增强潜流交换的生态修复结构及方法与流程

本发明涉及河流生态修复与治理，具体是增强潜流交换的生态修复结构及方法。

背景技术：

1、城市降雨径流污染是重要的非点源污染之一，具有随机性、广泛型、滞后性、不确定性等特点，大量悬浮物质、营养物质、好氧物质、细菌等污染物通过地表径流汇入受纳水体，最终进入河流湖库，造成水体污染等环境问题，潜流带是一种可以处理非点源污染的溪流中的天然生物反应器。河床和河岸沉积物提供了氧化还原条件、溶质和微生物之间的接触、以及较长停留时间。这种动态环境为许多重要的生物化学反应提供了条件，减少了地表径流中过量的污染物，因此被称为河流肝脏。潜流带具有减轻威胁城市溪流的非点源污染的潜力，但有限的流量和低效的交换通常会限制其水质改善。

2、在授权公告号为cn110468776a的中国专利中公开了一种增强河道潜流交换的装置，所述的装置安装在河流底部潜流带的位置，包括前后两块与河道横截面平行设置的挡板，所述的挡板与两侧河岸所围成的区域中放置了高传导率结构和位于高传导率结构两侧的低传导率结构，所述的低传导率结构位于高传导率结构和挡板之间，在所围成区域的其它空间为采用原位沉积物填充的原位沉积物区，通过不同传导率结构的安装，促进水体流动引起聚集流与发散流，从而分别引起河水下涌和下层水上涌，增加潜流交换通量。

3、但是，上述技术方案还存在以下缺陷：该方案中不同传导率结构由于缺氧导致自身的反应效率较慢，净化效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供增强潜流交换的生态修复结构及方法，旨在解决一般技术中的增强潜流交换的生态修复结构及方法净化效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述增强潜流交换的生态修复结构，包括：底部框体、锚固头、顶部框体和曝气管，所述底部框体的内部布设有高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区；所述锚固头固定安装于底部框体的底部并用于对其进行安装固定；所述顶部框体具有多个用于对浮叶植物进行种植的种植筒，所述种植筒的底部开设有用于使浮叶植物的根系能够进入至底部框体的通孔；所述曝气管贯穿安装于底部框体的内部，所述曝气管的端部具有连接曝气装置以为高传导率结构、低传导率结构、原位沉积物区和浮叶植物的根系提供氧气的连接管。

3、有益效果是：在底部框体的底部设置多个锚固头以便于能够将其固定安装于河流底部，在底部框体的内部布设高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区，在底部框体的内部设置能够贯穿高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区的曝气管，并在曝气管的端部设置连接管与曝气装置进行连接，又在底部框体的顶部设置顶部框体对浮叶植物进行种植，不仅能够通过曝气管将空气中的氧输送至底部框体的内部，以加速高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区的反应速率，而且还能够为浮叶植物的根系供氧以使其更好的生长，进而通过浮叶植物的根系对底部框体内部的污染物进行吸收转化，达到了提高潜流带对水体的净化效率的目的。

4、本发明的进一步的技术方案为，所述底部框体包括底板，所述底板底部的四角处均固定安装有用于对锚固头进行安装的连接套筒。

5、本发明的进一步的技术方案为，所述连接套筒的内部安装有用于对锚固头进行加固的第一固定螺栓，所述第一固定螺栓的一端螺纹安装有用于对其进行安装固定的固定螺母。

6、本发明的进一步的技术方案为，所述锚固头包括连接部和锚固部，所述连接部安装于连接套筒的内部，所述连接部的内部开设有用于对第一固定螺栓进行安装的透孔。

7、有益效果是：能够方便使用者将锚固头与底部框体进行连接，以便于使用者对其进行运输。

8、本发明的进一步的技术方案为，所述底板上表面的四周固定安装有两个第一框体和两个第二框体，两个所述第一框体和第二框体呈交错分布。

9、本发明的进一步的技术方案为，所述第一框体的内部通过连接条固定安装有用于对曝气管进行安装的安装环，所述第一框体、连接条和安装环的内部均开设有用于对第一网板进行安装的第一安装槽。

10、本发明的进一步的技术方案为，所述第一网板的边缘处预留有用于对曝气管进行安装的凹槽，所述第二框体的顶部开设有用于对第二网板进行安装的第二安装槽，所述第二框体和第二网板的内部均开设有第二固定孔。

11、有益效果是：在第一网板的边缘处预留凹槽对曝气管进行安装，能够方便使用者在对曝气管进行安装的同时通过曝气管对第一网板进行固定加固。

12、本发明的进一步的技术方案为，所述顶部框体包括框体主体，所述框体主体底部固定安装有安装板，所述安装板的内部螺纹安装有第二固定螺栓，所述第二固定螺栓螺纹安装于第二固定孔的内部以将顶部框体与底部框体相连接，所述框体主体内壁的中部靠上位置固定安装有固定板，所述固定板的内部安装有多个用于对浮叶植物进行种植的种植筒。

13、有益效果是：在第二框体和第二网板的内部均开设第二固定孔，并在框体主体底部设置安装板对第二固定螺栓进行安装，能够在使用者使用第二固定螺栓对顶部框体进行安装的同时对第二网板进行加固。

14、本发明的进一步的技术方案为，所述曝气管延伸至底部框体外部的一端螺纹安装有限位环。

15、增强潜流交换的生态修复结构的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

16、在河道上游安装简易拦水石坝控制河水流量；

17、将锚固头安装于底部框体的底部，并通过锚固头将底部框体安装于河道底部；

18、分别将第一网板和第二网板安装于第一框体和第二框体的内部；

19、将曝气管安装于第一框体的安装环的内部，并通过连接管将其与曝气装置进行连接；

20、分别将高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区布设于底部框体的内部；

21、将种植有浮叶植物的顶部框体安装于底部框体上；

22、去除拦水石坝以使河道流量恢复正常，完成安装。

技术特征：

1.增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，包括：

2.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述底部框体（1）包括底板（10），所述底板（10）底部的四角处均固定安装有用于对锚固头（2）进行安装的连接套筒（11）。

3.根据权利要求2所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述连接套筒（11）的内部安装有用于对锚固头（2）进行加固的第一固定螺栓（13），所述第一固定螺栓（13）的一端螺纹安装有用于对其进行安装固定的固定螺母（14）。

4.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述锚固头（2）包括连接部（21）和锚固部（22），所述连接部（21）安装于连接套筒（11）的内部，所述连接部（21）的内部开设有用于对第一固定螺栓（13）进行安装的透孔（211）。

5.根据权利要求4所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述底板（10）上表面的四周固定安装有两个第一框体（15）和两个第二框体（16），两个所述第一框体（15）和第二框体（16）呈交错分布。

6.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述第一框体（15）的内部通过连接条（151）固定安装有用于对曝气管（4）进行安装的安装环（152），所述第一框体（15）、连接条（151）和安装环（152）的内部均开设有用于对第一网板（17）进行安装的第一安装槽（153）。

7.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述第一网板（17）的边缘处预留有用于对曝气管（4）进行安装的凹槽（171），所述第二框体（16）的顶部开设有用于对第二网板（18）进行安装的第二安装槽（161），所述第二框体（16）和第二网板（18）的内部均开设有第二固定孔（19）。

8.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构，其特征是，所述顶部框体（3）包括框体主体（31），所述框体主体（31）底部固定安装有安装板（32），所述安装板（32）的内部螺纹安装有第二固定螺栓（33），所述第二固定螺栓（33）螺纹安装于第二固定孔（19）的内部以将顶部框体（3）与底部框体（1）相连接，所述框体主体（31）内壁的中部靠上位置固定安装有固定板（34），所述固定板（34）的内部安装有多个用于对浮叶植物进行种植的种植筒（35）。

9.根据权利要求1所述的增强潜流交换的生态修复结构的使用方法，其特征是，所述曝气管（4）延伸至底部框体（1）外部的一端螺纹安装有限位环（41）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的增强潜流交换的生态修复结构的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供增强潜流交换的生态修复结构及方法，涉及河流生态修复与治理技术领域，该增强潜流交换的生态修复结构及方法，包括底部框体、锚固头、顶部框体和曝气管，所述底部框体的内部布设有高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区；在底部框体的内部布设高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区，在底部框体的内部设置曝气管，不仅能够通过曝气管将空气中的氧输送至底部框体的内部，以加速高传导率结构、低传导率结构和原位沉积物区的反应速率，而且还能够为浮叶植物的根系供氧以使其更好的生长，进而通过浮叶植物的根系对底部框体内部的污染物进行吸收转化，达到了提高潜流带对水体的净化效率的目的。

技术研发人员：李阳,李佳男,张建新,贺颖,陈璐,石啸威,郜玉芬
受保护的技术使用者：中国建筑第七工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29