一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统和方法
【专利摘要】本发明涉及一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统和方法，包括：位于上游的粗泥沙去除区，粗泥沙去除区的下游设置细泥沙去除区，细泥沙去除区的下游设置二次沉淀区，二次沉淀区连接清水出口；细泥沙沉淀区由上游依次设置水生植物絮凝带、细泥沙沉降带、水力搅动带，所述水生植物絮凝带种植水生植物；所述水力搅动带设置多个阻水物和多个构造物。本发明采用的生物去除细泥沙和水力搅动的设施和方式，在去除粗泥沙之后将细泥沙也予以去除，使水流更加清澈。所述的方法使用生物去泥沙的方式，所述的系统可以利用当地的自然环境和资源，以尽可能保持原生态环境为前提，设置一些人工设施，利用这些水景观对水流中的泥沙进行处理，达到清除泥沙的作用。
【专利说明】一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统和方法，是一种水处理的系统和方法，是一种环保的湿地水沙调控系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着经济社会快速发展，生态友好型社会建设的深入，城市景观生态质量成为社会日益关注的焦点问题。但由于水土流失造成的“水浑”，严重限制了河流生态和景观功能。主要是由于河流高含沙一方面造成的耗氧增加，降低河道自净能力，另一方面泥沙通过吸附、解吸作用及其运动共同影响着污染物的赋存状态，从而影响着水体环境质量的变化。同时水色浑浊严重影响城区湿地、公园等景观水体功能。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统和方法。所述系统和方法综合利用物理、化学、水动力学、生物学等原理对含沙水流进行调控和处理，降低水中的含沙量，清除水中的悬浮物质，形成清澈景观水流。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统，包括:位于上游的粗泥沙去除区，所述的粗泥沙去除区出口设置产生跌水的粗泥沙沉淀溢流堰，所述的粗泥沙去除区由 多条沉沙条渠构成，所述的粗泥沙沉淀溢流堰上游端设置粗泥沙冲沙闸，所述的粗泥沙去除区的下游设置细泥沙去除区，所述细泥沙去除区的下游设置二次沉淀区，所述的二次沉淀区连接清水出口 ；所述的细泥沙沉淀区由上游依次设置水生植物絮凝带、细泥沙沉降带、水力搅动带，所述的水生植物絮凝带和细泥沙沉降带的底部沿岸设置细泥沙冲沙渠道和横向冲沙槽，所述的横向冲沙槽与细泥沙冲沙渠道连接，所述细泥沙沉淀带与水力搅动带之间设置产生跌水的细泥沙沉淀溢流堰，所述的细泥沙沉淀溢流堰与细泥沙冲沙渠道的连接处设置细泥沙冲沙闸；所述水生植物絮凝带种植水生植物；所述水力搅动带设置多个阻水物和多个构造物；所述的二次沉淀区的水面宽度大于粗泥沙去除区和细泥沙去除区。
[0005]一种使用上述系统的对含沙水流进行处理的泥沙去除方法，所述方法的步骤如下:
所述的方法包括去泥沙过程和冲沙过程；
去泥沙过程:
引入水流的步骤:用于根据出口清水的需要引入带有泥沙的水流进入泥沙去除系统；去除粗泥沙的步骤:利用沉沙池原理，用于通过降低水流流速使水流中大颗粒的粗泥沙在粗泥沙去除区沉入水底；
去除细泥沙的步骤:用于通过生物、水动力的方式将水流中的细小颗粒的细泥沙在细泥沙去除区和二次沉淀区中沉入水底；
清水流出的步骤:用于经过粗泥沙和细泥沙的去除，干净的清水流出泥沙去除系统；冲沙过程:
放水 的步骤:用于由上游至下游依次打开各个水堰的冲沙闸，使水底淤泥裸露；
水枪冲沙的步骤:用于依次从上游至下游使用高压水枪将裸露的水底表面的泥沙冲如各个冲沙渠道，使泥沙随水流由冲沙渠道流向下游聚集并清除；
所述的去除细泥沙的步骤包括如下子步骤:
生物作用细泥沙的子步骤:用于在水生植物絮凝带，水生植物对水流中的细颗粒泥沙产生三种作用:
去静电荷作用:水生植物及其间微生物的生命活动释放的有机物与带电泥沙颗粒相互作用，将细颗粒上带有的静电荷去除，使细颗粒之间不再由于之间的静电荷而互相排斥，便于细颗粒聚集为大颗粒；
聚集作用:水生植物及其间微生物的分泌物产生胶结作用，将多个细颗粒凝结为大颗
粒;
吸附作用:水生植物表面吸附细颗粒，直接减少水中的细泥沙；
细泥沙沉降的子步骤:用于凝结为大颗粒的细泥沙在细泥沙沉降带沉入水底；
水力搅动的子步骤:用于使用阻水物加速水流的流速，并使用构造物是水流产生落差，以此在水流中产生搅动作用，使水流中不易沉淀的网状絮凝物破碎，同时增加细泥沙颗粒的碰撞絮凝机会，促使细颗粒进一步凝结；
二次沉降的子步骤:用于经过水力搅动的细颗粒凝结为大颗粒后，在二次沉淀区沉降。
[0006]本发明产生的有益效果是:本发明采用的生物去除细泥沙和水力搅动的设施和方式，在去除粗泥沙之后将细泥沙也予以去除，使水流更加清澈。所述的方法使用生物去泥沙的方式，不添加任何化学药品，对生态环境不会产生任何负面效应。所述的系统可以利用当地的自然环境和资源，以尽可能保持原生态环境为前提，不破坏当地的环境，适当的设置一些人工设施，形成近似于天然的水景观，利用这些水景观对水流中的泥沙进行处理，达到清除泥沙的作用，同时降低了湿地水沙调控的成本，一举多得。由于水流清澈，使水环境质量获得改变，水生物耗氧趋于平衡，水生态良性循环，水中物种趋于丰富，同时有效的抑制了富营养化引起的藻类爆发。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0008]图1是本发明的实施例一所述系统的示意图；
图2是本发明的实施例八所述方法的流程图。
【具体实施方式】
[0009]实施例一:
本实施例是一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统，如图1所示。本实施例包括:位于上游的粗泥沙去除区1，所述的粗泥沙去除区出口设置产生跌水的粗泥沙沉淀溢流堰3，所述的粗泥沙去除区由多条沉沙条渠2构成，所述的粗泥沙沉淀溢流堰上游端设置粗泥沙冲沙闸6，所述的粗泥沙去除区的下游设置细泥沙去除区，所述细泥沙去除区的下游设置二次沉淀区7，所述的二次沉淀区连接清水出口 8。所述的细泥沙沉淀区由上游依次设置水生植物絮凝带501、细泥沙沉降带502、水力搅动带503，所述的水生植物絮凝带和细泥沙沉降带的底部沿岸设置细泥沙冲沙渠道505和横向冲沙槽506，所述的横向冲沙槽与细泥沙冲沙渠道连接，所述细泥沙沉淀带与水力搅动带之间设置产生跌水的细泥沙沉淀溢流堰6，所述的细泥沙沉淀溢流堰与细泥沙冲沙渠道的连接处设置细泥沙冲沙闸11。所述水生植物絮凝带种植水生植物。所述水力搅动带设置多个阻水物10和多个构造物9。所述的二次沉淀区的水面宽度大于粗泥沙去除区和细泥沙去除区。
[0010]本实施例所述的系统是一种综合利用物理、化学、水动力学、生物学等原理对含沙水流进行处理，形成清澈景观水流的综合设施，可以使用在各种环境下的湿地改造上，特别是城市的水景观的改造和建设。利用当地的自然环境和资源，增加一些人工的设施，就可以产生明显的效果，使水流变得十分清澈。
[0011 ] 本实施例所述的粗泥沙和细泥沙是相对而言的，粗颗粒泥沙指可以通过沉沙池去除的大于0.05毫米的沙粒，这部分泥沙由于粒径较大，在重力作用易于沉降；细颗粒泥沙指粒径小于0.05毫米以下的泥沙颗粒，这部分泥沙由于粒径很小，受布朗运动、电荷吸引与排斥等作用的影响明显，很难以单粒的形式沉降。
[0012]本实施例所述的系统包括粗泥沙去除区、细泥沙去除区两部分。其中粗泥沙去除区主要利用沉沙池原理进行设计，包括引水设施、泥沙沉淀池、水力冲沙设施。细泥沙去除区主要利用细泥沙絮凝沉淀机理进行设计，是本实施例的核心部分，主要包括水生植物絮凝带、细泥沙沉淀带、水力搅动带、二次沉淀区，以及人工-水力冲沙设施。
[0013]整个系统根据当地的地 形地貌的具体情况进行设计。系统的入水量根据流出系统的清澈水量，利用水动力学进行计算确定。当入水量与当地湿地或河道的水量近似相等时，可以直接利用原有的水道，当入水量小于当地湿地或河道的水量时，则需要另外修筑引水渠，将多余的水量引至下游河道中。
[0014]粗泥沙去除区一般设置在水面较为宽阔、流速较低的河道或湿地水面，水深相对于细泥沙去除区要深一些，一般水深设置在3-5米。一般由多个箱体组成，箱体的数量及具体尺寸根据冲沙时所需的水力学条件和沉沙容积等条件确定。在实际工程中在不改变其沉沙所需的水力学条件的基础上，常对沉沙箱的排列进行了美化和修饰，以获得水景观的效
果O
[0015]与粗泥沙去除区衔接的是细泥沙去除区。两者之间通常设置溢流堰，以产生跌水，上下游之间产生明显的落差，一方面可以增加水景观效果，同时使上游的粗泥沙去除区水深增加，下游的细泥沙去除区的水深减小。
[0016]细泥沙去除区的水深一般较浅，通常在一米以下。该区域可以分为三个部分:位于细泥沙去除区上游的水生植物絮凝带、中游的细泥沙沉淀带和下游的水力搅动带。
[0017]细泥沙去除区的上游种植水生植物。选取种植水生植物种类需符合当地的地域特点，适应当地的生态环境，例如:芦苇、蒲草、荷花等挺水植物。水生植物对水体悬浮泥沙具有去除效果，研究表明挺水植物的去除效果大于浮叶植物和沉水植物。水生高等植物同时通过抑制底层沉积物再悬浮不仅保证了浅水区域的透明度而且还抑制了由于底层悬浮领粒物再悬浮带来的底层氮磷营养物的上浮，有利于减弱水体营养负荷，防止藻类爆发。同时，室内实验表明交错布设的柔性植物坝通过减小水流剪切应力增加细颗粒泥沙的絮凝沉降作用。此外，交错布设的水生植物带可以均匀恒定的向水中释放生物活动产生的有机物，减少细颗粒的静电排斥作用，增加絮凝。
[0018]所述的细泥沙沉降带是一片较为宽阔的水面，水流流速较低，有利于水中絮凝颗粒的增长和沉降。
[0019]所述的水力搅动带的作用有二:其一是破坏在水生植物絮凝带501、细泥沙沉降带502中产生的不易沉降的网状絮凝物结构，为细泥沙颗粒的再次絮凝创造条件；其二是增加细泥沙颗粒的碰撞机会，促进细泥沙颗粒絮凝。
[0020]水力搅动带可设置阻水物,挤占水道,改变水流方向和加速水流的流速。阻水物可以因地制宜，使用当地现有大块的石头，随机排列，形成复杂弯曲水道。水力搅动带还可以人工设置构造物，例如水堰和弯曲的水渠，形成带有跌水的弯曲渠道，使水流在弯曲渠道中反复相互冲击，产生湍流，产生搅动作用。
[0021]为了便于清沙，在细泥沙去除区的一侧或两侧设置沿岸的细泥沙冲沙渠道，同时设置与水流方向大致垂直的横向清沙槽，清沙槽的一端或两端与细泥沙冲沙渠道连接。
[0022]二次沉淀区是一个更为广大的水面，其面积应当超过细泥沙沉淀带。水深较浅，一般在一米以下。为便于清沙，也可以在二次沉淀区底部修建与细泥沙去除区类似的纵横清沙道、槽。
[0023]为了便于清沙 ，在细泥沙去除区中的各个溢流堰的上游一侧都要建造冲沙闸。冲沙时，开放冲沙闸，将水堰中的聚集的水放至下游，使水底裸露出来，以便进行清沙作业。清沙作业可以使用人工操作的高压水枪，冲洗水底。将泥沙冲入横向冲沙槽，最终经细泥沙冲沙渠道流走。
[0024]冲洗出来的泥沙一般有两种方式排出。一种是利用原有河道。一些湿地沉沙过程可以利用河道曲折部分进行改造，在保留原有河道的情况下，仅在弯曲部分形成湿地沉沙，所排出的泥沙则可以直接利用原河道中水流排入自然界。另一些沉沙工程，完全利用了原有的河道，因此需要在原有河道边建立专门用于河流流动的人工渠道。冲沙闸通常情况下可以将冲沙的水流直接引入河道或人工水渠中，使冲出的泥沙随河水流走。
[0025]实施例二:
本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于沉沙条渠的细化。本实施例所述的沉沙条渠的平面形式根据园林设计的水景观要求，可以是湖泊型、条带型、梭型中的一种。
[0026]本实施例所述的沉沙条渠构成沉沙池。沉沙池是水库等水利工程中常见的构造物，已经形成标准化的设计。本实施例创造性的将通常用于水库等大型水利工程的沉沙池用于湿地的沉沙。
[0027]沉沙池通常分出多条水道，水道末端与溢流堰之间的底部有渠道与冲沙闸连接。分为多条水道的目的是:在冲沙时可以利用有限的冲沙水流在水道的束窄作用下有充足的水流用于排沙。因为水面太宽，冲沙和挟沙能力很小。
[0028]本实施例虽然只列举了三种沉沙条渠的平面形式，在实际设计中可以使用更多的平面形式，在保持水力学性质变化不大的条件下，从园林设计的角度，可以实现多种的变形排列，使沉沙条渠既有工程作用又与周围环境和谐相融，体现人工环保工程融入自然的生态美I?景观。
[0029]实施例三:
本实施例是实施例一的改进，是实施例一的关于水生植物絮凝带的细化。本实施例所述的水生植物絮凝带所种植的植物根据园林设计的要求，按直线，或者圆弧线，或者曲线排列种植。
[0030] 水生植物通常是随意的生长在适合繁殖的地方，而本实施例是为了利用水生植物的沉沙作用是种植的，因此，不能随意的任其生长，必须种植在必要的地方，所种植的水生植物的排列也必须符合水力学性质。按直线排列:沿垂直水流的方向直线排列水生植物。例如:每隔7-8m布设0.5m宽水生植物种植带。种植带可以根据地形和来水情况布设成直线、弧形或S型曲线等。水生植物种植的形状吃考虑水力学性质变化不大条件下，从园林设计的角度，对植物的种植加以美化，加强景观功能。
[0031]实施例四:
本实施例是实施例三的改进，是实施例三的关于水生植物絮凝带的细化。本实施例所述的水生植物絮凝带所种植的植物是适合当地生长环境的挺水植物。
[0032]本实施例所述的“适合当地生长环境”指的是:适应当地气候、土壤和水质环境生长的植物。例如广泛适应各地气候的芦苇、蒲草，适应中低纬度生长的荷花等。
[0033]实施例五:
本实施例是实施例四的改进，是实施例四的关于挺水植物的细化。本实施例所述的挺水植物是芦苇。
[0034]实施例六:
本实施例是实施例一的改进，是实施例一的关于水力搅动带的细化。本实施例所述的水力搅动带中的阻水物为石头。
[0035]阻水物可以是阻水墩等专门人工制造的钢筋水泥构筑物，但为了使水景观看起来更为自然，使用原生态的石头作为阻水物效果更好。
[0036]实施例七:
本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于水力搅动带的细化。本实施例所述的水力搅动带中的构造物是与建筑物结合的弯曲水道，以及产生跌水的溢流堰。
[0037]在湿地的水道上为了增加景观效应，常设计一些建筑物，例如水榭或廊桥。可以利用这些建筑物附加一些构筑物产生水流的搅动，这样既可以避免构筑物对园林产生突兀的感觉，又可以起到沉沙工程的效果，一举两得。
[0038]将建筑物设计为曲折的水道，并在水道上设置多个溢流堰，使水流在弯曲的流动和跌水中产生搅动作用，同时在跌水中使人感觉水流的清澈，给人以美感。
[0039]实施例八:
本实施例是一种使用实施例一系统的对含沙水流进行处理的泥沙去除方法，方法的流程如图1所示。本实施例所述方法的步骤如下:
本实施例所述的方法包括去泥沙过程和冲沙过程。去泥沙过程是长时间运行的过程，在这一过程中基本不需要人工干预。而冲沙过程则相当于一个对系统的维护过程，将淤积在道槽中的泥沙清除。冲沙的作业的主要限制条件为冲沙水量。只要水量条件满足，均可进行。由于实施例所述的系统本身是一个水景观，所以去泥沙过程可以根据水量条件和景观需求进行调整。
[0040]去泥沙过程:
引入水流的步骤:用于根据出口清水的需要引入带有泥沙的水流进入泥沙去除系统。引入的水量根据原有河道或湿地水量，以及清水出水量而确定。过多或过少一般不会引起水生植物的死亡，但会致使系统的水力学条件和生态产生变化，削弱去泥沙作用。
[0041]去除粗泥沙的步骤:用于利用沉砂池原理，通过降低水流流速使水流中大颗粒的粗泥沙在粗泥沙去除区沉入水底。上游来水进入粗泥沙去除区后，由于水面变宽，水流流速下降，水流的挟沙能力降低。同时，由于水流流速变慢，使得泥沙颗粒有较长的时间沉降，使得较粗的泥沙颗粒通过沉降从水流中除去。
[0042]去除细泥沙的步骤:用于通过生物、水动力的方式将水流中的细小颗粒的细泥沙在细泥沙去除区和二次沉淀区中沉入水底。
[0043]去除细泥沙的步骤包括如下子步骤:
生物作用细泥沙的子步骤:用于在水生植物絮凝带，水生植物对水流中的细颗粒泥沙产生三种作用:
去静电荷作用:水生植物及其间微生物的生命活动释放的有机物与带电泥沙颗粒相互作用，使细颗粒之间不再由于之间的静电荷而互相排斥，便于细颗粒聚集为大颗粒。在水生植物周围由于寄生作用，会比没有水生植物的区域有更多的微生物繁殖，这些微生物的生命活动广生的有机质可以有效减少带电泥沙颗粒的电荷。
[0044]聚集作用:水生植物及其间微生物的分泌物产生胶结作用，将多个细颗粒凝结为大颗粒。水生植物和周围的微生物在生长过程中会产生大量的分泌物，这些有机物具有胶结泥沙细颗粒作用。
[0045]吸附作用:水生植物表面吸附细颗粒，直接减少水中的细泥沙。水生植物的茎叶表面本身具有吸附作用，可以大量的吸附泥沙细颗粒。
[0046]水生植物去泥沙在本步骤中产生十分重要的作用。泥沙对湿地水环境过程的影响主要是由于泥沙的主要成分是矿物质，特别是悬移质对氮磷有机污染物具有较好的吸附效果，植物通过拦截泥沙不仅维护了湖泊河流的泥沙淤积以及环境容量而且自身也对污染物具有一定的吸收同化作用。水生高等植物或沉水植物通过抑制底层沉积物再悬浮不仅保证了浅水区域的透明度而且还抑制了由于底层悬浮领粒物再悬浮带来的底层氮磷营养物的上浮，有利于减弱水体营养负荷，防止藻类爆发。室内实验表明，交错布设的柔性植物坝更加有利于阻水和固沙，坝越长种植密度越大阻水效果越好，植物固沙的原理主要也是通过减小水流剪切应力、降低输移比起到拦截固定泥沙的作用。植物干、枝、叶的分流阻滞性能可以分散股流，降低水流对沟床的冲刷。
[0047]细泥沙沉降的子步骤:用于凝结为大颗粒的细泥沙在细泥沙沉降带沉入水底。在水生植物去电荷和分泌物胶结的共同作用下，泥沙的细颗粒聚集为较大的颗粒，在水流较平缓的细泥沙沉降带沉淀下来。而一些颗粒絮凝为网状等松散、不利于沉降的结构则通过下游水力搅动区破坏后，通过二次沉淀区沉降进行沉降后去除。
[0048]水力搅动的子步骤:用于使用阻水物加速水流的流速，并使用构造物使水流产生落差，以此在水流中产生搅动作用，使水流中不易沉淀的网状絮凝物破碎，同时增加细泥沙颗粒的碰撞絮凝机会，促使细颗粒进一步凝结。阻水物一方面使水道变得狭窄，另一方面使水流方向不断的改变。狭窄的水道使水流变得湍急，不断改变的水流方向使水流内产生旋流和相互冲击，其作用是将水流产生搅动。水流的搅动，使水生植物的分泌物与细泥沙颗粒再次充分混合，剩余的细颗粒再次凝结为大颗粒沉淀。水流搅动的另一个作用是破碎不易沉降的网状絮凝物。这些网状絮凝物体积虽大，但比重与水相近，容易悬浮在水中不易沉降。经过水流搅动是网状絮凝物破碎，然后再在水流的搅动下与水中的生物分泌物结合形成较大颗粒。
[0049]二次沉降的子步骤:用于经过水力搅动的细颗粒凝结为大颗粒后，在二次沉淀区沉降。二次沉淀区通常是一个水面宽阔且落差较小的区域，这个区域水流平静，可以使聚集为较大颗粒的泥沙沉淀。通过二次沉淀，水中的粗细泥沙基本清除，水流澄清。
[0050]清水流出的步骤:用于经过粗泥沙和细泥沙的去除，干净的清水流出泥沙去除系统。清洁的水流可以引入人工水景观中，或直接在河道中流动，产生清洁干净的河流景观，给人以美好的印象。同时由于水流清洁，可以是下游的生态环境得到良好的循环，而不会产生负面的环境效果。
[0051]冲沙过程:
放水的步骤:用于由上游至下游依次打开各个水堰的冲沙闸，使水底淤泥裸露。
[0052]清理的步骤:用于依次从上游至下游使用人工或机械、高压水枪将裸露的水底表面的泥沙清理，或冲入各个冲沙渠道，使泥沙随水流由冲沙渠道流向下游聚集并清除。
[0053]冲沙的过程是系统维护过程。冲沙由上游开始，首先对粗泥沙去除区进行清沙作业。打开粗泥沙冲沙闸，将粗泥沙去除区水堰中水放出，使粗泥沙去除区底部的淤积泥沙裸露出来，然后在人工和机械的配合下利用冲沙水流将淤积泥沙通过冲沙闸排除系统之外，从而实现该区域的清理和 冲洗。
[0054]粗泥沙去除区的冲泥沙完成后，则关闭该区的冲沙闸，待该区域出流溢流堰正常出水后，开启细泥沙去除区的细泥沙冲沙闸。当细泥沙去除区的水位下降至底面裸露时，使用高压水枪冲洗底面的细泥沙,将细泥沙冲洗至横向冲沙槽中，并通过横向冲沙槽使泥沙进入细泥沙冲沙渠道中，并汇集到细泥沙冲沙渠道从冲沙闸排出系统外。
[0055]最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案(比如整个系统的排列方式、步骤的先后顺序等)进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种对含沙水流进行处理的泥沙去除系统，包括:位于上游的粗泥沙去除区，所述的粗泥沙去除区出口设置产生跌水的粗泥沙沉淀溢流堰，所述的粗泥沙去除区由多条沉沙条渠构成，所述的粗泥沙沉淀溢流堰上游端设置粗泥沙冲沙闸，其特征在于，所述的粗泥沙去除区的下游设置细泥沙去除区，所述细泥沙去除区的下游设置二次沉淀区，所述的二次沉淀区连接清水出口 ；所述的细泥沙沉淀区由上游依次设置水生植物絮凝带、细泥沙沉降带、水力搅动带，所述的水生植物絮凝带和细泥沙沉降带的底部沿岸设置细泥沙冲沙渠道和横向冲沙槽，所述的横向冲沙槽与细泥沙冲沙渠道连接，所述细泥沙沉淀带与水力搅动带之间设置产生跌水的细泥沙沉淀溢流堰，所述的细泥沙沉淀溢流堰与细泥沙冲沙渠道的连接处设置细泥沙冲沙闸；所述水生植物絮凝带种植水生植物；所述水力搅动带设置多个阻水物和多个构造物；所述的二次沉淀区的水面宽度大于粗泥沙去除区和细泥沙去除区。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的沉沙条渠的平面形式根据园林设计的水景观要求，可以是湖泊型、条带型、梭型中的一种。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的水生植物絮凝带所种植的植物根据园林设计的要求，按直线，或者圆弧线，或者曲线排列种植。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的水生植物絮凝带所种植的植物是适合当地生长环境的挺水植物。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的挺水植物是芦苇。
6.根据权利 要求1所述的系统，其特征在于，所述的水力搅动带中的阻水物为石头。
7.根据权利要求1-6所述的系统，其特征在于，所述的水力搅动带中的构造物是与建筑物结合的弯曲水道，以及产生跌水的溢流堰。
8.一种使用权利要求1所述系统的对含沙水流进行处理的泥沙去除方法，所述方法的步骤如下: 所述的方法包括去泥沙过程和冲沙过程； 去泥沙过程: 引入水流的步骤:用于根据出口清水的需要引入带有泥沙的水流进入泥沙去除系统；去除粗泥沙的步骤:用于利用沉砂池原理，通过降低水流流速使水流中大颗粒的粗泥沙在粗泥沙去除区沉入水底； 去除细泥沙的步骤:用于通过生物、水动力的方式将水流中的细小颗粒的细泥沙在细泥沙去除区和二次沉淀区中沉入水底； 清水流出的步骤:用于经过粗泥沙和细泥沙的去除，干净的清水流出泥沙去除系统； 冲沙过程: 放水的步骤:用于由上游至下游依次打开各个水堰的冲沙闸，使水底淤泥裸露； 清理的步骤:用于依次从上游至下游使用人工或机械、高压水枪将裸露的水底表面的泥沙清理，或冲入各个冲沙渠道，使泥沙随水流由冲沙渠道流向下游聚集并清除； 其特征在于，所述的去除细泥沙的步骤包括如下子步骤: 生物作用细泥沙的子步骤:用于在水生植物絮凝带，水生植物对水流中的细颗粒泥沙产生三种作用: 去静电荷作用:水生植物及其间微生物命活动释放的有机物与带电泥沙颗粒相互作用，将细颗粒上带有的静电荷去除，使细颗粒之间不再由于之间的静电荷而互相排斥，便于细颗粒聚集为大颗粒； 聚集作用:水生植物及其间微生物的分泌物产生胶结作用，将多个细颗粒凝结为大颗粒; 吸附作用:水生植物表面吸附细颗粒，直接减少水中的细泥沙； 细泥沙沉降的子步骤:用于凝结为大颗粒的细泥沙在细泥沙沉降带沉入水底； 水力搅动的子步骤:用于使用阻水物加速水流的流速，并使用构造物是水流产生落差，以此在水流中产生搅动作用，使水流中不易沉淀的网状絮凝物破碎，同时增加细泥沙颗粒的碰撞絮凝机会，促使细颗粒进一步凝结； 二次沉降的子步骤:用于经过水力搅动的细颗粒凝结为大颗粒后，在二次沉淀区沉降。
【文档编号】C02F9/14GK103964650SQ201410224359
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】龚家国, 王浩, 王英, 韩振华 申请人:中国水利水电科学研究院