一种可重复利用的沉水植物定植器及其定植方法与流程

本发明涉及水生态环境修复技术领域，具体是一种可重复利用的沉水植物定植器及其定植方法。

背景技术：

河流湖泊水体富营养化是我国当今面临的一个严重的环境问题，水体的富营养化导致作为第一生产力的水生植物丧失，造成水生态系统的崩溃，水体自净能力严重下降。

水生植物恢复是水生态环境修复过程中关键的一步，其中，沉水植物在水生态系统中具有不可替代的作用：

1)沉水植物是水生态系统中重要的初级生产者，为水生动物提供了生活栖息地和隐蔽场所；

2)沉水植物的光合作用可以增加水体溶解氧含量，吸收降解水体营养物质，减少底泥再悬浮，提高水体透明度。

沉水植物的生长和分布受水中光照、矿物质元素和底质等环境因子的影响。目前中国湖泊普遍缺乏沉水植物，由于底质(厌氧型或者硬质底质)、水体透明度以及水位大幅度波动等因素，大多数湖泊恢复沉水植物都有困难，其中水位大幅度波动是目前自然水体沉水植物恢复的重大难题。

然而，在大型水体中，往往存在较大的风浪和较深的水体，再加上沉水植物短时间难以在底泥内扎根，导致定植后容易飘走，造成了沉水植物定植困难，种植位置难以满足设计定植要求，特别对于有行洪要求河道，定植位置不准可能影响其行洪，从而限制了沉水植物在水体修复中的应用。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种可重复利用的沉水植物定植器及其定植方法，整个装置组装简单，实际运作过程中无需人工管理，具有很好的经济性、实用性和广泛的适用性。

本发明提供的技术方案：一种可重复利用的沉水植物定植器，所述沉水植物定植器包括底部固定架、托网和导沉支架，所述底部固定架由四个支座、上支架、下支架和不锈钢格网组成，所述支座除底部外均定制螺纹孔，支座顶部定制一个顶部螺纹孔，侧面定制有两个侧面螺纹孔，上支架、下支架左右两侧设有与侧面螺纹孔相适配的支架定制螺纹，不锈钢格网可拆卸连接在上支架上，所述导沉支架分为顶部段导沉支架和中间段导沉支架两种，所述托网由托网底部网体、托网两侧网体和托网固定夹组成，托网穿过底部固定架的上支架和下支架中间的间隙后，通过托网固定夹固定在导沉支架的顶部，托网与底部固定架形成上侧、左、右两侧敞口的起吊种植单元，托网底部网体和不锈钢格网形成中空的沉水植物种植单元放置区，中间段导沉支架上下两侧设有与顶部螺纹孔相适配的定制螺纹，顶部段导沉支架上方设有吊装环，下方设有与中间段导沉支架相适配的定制螺纹，螺纹与螺纹之间通过活接头螺纹连接。

进一步的，所述支座采用不锈钢板切割而成，厚度100mm，规格为50mm×50mm×100mm。

进一步的，所述上支架、下支架均采用304不锈钢棒，直径30mm，单根长度1m，上、下支架之间的间隙为10mm。

进一步的，所述不锈钢格网规格250mm×250mm，厚度30mm，不锈钢格网通过扎带方式固定在上支架。

进一步的，所述托网的网体材质采用涤纶或者尼龙，托网的宽度与上支架和下支架的长度一致。

进一步的，所述导沉支架采用304不锈钢棒，直径30mm，单根长度1m。

进一步的，所述吊装环采用不锈钢圆环，采用M3*50mm及以上规格。

本发明提供的另一技术方案：一种可重复利用的沉水植物定植器的定植方法，包括如下步骤：

(1)首先，将上、下支架分别与支座的侧面螺纹孔螺纹连接，然后将不锈钢格网固定在上支架上，组成底部固定架，再将中间段导沉支架与支座的顶部螺纹孔螺纹连接，中间段导沉支架上方连接顶部段导沉支架，最后将托网的一侧通过托网固定夹固定在其中一侧导沉支架的顶部，另一侧沿着导沉支架向下，穿过底部固定架的上支架和下支架中间的间隙，横穿底部固定架后，沿另一侧的导沉支架向上，再通过托网固定夹固定在另一侧导沉支架的顶部，完成定植器拼装；

(2)将制作好的沉水植物种植单元移植到底部固定架网格内；

(3)然后，吊装设备利用吊装环与吊绳将沉水植物吊装到设计位置固定后，解除托网在导沉支架一侧的托网固定夹后将其抽出，实现沉水植物种植单元与定植器的分离；

(4)最后，在完成沉水植物种植单元固定后，将定植器吊出，进行拆解后存放，以备下次利用。

进一步的，所述定植器可根据设计宽度拼装成1m×1m、2m×1m、2m×2m规格，托网和导沉支架的安装长度可根据吊装深度进行调整。

本发明的有益效果：(1)本发明具有结构简单，操作简便、施工方便、可重复回收利用，体现低碳、环保等理念，整个装置易于安装拆卸，工人不需要经过专门的训练就可以完成组装，整个装置的规格可根据实际需要，组装成不同的大小，具有很好的经济性、实用性及广泛的适用性。

(2)托网的一侧通过托网固定夹固定在其中一侧导沉支架的顶部，沿着导沉支架向下，穿过底部固定架的上支架和下支架中间的间隙后，另一侧通过托网固定夹固定在另一侧导沉支架的顶部，托网与底部固定架形成上侧、左、右两侧敞口的起吊种植单元，托网两侧网体对水浪具有阻挡作用，能有效防止风浪对种植单元的侵袭，特别适用于水位变化剧烈、较大的风浪或较深的水体。

(3)托网底部网体和不锈钢格网形成中空的沉水植物种植单元放置区，沉水植物种植单元放入其中种植，不但不影响沉水植物的生存，而且可以把沉水植物控制在一定的范围之内，使种植基质在风浪剧烈的情况下，整个种植单元依然稳定。

附图说明

图1是本发明定植器拼装后的结构轴测图；

图2是本发明底部固定架拼装后的结构轴测图；

图3是本发明导沉支架的结构轴测图；

图4是本发明托网的结构轴测图；

图5是本发明沉水植物种植单元的结构轴测图；

图中：1—底部固定架，1-1—支座，1-1-1—顶部螺纹孔，1-1-2—侧面螺纹孔，1-2—上支架，1-3—下支架，1-3-1—支架棒体，1-3-2—支架定制螺纹，1-4—不锈钢格网，1-5—沉水植物种植单元放置区，2—导沉支架，2-1—中间段导沉支架，2-2—顶部段导沉支架，2-3—定制螺纹，2-4—吊装环，3—托网，3-1—托网底部网体，3-2—托网两侧网体，3-3—托网固定夹，4—吊绳，5—沉水植物种植单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-4所示的一种可重复利用的沉水植物定植器，所述沉水植物定植器包括底部固定架1、托网3和导沉支架2，所述底部固定架1由四个支座1-1、上支架1-2、下支架1-3和不锈钢格网1-4组成，所述支座1-1除底部外均定制螺纹孔，支座1-1顶部定制一个顶部螺纹孔1-1-1，侧面定制有两个侧面螺纹孔1-1-2，上支架1-2、下支架1-3左、右两侧均设有与侧面螺纹孔1-1-2相适配的支架定制螺纹1-3-2，不锈钢格网1-4可拆卸连接在上支架1-2上，所述导沉支架2分为顶部段导沉支架2-2和中间段导沉支架2-1两种，所述托网3由托网底部网体3-1、托网两侧网体3-2和托网固定夹3-3组成，托网3的一侧通过托网固定夹3-3固定在其中一侧导沉支架2的顶部，沿着导沉支架2向下，穿过底部固定架1的上支架1-2和下支架1-3中间的间隙，横穿底部固定架1后，沿另一侧的导沉支架2向上，再通过托网固定夹3-3固定在另一侧导沉支架2的顶部，托网3与底部固定架1形成上侧、左、右两侧敞口的起吊种植单元，托网底部网体3-1和不锈钢格网1-4形成中空的沉水植物种植单元放置区1-5，中间段导沉支架2-1上下两侧设有与顶部螺纹孔1-1-1相适配的定制螺纹2-3，顶部段导沉支架2-2上方设有吊装环2-4，下方设有与中间段导沉支架2-1相适配的定制螺纹2-3，螺纹与螺纹之间通过活接头螺纹连接。

支座1-1采用不锈钢板切割而成，厚度100mm，规格为50mm×50mm×100mm；上支架1-2、下支架1-3均采用304不锈钢棒，直径30mm，单根长度1m，上、下支架1-2、1-3之间的间隙为10mm；不锈钢格网1-4规格250mm×250mm，厚度30mm，不锈钢格网1-4通过扎带方式固定在上支架1-2；托网3的网体材质采用涤纶或者尼龙，托网3的宽度与上支架1-2和下支架1-3的长度一致；所述导沉支架2采用304不锈钢棒，直径30mm，单根长度1m；所述吊装环2-4采用不锈钢圆环，采用M3*50及以上规格。

以某公园景观河道为例，河道水体消除黑臭，水质属于V类，底质为硬质，进行清淤不久，底泥厚度30cm左右，但水体透明度较低，不超过50cm，河道两边为浆砌石岸坡，河道宽度10m左右，深度4m左右，水深均深1.5m，为了进一步改善河道景观效果，通过在河道两侧各向水中延伸2m进行沉水植物种植，拟将河道透明度提高到1m以上。

沉水植物定植器种植沉水植物包括“定植器拼装—沉水植物种植单元移植—定植器吊装固定—定植器回用”四个过程：

a、定植器拼装：本工程采用单根长度1m的方管支架，将支座和支架通过螺纹连接、不锈钢格网与上层支架通过绑扎形成一个底部固定架，底部固定架与导沉支架通过螺纹连接，托网穿过底部固定架两个方管支架中间的间隙后，通过托网夹固定在导沉支架顶部完成定植器拼装，将两个底部固定架单元螺纹连接形成一个2m×1m的起吊单元，满足2m设计宽度要求；

b、沉水植物种植单元移植：将配置好的沉水植物种植单元移植到底部固定架网格内，沉水植物种植单元配置方法参照《一种具有除磷作用的沉水植物培养基》(专利号：ZL201620179139.1)中的方法，沉水植物可以是以芽孢繁殖的菹草等，也可以是以根茎营养繁殖的狐尾藻、金鱼藻等；

c、定植器吊装固定：吊装设备利用吊装环与吊绳将沉水植物吊装到设计位置固定后，解除托网在导沉支架一侧的固定夹后将其抽出，实现沉水植物种植单元与定植器的分离；为了便于流水作业，拼装成两个2m×1m单元的定植器，一个吊装时，另外一个进行沉水植物种植单元移植，并留一个备用；

d、定植器回用：在完成沉水植物种植单元固定后，将定植器吊出，进行拆解后存放，以备下次利用。

沉水植物种植后，一个月后河道水体透明度达到了80cm，三个月后提升到1m，水体状况得到稳定。

以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。