[发明专利]一种可控制泥沙含量的河流沿岸带栖息地模拟系统

说明书

本发明提供了一种可控制泥沙含量的河流沿岸带栖息地模拟系统，包括水循环装置和一条或多条实验水道，所述实验水道中设置有流水。本发明的系统的进水区段中设置有混合装置，可向流水里提供泥沙，提高流水的含沙量，从而可观察不同含沙量的水对流道中的底质的影响。通过人工模拟不同沿岸带水温、水文、水质、底部基质等环境，测试不同环境条件对河流沿岸带水生生物的影响，研究探讨生物覆盖的生态过程，为受损河流沿岸带生境重塑、生物资源的恢复与重建提供科学支撑。

技术领域

本发明涉及水环境领域，更特别地，涉及一种可控制泥沙含量的河流沿岸带栖息地模拟系统。

背景技术

河流沿岸带是能量、物质以及生物通过景观的重要通道并且也是陆地区域与水生区域之间的生境和廊道，对水体及其附近的，具有涵养水源、净化水质、维持生物多样性等生态功能。研究表明，沿岸带通过过滤和截留沉积物、水分以及营养物质等来协调河流横向(河岸边高地到河流水体)和纵向(河流上游到下游)的物质和能量流，因而在与之相关的土壤侵蚀程度降低、渠道稳定化、生物栖息地保护以及水质改善方面都起着重要的作用，是河流健康的重要屏障。

我们在前期研究中开发了一种河流沿岸带栖息地模拟系统，为了研究河水中所含的泥沙或其他物质的含量对水体生态及水沿岸的影响，在该系统的基础上，我们设计了一种可控制水体中泥沙含量的河流沿岸带栖息地模拟系统。

发明内容

本发明提供了一种可控制泥沙含量的河流沿岸带栖息地模拟系统，包括水循环装置和一条或多条实验水道，所述实验水道中设置有流水，

所述实验水道包括连通的进水区段和流道，所述进水区段的深度大于所述所述流道的深度，位于所述流道头部，所述流道的尾部设置有流水出口，所述流水出口与所述水循环装置连通，所述流道的底部铺设有底质；所述进水区段中设置有混合装置；所述水循环装置向所述实验水道供水，并接收来自所述实验水道的水。

底质可由泥沙、卵石、陶片或瓷片等单独或混合制成，也可从目的水域采集需要的沉积物铺设于水道中。

本发明的河流沿岸带栖息地模拟系统的进水区段中设置有混合装置，可向流水里提供泥沙，提高流水的含沙量，从而可观察不同含沙量的水对流道中的底质的影响。

通过人工模拟不同沿岸带水温、水文、水质、底部基质等环境，测试不同环境条件对河流沿岸带水生生物的影响，研究探讨生物覆盖的生态过程，为受损河流沿岸带生境重塑、生物资源的恢复与重建提供科学支撑。

在一个具体实施方案中，所述混合装置包括搅拌桨和储沙盘，所述搅拌桨的设置成搅拌方向垂直于所述流道，所述储沙盘设置于所述搅拌桨的下方。

优选地，所述搅拌桨的桨叶边缘设置有可展开的扬沙部，所述储沙盘设置成两边高中间低的形状。

通过设置扬沙部，在搅拌桨的转动过程中，可通过调节储沙盘中沙的高度、扬沙部的长度、以及搅拌桨的转速来调控水里的含沙量。

在一个优选实施方案中，在所述进水区段的上部还设置有平板，所述平板上设置有多个通孔。平板的设置可消除其上方的水的侧向动能，使得水在流出挡板时不产生因侧向运动。

在一个优选实施方案中，所述进水区段与所述流道连接之处设置有挡板，所述挡板的上缘高于所述底质。优选地，所述挡板为可拆卸的，方便安装。挡板的设置使水在底质的上面流淌，防止因流水对底质横截面冲刷而带走底质，维持了流道中铺设的底质的稳定性，为研究底质、水质和水中的生态之间的关系提供了稳定的环境。在一个优选实施方案中，所述流道的尾端设置有除沙装置。通过设置除沙装置，可在流水进入循环装置之前去除水中的泥沙，一方面可以更准确地控制好水中的含沙量，另一方面，能防止水中的泥沙损害循环装置中的水泵。

在一个具体实施方案中，所述河流沿岸带栖息地模拟系统还设置有光照装置。所述光照装置可安装所述流道的上方，可通过控制光照装置来控制水面的光照强度、光照时间和光照周期。