微污染、低流速河流生态修复方法及装置与流程

本发明属于河流生态治理，尤其是一种微污染、低流速河流生态修复方法及装置。

背景技术：

1、受人类活动的影响，许多河流受到一定的污染，例如重金属、氨氮、磷、有机物、悬浮物颗粒等成分超标，为了提高河流水质，满足环保要求，需要对河流进行生态修复。目前，常规的修复方式为修建过滤坝，例如cn201922141732.3公开了一种用于河道水生态修复的原位生态修复透水坝，具有曝气、过滤、生态修复等功能，能够较好地改善水质，但通过曝气的方式提高水中的氧含量，能耗较高。cn202020634971.2公开了一种用于河道生态修复的复合结构，通过设置修复机构、石笼、修复植物等，能够有效过滤掉河水中的悬浮物，同时能够去除氨氮等污染成分，但不具备增加氧含量的功能。现有的生态修复结构的高度通常高于河流水位，以保证河水能够全部通过修复结构，但不具备自然增氧的功能。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种微污染、低流速河流生态修复方法及装置，适用于流速在0.1m/s至0.3m/s的河流生态修复，可以降低河水中污染成分含量的同时增加氧含量，不需要额外的增氧设备，降低能耗。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：微污染、低流速河流生态修复方法，包括：

3、在河底设置多层重质吸附生态袋，用于吸附河水中的污染成分；

4、在重质吸附生态袋的上方设置第一石笼组件，用于对河水进行过滤，同时提供微生物空间，以去除河水中的污染成分；

5、在第一石笼组件的上表面设置多个相互平行的汀步石，相邻两汀步石之间具有间距；

6、在重质吸附生态袋以及第一石笼组件的后方设置有阶梯状的第二石笼组件，第二石笼组件的高度沿着水流的方向逐渐降低；

7、在第二石笼组件的上表面以及相邻两汀步石之间设置植被承载框架，在植被承载框架上种植植物；

8、重质吸附生态袋和第一石笼组件的总高度满足：至少1/3的河水从第一石笼组件的上方流过，从第一石笼组件的上方流过的河水受到汀步石的扰动并沿着第二石笼组件向下流动，流动过程中充分与空气接触，从而增加水中的氧含量。

9、进一步地，在河流的边坡上设置轨道，在重质吸附生态袋和第一石笼组件的左右两侧设置第三石笼组件，第三石笼组件与轨道滑动配合，且在边坡上设置拉动第三石笼组件沿着轨道滑动的驱动机构；第三石笼组件的上表面与第一石笼组件的上表面处于相同的高度；

10、水位处于正常范围时，部分河水从第三石笼组件的上方流动，部分河水穿透第三石笼组件；当出现洪水时，利用驱动机构拉动第三石笼组件向上移动至水面之上，在重质吸附生态袋和第一石笼组件的两侧形成泄洪通道，用于快速排洪。

11、进一步地，在重质吸附生态袋和第一石笼组件的前方设置v形的挡沙墙，挡沙墙的中部和上部设置有多个过水孔，在重质吸附生态袋前方的两侧设置沙坑，河水中的泥沙到达挡沙墙时，沿着挡沙墙的前侧壁移动到沙坑，定期对沙坑中的泥沙进行清理。

12、进一步地，挡沙墙的高度高于洪水时的水位，挡沙墙上表面设置有向下延伸的插槽，所述插槽内设置有封堵板；在重质吸附生态袋和第一石笼组件的左右两侧设置隔水板，在第三石笼组件的上方设置过水支撑板，所述过水支撑板的一端与隔水板的上端铰接，另一端搭接在边坡上；在汀步石的前后两端设置围栏，围栏上设置有钢丝绳收放卷设备，所述围栏两端的顶部设置有导向滑轮，所述钢丝绳收放卷设备连接有钢丝绳，所述钢丝绳经过导向滑轮后与过水支撑板相连；

13、当出现洪水时，利用封堵板将挡沙墙上的挡沙墙封堵，洪水只能从重质吸附生态袋和第一石笼组件两侧的泄洪通道通过，同时利用钢丝绳收放卷设备拉动过水支撑板转动至竖直状态，过水支撑板与隔水板组成隔水板组，用于阻隔洪水。

14、微污染、低流速河流生态修复装置，包括设置在河底的多层重质吸附生态袋，所述重质吸附生态袋的上方设置有第一石笼组件，所述第一石笼组件的上表面设置有多个相互平行的汀步石，相邻两汀步石之间具有间距；所述重质吸附生态袋以及第一石笼组件的后方设置有阶梯状的第二石笼组件，第二石笼组件的高度沿着水流的方向逐渐降低；所述第二石笼组件的上表面以及相邻两汀步石之间设置植被承载框架，所述植被承载框架上种植有植物；所述重质吸附生态袋和第一石笼组件的总高度满足：至少1/3的河水从第一石笼组件的上方流过。

15、进一步地，河底的两侧设置有倾斜的边坡，所述边坡上设置有轨道，所述所述重质吸附生态袋以及第一石笼组件的左右两侧设置有第三石笼组件，所述第三石笼组件的底部与轨道滑动配合，且边坡上设置有拉动第三石笼组件沿着轨道滑动的驱动机构；所述第三石笼组件的上表面与第一石笼组件的上表面处于相同的高度。

16、进一步地，所述重质吸附生态袋和第一石笼组件的前方设置有v形的挡沙墙，所述挡沙墙的中部和上部设置有多个过水孔，所述重质吸附生态袋前方的两侧设置有沙坑。

17、进一步地，所述挡沙墙的高度高于洪水时的水位，挡沙墙的上表面设置有向下延伸的插槽，所述插槽内设置有封堵板；所述重质吸附生态袋和第一石笼组件的左右两侧设置有竖直的隔水板；所述第三石笼组件的上方设置过水支撑板，所述过水支撑板的一端与隔水板的上端铰接，另一端搭接在边坡上；所述汀步石的前后两端设置有围栏，所述围栏上设置有钢丝绳收放卷设备，所述围栏两端的顶部设置有导向滑轮，所述钢丝绳收放卷设备连接有钢丝绳，所述钢丝绳经过导向滑轮后与过水支撑板相连。

18、进一步地，所述过水孔设置有多排，且多排过水孔从上至下依次设置，相邻两排过水孔之间的间距大于或等于过水孔的直径，所述封堵板上设置有多排通孔，且封堵板连接有驱动封堵板从通水位置移动至封堵位置的升降机构，封堵板处于通水位置时，每个通孔与一个过水孔连通，当封堵板处于封堵位置时，每排通孔位于相邻两排过水孔之间。

19、本发明的有益效果是：本发明在重质吸附生态袋中设置吸附填料，例如活性炭等，可以吸收河水中的氮、磷、抗生素等污染成分，第一石笼组件和第二石笼组件内部填充碎石，可以起到过滤的作用，降低河水中悬浮物含量，此外，碎石表面可供微生物生长，微生物可以分解污水中的氨氮等污染成分。通过在第一石笼组件和第二石笼组件的上方设置植被，植被也可以吸收河水中的营养成分，进一步净化水质。另外，本发明中，至少1/3的河水从第一石笼组件的上方流过，这部分河水受到汀步石的阻挡而成为紊流，增加与空气接触的面积，然后在阶梯状的第二石笼组件表面向下流动，实现跌水增氧，提高水中的氧含量，防止水体富营养化。

技术特征：

1.微污染、低流速河流生态修复方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的微污染、低流速河流生态修复方法，其特征在于：在河流的边坡（10）上设置轨道（8），在重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的左右两侧设置第三石笼组件（9），第三石笼组件（9）与轨道（8）滑动配合，且在边坡（10）上设置拉动第三石笼组件（9）沿着轨道（8）滑动的驱动机构（11）；第三石笼组件（9）的上表面与第一石笼组件（3）的上表面处于相同的高度；

3.如权利要求2所述的微污染、低流速河流生态修复方法，其特征在于：在重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的前方设置v形的挡沙墙（13），挡沙墙（13）的中部和上部设置有多个过水孔（22），在重质吸附生态袋（2）前方的两侧设置沙坑（14），河水中的泥沙到达挡沙墙（13）时，沿着挡沙墙（13）的前侧壁移动到沙坑（14），定期对沙坑（14）中的泥沙进行清理。

4.如权利要求3所述的微污染、低流速河流生态修复方法，其特征在于：挡沙墙（13）的高度高于洪水时的水位，挡沙墙（13）上表面设置有向下延伸的插槽，所述插槽内设置有封堵板（15）；在重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的左右两侧设置隔水板（16），在第三石笼组件（9）的上方设置过水支撑板（12），所述过水支撑板（12）的一端与隔水板（16）的上端铰接，另一端搭接在边坡（10）上；在汀步石（4）的前后两端设置围栏（17），围栏（17）上设置有钢丝绳收放卷设备（18），所述围栏（17）两端的顶部设置有导向滑轮（19），所述钢丝绳收放卷设备（18）连接有钢丝绳（20），所述钢丝绳（20）经过导向滑轮（19）后与过水支撑板（12）相连；

5.微污染、低流速河流生态修复装置，其特征在于，包括设置在河底（1）的多层重质吸附生态袋（2），所述重质吸附生态袋（2）的上方设置有第一石笼组件（3），所述第一石笼组件（3）的上表面设置有多个相互平行的汀步石（4），相邻两汀步石（4）之间具有间距；所述重质吸附生态袋（2）以及第一石笼组件（3）的后方设置有阶梯状的第二石笼组件（5），第二石笼组件（5）的高度沿着水流的方向逐渐降低；所述第二石笼组件（5）的上表面以及相邻两汀步石（4）之间设置植被承载框架（6），所述植被承载框架（6）上种植有植物（7）；所述重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的总高度满足：至少1/3的河水从第一石笼组件（3）的上方流过。

6.如权利要求5所述的微污染、低流速河流生态修复装置，其特征在于，河底（1）的两侧设置有倾斜的边坡（10），所述边坡（10）上设置有轨道（8），所述重质吸附生态袋（2）以及第一石笼组件（3）的左右两侧设置有第三石笼组件（9），所述第三石笼组件（9）的底部与轨道（8）滑动配合，且边坡（10）上设置有拉动第三石笼组件（9）沿着轨道（8）滑动的驱动机构（11）；所述第三石笼组件（9）的上表面与第一石笼组件（3）的上表面处于相同的高度。

7.如权利要求6所述的微污染、低流速河流生态修复装置，其特征在于，所述重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的前方设置有v形的挡沙墙（13），所述挡沙墙（13）的中部和上部设置有多个过水孔（22），所述重质吸附生态袋（2）前方的两侧设置有沙坑（14）。

8.如权利要求7所述的微污染、低流速河流生态修复装置，其特征在于，所述挡沙墙（13）的高度高于洪水时的水位，挡沙墙（13）的上表面设置有向下延伸的插槽，所述插槽内设置有封堵板（15）；所述重质吸附生态袋（2）和第一石笼组件（3）的左右两侧设置有竖直的隔水板（16）；所述第三石笼组件（9）的上方设置过水支撑板（12），所述过水支撑板（12）的一端与隔水板（16）的上端铰接，另一端搭接在边坡（10）上；所述汀步石（4）的前后两端设置有围栏（17），所述围栏（17）上设置有钢丝绳收放卷设备（18），所述围栏（17）两端的顶部设置有导向滑轮（19），所述钢丝绳收放卷设备（18）连接有钢丝绳（20），所述钢丝绳（20）经过导向滑轮（19）后与过水支撑板（12）相连。

9.如权利要求8所述的微污染、低流速河流生态修复装置，其特征在于，所述过水孔（22）设置有多排，且多排过水孔（22）从上至下依次设置，相邻两排过水孔（22）之间的间距大于或等于过水孔（22）的直径，所述封堵板（15）上设置有多排通孔（21），且封堵板（15）连接有驱动封堵板（15）从通水位置移动至封堵位置的升降机构（23），封堵板（15）处于通水位置时，每个通孔（21）与一个过水孔（22）连通，当封堵板（15）处于封堵位置时，每排通孔（21）位于相邻两排过水孔（22）之间。

技术总结本发明涉及微污染、低流速河流生态修复方法及装置，属于河流生态治理技术领域，包括：在河底设置多层重质吸附生态袋，在重质吸附生态袋的上方设置第一石笼组件，用于对河水进行过滤，同时去除河水中的污染成分；在第一石笼组件的上表面设置汀步石；在重质吸附生态袋以及第一石笼组件的后方设置第二石笼组件；在第二石笼组件的上表面以及相邻两汀步石之间设置植物；重质吸附生态袋和第一石笼组件的总高度满足：至少1/3的河水从第一石笼组件的上方流过。本发明可以降低河水中污染成分含量，同时增加氧含量，不需要额外的增氧设备，降低能耗。技术研发人员：王春,刘思瑶,高东东,韦娅俪,马野,史鸿乐,田晓刚受保护的技术使用者：四川省生态环境科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/11