[发明专利]生态排水沟渠

说明书

技术领域

本发明涉及农田排水体系，特别涉及一种生态排水沟渠。

背景技术

农药、化肥不合理施用所引起的农业面源污染是我国农业生产中关注的热点，营养元素大量流失并随地表径流进入河流湖泊，引起了严重的富营养化现象。农田排水沟渠是农田水利基础设施的重要组成部分，不仅能够及时排洪抗涝，调节农田生态系统水分平衡，还可以通过排水沟内底泥、植物拦截吸收、微生物降解等作用净化农田排水中的污染物，高效回收肥料随水流失的氮和磷。国内外研究者对农田排水沟渠的环境效应和生态功能进行了大量的研究，以期利用农田排水沟渠对农业面源污染进行阻隔和过滤，进而削减进入下游水体的氮磷。目前国内普遍使用的沟渠以传统土沟渠和水泥沟渠为主。传统土沟渠坡面和底部均未做硬化处理，土壤直接裸露于水中，在遇强降雨或径流流速过快时很容易造成水土流失，并且传统土沟中植物数量和种类有限，对沟渠水体中氮磷吸附容量也相应受到限制。水泥沟渠在沟渠坡面用水泥进行了硬化处理，在我国农地沟渠应用中比例在不断的扩大，但水泥沟中不能栽种植物，生物多样性受到影响，因此对水体中氮磷的拦截效率更差。CN202610035U公开了一种能够拦截氮磷并且减轻农业面源污染的生态沟渠，通过种植水生植物、构建生态沟渠、浮床和渔网来阻隔进入沟渠中的氮磷。CN2931467公开了一种悬浮式无基质水生植物净化床，用于处理富营养化水体和生活污水。杨林章等研究了生态沟渠辅助技术—拦截箱，用于沟体拦截水流，延长水流滞留时间，并利用水生植物的种植来减轻进入水体中的氮磷污染。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服上述现有技术的存在的问题，提供一种生态排水沟渠。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种生态排水沟渠，包括水泥沟渠，在水泥沟渠内排布多个水生植物栽培单元，各水生植物栽培单元内分别填装植物生长基质，在植物生长基质上栽培挺水植物。

所述水生植物栽培单元呈六棱柱形，六个侧面及底面分别设有多个孔，相邻水生植物栽培单元之间通过梢子和梢孔的配合相连。

所述植物生长基质包括陶粒、沸石和生物碳。

所述挺水植物包括茭白、水芹菜、慈姑、鸢尾或美人蕉。

所述多个水生植物栽培单元沿水泥沟渠排列成波浪形。

上述六棱柱形水生植物栽培单元由铝塑复合材料或塑料制成，高40-60cm，壁厚2.5cm，边长15-30cm。

上述六棱柱形水生植物栽培单元的六个侧面及底面的孔直径为1cm左右，水生植物栽培单元可分为为两种类型，一种在六个侧面最上端设置梢孔，梢孔直径3cm，另一种在六个侧面最上端设置梢子，梢子直径3cm，长2cm，相邻水生植物栽培单元之间通过梢子和梢孔的配合相连。

上述植物生长基质以直径在1cm以上的陶砾、沸石和生物碳为主，基质本身具有营养物质吸附和拦截作用。

基质填入栽培单元后，将育好苗的水生植物置于单元中，在沟渠开始排水时将栽培单元放入渠中，水稻收获后，对水生植物进行采收并同时清理栽培筒，有效防治植物体二次污染。

上述六棱柱形水生植物栽培单元还可以排列为S形、簇状或60°平行排列，既能达到去除氮磷污染的目的，也能达到农田生态系统的景观效果。

本发明根据生态学原理，在综合考虑水文条件、气候条件、沟渠几何特征、沟渠排水负荷和滞留时间等因素的前提下，开发了一种能够置于水泥沟渠中的水生植物培养单元，用于将水泥沟渠改造为生态沟渠，本方法灵活多变，不仅有控制稻田面源污染的作用，多途径组合方法也能够为稻田及沟渠带来新的景观。

附图说明

图1是生态排水沟渠的平面结构示意图；

图2、图3是一种六棱柱形水生植物栽培单元的结构示意图；

图4、图5是另一种六棱柱形水生植物栽培单元的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的生态排水沟渠，包括水泥沟渠1，在水泥沟渠内排布多个水生植物栽培单元2，各水生植物栽培单元内分别填装植物生长基质，在植物生长基质上栽培挺水植物。

配合参见图2、图3、图4、图5。上述水生植物栽培单元2呈六棱柱形，六个侧面3及底面4分别设有多个孔5，相邻水生植物栽培单元之间通过梢子6和梢孔7的配合相连。梢孔的直径为3cm，梢子直径为3cm，长2cm。梢子6和梢孔7相互匹配。

本发明中的植物生长基质包括陶粒、沸石和生物碳。

本发明中的挺水植物包括茭白、水芹菜、慈姑、鸢尾或美人蕉。

本发明中的多个水生植物栽培单元沿水泥沟渠排列成波浪形。