[发明专利]一种消浪控藻、拦藻引藻复合生态构件及制作方法和应用

说明书

一、技术领域

本发明属于生态环境工程技术领域，具体涉及一种用于消浪控藻、拦藻引藻，进而净化水质的复合生态构件的设计及其应用方法。

 

二、技术背景

在大型湖泊中，风浪等水动力作用频繁地扰动湖底沉积物，沉积物中营养盐大量释放，对于蓝藻水华的形成、富集具有直接的驱动作用，如何在降低风浪不利影响的同时控制蓝藻水华是工程中的难题之一。

经专利及文献检索，发现在生态环境工程技术领域中，有一些消浪、拦藻措施。胡维平发明的一种消浪用竹排（专利号：200620072816.6），消浪功能明显，但不具有生态净化功能；李文朝设计的湖泊沿岸带综合消浪装置（专利号：200410014926.2），包括木篱式消浪带、拦网式柔性消浪带、人工堤岸前波浪吸收带三部分，在浪击带前沿设置消浪屏障，同时沿刚性湖堤岸设置波浪吸收带，消除反射浪，但是该屏障在近岸带较为有效，对于离岸较远以及深水区不适宜；国内张芳海等设计的挡藻围隔装置（专利号：200520125530），由至少一个围隔单元组成，每个围隔单元包括浮子带、裙体，并在下部设置有配重链；同时，相邻两个围隔单元之间通过连接环和搭扣的配合密封连接在一起，该技术能够有效拦截藻类，但并没有控藻的功能。因此，目前，对于深水区内适用的具有控藻生态功能的消浪拦藻装置仍然是个空白。

因而，研制可在风浪较大的富营养湖泊使用的一种消浪控藻、拦藻引藻复合生态构件是非常必要的。

 

三、发明内容

本发明需要解决的问题是：

发明一种可应用于风浪较大的富营养湖泊的消浪控藻、拦藻引藻复合生态构件。该方法具有抗浪强度高、消浪效果显著、随波性稳定，在有效拦藻同时实现控藻引藻等优点，适用于风浪较大的开阔水域的生态综合治理。

 

本发明的技术方案是：

本发明主要包括两部分组成：双层消浪控藻带以及平行位于双层消浪控藻带内侧20 m处的单层拦藻引藻带，见附图1-2。

双层消浪控藻带：主体结构为平行宽15 m的双层消浪围隔及消藻生物膜介质；消浪围隔由圆木桩、聚乙烯绞丝渔网、石笼组成：每隔5 m 放置圆木桩，圆木桩直径20 cm，高6 m，深入湖底2 m，圆木桩通过6#涂塑钢丝绳连接固定聚乙烯绞丝渔网；渔网上部由高3.5 m的三层聚乙烯绞丝渔网，渔网直径0.1-0.2 mm，网目0.1-0.2 cm，叠置而成，基部为高50 cm的单层聚乙烯绞丝渔网，便于在围隔基部进行内外两侧水体交换，可有效削减水压；同时，围隔底部挂坠直径20 cm石笼固定，石笼内填置石块，外层包裹橡胶以钢丝轧紧，以提高抗风浪能力，增强双层消浪控藻带的稳定性，见附图3；在双层消浪控藻带的平行圆木桩间连接6#涂塑钢丝绳，悬挂转接溶藻菌的消藻生物膜介质，该介质直径20 cm，排列间隔为5m，有效的控制蓝藻；同时，消藻生物膜介质及聚乙烯绞丝渔网表面可附着大量微生物，微生物通过自身的新陈代谢分解水中的营养物质，在消藻控藻的同时，能有效去除水体污染物，增强了湖泊水体自净能力，见附图4。

单层拦藻引藻带：由圆木桩、钢管、腈纶布、浮游及石笼组成；单层拦藻引藻带两端通过直径20cm，环径6 mm的钢环，将高4m的腈纶布固定于钢管，钢管高7m，直径15cm，壁厚5mm，深入湖底2.5m，钢环外嵌在钢管上，从钢管顶端30cm处开始布置，每间隔50cm布置一个，共8个钢环，钢环固定则有利于使腈纶布裙体随着水位变化而上下滑动；腈纶布裙体整体位于双排圆木桩间，该木桩高5.5m，直径20cm，深入湖底1.5 m，每10m放置一组圆木桩，组间平行距离5m，平行木桩间通过直径10mm尼龙绳联接，确保单层拦藻引藻带在双排木桩间浮动，并随水动力和风浪的变化而产生适应性的调整，见附图5、附图7；腈纶布裙体顶部连接直径30cm加密圆柱形浮球带以保持悬浮力，底部则以直径20cm石笼沉坠，其中，加密圆柱形浮球外层包裹橡胶防水层，以防止破碎，其基部通过300mm*30mm*2.5mm不锈钢扁担与10#不锈钢螺栓，30#垫片锁紧；石笼内填置石块，外层包裹橡胶以钢丝轧紧，见附图6。

该消浪控藻、拦藻引藻复合生态构件的研究实验是以太湖作为研究对象，其技术参数适用于太湖，具体技术参数应与实际应用的水域特征相结合，进行调整；具体应遵循：复合生态构件内平行围隔之间的间距，应保证在湖泊历史最大波长的2倍及以上，以确保消浪及拦藻效果；复合生态构件的高度应由湖泊的最大波高及水深共同决定，确保围隔高于湖泊历史最高水位。