一种富营养化供水水库水质改善方法与流程

文档序号:17385983发布日期:2019-04-13 00:10阅读:530来源:国知局

本发明属于水体富营养化治理的技术领域,具体涉及一种富营养化供水水库水质改善方法。



背景技术:

当前水库富营养化治理、生态修复等方面使用植物浮床来改善水质的项目较多,尤其是自由落差很大的水体(水库)沉水植物无法恢复时,开展植物浮床改善水质技术就显得更为重要。传统的植物浮床上一般会种植生命力强,生长速度快的水花生,空心菜等,可在华南地区受虫灾和鱼害的影响非常严重,传统的浮床植物在不使用农药的情况下根本无法存活,而目前的水质改善项目是不允许使用农药的,而且对于一个几千万方甚至几亿立方库容的开敞性水库仅仅通过该方法去除营养盐来达到控制水华的目的从工程的角度上看,投入巨大,建设周期长。

海滨雀稗又称夏威夷草,为禾本科雀稗属植物,原产于热带、亚热带海滨地带,在地区的高尔夫球场被广泛应用,现可训化成很好生长的浮床植物,但由于海滨雀稗叶片翠绿多汁,很容易吸引虫害如夜蛾、地老虎、粘虫等的侵害。

铺地黍为禾本科黍属多年生草本,原产地巴西,现广分布于热带与亚热带,多生长于海边或潮湿之处,其根茎粗壮,生活力甚强。利用其生长特性也可将其可训化成很好生长的浮床植物,但铺地黍是稻纵卷叶螟的寄主,并易感染瘟病、锈病、黑粉病等。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种抗虫、防鱼、抗风,将开敞性水体分割成相对独立的区域,在独立区域内高密度布设植物浮床,可以保证独立区域(供水口)水质安全的富营养化供水水库水质改善方法。

为达到上述目的,本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种富营养化供水水库水质改善装置,设置软体浮墙分隔水体,在分隔出的独立区域内放置植物浮床、在空白区域悬挂聚乙烯网;所述软体浮墙包括浮体、软体墙、配重,软体墙的高度等于水库水深,软体墙上部与浮体固定连接,软体墙下部与配重固定连接;所述净水植物浮床有若干个浮床载体活动连接组成,浮床载体上部间隔种植海宾雀稗与铺地黍,浮床载体下部安装防鱼聚乙烯网,防鱼聚乙烯网的面积大于浮床载体的面积,防鱼聚乙烯网的边缘与浮床载体的周边连接固定;所述聚乙烯网网目大小为2×2mm。使用软体浮墙分可以在较短的时间里将几千万方甚至几亿立方库容的开敞性水库分割出相对独立的区域,在独立区域内布设植物浮床使之与浮游植物在空间位上形成竞争,悬挂的聚乙烯网在水体中经过一段时间会附着大量的附着物;在植物浮床上单独的种植海宾雀稗或铺地黍,虽然能够起到净化水体的作用,但受虫灾影响非常严重,但经过试验发现,如果将植海宾雀稗与铺地黍间隔种植出乎意外的产生了抗虫的效果;将大于浮床载体面积的防鱼聚乙烯网安装在浮床载体下部,这样防鱼聚乙烯网与浮床载体底部保持了一定的空间,将鱼类(主要是食草性鱼类)控制在防鱼聚乙烯网之外从而达到保护植物根系的目的;采用若干个浮床载体组成大面积的净水浮床,第一可以实用于各种面积的水面环境,第二当遇到复杂的环境导致部分浮床载体或植物受损时可单独进行替换或补种,第三由于净水浮床是由多个浮床载体活动连接组成,能够抵御较大的风浪袭击。

进一步地所述软体浮墙将水库的供水口水域与其他水域分隔,分隔出的独立区域内面积不低于1万平方米。以保证供水口区域的水质安全。

进一步地所述植物浮床的安装面积不低于独立区域面积的25%;所述空白区域悬挂的聚乙烯网每片长10m、宽6m,上端连有浮子、下端连有配重,每排按独立区域宽度确定聚乙烯网的片数,排与排间隔5~10m。植物浮床与浮游植物在空间上形成竞争,减少浮游植物光合作用的有效空间从而抑制水华的形成。

进一步地所述软体墙为高密度锦纶布,在锦纶布上开有若干直径1~2cm的孔,水平方向相邻两孔的间距为1~2m,垂直方向相邻两孔的间距为0.5~1m。考虑到水库流场压力因素因此在锦纶布上开孔。

进一步地所述浮床载体用毛竹或两端封闭的空心PVC管扎成5~8×5~10m的矩形浮排,相邻两根毛竹或两端封闭的空心PVC管之间留有5~10mm的间隙。

进一步地所述防鱼聚乙烯网的边长大于浮排边长1~2m。

进一步地所述浮床载体上部间隔种植海宾雀稗与铺地黍,以条幅状形式间隔种植,并将海宾雀稗种植在浮床载体的两边,条幅长度与浮床载体长度相同,条幅宽度为1~2m。经过试验证明,如此宽度的间隔种植,其抗虫效果较好。

进一步地在所述海宾雀稗与浮床载体之间铺设定植聚乙烯网,定植聚乙烯网与浮床载体固定。海宾雀稗的根茎较小,但具有匍匐茎,直接种植在浮床载体上,不易固定,在风力较大时可能整片吹走,故先再种植海宾雀稗的位置固定安装定植聚乙烯网,再种植海宾雀稗,通过其匍匐茎与定植聚乙烯网的缠绕,起到固定作用,由于海宾雀稗种植在浮床载体的两边,同时也就减弱了风力对铺地黍的影响。

进一步地一种使用富营养化供水水库水质改善装置进行改善水质的方法,在供水水库供水口周边设置软体浮墙分隔水体,在分隔出的独立区域内放置植物浮床、在空白区域悬挂聚乙烯网;所述软体浮墙包括浮体、软体墙、配重,软体墙的高度等于水库水深,软体墙上部与浮体固定连接,软体墙下部与配重固定连接;所述净水植物浮床有若干个浮床载体活动连接组成,浮床载体上部间隔种植海宾雀稗与铺地黍,浮床载体下部安装防鱼聚乙烯网,防鱼聚乙烯网的面积大于浮床载体的面积,防鱼聚乙烯网的边缘与浮床载体的周边连接固定;所述聚乙烯网网目大小为2×2mm;定期修剪或更换浮床载体上的植物、打捞聚乙烯网和防鱼聚乙烯网清除网上附着物然后复位。定期修剪或更换浮床上的植物、清除聚乙烯网和防鱼聚乙烯网上附着物然,可将独立区域的水体营养持续不断迁移出去。

进一步地海滨雀稗的种植时间安排在每年的4~6月,铺地黍的种植时间安排在每年的3~5月份,在海宾雀稗与铺地黍生长的第一年冬季对其进行修剪并保留其根部向上6~8cm,昱年冬季将海宾雀稗与铺地黍全部更换;当空白区域悬挂聚乙烯网和浮床载体下部安装的防鱼聚乙烯网每平米附着800~1000g附着物时,将其捞离水体进行高压冲洗,洗净附着物后复位。

有益效果:与现有技术相比,本发明的优点在于:

1)可对较大水域面积的水库的重要部位进行净水处理,工程量小,投资少;

2)间隔种植植海宾雀稗与铺地黍提高了两种植物的抗虫能力;

3)安装在浮床载体下部的聚乙烯网,将食草性鱼类控制在聚乙烯网之外从而达到保护植物根系的目的;

4)随意组合的浮床载体适用于各种面积的水域,在受损时可单独进行替换或补种。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。

以南方某水库为例:该水库集雨面积217平方公里,水面面积16.3平方公里,最大蓄水量为2.58亿立方米,蓝藻呈全库分部,水华经常性发生,严重威胁到供水安全。

实施例1

首先用软体浮墙将该水库取水口分割成2万平方米的独立区域,在该区域布设了约6000平方米的植物浮床,在独立区内的空白区域直接布设聚乙烯网总长4000米,高6米,面积24000平方米。9个月后聚乙烯网附着物达到了每平方米800g,将其打捞出水并进行冲洗,进入冬季对浮床植物进行了修剪,每平方米平均修剪300g,第二年冬季将海宾雀稗与铺地黍全部更换。经检测该区域一年后水质发生根本性转变,各项水化指标都有不同程度的下降,其中TN、NH4-N的降幅最为明显,降幅最大分别为67%和41.1%,透明度提高最大增幅达22.2%,而且在取水口附近没有出现水华。

软体浮墙:浮体为用上蜡帆布包裹泡沫或真空管,软体墙为高密度不透水的锦纶布,高度随水深而定,考虑到水库流场压力因素可在锦纶布的中间位置打孔,孔直径1cm,纵向间距50cm,横向间距150cm,软体墙底部用铁链配重。

浮床载体:将数根8~10寸的毛竹大小头交错设置,用防锈铁丝直接进行捆扎,要求相邻两根毛竹之间留有5mm的间隙,捆扎成5×10m的矩形浮排,然后在竹排的底部布设防鱼聚乙烯网,每幅防鱼聚乙烯网要求6×11m,网目大小为2×2mm,用聚乙烯线将防鱼聚乙烯网的四周与竹排的四个边系在一起,这样防鱼聚乙烯网与竹排底部保持了50厘米的空间,然后在竹排的表面布设3幅定植聚乙烯网,要求将定植聚乙烯网加工成每幅为1×10m,直接铺设在竹排的两边和中间,每两幅之间间隔1m,定植聚乙烯网用铁丝进行固定,最后将海滨雀稗铺种在竹排表面布设的定植聚乙烯网上,铺地黍插种在竹排表面毛竹间隙中。

实施例2

与实施例1基本相同,所不同的是用软体浮墙将该水库的其他水域分割出1万平方米的独立区域,在该区域布设了约2500平方米的植物浮床,在独立区内的空白区域直接布设聚乙烯网总长2000米,高6米,面积12000平方米;软体墙上开孔的直径2cm,孔与孔纵向间距100cm,横向间距200cm;浮床载体用8~10寸的两端密封的空心PVC管捆扎成10×10m的矩形浮排,然后在浮排的底部布设防鱼聚乙烯网,每幅防鱼聚乙烯网要求10.8×10.8m,这样防鱼聚乙烯网与竹排底部保持了40厘米的空间,然后在竹排的表面布设3幅定植聚乙烯网,要求将定植聚乙烯网加工成每幅为2×10m,直接铺设在竹排的两边和中间,每两幅之间间隔2m。

10个月后聚乙烯网着物达到了每平方米900g,将其打捞出水并进行冲洗,进入冬季对浮床植物进行了修剪,每平方米平均修剪350g,第二年冬季将海宾雀稗与铺地黍全部更换。经检测该区域一年后水质,各项水化指标也有不同程度的下降,其中TN降幅为61%、NH4-N降幅为35%,透明度提高最大增幅达20%,而且在该区域没有出现水华。

实施例3

与实施例1基本相同,所不同的是用软体浮墙将该水库的另一片水域分割出2万平方米的独立区域,在该区域布设了约8000平方米的植物浮床,在独立区内的空白区域直接布设聚乙烯网总长6000米,高6米,面积36000平方米;软体墙上开孔的直径1.5cm,孔与孔纵向间距100cm,横向间距100cm。

9个月后聚乙烯网附着物达到了每平方米1000g,将其打捞出水并进行冲洗,进入冬季对浮床植物进行了修剪,每平方米平均修剪350g,第二年冬季将海宾雀稗与铺地黍全部更换。经检测该区域一年后水质,各项水化指标也有不同程度的下降,其中TN降幅为70%、NH4-N降幅为48%,透明度提高最大增幅达28%,而且在该区域没有出现水华。

在相同地区3~11月间,相同的种植面积下对以下几中种植方式进行了种植实验:

①全部种植海滨雀稗;

②全部种植铺地黍;

③海滨雀稗与铺地黍呈条幅状间隔种植,每幅宽度1m;

④海滨雀稗与铺地黍呈条幅状间隔种植,每幅宽度2m;

⑤海滨雀稗与铺地黍呈条幅状间隔种植,每幅宽度3m。

实验结果见表1:

表1不同种植方式下作物患虫害的面积比例

由上述数据得到海滨雀稗与铺地黍间隔种植且相邻的越紧密抗虫效果越好。

本发明按照上述实施例进行了说明,应当理解,上述实施例不以任何形式限定本发明,凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

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