专利名称：城市水体滨岸生态恢复装置的制作方法
技术领域：
本发明属于水生态工程技术领域，尤其涉及一种城市水体滨岸生态恢复装置。
背景技术：
目前水体生态系统退化已成为全球性的问题，尤其是城市水体，一方面大量的城市污水不断排入水体，使城市水体的生态环境不断恶化，另一面，城市用地日益紧张，致使城市水体滨岸植被带被侵占，硬质防洪堤岸直接和水体接触，隔断了水生态系统和陆地生态系统的联系，破坏了水体的各种生态过程，加上水产养殖业等产业的强力开发，导致城市水体富营养化程度不断加剧，蓝藻水华频繁暴发，水生态环境严重退化。为了解决这个问题，近年来，国内外采用的技术措施主要有三类方法，即(1)化学方法加入化学药剂杀藻除污，加入石灰粉脱氮，加入铁盐促进磷的沉淀等，该方法不仅成本较高，而且极易造成二次污染；(2)物理方法疏挖底泥，机械除藻，引水冲淤等。该方法虽然不存在二次污染，但并不能从根本上解决问题；(3)水体滨岸生态方法该方法是国内外近几年推崇的一种新技术，该技术是按照生态学的有关理论和方法对受损水体进行修复和恢复，其主要技术措施有①通过土工材料、钢丝网与碎石复合种植基及水泥生态种植基等种植水生植物，对水体滨岸进行生态修复和恢复，这种方法对滨岸结构稳定有较好的效果，滨岸景观也有一定的改善，但是对截流面源入河污染物的作用非常有限。②直接在水体滨岸种植挺水植物，通过挺水植物系统对水体进行修复和恢复，该方法虽然可以收到一定的成效，但挺水植物容易蔓延，侵占河道，影响水体河道的正常行洪和航运功能。
发明内容
本发明的目的是针对目前国内外城市水体生态环境不断恶化以及水体滨岸生态方法所存在的不足，提供一种城市水体滨岸生态恢复装置，该装置不仅可以使城市水体的生态系统得到修复和恢复，而且也可以使城市滨岸的景观得到显著的改善。
本发明的目的是这样实现的在城市水体滨岸带中，设置有由挺水植物区、浮沉水植物区、混凝土隔板和炉渣生物透水墙所组成的湿地生态去污净水系统，由生物膜水轮水车、风帆水泵、储水池和人工瀑布所组成的水、气、风交换系统，由生物礁石山、人行桥、自然仿生毛细灌溉器所组成的陆水生物栖息系统，由混凝土溢流堤、滨岸坡香根草区和灌木丛区所组成的生态护岸系统。
在上述系统中，混凝土溢流堤和水流流向成8～25°角布置，其堤首和混凝土隔板相连接，堤尾和炉渣生物透水墙相连接；对由滨岸、混凝土溢流堤和混凝土隔板所形成的区域，再通过混凝土隔板分隔成为挺水植物区和浮沉水植物区，浮沉水植物区的高程比挺水植物区的高程低0.5～2.5米，在浮沉水植物区中心地带设置生物礁石山，生物礁石山通过人行桥和滨岸连通，在生物礁石山上不仅种植有花草树木，而且还装置有风帆水泵、储水池和人工瀑布，花草树木通过自然仿生毛细灌溉器进行自然灌溉，风帆水泵通过管道和储水池相连通，人工瀑布通过管道和储水池相连通。生物膜水轮水车设置在混凝土溢流堤首外侧，其储水槽和生物礁石山上的储水池通过输水槽相连通；滨岸坡香根草区和灌木区设置在滨岸坡上，上部为灌木区，下部为香根草区，在该区种植的灌木及香根草通过自然仿生毛细灌溉器进行自然灌溉。
以上所述各系统组成一个生态单元，在水体滨岸两岸带，根据水体滨岸的长短，可以对称布置多个生态单元，也可以交错布置多个生态单元，多个生态单元形成滨岸的生态系统。
该发明和目前国内外普遍采用的化学方法、物理方法以及水体滨岸生态方法相比，具有以下有益的效果(1)该发明通过构建生物礁石山，为多种植物提供生长基，为微生物、陆地动物及底栖生物、鱼类提供栖息地，从而恢复城市滨岸带生物、植物的多样性，修复河道生态系统，提高河流自净能力。
(2)该发明不仅可以使城市水体得到生态恢复、得到生态净化，而且还可以防止风浪对滨岸冲刷，使城市水体滨岸景观得到显著改善。
(3)该发明在充分利用太阳能、水能、风能及生物植物能的同时，可以使水、气、风、生物、植物及人文等生态系统进行了有效的联系和能量交换。
(4)该发明可以有效的控制水生植物在河道中的蔓延，保证航行及泄洪的安全。
(5)该发明利用自然仿生毛细灌溉器对滨岸坡及生物礁石山的植物进行灌溉，不仅可以有效的节省能源，还可以按照植物生理需要进行自然供水。
(6)该发明不仅具有良好的生态净化效果，而且具有良好的堤防沉沙的效果。
图1是该发明一实施例平面布置图。
图2是图1中A-A剖面放大图。
图3是图1中B向放大图。
图4是图1中11部件结构示意图。
图5是自然仿生毛细灌溉器示意图。
图中，1.挺水植物区 2.挺水植物 3.生物膜水轮水车 4.集水槽5.输水槽 6.生物礁石山 7.储水池 8.风帆水泵 9.浮水植物 10.混凝土溢流堤 11.炉渣生物透水墙 12.浮沉水植物区 13.堤 14.滨岸灌木区 15.滨岸香根草区 16.人行桥 17.人工瀑布 18.花草树木 19.混凝土隔板 20.沉水植物 21.链条 22.上定滑轮 23.提水筒 24.下定滑轮 25.水轮 26.提水筒支架 27.筋板 28.生物膜多孔板 29.混凝土多孔板 30.孔洞 31.丝网 32.炉渣 33.盖板34.高吸水材料集水槽，35.毛细管 36.毛细管具体实施方法在图1中，挺水植物区1设置在滨岸带，其内种植有挺水植物2，挺水植物2为芦苇等，生物膜水轮水车3设置在挺水植物区1进水口一侧。集水槽4设置在生物膜水轮水车3侧上方，和生物膜水轮水车3的提水筒(23)相连通。输水槽5进水口和集水槽4相连通，出水口和储水池7相连通。生物礁石山6设置在浮沉水植物区12的中心区域，是由礁石建设而成，在生物礁石山顶覆盖着一层土壤。储水池7设置在生物礁石山顶的一侧，分别和集水槽4与风帆水泵8的出水管相连通，该池为人工瀑布17提供水源。风帆水泵8安装在生物礁石山6的山顶，其进水管和江河水体连通，出水管和储水池7连通。浮水植物9为风眼莲，种植在浮沉水植物区。混凝土溢流堤10是由钢筋混凝土建设而成，其堤高比江河水体非汛期平均水位高0.5～1.5m，该堤和水流方向夹角为8-25°。炉渣生物透水墙11是由混凝土多孔板29和炉渣32制作而成，一端和堤岸连接在一起，另一端和混凝土溢流堤10连接在一起。浮沉水植物区12的高程比挺水植物区1的高程低0.5～2.5m，其内种植浮水植物9和沉水植物20。堤13是水体滨岸堤坝。滨岸灌木区14设置在滨岸带坡上部。滨岸香根草区15设置在滨岸带坡下部，其内种植有香根草。人行桥16一端和堤13连通，另一端和生物礁石山6连通。
在图2中，人工瀑布17设置在生物礁石山6的山顶一侧，其水源来自储水池7。花草树木18种植在生物礁石山6的山顶。混凝土隔板19是由钢筋混凝土预制而成，埋入植物基内0.6～1.5m。沉水植物20为菹草，种植在浮沉水植物区12。
在图3中，链条21是由钢环连接而成，在钢环的不同位置安装有橡胶阀，该链条形成一闭合链条。上定滑轮22安装在提水筒23上方，下定滑轮24安装在提水筒23的下方，链条21在水轮25带动下，通过上、下定滑轮作圆周运动。提水筒23由钢管制作而成，链条21从提水筒23穿过，提水筒23由提水筒支架26支撑。水轮25由叶片、轮环和转轴所组成，在水流的作用下，水轮25可以通过转轴而旋转。筋板27是由钢板制作而成，起支撑作用。生物膜多孔板28是由塑料板制作而成，在每个板面上打有许多小孔洞。
在图4中，混凝土多孔板29是由钢筋混凝土制作而成，在其板面中设置有许多孔洞30。丝网31布置在混凝土多孔板29板面上。炉渣32放置在由混凝土多孔板29围成的槽体内。盖板33由钢筋混凝土预制而成，设置固定在炉渣生物透水墙11的顶端。
在图5中，高吸水材料集水槽34是由高吸水性树脂材料制作而成，毛细管35和毛细管36均是由纤维材料制作而成，和高吸水材料集水槽34连接在一起。
在上述图示中，虽然列举了本发明较佳实施例进行了说明，但众所周知，不应由该实施例反而限制了本发明的权力保护范围，亦即，任何熟悉该发明创新点的工程技术科学研究人员，若应用本发明主要之特征，进行若干细节的变动，皆仍应属于本发明的专利保护范围。
权利要求
1.一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特点在于在城市水体滨岸带中，设置有由挺水植物区、浮沉水植物区、混凝土隔板和炉渣生物透水墙所组成的湿地生态去污净水系统，由生物膜水轮水车、风帆水泵、储水池和人工瀑布所组成的水、气、风交换系统，由生物礁石山、人行桥、自然仿生毛细灌溉器所组成的陆水生物栖息系统，由混凝土溢流堤、滨岸坡香根草区和灌木丛区所组成的生态护岸系统；在上述系统中，混凝土溢流堤和水体水流流向成8～25°角进行布置，其堤首和混凝土隔板相联接，堤尾和炉渣生物透水墙相连接，其堤高比江河非汛期平均水位高0.5～1.5m，对由滨岸、混凝土溢流堤和混凝土隔板所组成的区域，再通过混凝土隔板分隔成为挺水植物区和浮沉水植物区，在浮沉水植物区中心区域设置有生物礁石山，生物礁石山通过人行桥和滨岸相连通，在生物礁石山上不仅种植有花草树木，而且还装置有风帆水泵、储水池和人工瀑布，花草树木通过自然仿生毛细灌溉器进行自然灌溉；生物膜水轮水车设置在混凝土溢流坝首外侧，其储水槽和生物礁石山上的储水池通过输水槽相连通；滨岸坡香根草区和灌木区设置在滨岸坡上，上部为灌木区，下部为香根草区，在该区种植的灌木及香根草通过自然仿生毛细灌溉器进行自然灌溉；以上所述各系统组成一个生态单元，在水体滨岸两岸带，根据水体滨岸的长短，可以对称布置多个生态单元，也可以交错布置多个生态单元，多个生态单元形成滨岸的生态系统。
2.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于风帆水泵通过管道和储水池相连通，储水池通过管道和人工瀑布相连通
3.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于挺水植物区种植芦苇，浮沉水植物区种植菹草和凤眼莲；浮沉水植物区高程比挺水植物区高程低0.5～2.5m。
4.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于集水槽设置在生物膜水轮水车侧上方，和生物膜水轮水车的提水筒相连通，输水槽进水口和集水槽相连通，出水口和储水池相连通。
5.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于炉渣生物透水墙是由混凝土多孔板和炉渣制作而成。
6.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于生物膜水轮水车中的水轮由叶片、轮环和转轴所组成；生物膜水轮水车中的链条是由钢环连接而成，在钢环的不同位置安装有橡胶阀。
7.根据权利要求1所述的一种城市水体滨岸生态恢复装置，其特征在于自然仿生毛细灌溉器中的高吸水材料集水槽是由高吸水性树脂材料制作而成，毛细管是由纤维材料制作而成，和高吸水材料集水槽连接在一起。
全文摘要
一种城市水体滨岸生态恢复装置，属于水生态工程技术领域。本发明是在城市水体滨岸带中，设置有湿地生态去污净水系统、水气风交换系统、陆水生物栖息系统和生态护岸系统。在上述系统中，混凝土溢流堤和水流流向成8～25°角布置，其堤首和混凝土隔板相连接，堤尾和炉渣生物透水墙相连接；对由滨岸、混凝土溢流堤和混凝土隔板所形成的区域，再通过混凝土隔板分隔成为挺水植物区和浮游沉水植物区，在浮游沉水植物区中心地带设置生物礁石山。该发明和目前国内外普遍采用的化学方法、物理方法以及水体滨岸生态方法相比，不仅可以使城市水体得到生态恢复、得到生态净化，而且还可以防止风浪对滨岸冲刷，使城市水体滨岸景观得到显著改善。
文档编号A01G25/00GK101074558SQ20071006145
公开日2007年11月21日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者路金喜, 赵国先, 冯利军, 夏辉, 吴现兵, 杜贵荣, 刘玉春, 路新利, 关占良, 刘宏权, 陈建起, 关珂, 张文丽 申请人:河北农业大学