复合型表流湿地系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种复合型表流湿地系统，包括用于进水的布水渠、位于布水渠两侧用于排水的集水渠、以及连通布水渠和集水渠的多条深沟，相邻深沟间通过至少两条浅渠连通构成多个种植基单元格，每个所述种植基单元格内设有位于中部的混合种植带以及混合种植带外围的挺水植物带，所述混合种植带内套种有挺水植物及沉水植物。本实用新型专利技术复合型表流湿地系统的立体式植物配置能有效利用太阳辐射，提高单位面积植物光合作用，增加适合生长生境，增强湿地基底的氧化还原能力，改善并提高表流型人工湿地的净化效率，节约工程建设及运行成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环境工程
，具体涉及一种基于仿生学的复合型表流湿地系统。
技术介绍
当前湖泊、河道等公共水体均已受到不同程度的污染，为确保饮用水源安全，需要通过建设备用水源地或通过净化工程可以提高现有水源地水质，规避日益增长的供水风险，消除或降低水污染事件对居民生活的影响。人工湿地作为净化工程的一种既能确保饮用水源安全，还可提供景观效果，通过湿地中水生植物的根、茎、叶及其附着的微生物等吸附以及强化净化作用，吸附拦截水体中的细悬浮颗粒物及吸收、净化水中的污染物，提高水体透明度，改善水质。人工湿地分为表流型湿地及潜流型湿地，经过对表流湿地及潜流湿地工程造价及运营管理维护的分析，尽管表流湿地的净化效率不如后者，且存在占用面积较大，对征地拆迁等社会影响较大等不足，但工程仍选择表流湿地应用较多。故如何提高表流湿地单位面积的净化效率，减少对土地资源的占用，对保障供水安全，维护社会经济稳定发展具有重要意义。现有技术中，一般表流湿地基底是通过地形构建产生均匀的水力负荷，而且只种植挺水植物，植物配置时主要着重于通过筛选具有单一性净化能力强的植物及不同植物间有机组合，对生境多样性构建、不同植株高度及充分合理接受太阳辐射，单位面积光合作用能力增强等方面均较少考虑，特别是很少考虑在湿地单元同一种植基上同时种植挺水及沉水植物联合配置，布水、输水及集水系统占用面积大，湿地净化系统实际有效利用面积及利用效率偏低。综上所述，现今各种表流湿地有生境条件单一、湿地系统有效利用面积低下、植物立体配置考虑不足等及人工湿地冬季植物枯萎后水质净化能力会降低等缺陷十分明显，因此函待一种具有高效净化效果的表流湿地系统。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种能充分利用太阳辐射，增强湿地单位面积处理效率，节约工程建设及运行成本的复合型表流湿地系统，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种复合型表流湿地系统，包括用于进水的布水渠、位于布水渠两侧用于排水的集水渠、以及连通布水渠和集水渠的多条深沟，相邻深沟间通过至少两条浅渠连通构成多个种植基单元格，每个所述种植基单元格内设有位于中部的混合种植带以及混合种植带外围的挺水植物带，所述混合种植带内套种有挺水植物及沉水植物。进一步地，所述混合种植带距离所述种植基单元格边缘至少2m。进一步地，所述挺水植物包括芦苇、茭草、香蒲、耐寒睡莲中的一种或任意种组合。进一步地，所述沉水植物包括金鱼藻、轮叶黑藻、茨藻、菹草、伊乐藻中的一种或任意种组合。优选地，所述深沟及浅渠内均种植有沉水植物。进一步地，所述深沟渠底低于种植基单元格至少2m，所述浅渠渠底低于种植基单元格0.2 0.5mo优选地，所述深沟与所述布水渠垂直，所述浅渠与所述深沟垂直。优选地，最外围的浅渠边缘设有挡水墙。优选地，所述布水渠前端设有水质自动监测与进水流量控制单元；所述水质自动监测与进水流量控制单元由水质自动监测站和取水泵站组成。通过以上技术方案，本技术通过一种基于仿生学原理构建的复合型表流湿地系统，具有以下功能和优点:(I)立体式植物组合可以充分吸收太阳能，增强单位面积植物的太阳辐射的转化率，从而提高单位表流湿地面积的水质净化能力，节约宝贵的土地资源及相应减少工程移民拆迁费用。(2)立体式植物组合可在水位波动时，通过挺水植物的遮挡作用，使得下层的沉水植物不至于直接暴露在阳光中，保证其成活、生长生境。(3)深沟及浅渠除承担输水、配水功能外，在其边坡或底部种植沉水植物，其适生生境能得到最有效利用，增强整个湿地净化系统有效利用面积，提高土地利用率，且能通过深沟等单元阻止自然扩散确保植单元景观设计的定植效果。附图说明图1为本技术的平面布置示意图；图2为本技术的纵向布置示意图；元件标号说明I布水渠2深沟3浅渠4种植基单元格5集水渠6挺水植物7沉水植物8挡水墙具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了 解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。图1至图2示出了本技术复合型人工湿地的一种实施方式，包括用于进水的布水渠1、位于布水渠两侧用于排水的集水渠5，以及连通布水渠I和集水渠5的多条深沟2，相邻深沟间通过至少两条浅渠3连通构成多个种植基单元格4。布水渠I用以将湿地进水按设计流量均匀分配到由深沟、浅渠系统纵横交错构成的各个种植基单元格4中，经种植基净化后的水流入与深沟、浅渠系统直接相通的集水渠5，方便湿地内排退水。多个单元格组成一整块种植基，种植基是表流湿地的主要净化单元，一般长度为5(T70m，长宽比不小于2:1，种植基上有效水深为0.3^0.5m。种植基表层是自然土壤的耕植土，耕植土上立体种植不同的挺水植物6及沉水植物7，本技术中每个种植基单元格4内设有位于中部的混合种植带以及混合种植带外围的挺水植物带，混合种植带内也满种有挺水植物6，但在混合种植带的挺水植物6下层还套种有光补偿点低的无根型沉水植物7。立体式植物组合可以充分利用水位波动，在设计范围内波动，最高水位不超过表流湿地适宜设计水深，最低水位时种植基露滩，在水位波动时，通过挺水植物6的遮挡作用，使得下层的沉水植物7不至于直接暴露在阳光中，保证其成活、生长生境，充分利用太阳能，增强单位面积植物的太阳辐射的转化率，从而改变表流湿地基底长期处于厌氧还原的环境，通过自然富氧，提高单位表流湿地面积的水质净化能力，节约土地资源。经过上述植物基净化处理后，来水中的氮、磷等营养物质、大颗粒悬浮物质能得到进一步的去除，水体溶解氧、透明度有显著的提高。本技术中设置不同水深的水流通道，形成深沟、浅渠系统，可为挺水植物及沉水植物生长、发挥水质功能提供必备基础。深沟、浅渠系统的材料为自然土坡，可在水位变动区(常水位与最低水位)覆盖一层不同粒径的砾石，增强接触氧化面积，其它区域覆盖耕植土，便于种植植物及植物的自然扩散。深沟2在最低水位下人工栽种沉水植物，浅渠3在渠道底部人工种植沉水植物 ，深沟生境中选择光补偿点低、弱光型的沉水植物，有利于冬季北方地区冰封后植物存活及水质净化能力维持，为一年四季均衡的水质净化能力提供保障。深沟系统可发挥水深挺水 植物不能生长特点，深沟系统渠底一般低于湿地种植基至少2m,边坡采用自然斜坡式，阻隔挺水植物在不同种植基单元格间的无序扩散，完美表达设计定植效果；浅渠系统可提供多元生境，浅渠系统渠底低于湿地种植基0.2^0.5cm，边坡为自然斜坡式，在低水位下，7jC仅在深沟、浅渠内流动，裸露在空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型表流湿地系统，其特征在于，包括用于进水的布水渠、位于布水渠两侧用于排水的集水渠、以及连通布水渠和集水渠的多条深沟，相邻深沟间通过至少两条浅渠连通构成多个种植基单元格，每个所述种植基单元格内设有位于中部的混合种植带以及混合种植带外围的挺水植物带，所述混合种植带内套种有挺水植物及沉水植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，李巍，朱雪诞，陈煜权，程南宁，左倬，俞士敏，张俊，郭萧，冯太国，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院，
类型：实用新型
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