一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床的制作方法

本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床。

背景技术：

近年来，随着我国城市化的快速推进，但是环保配套措施不能有效完善，造成我国大部分城市河道污染严重。为了控制河道水污染，净化水环境，恢复水生态，在环境工程中应用了大量以水生植物为净化主体的净化技术。

生态浮床技术是近年来常见的一种河流水质改善技术。该技术以针对城市河道水体普遍富营养化的问题，利用挺水植物在河道中无土栽培，以水体中氮磷为营养物质，既美化保护生态环境,又带来了一定的社会效益,且成本低。但是，影响本技术使用的因素也较多，如河湖的水文水动力条件、河道通航等，且生态浮床多以挺水植物为主，一般以根部浸入水面以下吸收、吸附或者降解污染物为主，其净化效果远小于沉水植物的净化效果。

另外，由于城市河道两岸多为直立式护岸，一般为干砌石和浆砌石重力式挡墙、混凝土挡墙等。此类型护岸建设时施工方便、造价低、稳定性好，被大量使用，但是其生态效应差，透水性低，基本没有净化效果，不利于其他净化工程的实施。同时，由于受水质较差和水位变化较大影响，不利于沉水植物恢复，生态浮床技术本身净化能力有限，且生态改造难度大，投资高。总体上来讲，城市直立护岸河道水体原位生态净化技术缺乏，效果不佳，存在一定的问题。本发明针对以上问题，设计了一种适用于直立护岸河道的深度可调式沉水植物浮床装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床，本用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床旨在克服沉水植物恢复技术不适用于城市直立护岸河道，而生态浮床技术水质净化效率低的问题，将沉水植物种植在可调节深度的沉水植物浮床内，根据水位和水质变化调节沉水植物浮床的深度来满足沉水植物生长所需光照条件，实现直立护岸河道的沉水植物恢复和水质净化。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床，包括沉水植物浮床和浮床支架装置；

所述沉水植物浮床包括长方体框架、钢丝网、填料和沉水植物，所述长方体框架的四周均包裹有所述钢丝网，所述钢丝网的内部填充有所述填料，所述填料中的颗粒直径均大于所述钢丝网的网孔直径，所述沉水植物种植在所述填料上；

所述浮床支架装置包括固定锚桩、固定支架和升降螺杆，所述固定支架为由左固定支架、右固定支架、上固定支架和下固定支架相互连接而成的长方形结构，所述固定锚桩为多个，所述固定锚桩的一端与直立护岸固定连接，所述固定锚桩的另一端分别与左固定支架和右固定支架连接，所述上固定支架的中部设有圆孔，所述升降螺杆的一端穿过上固定支架的圆孔从而与下固定支架转动连接，所述升降螺杆的顶部安装有螺杆手柄；

所述沉水植物浮床中的长方体框架连接有与升降螺杆相配合的升降螺母，所述升降螺母与升降螺杆转动连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述固定锚桩包括2个上固定锚桩和2个下固定锚桩，其中2个上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部连接，另2个下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，2个所述上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部通过焊接固定连接，另2个所述下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部通过焊接固定连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述上固定锚桩和下固定锚桩的一端均固定连接有螺栓，所述左固定支架的中上部和中下部以及右固定支架的中上部和中下部均设有孔洞，所述螺栓插入孔洞内且螺栓通过固定螺母固定在孔洞内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述浮床支架装置为2个，所述长方体框架顶部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母且2个升降螺母分别与2个浮床支架装置中的升降螺杆连接，所述长方体框架底部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母且2个升降螺母分别与2个浮床支架装置中的升降螺杆连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述填料为碎石、煤渣或陶粒之中的一种或几种的混合物，所述填料中颗粒的平均直径不小于所述钢丝网的网孔直径的2倍。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述沉水植物包括狐尾藻、苦草、黑藻或微齿眼子菜。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，2个所述升降螺杆之间的水平距离为长方体框架的长度的50%。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述长方体框架和固定支架均为金属材质，所述长方体框架的长度为200～300cm，宽度为50～80cm，厚度为20～30cm。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述钢丝网的网孔直径为5～10mm，所述固定锚桩的长度为60～80cm。

本实用新型通过固定锚桩对固定支架进行固定，固定支架对升降螺杆进行固定，升降螺杆对沉水植物浮床进行固定，固定的强度可以在一定程度上抵抗河湖水动力的影响，扩大了浮床的适用范围；本实用新型通过手动旋转升降螺杆从而控制沉水植物浮床的深度，调节沉水植物的生长，使沉水植物一直处于光补偿点以上，保证正常生长；沉水植物在可调深度的沉水植物浮床上生长，可以发挥沉水植物对水质的净化效果，大大提高了生态浮床的水质净化效果；沉水植物浮床内填充有填料，可以发挥填料对污染物的去除效果，增强水质净化能力；且本实用新型构造简单、施工方便、功能稳定、造价低廉、使用方便。沉水植物浮床还可以作为工程河段沉水植物的种源库，当河流水质条件满足沉水植物生长后，沉水植物浮床上的沉水植物可以自行繁衍至河床内。沉水植物选择狐尾藻、苦草、黑藻、微齿眼子菜等生物量大、净化能力强、易于成活、生命周期长的物种。

附图说明

图1为本实用新型垂直于护岸方向的剖面图。

图2为本实用新型的沉水植物浮床的剖面图。

图3为本实用新型的的固定支架平行于直立护岸方向的剖面图。

图中：1是沉水植物浮床，1-1是长方体框架，1-2是钢丝网、1-3是填料、1-4是升降螺母、1-5是沉水植物；2是浮床支架装置，2-1是固定锚桩、2-2是固定支架、2-3是升降螺杆，2-4是螺杆手柄，2-5是固定螺母；3是直立护岸，4是河湖水面。

具体实施方式

下面根据图1、图2和图3对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

实施例1：参见图1、图2和图3，一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床，包括沉水植物浮床1和浮床支架装置2；本实施例1应用于垂直驳岸河道内，河道驳岸高度为3.5m，水深变化幅度为1.5m~2.5m，春夏季透明度均值为0.4m。其中沉水植物浮床1包括长方体框架1-1、钢丝网1-2、填料1-3和沉水植物1-5，长方体框架1-1是用金属材质例如钢筋焊制而成的，钢筋组成长方体的8条边，钢筋直径为1cm，长方体框架1-1的四周均用钢丝网1-2包裹，钢丝网1-2利用钢丝捆绑固定在长方体框架1-1上，钢丝网1-2的内部填充有固体的填料1-3，填料1-3中的颗粒直径均大于所述钢丝网1-2的网孔直径，沉水植物1-5种植在填料1-3上；浮床支架装置2包括固定锚桩2-1、固定支架2-2和升降螺杆2-3，固定支架2-2为金属材质，例如角钢焊制而成的长方形框状制品，固定支架2-2为由左固定支架、右固定支架、上固定支架和下固定支架相互连接而成的长方形结构，固定锚桩2-1为多个，固定锚桩2-1的一端通过水泥浇筑固定在直立护岸3上，固定锚桩2-1的另一端分别与左固定支架和右固定支架连接，上固定支架的中部设有圆孔，升降螺杆2-3的底端穿过上固定支架的圆孔从而与下固定支架转动连接，升降螺杆2-3的顶端安装有螺杆手柄2-4；沉水植物浮床1中的长方体框架1-1连接有与升降螺杆2-3相配合的升降螺母1-4，所述升降螺母1-4与升降螺杆2-3转动连接。其中升降螺母1-4通过焊接固定在长方体框架1-1同一侧长边的上下两条边上，每条边2个，螺母孔径为50mm，螺距为2.5mm，水平间距为100mm，螺母与浮床支架上的手动升降螺杆2-3配合使用，控制浮床升降。

本实施例1中，所述固定锚桩2-1包括2个上固定锚桩和2个下固定锚桩，其中2个上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部连接，另2个下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部连接。所述固定锚桩2-1为直径5cm的铁管。单根固定锚桩2-1的长度为60cm，浇筑于直立护岸3内30cm，护岸外固定锚桩2-1伸出的长度30cm； 2个上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部通过焊接固定连接，另2个下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部通过焊接固定连接。浮床支架装置2为2个，长方体框架1-1顶部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，长方体框架1-1底部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，升降螺母1-4的孔径为50mm，螺距为2.5mm，升降螺母1-4与升降螺杆2-3配合使用，控制沉水植物浮床1的升降。填料1-3为煤渣、陶粒以体积比1:1比例的混合物。本实施例1沉水植物1-5采用苦草、黑藻以1:1的比例进行种植，种植密度为16株/m²。2个升降螺杆2-3之间的水平距离为长方体框架1-1的长度的50%。长方体框架1-1的长度为200cm，宽度为50cm，厚度为20cm。本实施例1中的钢丝网1-2的网孔直径为5mm，填料1-3中颗粒的平均直径为11mm，本实施例1通过手动旋转螺杆手柄2-4，螺杆手柄2-4带动升降螺杆2-3旋转，传动至升降螺母1-4，从而调节沉水植物浮床1的深度。沉水植物浮床1运行时，根据水体透明度调节沉水植物浮床1深度。当沉水植物浮床1上的沉水植物1-5种植初期，沉水植物浮床1深度调节至水体透明度的1倍；当沉水植物1-5成活后，沉水植物浮床1深度调节至水体透明度的1.5~2.5倍，可以保证沉水植物1-5正常的生长。本实施例1中的沉水植物1-5解决了直立式护岸生态效应差，透水性低，基本没有净化效果的缺陷；根据水位和水质变化调节沉水植物浮床1的深度来满足沉水植物1-5生长所需光照条件，实现直立护岸3河道的沉水植物1-5恢复和水质净化，从而解决了直立式护岸由于受水质较差和水位变化较大影响，不利于沉水植物1-5恢复的缺陷。

实施例2：参见图1、图2和图3，一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床，包括沉水植物浮床1和浮床支架装置2；本实施例2应用于垂直驳岸河道内，河道驳岸高度为5.0m，水深变化幅度为3.0m~5.5m，春夏季透明度均值为0.3m。本河道水深变幅较大，且流速较快，为通航型主干河道。其中沉水植物浮床1包括长方体框架1-1、钢丝网1-2、填料1-3和沉水植物1-5，长方体框架1-1是用金属材质例如用钢筋焊制而成的，钢筋组成长方体的8条边，钢筋直径为1cm；长方体框架1-1的四周均用钢丝网1-2包裹，钢丝网1-2利用钢丝捆绑固定在长方体框架1-1上，钢丝网1-2的内部填充有固体的填料1-3，填料1-3中的颗粒直径均大于所述钢丝网1-2的网孔直径，沉水植物1-5种植在填料1-3上；浮床支架装置2包括固定锚桩2-1、固定支架2-2和升降螺杆2-3，固定支架2-2为角钢焊制而成的长方形框状制品，固定支架2-2为由左固定支架、右固定支架、上固定支架和下固定支架相互连接而成的长方形结构，固定锚桩2-1为多个，固定锚桩2-1的一端通过水泥浇筑固定在直立护岸3上，固定锚桩2-1的另一端分别与左固定支架和右固定支架连接，上固定支架的中部设有圆孔，升降螺杆2-3的一端穿过上固定支架的圆孔从而与下固定支架转动连接，升降螺杆2-3的顶部安装有螺杆手柄2-4； 沉水植物浮床1中的长方体框架1-1连接有与升降螺杆2-3相配合的升降螺母1-4，所述升降螺母1-4与升降螺杆2-3转动连接。

本实施例2中，所述固定锚桩2-1包括2个上固定锚桩和2个下固定锚桩，其中2个上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部连接，另2个下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部连接。所述固定锚桩2-1为直径5cm的铁管。单根固定锚桩2-1的长度为80cm, 由于本河流为通航主干河流，流速较大，且船舶扰动较强，故固定锚桩2-1直径较大，为80cm,四根锚桩的承重能力大于80kg；所述上固定锚桩和下固定锚桩的一端均固定连接有螺栓，所述左固定支架的中上部和中下部以及右固定支架的中上部和中下部均设有孔洞，所述螺栓插入孔洞内且螺栓通过连接固定螺母2-5从而固定在孔洞内。浮床支架装置2为2个，长方体框架1-1顶部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，长方体框架1-1底部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，升降螺母1-4的孔径为50mm，螺距为2.5mm，升降螺母1-4与升降螺杆2-3配合使用，控制沉水植物浮床1的升降。填料1-3为碎石、煤渣、陶粒以体积比1:1:1比例的混合物。沉水植物1-5为苦草、黑藻和微齿眼子菜等以1:1:1的比例进行种植，种植密度为9株/m2。2个升降螺杆2-3之间的水平距离为长方体框架1-1的长度的50%。长方体框架1-1的长度为300cm，宽度为80cm，厚度为30cm。钢丝网1-2的网孔直径为10mm，填料1-3中颗粒的平均直径为2cm，通过手动旋转螺杆手柄2-4，螺杆手柄2-4带动升降螺杆2-3旋转，传动至升降螺母1-4，从而调节沉水植物浮床1的深度。沉水植物1-5浮运行时，根据水体透明度调节沉水植物1-5浮深度。当沉水植物1-5浮上的沉水植物1-5种植初期，沉水植物1-5浮深度调节至水体透明度的1倍。沉水植物1-5浮内沉水植物1-5经过1月生长，植物基本成活，植株高度由种植初期的10cm左右生长至25cm左右。当沉水植物1-5成活后，沉水植物1-5浮深度调节至水体透明度的1.5~2.5倍左右，可以保证沉水植物1-5正常的生长。本实施例2中的沉水植物1-5同样解决了直立式护岸生态效应差，透水性低，基本没有净化效果的缺陷；根据水位和水质变化调节沉水植物浮床1的深度来满足沉水植物1-5生长所需光照条件，实现直立护岸3河道的沉水植物1-5恢复和水质净化，从而解决了直立式护岸由于受水质较差和水位变化较大影响，不利于沉水植物1-5恢复的缺陷。

实施例3：参见图1、图2和图3，一种用于直立护岸河道的深度可调沉水植物浮床，包括沉水植物浮床1和浮床支架装置2；本实施例3应用于垂直驳岸河道内，河道驳岸高度为4.0m，水深变化幅度为1.0m~1.5m，春夏季透明度均值为0.2m。本条河流水质较差，为明显的黑臭河道，水流缓慢，透明度低，水体溶解氧低，会散发难闻臭味，不适于沉水植物1-5恢复。本实施例3的解决方案如下：其中沉水植物浮床1包括长方体框架1-1、钢丝网1-2、填料1-3和沉水植物1-5，长方体框架1-1是用钢筋焊制而成的，钢筋组成长方体的8条边，钢筋直径为1cm；长方体框架1-1的四周均用钢丝网1-2包裹，钢丝网1-2利用钢丝捆绑固定在长方体框架1-1上，钢丝网1-2的内部填充有固体的填料1-3，填料1-3中的颗粒直径均大于所述钢丝网1-2的网孔直径，沉水植物1-5种植在填料1-3上；浮床支架装置2包括固定锚桩2-1、固定支架2-2和升降螺杆2-3，固定支架2-2为金属材质例如角钢焊制而成的长方形框状制品，固定支架2-2为由左固定支架、右固定支架、上固定支架和下固定支架相互连接而成的长方形结构，固定锚桩2-1为多个，固定锚桩2-1的一端通过水泥浇筑固定在直立护岸3上，固定锚桩2-1的另一端分别与左固定支架和右固定支架连接，上固定支架的中部设有圆孔，升降螺杆2-3的一端穿过上固定支架的圆孔从而与下固定支架转动连接，升降螺杆2-3的顶部安装有螺杆手柄2-4； 沉水植物浮床1中的长方体框架1-1连接有与升降螺杆2-3相配合的升降螺母1-4，所述升降螺母1-4与升降螺杆2-3转动连接。

本实施例3中，所述固定锚桩2-1包括2个上固定锚桩和2个下固定锚桩，其中2个上固定锚桩分别与左固定支架的中上部和右固定支架的中上部连接，另2个下固定锚桩分别与左固定支架的中下部和右固定支架的中下部连接。所述固定锚桩2-1为直径5cm的铁管。单根固定锚桩2-1的长度为70cm,四根锚桩的承重能力大于50kg；所述上固定锚桩和下固定锚桩的一端均固定连接有螺栓，所述左固定支架的中上部和中下部以及右固定支架的中上部和中下部均设有孔洞，所述螺栓插入孔洞内且螺栓通过固定螺母2-5固定在孔洞内。浮床支架装置2为2个，长方体框架1-1顶部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，长方体框架1-1底部中长度较长的边框上连接有2个升降螺母1-4且2个升降螺母1-4分别与2个浮床支架装置2中的升降螺杆2-3连接，升降螺母1-4的孔径为50mm，螺距为2.5mm，升降螺母1-4与升降螺杆2-3配合使用，控制沉水植物浮床1的升降。填料1-3为碎石或填料1-3为碎石和陶粒以体积比1:1的混合物。沉水植物1-5选择狐尾藻、苦草、黑藻、微齿眼子菜等生物量大、净化能力强、易于成活、生命周期长的物种，沉水植物1-5为狐尾藻、苦草、黑藻和微齿眼子菜等以1:1:1:1的比例进行种植，种植密度为9株/m2。2个升降螺杆2-3之间的水平距离为长方体框架1-1的长度的50%。长方体框架1-1的长度为250cm，宽度为70cm，厚度为25cm。钢丝网1-2的网孔直径为8mm，填料1-3中平均颗粒的直径为17mm，通过手动旋转螺杆手柄2-4，螺杆手柄2-4带动升降螺杆2-3旋转，传动至升降螺母1-4，从而调节沉水植物浮床1的深度。沉水植物1-5浮运行时，根据水体透明度调节沉水植物1-5浮深度。当沉水植物1-5浮上的沉水植物1-5种植初期，沉水植物1-5浮深度调节至水体透明度的1倍。沉水植物1-5浮内沉水植物1-5经过1月生长，植物基本成活，沉水植物1-5成活后，沉水植物1-5浮深度调节至水体透明度的1.5~2.5倍左右，可以保证沉水植物1-5正常的生长。本实施例3中的沉水植物1-5同样解决了直立式护岸生态效应差，透水性低，基本没有净化效果的缺陷；根据水位和水质变化调节沉水植物浮床1的深度来满足沉水植物1-5生长所需光照条件，实现直立护岸3河道的沉水植物1-5恢复和水质净化，从而解决了直立式护岸由于受水质较差和水位变化较大影响，不利于沉水植物1-5恢复的缺陷。

根据上述3个实施例可得到本实用新型中填料1-3为碎石、煤渣或陶粒之中的一种或几种的混合物，填料1-3中颗粒的平均直径不小于所述钢丝网1-2的网孔直径的2倍。沉水植物1-5包括狐尾藻、苦草、黑藻或微齿眼子菜。长方体框架1-1的长度为200～300cm，宽度为50～80cm，厚度为20～30cm。钢丝网1-2的网孔直径为5～10mm，固定锚桩2-1的长度为60～80cm。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。