生态截留堰的制作方法

1.本公开涉及生态技术领域，尤其涉及一种生态截留堰。


背景技术：

2.我国是一个农业大国，粮食蔬菜的种植非常广泛，为了促进农作物的生长，定期的施肥是必不可少的，其中有大量的磷肥和氮肥。所施的肥料有很大一部分未被利用，在雨水充沛的时节，雨水携带农田土壤泥沙一同流入湖泊，不仅导致农田肥沃土壤流失，且土壤泥沙中附着大量肥料，其流入湖泊内也会造成湖泊污染。
3.目前，通常采用边坡防护网阻挡土壤泥沙流入湖泊，然而边坡防护网施工困难，且不能有效截留土壤泥沙中附着的肥料等营养物质，造成湖泊富营养化。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种生态截留堰。
5.本公开提供了一种生态截留堰，包括水渠、溢流堰以及泥沙收集装置；
6.所述水渠设于农田内，所述水渠的一端形成为入水端，以使所述农田内的泥沙混合流体经所述入水端流至所述水渠内；所述水渠的另一端形成为出水端；在所述水渠的宽度方向上，所述水渠的纵截面为u型；
7.所述溢流堰设于所述水渠的内底壁上，且所述溢流堰的两侧壁与所述水渠的内侧壁接触，所述溢流堰远离所述入水端设置，以使进入至所述水渠内的所述泥沙混合流体聚集在所述入水端与所述溢流堰之间并沉淀出颗粒状的泥沙；
8.所述泥沙收集装置位于所述水渠内，且设于所述水渠的底部，所述泥沙收集装置位于所述溢流堰靠近所述入水端的一侧，用于收集所述泥沙。
9.根据本公开的一种实施例，所述溢流堰包括多个，多个所述溢流堰沿着所述入水端至所述出水端的方向间隔设置。
10.根据本公开的一种实施例，沿所述水渠的深度方向，所述溢流堰的高度小于所述水渠的深度。
11.根据本公开的一种实施例，沿着所述入水端至所述出水端的方向，多个所述溢流堰的高度逐渐减小。
12.根据本公开的一种实施例，所述溢流堰上开设有过水孔，所述过水孔的孔径小于所述泥沙的粒径。
13.根据本公开的一种实施例，所述泥沙收集装置包括多个；
14.靠近所述入水端的所述溢流堰与所述入水端之间、两个相邻的所述溢流堰之间、靠近所述出水端的所述溢流堰与所述出水端之间中的至少一个位置上设置有所述泥沙收集装置。
15.根据本公开的一种实施例，每个所述泥沙收集装置均包括第一板体、第二板体和
第三板体，第一板体设于所述水渠的内底壁上，所述第二板体和所述第三板体分设于所述第一板体的两侧，所述第一板体、所述第二板体以及所述第三板体依次连接形成u型结构，且所述u型结构的开口背离所述水渠的内底壁。
16.根据本公开的一种实施例，所述泥沙收集装置的外轮廓形状与所述水渠的内腔形状相匹配；
17.沿所述水渠的深度方向，所述泥沙收集装置的高度小于或等于所述水渠的深度。
18.根据本公开的一种实施例，每个所述泥沙收集装置上设置有握持部；
19.所述握持部包括两个，两个所述握持部沿所述入水端至所述出水端的方向间隔设置。
20.根据本公开的一种实施例，所述泥沙收集装置、所述溢流堰均浇筑成型于所述水渠内。
21.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
22.本公开提供了一种生态截留堰，包括水渠、溢流堰以及泥沙收集装置；水渠设于农田内用于供下雨时农田内的泥沙混合流体流至水渠内；水渠内设有溢流堰，且溢流堰设于水渠的底部，溢流堰的两侧壁与水渠的内侧壁接触，使得进入至水渠内的泥沙混合流体聚集在入水端与溢流堰之间并沉淀出颗粒状的泥沙，以防止附着肥料等物质的泥沙在水流的协同下一同流入湖泊造成湖泊污染，且可以避免泥沙大量涌入湖泊中造成堆积。此外，水渠内还设置有泥沙收集装置，用于将水渠底部沉淀的泥沙进行收集，从而可提取泥沙中的营养物质以循环再利用。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
24.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本公开实施例所述生态截留堰的结构示意图。
26.其中，1、水渠；11、入水端；12、出水端；2、溢流堰；3、泥沙收集装置；31、第一板体；32、第二板体；33、第三板体；34、开口；
27.x、长度方向；y、宽度方向；z、深度或高度方向。
具体实施方式
28.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.如图1所示，本公开提供了一种生态截留堰，包括水渠1、溢流堰2以及泥沙收集装
置3；水渠1设于农田内用于供下雨时农田内的泥沙混合流体流至水渠1内；水渠1内设有溢流堰2，且溢流堰2设于水渠1的底部，溢流堰2的两侧壁与水渠1的内侧壁接触，使得进入至水渠1内的泥沙混合流体聚集在入水端11与溢流堰2之间并沉淀出颗粒状的泥沙，以防止附着肥料等物质的泥沙在水流的协同下一同流入湖泊造成湖泊污染，且可以避免泥沙大量涌入湖泊中造成堆积。此外，水渠1内还设置有泥沙收集装置3，用于将水渠1底部沉淀的泥沙进行收集，以提取泥沙中的营养物质以循环再利用。
31.本文所指的泥沙混合流体主要包括雨水等水流、农田的土壤、土壤内的泥沙以及农田中施的肥料等营养物质的混合物。沉淀处的颗粒状的泥沙包括土壤、泥沙以及附着或混合在土壤或泥沙中的肥料等营养物质。
32.具体的，如图1所示，水渠1的一端形成为入水端11，以使农田内的泥沙混合流体经入水端11流至水渠1内；水渠1的另一端形成为出水端12。示例性的，对照图1所示的纸面方向，可以为水渠11的左端形成入水端11，右端形成出水端12；或者，水渠12的左端形成出水端12，右端形成入水端11。
33.在水渠1的宽度方向(如图1所示的y方向)上，水渠1的纵截面(沿着如图1所示的y方向的截面)为u型，即如图1所示，水渠1包括底壁、设于底壁两侧的两个侧壁，且两个侧壁均垂直于底壁使得水渠1形成如图1所示的u型结构，或者两个侧壁均相对于底壁倾斜设置且两个侧壁远离底壁的一侧背离彼此设置，以使得水渠1沿着其宽度方向(如图1所示的y方向)的截面为梯形，水渠1用于过水或者储水。
34.另外，水渠1可以采用混凝土等浇筑而成或者水渠1可以采用合金或者塑料制成，具体的水渠1的制作材料和工艺不做限定。
35.如图1所示，溢流堰2设于水渠1的内底壁上使得溢流堰2的底部与水渠1的内底壁之间贴合，且溢流堰2的两侧壁与水渠1的内侧壁接触，从而使得溢流堰2刚好与水渠1的内腔形状配合后卡设在水渠1内，进而能够将进入至水渠1内的泥沙混合流体聚集在入水端11与溢流堰2之间并沉淀出颗粒状的泥沙，避免泥沙随着水流流向出口端12并随后流至湖泊造成污染。
36.如图1所示，泥沙收集装置3位于水渠1内，且设于水渠1的底部，泥沙收集装置3位于溢流堰2靠近入水端11的一侧，即泥沙收集装置3设在入水端11与溢流堰2之间，从而用于收集入水端11与溢流堰2之间聚集的泥沙混合流体中沉淀出来的泥沙，进而可以对该泥沙进行提取，以将混合或者附着在泥沙上的营养物质提取出来作为肥料再利用，以节省肥料成本。示例性的，本实施例中，水渠1的左端为入水端11，右端为出水端12，因此，泥沙收集装置3设于溢流堰2的左侧。
37.一种实施例中，溢流堰2可以设置为一个，一个溢流堰2设于水渠1内远离入水端11的一侧，以使得溢流堰2与入水端11之间的水渠1可以存储或聚集较多的泥沙混合流体，使得大量的泥沙混合流体聚集在入水端11与溢流堰2之间，以便将泥沙混合流体中的泥沙沉积到水渠底部。
38.另一实施例中，当泥沙混合流体在水渠1内的汇入量过大时，可以在水渠1内设置多个溢流堰2，多个溢流堰2沿着入水端11至出水端12的方向间隔设置，即沿着如图1所示的x方向设置，从而使得水渠1的入水端11与出水端12之间通过溢流堰2分隔形成多个存储空间，使得进入到每个存储空间内的泥沙混合流体在相应的存储空间内有效沉淀。
39.如图1所示，根据本公开的一种实施例，沿水渠1的深度方向(如图1所示的z方向)，溢流堰2的高度(如图1所示的z方向)小于水渠1的深度(如图1所示的z方向)，使得当泥沙混合流体的汇入量过大时，泥沙混合流体可以溢过前一溢流堰2流向下一个溢流堰2与前一个溢流堰2之间的水渠1内进行泥沙沉淀。
40.具体的，水渠1的高度以及宽度等尺寸可以根据农田周围环境以及汇入的泥沙混合流体的水流大小而定。示例性的，水渠1的宽度可以设置为30厘米至100厘米之间，水渠1的深度可以设置为50厘米至100厘米之间，溢流堰2的宽度可以设置为30厘米至100厘米之间，溢流堰2的高度可以设置为45厘米至90厘米之间。
41.根据本公开的一种实施例中，沿着入水端11至出水端12的方向，多个溢流堰2的高度(沿着图1所示的z方向的尺寸)逐渐减小，使得入水端11与相邻的溢流堰2之间的水1渠内可以聚集较多的泥沙混合流体，进而对泥沙混合流体中的泥沙进行有效沉淀。
42.一种实施例中，溢流堰2可以为不透水结构，使得流入水渠1内的水首先聚集到入水端11与靠近入水端11的溢流堰2之间进行泥沙沉淀，而当泥沙混合流体的汇入量过大时，泥沙混合流体可以直接溢过溢流堰2流至下一个溢流堰2与该溢流堰2之间，并在这两个溢流堰2之间的水渠1内聚集进行沉淀，以此类推，可以根据泥沙混合流体的汇入量适应选择设置的溢流堰2的数目。或者，另一实施例中，溢流堰2可以为透水结构，比如可以设置溢流堰2上开设有过水孔，过水孔的孔径小于泥沙的粒径，以阻挡泥沙穿过溢流堰2，但允许水流穿过溢流堰2流至水渠1的出水端12。
43.如上文所述，溢流堰2沿着水渠1的长度方向间隔设置有多个，因此为了有效收集各相邻的溢流堰2之间的水渠1内沉积的泥沙，可以设置泥沙收集装置3包括多个，使得靠近入水端11的溢流堰2与入水端11之间、两个相邻的溢流堰2之间、靠近出水端12的溢流堰2与出水端12之间中的至少一个位置上设置有泥沙收集装置3，从而快速有效收集泥沙。
44.比如，当雨量较小时，形成的地表水流很小，携带的泥沙不多，水流流至入水端11后，雨水透过溢流堰2的堰体而流走，泥沙则被溢流堰2阻挡，同时也阻挡了附着在泥沙上的养分。
45.当雨量较大时，将形成地表径流，裹挟大量泥沙和养分，水流汇集后，溢流堰2有透水能力，但透水速度小于汇集速度，水渠1中的水位将慢慢升高，直到漫过溢流堰2的堰顶。此时地表径流的流动势能已大大减弱，经过生态截留堰的雨水再次冲刷地表泥沙的能力就会极大削减。另外水渠1里的水，形成了一定的深度，其水流速度将沿纵向梯度减小，雨水中裹挟的泥沙由于重力作用，在水流速减小后会慢慢沉降到水渠1的底部，泥沙沉降的同时，会吸附很多颗粒状的营养物质一同沉淀。
46.最终经过生态截留堰的农田雨水，其大部分泥沙会沉降于水渠1的底部，并且这些泥沙含有大量的营养物质。这些泥沙此时存在于泥沙收集装置3内，只要将泥沙收集装置3取出，就可以很方便的获得富含营养物质的泥沙，这些泥沙可以回用到农田，一是作为补充土壤源，二是作为肥料源。最后将泥沙收集装置3放回水渠1底部即可，作为下一次收集泥沙用。
47.本实施例中，溢流堰2的材料可以为空心砖、实心砖或者多孔透水砖或者其他形式的砖。溢流堰2的截面形状可以为矩形、三角形、梯形或者其他任意形状。
48.如图1所示，每个泥沙收集装置3均包括第一板体31、第二板体32和第三板体33，第
一板体31设于水渠1的内底壁上，第二板体32和第三板体33分设于第一板体31的两侧，第一板体31、第二板体32以及第三板体33依次连接形成u型结构以与水渠1的内腔轮廓相匹配，从而使得泥沙收集装置3刚好贴合放置在水渠1内，且u型结构的开口34背离水渠1的内底壁，从而使得泥沙可以沉积在泥沙收集装置3内。
49.沿水渠1的深度方向，泥沙收集装置3的高度小于或等于水渠1的深度。
50.为了方便从水渠1内拿出泥沙收集装置3，可以在每个泥沙收集装置3上设置有握持部；握持部包括两个，两个握持部沿入水端11至出水端12的方向间隔设置，以方便操作人员手持握持部从而将泥沙收集装置3从水渠1内拿出进而倒出泥沙进行收集提取再利用。
51.本实施例，泥沙收集装置3、溢流堰2均浇筑成型于水渠1内。也可以单独成型泥沙收集装置3和溢流堰2，然后将泥沙收集装置3和溢流堰2分别放置在水渠1内的相应位置。
52.综上，本实施例提供的生态截留堰，其结构简单，仅包含3个部分，水渠1、溢流堰2和泥沙收集装置3，且每个部分都容易安装。
53.另外，本实施例的生态截留堰的制作成本低廉，且溢流堰2和泥沙收集装置3的原材料简单易得。普适性强，可以根据农田大小和类型来定做生态截留堰，使其适用于各种大小类型的农田。操作简便，只需将泥沙收集装置3取出，就可以得到富含养分的截留泥沙，放回后可以再次收集。
54.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。