种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，使本发明投入少，成本低廉，不占用额外土地，利用农田内冲沟或者排水沟等低洼地形，填充一定介质以实现阻断面源污染，而且本发明还适合广泛应用于农田面源污染物的拦截和控制。
【附图说明】
[0022]图1为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中单体的结构示意图；
[0023]图2为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中单体的第一种孔径形态示意图；
[0024]图3为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中单体的第二种孔径形态示意图；
[0025]图4为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中四个单体的堆积结构示意图；
[0026]图5为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中五个单体的堆积结构示意图；
[0027]图6为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中多球堆积工作态示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提供一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]图1为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中单体的结构示意图，图2为本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置中单体的第一种孔径形态示意图，如图1、图2所示，球体I和球内孔2，所述球体I内设置有多个所述球内孔2，所述球内孔2的直和所述球体I的直径相协调，用以保证所述球体I的机械结构稳定，耐压耐撞击，如图2、图3所示，所述球体I内孔数和孔的外形也可根据实际情况进行调节，所述球体I的直径可按照具体冲沟大小深浅设计，可按一定尺寸批量生产，如10cm、15cm、20cm等，也可混合使用。实际应用中，以单体堆积形成的阻流球体层为工作态，大量堆积于冲沟，由于球体形态特征，可充分依照冲沟形态设置，主要以两种稳定的堆积结构排列，一种是四球堆积，如图4所示，下面设置三个所述球体I相互紧密排列，球心形成正三角形，上端放置一所述球体I与下方三个所述球体I均接触，四个所述球体I的球心连线构成三棱锥:另一种是五球堆积，如图5所示，下方设置四个所述球体1，球心构成正方形，其上设置一个所述球体I与下方四个所述球体I均接触，五球球心连线构成四棱锥体。所述球体I用粉煤灰或者煤矸石等固废制作，成本低廉且耐用度高，不会产生二次污染。
[0030]本发明提供的一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，在实际应用中，如图6所示，多个所述球体I堆积于冲沟，暴雨产流汇流而来的径流(面源污染)，携带大量泥沙等悬移质，向低处冲沟汇集，流向冲沟中多层堆积的阻流球体层，径流通过所述球体I内多个所述球内孔2，因所述球体I杂乱堆砌，流出多孔的水流一方面冲击到其他所述球体I的外壁，改变方向，进入所述球体I的间狭缝隙，发生第一次撞击沉积，另一方面通过倒水孔后空间放大，水流速度减小，伴随发生减速沉积，此后，分散的水流在所述球体I外二次汇流进入其他所述球体1，反复重复上述过程，通过一定长度后的堆砌阻断区，径流中的颗粒态物质将大幅减少，即被截留在所述球体I中堆砌区域内，可实现径流中颗粒态污染物的阻断目标，而大量研宄表明农田磷的流失形态主要以颗粒结合态磷存在。针对主要以溶解态存在的氮素，本发明提出在所述球体I间隙适当种植固氮类须根系植物，沉降后的土壤颗粒可以为植物提供基质，可去除径流中溶解态的氮素和少数溶解态磷素。
[0031]本发明一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置存在很多优点:
[0032]第一，球体堆积，球体间存在大量间隙，利用物理空间的宽-窄-宽-窄的变化，沉降径流中固体成分；
[0033]第二，球体内孔设计，一方面导流，一方面球体间孔不能对接上，使导出径流发生撞击、分流、再汇流等乱流扰动效应，实现径流中固体碰撞并沉积，并且起到曝气充氧的作用；
[0034]第三，粗糙球体内外壁，增加对径流摩擦扰动效果，为富养分泥沙沉降、微生物附着、植物根系等生存提供基质，为其他面源阻断技术提供开放兼容体系。
[0035]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，本装置为一球体，所述球体内设置多个球内孔。
2.根据权利要求1所述用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，所述球内孔可为圆行，所述球内孔直径可为10cm。
3.根据权利要求2所述用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，所述球体由粉煤灰和煤矸石组成。
4.根据权利要求3所述用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，四个所述球体的堆积形式为设置三个所述球体相互紧密排列，球心形成正三角形，上端放置一所述球体与下方三个所述球体均接触，四个所述球体的球心连线构成三棱锥。
5.根据权利要求3所述用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，四个所述球体的堆积形式为下方设置四个所述球体，球心构成正方形，其上设置一个所述球体与下方四个所述球体均接触，五球球心连线构成四棱锥体。
【专利摘要】本发明公开一种用于阻断河流流域内农田面源污染的装置，其特征在于，本装置为一球体，所述球体内设置多个球内孔。四个所述球体的堆积形式为设置三个所述球体相互紧密排列，球心形成正三角形，上端放置一所述球体与下方三个所述球体均接触，四个所述球体的球心连线构成三棱锥。四个所述球体的堆积形式为下方设置四个所述球体，球心构成正方形，其上设置一个所述球体与下方四个所述球体均接触，五球球心连线构成四棱锥体。
【IPC分类】E02B11-00, E02B3-02, C02F1-00
【公开号】CN104860360
【申请号】CN201510268268
【发明人】王咏, 张刚, 冯江, 边红枫, 李晔, 李廷超, 张蕾, 王占华, 王肇钧, 苏丽敏
【申请人】东北师范大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月19日