专利名称：生态袋砖及利用生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法
技术领域：
本发明涉及污水净化技术领域，具体涉及一种生态袋砖及利用这种生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法。
背景技术：
以三峡水库为代表的河道型水库水位落差较大，形成了大面积的环库水位变动区(消落区)。在高水位期，水库变动区被水体淹没，植被死亡；在低水位期，水位变动区裸露，植被不能快速恢复，形成植被光秃的生态脆弱带。一方面，水位变动区边坡不稳定，植被荒秃，致使岸坡污染物不被拦截直接进入水体，增加了水体污染物浓度；同时，消失的植被降低了水体自净能力，导致水体环境容量降低，加速了水质恶化。另一方面，水位变动区也破坏了原来湿地生态系统，致使生物栖息地 消失，生物多样性降低；部分消落区生物廊道功能消失，阻隔了水陆生物迁徙，对生态构成负面影响。以三峡水库消落区为代表的水位变动区，截污能力基本丧失，生态功能严重退化，加速了水库水体富营养化(“水华”)，严重威胁了库区生态系统完整性，受到国内外广泛关注。但三峡水库水位变化较大，陡坡较多，耐淹植被较少，使得消落区植被恢复已成为世界级难题。目前，在边坡植被恢复技术上已取得较大研究进展，主要包括生态喷护混凝土、柔性生态袋、人工湿地等方案。对于水位波动区植被恢复尚处于探索阶段，在消落区边坡支护、耐淹植被筛选等方面有一定进展。但这些方法都只能应用于水位落差较小的水体修复，在三峡水库这样高落差水体中基本难以实施，修复植被二次被淹后对水体还可能造成二次污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种生态袋砖及利用这种生态袋砖应用于水位变动区的人工湿地构建的，通过本方法构建的人工湿地，能够在高水位时期形成生态浮岛漂浮在水体中，在低水位时期形成生态边坡覆盖消落区，通过在工人湿地上种植不同种类的植被，可保证水位变动区常年植被覆盖，进而起到水体净化、边坡绿化、生物栖息地构建的目的。本发明的目的是这样实现的一种生态袋砖，包括生态袋，在生态袋四周设有钢丝套，钢丝套内穿有钢丝绳，多根与生态袋上设有多根连接绳连接连接，生态袋内填充有填料。所述的生态袋采用聚丙烯纤维土工布制成。所述的填料，是将粒径大于制成生态袋(I)的土工布纤维间隙的泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物。泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物中以重量份计为泡沫O. 8 —
I.2、焦炭I 一 3、海绵O. 8 — I. 2、碎石或陶粒O. 8 — I. 2。
优选的，泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物中以重量份计为泡沫
I、焦炭2、海绵I、碎石或陶粒I。一种生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法，用钢丝绳将生态袋砖组合成生态袋网，形成生态床，相邻的生态袋砖用连接绳拼接，在高水位以上地点设置锚杆，将生态床一端固定在锚杆上，另一端自由活动，在锚杆上部建造人工渠道并在人工渠道上开设排水孔，将需要净化水体通过人工渠道后流经生态床，在生态床上插植湿地植物，即形成生物膜，完成水位变动区人工湿地的构建。用钢丝绳将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态袋砖依次连续排列成块状。/用钢丝绳将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态砖相间排列组装，构成镂空式的块状。用钢丝绳将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态袋砖依次连续排列成块状，在块状中留有空间，形成围隔式组合。本发明提供的生态袋砖及利用生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法水，符合水位波幅较大的水库、湖泊、河流的实际情况，不仅能够净化污染水体、缓解水体富营养化，还能绿化消落区、恢复生物栖息地，同时还能根据实际需要配种景观植被，美化环境；主要装置均以生活废弃物为主要原料，造价低，而且以装配施工为主，便于操作。本发明解决了大水位波动水体消落带植被恢复难题，对缓解水利建设的生态负面影响、保障生态系统完整性具有重要意义。
下面结合附图和实施示意对本发明作进一步说明。图I是本发明中方形生态袋砖俯视 图2是本发明中方形生态袋砖侧视 图3是本发明填装有填料的生态袋砖示意 图4是本发明中生态袋砖组合成不同类型的生态床示意 图5是本发明在高水位期应用示意 图6是本发明在低水位期应用示意图。
具体实施例方式生态袋砖是本发明的基本构件，如图I、图2所示。生态袋砖包括生态袋1，在生态袋I四周设有钢丝套2，钢丝套2内穿有钢丝绳6，多根与生态袋I上设有多根连接绳3连接连接，生态袋I内填充有填料4。生态袋采用I耐久性好、具有透水性的聚丙烯纤维土工布制成，钢丝绳6用于固定或拼装生态袋砖，连接绳3用于相邻生态袋砖的拼接。填料4有是将直径大于生态袋空隙的泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合；填料4的比重小于I。填料4的具体制备如下
I、将泡沫O. 8Kg、焦炭I Kg、海绵O. 8 Kg、碎石或陶粒O. 8 Kg混合后得到填料4。
2、将泡沫I Kg、焦炭2 Kg、海绵I Kg、碎石或陶粒I Kg混合后得到填料4。3、将泡沫I. 2 Kg、焦炭3 Kg、海绵I. 2 Kg、碎石或陶粒I. 2 Kg混合后得到填料4。构建水位变动区人工湿地的方法如下用钢丝绳6将生态袋砖组合成生态袋网，形成生态床，相邻的生态袋砖用连接绳3拼接，在高水位以上地点设置锚杆5，将生态床一端固定在锚杆5上，另一端自由活动，在锚杆上部建造人工渠道7并在人工渠道7上开设排水孔8，将需要净化水体通过人工渠道7后流经生态床，在生态床上插植湿地植物，即形成生物膜，完成水位变动区人工湿地的构建。用钢丝绳6将生态袋砖组合成生态袋网主要有以下三种方式
1、将生态袋砖依次连续排列成块状，相邻的生态袋砖用连接绳3拼接，整块生态床类似于一块“草坪”，称为“草坪式组合”，此类组合适用于完全光秃性或高陡坡水位变动区，以 便在低水位期对边坡进行完全绿化并构建湿地，也适用于构建植被变化不大的生物浮岛，如图4a所示；
2、将生态砖相间排列组装，构成镂空式的块状，相邻的生态袋砖用连接绳3拼接，形成“马赛克”式生物床，此类组合适用于能够生长部分单一物种的水位变动区，以便给水位变动区原本植被提供生长空间，也适用于构建交叉式植被的生物浮岛如图4b所示；
3、将生态袋砖依次连续排列成块状，在块状中留有未放置生态袋砖的空间，相邻的生态袋砖用连接绳3拼接，形成围隔式组合，此组合适用于构建隔离式生物浮岛，尤其是对部分水体漂浮物进行拦截和分解，如图4c所示。除上述生态袋砖的组合形式外，也可以根据现场实际情况选择其他形式对生态袋砖进行拼装。本发明的实施过程如图5和图6所示，图5是本发明在高水位期应用示意图，将拼装的生物床用锚杆固定在挡墙9上，另一端呈自由状态，则在高水位期间，生态床全部漂浮在水体中，组成形成生态浮岛式人工湿地。而对于图6对应的低水位时期，生态床则一部分漂浮在水体中形成生态浮岛，另一部分则紧贴在消落区岸坡上绿化岸坡，共同形成人工湿地。对于低水位时期，为了保证岸坡上生态床的水分补给，可以在锚杆5上部修人工渠道7并在人工渠道7上开设排水孔8，人工渠道内的补水水体可以是进初步处理的生活污水，也可以是城市雨水等。这样，在生物床上种植相应植被，形成人工湿地，在高水位期，生态浮岛能够吸收水体中污染物并净化水体；在低水位期，除水体中生态浮岛能继续净化水体外，紧贴岸坡的生物床还能处理生活污水，对岸坡污染物进行拦截处理。
权利要求
1.一种生态袋砖，其特征在于包括生态袋(1)，在生态袋(I)四周设有钢丝套(2)，钢丝套(2 )内穿有钢丝绳(6 )，多根与生态袋(I)上设有多根连接绳(3 )，生态袋(I)内填充有填料(4)。
2.根据权利要求I所述的生态袋砖，其特征在于所述的生态袋(I)采用聚丙烯纤维土工布制成。
3.根据权利要求I所述的生态袋砖，其特征在于所述的填料(4)，是将粒径大于制成生态袋(I)的土工布纤维间隙的泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物。
4.根据权利要求3所述的生态袋砖，其特征在于泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物中以重量份计为泡沫O. 8 — I. 2、焦炭I 一 3、海绵O. 8 — I. 2、碎石或陶粒O. 8 一 I. 2ο
5.根据权利要求3所述的生态袋砖，其特征在于泡沫、焦炭、海绵、碎石或陶粒混合得到的混合物中以重量份计为泡沫I、焦炭2、海绵I、碎石或陶粒I。
6.一种利用权利要求I所述的生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法，其特征在于用钢丝绳(6)将生态袋砖组合成生态袋网，形成生态床，相邻的生态袋砖用连接绳(3)拼接，在高水位以上地点设置锚杆(5)，将生态床一端固定在锚杆(5)上，另一端自由活动，在锚杆上部建造人工渠道(7 )并在人工渠道(7 )上开设排水孔(8 )，将需要净化水体通过人工渠道(7)后流经生态床，在生态床上插植湿地植物，即形成生物膜，完成水位变动区人工湿地的构建。
7.根据权利要求5所述的构建水位变动区人工湿地的方法，其特征在于用钢丝绳(6)将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态袋砖依次连续排列成块状。
8.根据权利要求5所述的构建水位变动区人工湿地的方法，其特征在于用钢丝绳(6)将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态砖相间排列组装，构成镂空式的块状。
9.根据权利要求5所述的构建水位变动区人工湿地的方法，其特征在于用钢丝绳(6)将生态袋砖组合成生态袋网，是指将生态袋砖依次连续排列成块状，在块状中留有空间，形成围隔式组合。
全文摘要
一种生态袋砖及利用生态袋砖构建水位变动区人工湿地的方法，生态砖包括生态袋，在生态袋四周设有钢丝套，钢丝套内穿有钢丝绳，生态袋上设有多根连接绳，生态袋内填充有填料。用钢丝将生态袋砖按照需要形式组合成生态袋网，形成生态床。在高水位期，整个生态床漂浮在水面上，形成生态浮岛，吸收水体中营养盐，起到进化水体的作用；在低水位期，部分生态床紧贴在水位波动区上，对流经水体进行净化，形成人工湿地，另一部分仍然在水体中形成人工浮岛。本发明符合水位波幅较大的水库、湖泊、河流的实际情况，不仅能够净化污染水体、缓解水体富营养化，还能绿化消落区、恢复生物栖息地，同时还能根据实际需要配种景观植被，美化环境。
文档编号C02F3/32GK102653425SQ20121013669
公开日2012年9月5日 申请日期2012年5月5日 优先权日2012年5月5日
发明者刘德富, 杨正健, 王从锋, 纪道斌, 肖尚斌, 黄钰铃 申请人:三峡大学