富营养化平原河网整体生态修复系统的制作方法_2

文档序号:8242619阅读:来源:国知局
后端主干河道、一条或多条河网分支河道、回流流道、除渣装置、隔油装置、高养殖密度滤食性鱼类养殖池以及水位提升装置;河网上游区依次通过河网前端主干河道、一条或多条河网分支河道以及河网后端主干河道与河网下游区相贯通;河网下游区与河网上游区之间沿河网下游区至河网上游区的方向设置有回流流道;除渣装置、隔油装置、高养殖密度滤食性鱼类养殖池以及水位提升装置依次设置在回流流道上;水位提升装置将河网下游区中的水依次通过除渣装置、隔油装置以及高养殖密度滤食性鱼类养殖池进行提升后与河网上游区的水共同注入河网前端主干河道中。
[0030]本发明的工作原理是:在河网水位最低点(河网下游区)与最高点(河网上游区)之间进行水位提升,以产生生态修复范围内的水体循环流动;在河网水位最低点到最高点之间的水流过程中采用高养殖密度滤食性鱼类养殖池降低水体中藻类浓度;在水流进入高养殖密度滤食性鱼类养殖池之前,采用除渣装置和隔油装置分别去除水中垃圾和浮油。
[0031]本发明所提供的富营养化平原河网整体生态修复系统的具体工作方式是:
[0032]I)对于富营养化平原河网,从河网上游往下游其水体藻类及浮游动物浓度不断增加,至高养殖密度滤食性鱼类养殖池入口时藻类及浮游动物浓度达到最高值;滤食性鱼类以藻类及浮游动物为食,水流经过高养殖密度滤食性鱼类养殖池后,水体中藻类及浮游动物浓度降低,水体透明度获得提升、氮磷元素转移到鱼体内,通过对鱼类的打捞最终将氮磷元素中水体中去除。水体中藻类及浮游动物浓度降低水平可根据需要通过调节滤食性鱼类的藻类及浮游动物摄入量控制。
[0033]2)河网水体中藻类及浮游动物浓度控制值并非越低越好。由于水体中氮磷污染物可通过藻类增殖而被藻类吸收,因此保持适量的藻类浓度,有助于水体中氮磷污染物的去除;浮游动物以藻类为食,自身再被滤食性鱼类摄食,因此保持适量的浮游动物浓度有助于氮磷向鱼体转移。藻类及浮游动物具体浓度值则根据不同生态修复目标而确定。如对水体透明度要求较高的情况下,河道藻类浓度值选择较低;如对水体中氮磷削减量要求较高时,河道藻类浓度值选择较高。
[0034]3)滤食性鱼类的藻类摄入量控制可通过以下方式实现:
[0035](I)控制滤食性鱼类的数量;
[0036](2)控制单位滤食性鱼类的水流量。
[0037]4)水体循环流动起来后,水中的垃圾和浮油可随水流向下游流动,在高养殖密度滤食性鱼类养殖池前采取除渣和隔油措施一方面高效清洁了水面,另一方面保证高养殖密度滤食性鱼类养殖池高效运行。
[0038]5)水体循环流动起来后,河网水体复氧能力增加,上下层水体氧交换作用增强,有助于河道底部污染物降解与去除,同时也是维持高养殖密度滤食性鱼类养殖池高效运行的溶解氧的重要来源。由于采取了除渣和隔油措施,该作用得到进一步增强。
[0039]为强化河网分支河道中的水体生态修复效果,本发明进一步在分支河道设置水流控制装置(例如水闸)。水流控制装置相互配合,尽可能使每条支河道中原有河水能被高养殖密度滤食性鱼类养殖池出水彻底置换。
[0040]当河网上游来水水质较差时,在条件允许的情况下,本发明推荐一种较优化的解决方案,即在河网入口前增加设置旁路流道,并在旁路流道上设置相应的水流控制装置。该方案可确保河网上游污染对河网生态修复效果的不良影响降到最低。
[0041]当河网河道较长、水面垃圾和(或)油污产量较高时,本发明除在高养殖密度滤食性鱼类养殖池前采取除渣和隔油措施外,可进一步在河网内采取除渣和(或)除油措施,以尽可能减少河网水面垃圾和(或)油污的覆盖面积,从而增强河网水体生态修复效果。
[0042]当河网水体水质要求较高时,本发明进一步在河网中投放底栖动物,以分解鱼类的排泄物,防止出现由于鱼类排泄物在河网中的积累而对河网生态修复效果的不良影响。
[0043]当河网水体中要求控制的藻类浓度较高时,为保证高养殖密度滤食性鱼类养殖池中夜间的溶解氧浓度、维持系统正常运行,本发明进一步在高养殖密度滤食性鱼类养殖池中采取曝气措施,在池内溶解氧浓度较低时对池内水体进行充氧。采取曝气措施后,还可在由于设备故障不能进行河网内水体循环时,或根据实际需要暂时停止河网内水体循环时,保证高养殖密度滤食性鱼类养殖池中的溶解氧浓度。
[0044]为强化高养殖密度滤食性鱼类养殖池对水体中悬浮物的去除作用,本发明进一步将该池设计成具有沉淀池特征,并采取相应的污泥清除和处置措施,可连续或定期对池内沉积污泥进行处理。
[0045]为减少高养殖密度滤食性鱼类养殖池占地面积,节省用地成本,本发明进一步在当地条件适宜的情况下将该池设计成深水池。高养殖密度主要是相对于自然水体粗放养殖密度而言,前者为后者的5倍以上,即本发明中高养殖密度滤食性鱼类养殖池最大载鱼量应在750kg/亩以上;滤食性鱼类主要为鲢和鳙。
[0046]作为优选,水流控制装置选用下开式的闸门或橡胶坝等,以方便河网行洪排涝和船只通行。
[0047]本发明虽然强调本身是一种河网的“整体性”生态修复技术,但不妨碍本技术在河网局部区域生态修复中的应用,仅表明本技术在河网的“整体性”生态修复中具有更大的优势。
[0048]下面结合附图以及实施例对本发明所提供的技术方案作进一步地详细说明:
[0049]实施例一
[0050]本实施例是本发明最基本的实施例,其示意图见图1。本实施例包含以下内容:除渣装置1、隔油装置2、高养殖密度滤食性鱼类养殖池3、水位提升装置4、河网前端主干河道61、河网分支河道62、63、64、河网后端主干河道65、回流流道66。其中河网前端主干河道61、河网分支河道62、63、64、河网后端主干河道65属河网生态修复对象;回流流道66可为新建或原有河道、箱涵等,因此可列入生态修复措施、也可列入生态修复对象。
[0051]本实施例是通过以下方式实现富营养化平原河网生态修复的:
[0052]1、水位提升装置4通过回流流道66、高养殖密度滤食性鱼类养殖池3将河网末端水体提升至河网前端,产生了生态修复范围内的水体循环流动。
[0053]2、藻类及浮游动物浓度较高的含有垃圾、浮油的河网末端水体经过除渣装置1、隔油装置2去除垃圾和浮油之后进入高养殖密度滤食性鱼类养殖池3。该除渣和隔油措施一方面高效清洁了水面,另一方面保证高养殖密度滤食性鱼类养殖池3高效运行。
[0054]3、在高养殖密度滤食性鱼类养殖池3内,水体中的藻类及浮游动物被滤食性鱼类作为食物被消化分解、吸收,水体中藻类及浮游动物浓度降低,出水经水位提升装置4提升后,通过回流流道66进入河网前端主干河道61。高养殖密度滤食性鱼类养殖池3出水藻类及浮游动物浓度可根据不同生态修复目标而确定。如对水体透明度要求较高的情况下,河道藻类及浮游动物浓度值选择较低;如对水体中氮磷削减量要求较高时,河道藻类及浮游动物浓度值选择较高。
[0055]4、高养殖密度滤食性鱼类养殖池3出水藻类浓度降低水平可通过调节滤食性鱼类的藻类及浮游动物摄入量控制。滤食性鱼类的藻类及浮游动物摄入量控制可通过以下方式实现:
[0056](I)控制滤食性鱼类的数量;
[0057](2)控制单位滤食性鱼类的水流量。
[0058]5、与河网上游来水混合后,混合水流依次流经河网前端主干河道61、河网分支河道62、63、64、河网后端主干河道65。在河网内,一方面混合水流将原有藻类及浮游动物浓度较高的含有垃圾、浮油的河水逐渐向河网末端驱赶,使河网水体藻类及浮游动物浓度降低、水中垃圾、浮油被清除;另一方面河网水体仍然可以维持一定浓度的藻类进行光合作用吸收水体中的氮磷等富营养物质,同时维持一定浓度的浮游动物加速氮磷元素从藻类中向鱼体内的转移,深度净化水体。
[0059]6、水体循环流动起来后,河网水体复氧能力增加,上下层水体氧交换作
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