与生物系统构建明沟过水堰，拦截并去除农田沟渠中营养物质。然而，由于农田排水沟具备排涝降渍功能，为减少过水堰对于排水沟过水断面的占用，实际应用的过水堰规格普遍较小，仅能够在沟道少量排水时(水量少、流速低)发挥净化作用。在遭遇较大降雨后，农田产流历时短、水量较大，大量排水从过水堰上表面进入上级沟道，无法有效发挥过水堰的氮磷去除功能。相关研究表明，明沟控制排水技术通过对农田排水的拦蓄，增加了排水停留时间。因此，可以将控制排水技术与过水堰技术结合，发挥两种技术对于农田排水的综合调控作用，增强对于排水中氮磷的去除效果。
技术实现思路
本技术的目的是将明沟控制排水与过水堰技术结合，根据农田排水及面源污染形成过程的特点，构建农沟水位控制闸生态过水堰组合装置，实现对农田排水中氮磷等营养物质的有效去除。装置包括水位控制闸及布设在闸下游的生态过水堰；所述的水位控制闸，包括闸体、闸槽与闸门板；所述的闸体，为砖砌结构，横断面为“凹”字形，闸体宽度、高度分别与农沟口宽、深度一致，闸顶与农沟埂同高程，闸基础为10cm厚度的混凝土垫层；距沟底6cm布设9cm直径的排水管(配套堵头)，排水管以上为深5cm的闸槽；所述的闸槽，为厚度1cm的PVC板铆接，沿闸体凹陷处的三边布设；框架断面为“凹”字形，沿框架平行两边的内侧黏贴同长的橡胶止水条(厚度5～6mm)，两条橡胶止水条间隔1cm；所述的闸门板，为厚度1cm的PVC板制成，闸门板顶高程与田面同高程，规格与PVC框架配套；在PVC板顶部安装把手，便于闸门安装与提拉；在农田出现排涝与降渍需求时，将闸门板提拉出框架，在作物生育期的其他时段闸门保持工作状态。所述的生态过水堰，包括金属框架与生态滤料，布置在水位控制闸下游2-2.5m，与水位控制闸之间使用预制混凝土底板相连；所述的金属框架为直径1cm的螺纹钢筋焊接而成；所述的生态滤料包括两类：沸石、炉渣与生物炭的混合物，其中沸石粒径2～3cm，主要作为水力消能材料，同时具有氮磷吸附的作用；炉渣与生物炭均选用直径2cm以上的材料进行同质量混合，混合物具备良好的氮磷吸附能力，还可以为微生物附着提供适宜条件，且生物炭为微生物生长提供了营养物质，可以进一步增强氮磷去除效果；两种生态滤料均置于60目的金刚网(孔径直径0.6mm)后放置在金属框架内。本技术有如下效果：(1)本技术提供一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置，结构简单，便于调度运行；(2)本技术将明沟控制排水与过水堰技术有机结合，进一步减少农田排水中氮磷等营养物质的输出量；(3)本技术采用的生态滤料具备良好的氮磷去除能力。附图说明图1为农沟水位控制闸生态过水堰组合装置平面布置示意图；图2为本技术装置II-II剖面示意图；图3为本技术I-I剖面示意图。其中：闸体1，闸槽2，闸门板3，排水管11，混凝土底板4，金属框架5。具体实施方式一种布置在典型农沟的水位控制闸生态过水堰组合装置，农沟口宽140cm，深度80cm，边坡系数1.4～1.5；根据图1所示，生态过水堰布置在水位控制闸下游2m，水位控制闸与生态过水堰之间使用预制混凝土底板相连；根据图2、3所示，水位控制闸的闸体1为砖砌结构的“凹”型闸体，闸顶与农沟埂同高程，闸门宽度、高度分别与农沟口宽、深度一致；闸体1中间凹陷部分宽度为90cm，高度为50cm，沿闸体1凹陷处的三边布设闸槽2；距闸底6cm布设9cm直径的排水管11，排水管11以上5cm为闸槽2；闸基础为10cm厚度的混凝土垫层；与混凝土底板4相互浇筑连接。根据图1、2所示，生态过水堰包括：金属框架5，金刚网以及安装在金刚网内的滤料；金属框架5沿长度方向分为两级，每级长62cm，宽50cm，高度20cm。所述的滤料第一级滤料为沸石(2～3cm粒径)主要作为水力消能材料，同时具有氮磷吸附作用，第二级滤料为炉渣与生物炭同质量的混合物；滤料均填充在金刚网后放置在金属框架内，金刚网孔径为0.6mm；两级过水堰均埋入沟底5cm，嵌入两侧沟壁5～15cm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置，其特征在于：包括：水位控制闸及布设在闸下游的生态过水堰；生态过水堰布置在水位控制闸下游2‑2.5m，水位控制闸与生态过水堰之间使用预制混凝土底板连接；所述的水位控制闸包括：闸体、闸槽与闸门板；所述的闸体为砖砌结构的“凹”型闸体，距闸底6cm布设9cm直径的排水管，排水管以上5cm为PVC框架；所述闸槽由厚度为1cm的PVC条铆接，使用混凝土粘合在闸体凹陷处的三边，闸槽内侧黏贴同长的橡胶止水条，橡胶止水条厚度5～6mm，两条橡胶止水条间隔1cm；所述的闸门板为厚度1cm的PVC板，规格与PVC框架配套，在PVC板顶部设把手。

【技术特征摘要】
1.一种农沟水位控制闸生态过水堰组合装置，其特征在于：包括：水位控制闸及布设在闸下游的生态过水堰；生态过水堰布置在水位控制闸下游2-2.5m，水位控制闸与生态过水堰之间使用预制混凝土底板连接；所述的水位控制闸包括：闸体、闸槽与闸门板；所述的闸体为砖砌结构的“凹”型闸体，距闸底6cm布设9cm直径的排水管，排水管以上5cm为PVC框架；所述闸槽由厚度为1cm的PVC条...

【专利技术属性】
技术研发人员：和玉璞，洪大林，金秋，纪仁婧，夏超凡，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32