一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统的制作方法

本实用新型属于湖泊生态修复领域，涉及一种底基生态纤维草系统，尤其涉及一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统。
背景技术：
：随着人类活动加剧，生活污水、工业尾水、农业污水排放量日益增加，湖泊水体的富营养化趋势日益严重。全球范围内30％-40％的湖泊、水库遭受不同程度的富营养化影响，而中国富营养化湖泊尤其严重。富营养化水体的显著特征是浮游植物生物量显著增加，甚至爆发藻类水华，导致水体浑浊，沉水植物消亡，水质恶化。在湖泊外源污染得到有效控制的前提下，沉积物内源污染释放是湖泊富营养化的重要成因之一，我国东部大部分浅水湖泊均不同程度的受到沉积物内源释放的污染。有研究显示，大型浅水湖泊内源污染的形式主要有2种，即风浪平静时期的静态释放和风浪作用时期沉积物再悬浮而产生的动态释放。沉水植物是浅水湖泊重要的初级生产者，是湖泊的物质和能量循环中关键的一环。沉水植物通过吸收水体中的营养盐、促进营养盐沉降、抑制沉积物释放营养盐等作用，能够显著降低水体中的营养盐含量，维持水体清澈。成型后的水生植物群落对稳定水下流场，防止底泥再悬浮也具有极其重要的作用。反过来，沉水植物的生长也需要充足的光照进行光合作用，富营养化水体浑浊，透明度下降，沉水植物无法生长。同时，在水生植被恢复前，水底涌浪对植被根系的破坏作用较大，沉水植物成活率也比较低。技术实现要素：本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，以克服现有技术的缺陷。为实现上述目的，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，包括沉积物覆盖基网、若干组沉水植物繁殖体和若干个底基生态纤维草；沉积物覆盖基网包括网框、两层网和若干个沉水植物繁殖体网兜；网框为框体；两层网分别固定覆盖在网框的上、下两侧，与网框围合成闭合的结构；若干个沉水植物繁殖体网兜固定在网框内、两层网之间；沉水植物繁殖体与沉水植物繁殖体网兜数量相等，并一一对应，沉水植物繁殖体被固定在相应的沉水植物繁殖体网兜中，可以繁殖生长；底基生态纤维草包括人工水草和顶部浮体；人工水草的底端固定在上层的网上；顶部浮体连接在人工水草的上端，系统置于水中时，人工水草可竖立于水中。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，网为铁丝网。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，沉积物覆盖基网还包括若干个配重，配重固定在网框上。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，底基生态纤维草还包括底部固定铁丝，人工水草的底端通过底部固定铁丝固定在上层的网上。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，沉水植物繁殖体为至少一颗种子或至少一株植株。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，人工水草入水后的垂向投影面积占沉积物覆盖基网面积的25-50％；沉水植物繁殖体的种植密度为10-15组/m2；沉水植物繁殖体的种植密度与人工水草的覆盖率呈反比。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，人工水草的长度为水深的80-90％；顶部浮体入水后的悬浮高度在湖泊最低水位水面的10cm以下。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，网的孔径为0.5-2.0cm，网本体的线径为0.5-1.0mm。进一步，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，还可以具有这样的特征：其中，网框为木质网框，是1m×1m的方形框，由四条木条固定拼接构成，木条的宽度和厚度为10-30cm，木条之间通过铁质或者可生物降解材料的角扣固定。本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，由沉积物覆盖基网、沉水植物繁殖体和底基生态纤维草共同构成，可以有效模拟沉水植物对水动力扰动的消减原理，首先，利用底基生态纤维草稳定水流，降低风浪扰动对沉积物的影响；其次，利用沉积物覆盖基网固着沉积物磷，抑制沉积物静态释放；再次，利用生态纤维水草上生长的附着生物吸附悬浮颗粒物、净化水质，为浮游动植物提供良好的生存场所；此外，沉积物覆盖基网内预置的沉水植物繁殖体可以在适宜的条件下萌发生长，净化水质。通过以上四个过程组合作用，可以在不隔断修复湖区与外界联系的前提下，有效降低浅水湖泊沉积物再悬浮、净化水质、削减水体悬浮物和氮磷浓度、改善水下光照条件、控制水体浮游藻类、提升水体透明度，为水生植物重构提供充足的水下光照条件，即为沉水植物的恢复提供良好的生境条件，适用于浅水湖泊生态修复。附图说明图1是底基生态纤维草系统的结构示意图；图2是底基生态纤维草系统的省略网和配重的俯视图；图3是底基生态纤维草系统的沉积物覆盖基网省略配重的俯视图；图4是两个底基生态纤维草系统组合的立体结构示意图(其中右侧的系统省略了底基生态纤维草)。具体实施方式以下结合附图和具体实施例来说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示，本实用新型提供一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统，包括沉积物覆盖基网1、若干组沉水植物繁殖体2和若干个底基生态纤维草3。如图1-3所示，沉积物覆盖基网1包括网框11、两层网12、若干个沉水植物繁殖体网兜13和若干个配重14。网框11为框体，构成沉积物覆盖基网1的边框结构。两层网12分别固定覆盖在网框11的上、下两侧，与网框11围合成闭合的结构。网12可以通过细铁丝或者可降解材料的框与网框11固定。若干个沉水植物繁殖体网兜13固定在网框11内、两层网12之间。配重14固定在网框11上，若干个配重14均匀分布。配重14可保证系统置于湖底，覆盖在沉积物上。其中，网12为铁丝网。网结构本身可以起到物理固着沉积物的作用，系统投入湖底后，网体本身可以有效覆盖并固定沉积物，有效阻止沉积物再悬浮。同时，采用金属铁材料的铁丝网在一定时间内可自然降解，在浅水湖泊中细孔铁丝网一般在一年之内会生锈破损，2年之内会降解80％以上，铁丝网降解产生的铁化合物，即铁锈，可以与沉积物中的磷形成络合物，起到吸附沉积物磷的作用，抑制沉积物释放。网12的孔径为0.5-2.0cm，网本体的线径为0.5-1.0mm。网框11为木质网框11，是1m×1m的方形框，由四条木条固定拼接构成，木条的宽度和厚度为10-30cm，木条之间通过铁质或者可生物降解材料的角扣固定。沉水植物繁殖体2与沉水植物繁殖体网兜13数量相等，并一一对应。沉水植物繁殖体2被固定在相应的沉水植物繁殖体网兜13中，可以繁殖生长。沉水植物繁殖体2为至少一颗种子或至少一株植株。沉水植物优先选择苦草、菹草、黑藻、马来眼子菜等耐污染沉水植物。底基生态纤维草3包括人工水草31、顶部浮体32和固定铁丝33。人工水草31通过底部固定铁丝33固定在上层的网12上。顶部浮体32连接在人工水草31的上端，当系统置于水中时，人工水草31可竖立于水中。顶部浮体32为泡沫或塑料浮体。其中，人工水草31为碳素纤维人工水草，其安装密度按照其型号决定，人工水草31入水后的垂向投影面积(即在水中展开后的状态)占沉积物覆盖基网1面积的25-50％。沉水植物繁殖体2的种植密度为10-15组/m2。沉水植物繁殖体2的种植密度与人工水草31的覆盖率呈反比。其中，人工水草31的覆盖率指，人工水草31入水后的垂向投影面积占沉积物覆盖基网1面积的百分比；呈反比指，人工水草31的覆盖率在其范围内越高，水草的种植密度在其范围越低。人工水草31的长度为水深的80-90％。顶部浮体32入水后的悬浮高度在湖泊最低水位水面的10cm以下。底基生态纤维草系统对湖泊的应用方法：将若干个底基生态纤维草系统组合使用。具体的，先在陆地上，将若干个底基生态纤维草系统的沉积物覆盖基网1组合固定，如图4所示。其中，多个沉积物覆盖基网1的组合可在水动力模型模拟的基础上，按照“之”字形、“品”字形、“田”字形、“一”字形等形状组合或平行串联组合。组合好之后投放于湖泊底部，投放面积占水面总面积的30-50％。实施例1修复对象湖泊平均水深1.8m，受富营养化影响夏季藻类水华严重，且湖泊水面较开阔，沉积物受风浪扰动易引起再悬浮，透明度夏季平均在30cm左右。本实施例的底基生态纤维草系统中：为保证沉积物覆盖基网的物理强度，木质网框为1m×1m的正方形框，网框的4条边用4条1m长的木条构成，木条宽度30cm，厚度10cm，用铁质的角扣固定。沉积物覆盖基网上下层铁丝网孔径为0.5cm×0.5cm，铁丝线径为0.5mm，上下两层分别固定在木质网框上下表面，中间厚度为10cm。本实施例沉水植物选取苦草作为恢复沉水植物，直接利用苦草植株(根、茎和叶)作为其繁殖体，将其置于沉积物覆盖基网的沉水植物繁殖体网兜内，通过上下层铁丝网固定。苦草植株放置密度为10丛/m2。本实施例选择市场购买的软性立体填料作为仿生水草，垂向投影为圆形，直径15cm；仿生水草长度为1.5m，为水深的80％；仿生水草密度为25根/m2，占沉积物覆盖基网的45％；仿生水草底部固定在沉积物覆盖基网上，顶部放置直径为10cm的泡沫浮子。底基生态纤维草系统使用方法：将多个1m×1m的单体底基生态纤维草系统在陆地上按照“品”字、“田”字、“一”字等形状组装好，每2-4块单体系统组装好，投放于湖泊底部，投放密度为30单体/100m2，底基生态纤维草系覆盖面积占水面总面积的30％。底基生态纤维草系统实施前、过程中及实施后的水质情况如下表所示：实施效果透明度cmtnmg/ltpmg/l氨氮mg/l实施前253.150.240.38实施后第一年春801.420.060.35实施后第一年夏1200.950.040.21实施后第一年秋701.160.050.32实施后第一年冬501.350.060.35实施后第二年900.980.040.28有上表可知，底基生态纤维草系统可以有效防止湖泊沉积物再悬浮，投放之后水体透明度、营养盐浓度等均有明显的提升改善，恢复了沉水植物。细孔铁丝网投入湖底之后，可以有效覆盖并固定沉积物，有效阻止沉积物才悬浮。实施例2投放水体为典型的富营养化城市景观湖泊，平均水深2.4m，夏季氮磷和藻类浓度偏高。本实施例的实施时间为冬季，冬季透明度均值为0.6m左右，故选择菹草石芽作为沉水植物的繁殖体。本实施例的底基生态纤维草系统中：沉积物覆盖基网中，上下层铁丝网孔径为0.5cm×0.5cm，铁丝线径为0.5mm，中间厚度为10cm。本实施例沉水植物选取菹草作为恢复沉水植物，直接利用菹草石芽作为其繁殖体，沉积物覆盖基网的沉水植物繁殖体网兜内，通过上下层铁丝网固定。菹草石芽放置密度为30颗/m2。本实施例选择市场购买的辫带式填料作为仿生水草，垂向投影为圆形，直径8cm；仿生水草长度为2.1m，为水深的90％；仿生水草密度为50根/m2，占沉积物覆盖基网的25％；仿生水草底部固定在沉积物覆盖基网上，顶部放置直径为10cm的泡沫球浮子。底基生态纤维草系统使用方法：将多个1m×1m的单体底基生态纤维草系统在陆地上按照“品”字、“田”字、“一”字等形状组装好，每2-4块系统单体组装好，投放于湖泊底部，投放密度为50单体/100m2，底基生态纤维草系覆盖面积占水面总面积的50％。底基生态纤维草系统实施效果：底基生态纤维草系统可以有效防止湖泊沉积物再悬浮，投放之后水体透明度由30cm提升到80cm，总氮、总磷、氨氮分别由实施前的4.58、0.35、0.68mg/l下降至1.35、0.12、0.28mg/l，效果明显。营养盐浓度等均有明显的提升，恢复了沉水植物。工程实施第2年后，沉水植物覆盖率达到了35％，基本构建了健康稳定的沉水植物生态系统。当前第1页12