用于城市河道水体净化的沉水植物床的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于城市河道水体净化的沉水植物床，包括沉水的种植床(1)、弹性填料(2)、沉水植物(3)、透水土工布(4)、填充基质(5)、固定桩(6)，其中，所述种植床(1)为网格状，所述种植床(1)的底部悬挂有弹性填料(2)，种植床(1)上设置有种植槽，透水土工布(4)铺设于种植槽内并包裹所述沉水植物(3)的根部，透水土工布(4)形成的包裹空间填充有填充基质(5)；所述固定桩(6)与所述种植床(1)的边角牢固连接。本实用新型结构合理，制作简单，成本低廉，可用于城市河道的水体净化和景观改造。
【专利说明】用于城市河道水体净化的沉水植物床
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生态环境工程【技术领域】，具体涉及一种用于河道水体净化和植被原位修复的沉水植物床。
【背景技术】
[0002]水是生命之源，是人类赖以生存和发展的重要因素之一，然而我国却是一个水资源匮乏、水生态环境脆弱的国家。我国水资源总储量达2.81万亿m3，居世界第六位，但我国人口占世界人口的1/4，人均占有径流量不到2400m3，不足世界人均占有量的1/4，是世界上13个人均水资源贫乏的国家之一。
[0003]随着人口的增长和经济社会的快速发展，严重的水污染及水资源短缺逐渐成为现代社会亟待解决的问题。全国年排放污水总量近600亿m3，其中大部分未经任何处理直接排入水域，使水质受到严重污染，甚至完全丧失利用价值，从而进一步加剧了水资源的短缺。据水利部对全国700余条重要河流约10万km河长开展的水资源质量评价，46.5%的河长及90%以上的城市沿河水域受到污染，10.6%的河长严重污染,水体已经丧失使用价值。改善城市河道水体水质、恢复和重建水生植被已迫在眉睫。
[0004]沉水植物是水体中主要的初级生产者，对水体的净化功能具有非常重要的作用。沉水植物对污染水体的净化作用包括直接作用和间接作用。前者指沉水植物直接从水体及沉积物中吸收、吸附和富集污染物，通过收割，从而将其吸收的氮磷从水体中带出系统；后者指沉水植物利用自身的光合作用为净化过程提供能量和载体，并且沉水植物还可以通过根系光合作用所释放的氧气向其周围的基质输送。另外，沉水植物茎叶及根系均能分泌多种供微生物生长的有机物(碳源)。
[0005]天津市水利科学研究所李金中等人在2007年I月申请的实用新型《污水生物处理模块化气浮式人工沉床》(申请号200720095013.7)，使用了浮子和可充气的浮筒来调节种植床的高度，解决了光补偿深度、透明度等因素对植物生长的限制。但现有的沉水植物床所用的浮力装置操作比较复杂，浮在水面上方的浮子也会影响水体的美观。因此，在实际工程中，需选择一种结构更简单，操作更方便，不影响水体美观的沉水植物床。
实用新型内容
[0006]针对现有技术中的缺点，本实用新型所要解决的问题是提供一种结构简单，操作方便，不影响水体景观，可用于城市河道富营养化水体水质净化的沉水植物种植床。
[0007]根据本实用新型提供的一种用于城市河道水体净化的沉水植物床，包括沉水的种植床1、弹性填料2、沉水植物3、透水土工布4、填充基质5、固定桩6，其中，所述种植床I为网格状，所述种植床I的底部悬挂有弹性填料2，种植床I上设置有种植槽，透水土工布4铺设于种植槽内并包裹所述沉水植物3的根部，透水土工布4形成的包裹空间填充有填充基质5 ;所述固定桩6与所述种植床I的边角(例如四个角)牢固连接。
[0008]优选地，所述种植床I的底部悬挂弹性填料2，弹性填料2长度根据水深而定，一般为10cm左右。
[0009]优选地，所述种植床I采用钢管或不锈钢管制成支架连接成网格状框架，所述框架中间由若干条横向支架纵向支架支撑，具体根据实际情况而定，一般横向为4根，纵向为9根。
[0010]优选地，所述固定桩6为伸缩杆。
[0011]优选地，所述固定桩6的数量为4根，每根固定桩6由两根粗细不同、相套接的中空结构的钢管或不锈钢钢管组成，这两根管上每隔1cm设有一个小孔，这两根管的小孔之间用固定螺丝连接。
[0012]优选地，所述沉水植物3包括轮叶黑藻、伊乐藻、竹叶眼子菜、金鱼藻或者狐尾藻中的任一种或任多种植物。
[0013]优选地，填充基质5包括位于下层的粗砂层以及位于上层的碎石层。
[0014]优选地，粗砂层的厚度为90mm，碎石层的厚度为10?20mm。
[0015]优选地，固定桩6的下端尖锐。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0017]1、所述植物床的底部悬挂装有弹性填料，弹性填料具有较大的比表面积，既能有效截留水体中的悬浮物，其形成的生物膜还能有效去除水体中的有机物及氮、磷，净化水质，强化了生态浮床的水质净化能力。
[0018]2、所述植物床一体成型，组装投放比较方便，不会产生二次污染，治理污染水体效果较好，可在城市河道中大面积推广。
[0019]3、所述植物床内种植的沉水植物至少搭配种植暖季型和冷季型沉水植物各一种以上，以实现所种植沉水植物的自然季相交替，保证沉水植物床的周年净化效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0021]图1为本实用新型所述的沉水植物床的单体系统图。
[0022]图2为本实用新型所述的沉水植物床的单体平面图。
[0023]图3为本实用新型所述的沉水植物床的单体剖面图。
[0024]图4为本实用新型所述的沉水植物床的固定桩示意图。
[0025]图中:
[0026]种植床-1、弹性填料-2、沉水植物-3、透水土工布-4、填充基质-5、固定桩_6。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0028]本实用新型提供的一种净化水体的沉水种植床，包括可种植水生植物、入水深度可调的种植床。所述的沉水植物床呈网格状，其外围由DN25的不锈钢管制成，中间有4根横向支架和9根纵向支架，均由DN15的不锈钢管制成。
[0029]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
[0030]如图所示，本实用新型提供给的所述沉水植物床，包括种植床1、弹性填料2、沉水植物3、透水土工布4、填充基质5、固定桩6。
[0031]如图1所示，可用于河流水体的所述种植床1，其底部悬挂有弹性填料2。采用碳素纤维填料作为弹性填料，其具备更大的比表面积，能有效截留水体中的悬浮物，其形成的生物膜还能有效去除水体中的有机物及氮、磷，净化水质，强化沉水植物床的水质净化能力。
[0032]所述种植床I是长为2000mm、宽为100mm的长方形槽体，采用不锈钢钢管为材料，其内部株行距为200mm布设一个种植槽,每个种植床布设36个种植槽。每个种植槽下挂一束弹性填料(如图1所示，弹性填料为绳状，直接悬挂于纵、横支架的结点处)，弹性填料长度为1000mm，共计36束弹性填料(见图1)。碳素纤维的底部通过重物固定，以保持所挂填料呈竖直状态。
[0033]如图4所示，沉水种植床I的固定桩6由DN40和DN32的两根中空结构的不锈钢管组成，每根钢管上每隔1mm开设一个孔，通过调节两根钢管的相对位置，并用固定螺丝加固，可根据水体透明度和水位实现种植床入水深度的调节。
[0034]本实用新型的悬浮式沉水植物床的安装应用方法，包括组装、投放及其后续维护和沉水植物管理。
[0035]组装:本实用新型的种植床I为组装焊接成型产品，投放之前先在床体下部挂设弹性填料，再于种植槽内种植水生植物。种植床的框架上铺设一层透水土工布，土工布用绑扎带固定于种植床上，于土工布上铺设粗砂等基质，将沉水植物根部插入填充基质中，并于粗砂上铺设碎石以防止种质基质的流失。
[0036]投放:选定投放点后，将组装好的种植床使用小型船只牵引至预定位置，将固定桩插入河底并加固，所述沉水植物床位于常水位以下600mm?1000mm。
[0037]后续维护:水生植物生长末期需及时收割，以避免植物残体的二次污染，每年植物收割时间为10月份前后，植物残体收割后需妥善处理。
[0038]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【权利要求】
1.一种用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，包括沉水的种植床(I)、弹性填料(2)、沉水植物(3)、透水土工布(4)、填充基质(5)、固定桩￠)，其中，所述种植床(I)为网格状，所述种植床(I)的底部悬挂有弹性填料(2)，种植床(I)上设置有种植槽，透水土工布(4)铺设于种植槽内并包裹所述沉水植物(3)的根部，透水土工布(4)形成的包裹空间填充有填充基质(5);所述固定桩(6)与所述种植床(I)的边角牢固连接。
2.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述种植床(I)的底部悬挂弹性填料(2)，弹性填料(2)下端悬挂重物，弹性填料(2)长度为10cm0
3.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述种植床(I)采用不锈钢管制成支架连接成网格状框架，所述框架中间由横向支架和纵向支架支撑，横向支架为4根，纵向支架为9根。
4.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述固定桩(6)为伸缩杆。
5.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述固定桩(6)的数量为4根，每根固定桩(6)由两根粗细不同、相套接的中空结构的钢管或不锈钢钢管组成，这两根管上每隔1cm设有小孔，这两根管的小孔之间用固定螺丝连接。
6.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述沉水植物(3)包括轮叶黑藻、伊乐藻、竹叶眼子菜、金鱼藻或者狐尾藻中的任一种或任多种植物。
7.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，填充基质(5)包括位于下层的粗砂层以及位于上层的碎石层。
8.根据权利要求7所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，所述填充基质(5)中粗砂层的厚度为90mm，碎石层的厚度为10?20mm。
9.根据权利要求1所述的用于城市河道水体净化的沉水植物床，其特征在于，固定桩(6)的下端尖锐。
【文档编号】C02F3/32GK204185300SQ201420508762
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】郭萧, 王莉, 赵明珠, 黄淼洋, 黄志金, 薛玮 申请人:上海汀滢环保科技有限公司, 上海宏波工程咨询管理有限公司