一种沉水植被收割装置的制作方法

本发明涉及一种沉水植被收割装置，特别是一种有效避免底泥扰动混浊水体的生长期沉水植被收割装置。

背景技术：

近年来，水体富营养化形势严峻，已成为严重威胁我国水资源与饮用水安全的社会和环境问题之一。过量的氮磷营养元素进入水体且不能有效地去除是引发水体富营养化的重要原因之一。

我国城市水资源十分短缺，北京等城市的景观水体均已采用再生水作为补给水源，但是再生水中氮、磷浓度远高于天然水体富营养化的临界值，长时间补给，会加快水体富营养化进程。因此，如何有效去除水体中过量的氮磷营养元素是治理和预防水体富营养化的关键。

水生植物应用于富营养化水体的治理和生态修复已经广泛报道。水生植物，尤其是沉水植物在生长过程中可以同化吸收水体和底泥中的氮、磷，合成自身物质，对富营养化水体起到净化作用。不仅如此，作为水生态系统的初级生产者之一，沉水植物还能够调节水生态系统的物质循环和能量的流动，增加水体生物多样性，抑制藻类生长，从而改善水生态环境。

但是，水生植物在自然演替和季节变换过程中，会发生死亡分解，释放营养物质；在适宜条件下，沉水植物在富营养化水体中也容易大量生长，蔓延整个水体。过度的种内种间竞争导致沉水植物的死亡腐烂，引起水质恶化，不仅没有发挥其吸收营养盐、净化水质的作用，反而成为氮、磷的内污染源。

因此，有必要对富营养化水体中的沉水植物进行生态管理与维护。目前，对沉水植物的打捞一般都较为被动，对沉水植物的打捞极不彻底，容易引起水质的恶性循环。本技术在沉水植物生长期进行收割，一方面可以促进沉水植物再生长，吸收更多的氮磷，将氮磷以植物体的形式从水中提取出，另一方面，可以防止沉水植物自然死亡腐烂造成水质二次污染，从而达到控制水体富营养化的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计一种新型的沉水植被收割装置，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种沉水植被收割装置，包括装载系统和收割系统，所述装载系统包括收割框和网兜，所述收割框无底面；所述网兜固定在所述收割框侧面及顶面的内部或外部；所述切割刀头与所述收割框侧面的末端连接，所述活动连接件设置在所述收割框顶面和底部顶点；所述收割把手为相互交叉连接的倒L型柱状体，所述收割把手的末端与所述活动连接件相连；所述收割把手控制通过所述活动连接件控制所述收割框开合，从而控制所述切割刀头闭合切割沉水植物。

进一步的，所述收割框的立体形状为正方体或长方体，所述收割框的顶面由四个首尾相连的顶面收割杆组成，所述收割框还包括与顶面四个顶点垂直向下连接的四个侧面收割杆，所述活动连接件位于收割框顶面的顶点处并与所述侧面收割杆连接，所述侧面收割杆能够以所述活动连接件为轴转动。

进一步的，所述切割刀头与所述侧面收割杆的末端连接，所述切割刀头从所述收割框的两个相对底边伸出，所述切割刀头的边缘设置锋利的锯齿状刀刃，所述切割刀头在闭合时可完全咬合在一起并将所述收割框的底面封闭。

进一步的，还包括调节系统，所述调节系统包括电机、升降转盘、调节绳、连接杆和伸缩杆；所述升降转盘位于所述收割把手下方，所述调节绳的一端缠绕于所述升降转盘上，所述调节绳的另一端与所述网兜固定连接，所述电机位于所述升降转盘后方，升降转盘转动，拉动调节绳，从而调节收割框在水下的深度。

进一步的，所述连接杆为中空柱体，所述连接杆的一端与所述收割把手连接，所述连接杆的另一端与所述收割框连接，所述连接杆的内部有所述伸缩杆。

进一步的，所述收割把手一侧设置有升降钮，所述升降钮与所述电机和所述升降转盘连通；所述收割把手另一侧设置有收割钮，所述收割钮与所述电机和所述连接杆连通。

进一步的，还包括清淤系统，所述清淤系统包括电泵、至少1根耙吸管和出水口，所述耙吸管的一端固定所述切割刀头下方，所述耙吸管的另一端与所述电泵连接，所述电泵处设置所述出水口。

进一步的，所述耙吸管与所述切割刀头连接的一端为开有至少2个小孔的封闭结构，所述电泵具备允许粒径不大于0.5cm的物体顺利通过的能力。

进一步的，所述小孔孔径为0.2cm-0.5cm。

进一步的，所述网兜的网眼直径为1cm-3cm。

本发明的有益效果可以总结如下：

(1)常规沉水植被打捞方法只能打捞已经死亡的沉水植被，较为被动，打捞也不彻底。本发明通过打捞生长期的沉水植被，可以防止沉水植物自然死亡腐烂造成水质二次污染，从而达到控制水体富营养化的目的。

(2)本发明在沉水植物生长期进行收割，可以促进沉水植物再生长，吸收更多的氮磷，将氮磷以植物体的形式从水中提取出，在节约资源的同时改善水体水质。

(3)在收割沉水植被的同时还可以对底泥进行清淤，减少底泥扰动对水体的污染，进一步改善水质。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明耙吸管底部的结构示意图。

标号说明：

1、收割杆；2、网兜；3、收割框；4、收割把手；5、收割钮；6、活动连接

件；7、切割刀头；8、电泵；9、耙吸管；10、出水口；11、电机；12、升

降转盘；13、升降钮；14、调节绳；15、连接杆；16、伸缩杆；17、小孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种沉水植被收割装置，包括装载系统、收割系统、清淤系统、调节系统。装载系统主体为收割框3，主要由收割杆1和网兜2组成，起到打捞沉水植被的作用。

收割框3为一个中空立方体，骨架由收割杆1构成，四个侧面及顶面由网兜2构成。收割杆1由顶面的四个首尾相连的杆体和在由四个顶点垂直向下连接的四个杆体组成。网兜2位于收割框3四个侧面及顶面，固定于收割杆1上，网眼大小设置为1cm-3cm，网兜2保持有一定的松散性，避免紧绷，可为收割杆1开合提供空间；也可便于装载植物。

收割系统由收割把手4、收割钮5、活动连接件6、切割刀头7组成，起到切割生长期的沉水植被的作用。收割把手4为两个底部活动连接的相对的倒L型柱状体。

收割钮5设置在一个收割把手4上，可通过按压收割钮5实现在陆上控制水下的切割刀头7开合。收割钮5通过连接电机11控制活动连接件6，从而带动收割杆1和切割刀头7开合。

活动连接件6位于收割框3各个顶点，按动收割钮5通过活动连接件6控制在垂直平面上进行旋转和固定。作用为连接收割杆1，并实现收割杆1开合角度的调整。

切割刀头7为从两个相对底边伸出的片状结构，边缘设置为锋利的锯齿状刀头，两片切割刀头7在闭合时可完全咬合在一起。作用为切割正在生长期的沉水植被根部，并将切割后的植物残体收集到收割框3内进行打捞。

清淤系统由电泵8和耙吸管9、出水口10组成，起到缓解底泥扰动对水体污染的作用。耙吸管9固定在切割刀头7面板下方，由一根或多根组成。

如图2所示，耙吸管9的底部为开若干小孔17的封闭结构，孔径为0.2cm-0.5cm，该孔径尺寸能够防止耙吸管9被水底杂物堵塞，隔绝一些水底垃圾和植物。耙吸管9另一端连接于陆上的电泵8处，电泵8处设置有出水口10，负责向外释放耙吸管9吸入的淤泥，电泵8为耙吸管9提供吸力，电泵8具备允许粒径不大于0.5cm的物体顺利通过的能力。清淤系统可在切割系统于水底底泥里切割植物根系的同时，将底泥通过耙吸管9吸出，一方面便于切割系统工作，另一方面也可起到清淤的功效，减少底泥扰动对水体的污染，进一步改善水体水质。

调节系统由电机11、升降转盘12、升降钮13、调节绳14、连接杆15、伸缩杆16组成，起到调节收割框3在水下深度的作用。

升降转盘12位于收割把手4下方，升降钮13位于收割把手4一侧，调节绳14一端缠绕于升降转盘12上，另一端固定于网兜2顶部中心位置，电机11位于升降转盘12后方，连接收割钮5和升降钮13，为收割杆1开合和调节绳14伸缩提供动力。通过人工控制升降钮13，带动升降转盘12转动，拉动调节绳14，从而调节收割框3在水下的深度。连接杆15为连接收割把手4与收割框3的中空柱状体，内部有伸缩杆16，可通过升降钮13控制伸缩杆16长度。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。