一种河湖岸带生态缓冲系统技术方案

本发明专利技术公开了一种河湖岸带生态缓冲系统，包括受纳水体和包围受纳水体的生态护岸，河湖岸带生态缓冲系统包括：人工湿地系统，设于生态护岸上，地表径流通过强化通道经过人工湿地系统进入受纳水体；人工湿地系统包括布水系统、水生植物系统、填料系统和管网系统，布水系统平行于水面岸线布置；水质监测系统，用于实时监测受纳水体水质并将所得水质监测数据反馈给液位传感及提升系统；液位传感及提升系统，包括液位传感器和水泵，通过感知受纳水体的液位位置及实时反馈的水质监测数据对水泵实施启停，将受纳水体中的水通过管网系统提升至布水系统进行布水作业。本发明专利技术适用于面源污染控制、初期雨水处理、河湖生态修复、河湖生态缓冲带构建。

A kind of ecological buffer system of river and lake

【技术实现步骤摘要】
一种河湖岸带生态缓冲系统
本专利技术涉及河湖生态缓冲带
，具体涉及一种河湖岸带生态缓冲系统。
技术介绍
随着经济社会的发展，国家对环保越来越重视，通过对环保技术的研发和应用，点源污染得到了显著治理，面源污染的治理也已经到了新的阶段，仅靠人工湿地等生态治理手段已经不能满足河湖对氮磷深度削减的技术需求，因此有必要从通过最末端的生态缓冲带构建解决河湖富营养化问题上寻找新的技术突破。公告号为CN203846447U的专利说明书公开了一种河滨生态多维循环式湿地缓流渗滤截污系统，主要包括：一级植被缓冲带、亲水平台、调节池、生态滞留系统和二级植被缓冲带。一级植被缓冲带设置在沿河堤路面迎河一侧，其坡度与原有岸坡保持一致，沿岸坡向下的宽度为1.0～1.2m，800～1000m；生态滞留系统由上向下依次设置有种植土层、填料层、反渗透层和砾石层。上述专利技术在雨季实现了减少面源径流进入河道的污染负荷，非雨季达到了河道水质循环净化与湿地养护的协同目的，并具有良好的景观效果。公开号为CN104671423A的专利说明书公开了一种扇形多维错流式复合陆生植物缓冲带及其构建方法，该缓冲带由扇形横向流草本-生物炭带、扇形纵向流脱氮带、扇形横向绕流污染物富集灌草带、扇形纵向流除磷带、扇形横向绕流乔草-生物炭带以及必要的土埂、集水渠或透水墙进行串联组成。城市污水处理厂的尾水、农田废水、村镇地表径流等低浓度污水经过简单沉淀后依次流过上述条带，污水中的悬浮物质、有机物、营养元素、农药等发生逐步削减。该植被缓冲带适用于岸边陆地面积有限的水库、河流或湖泊周围，能够有效防止水环境污染；土著植物的协调组合，不仅处理效果好而且具有良好的景观效果和生态效益。我国对河湖生态缓冲带构建的重视程度开始逐步加强，但是缺少统一的技术指南或者规范，对岸上缓冲带的定义、作用以及如何布置，没有统一的标准，调研发现一些生态缓冲带建设都是依托于景观亮化工程，对地表径流净化贡献不足。同时，还有相当大一部分河湖、小微水体等存在水动力不足的问题，会逐渐导致水体发黑发臭，加速水体富营养化的进程。这些问题都亟待于新的工艺技术或者工艺组合来解决。
技术实现思路
针对本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种河湖岸带生态缓冲系统，从岸上及水里考虑，采用综合的技术手段解决生活污水、养殖废水、农田退水等面源污染，特别是高浓度初期雨水的污染，显著削减排入的氮磷营养物质，同时还可以对水动力不足河湖沟渠的岸坡植物进行养护，适用于面源污染控制、初期雨水处理、河湖生态修复、河湖生态缓冲带构建。一种河湖岸带生态缓冲系统，包括受纳水体和包围所述受纳水体的生态护岸，所述河湖岸带生态缓冲系统还包括：人工湿地系统，设于所述生态护岸上，地表径流通过强化通道经过所述人工湿地系统进入所述受纳水体；所述人工湿地系统包括布水系统、水生植物系统、填料系统和管网系统，所述布水系统平行于水面岸线布置；水质监测系统，用于实时监测所述受纳水体水质并将所得水质监测数据反馈给液位传感及提升系统；液位传感及提升系统，包括液位传感器和水泵，通过感知所述受纳水体的液位位置及实时反馈的水质监测数据对所述水泵实施启停，将所述受纳水体中的水通过所述管网系统提升至所述布水系统进行布水作业。所述的人工湿地系统在处理地表径流时实施方式为：小雨量时地表径流通过强化通道经过人工湿地系统处理后得到净化而排入水体；大雨量时，初期雨水通过强化通道经过人工湿地系统深度净化后排入水体，而过量的雨水可通过旁路系统排入受纳水体。液位传感及提升系统将所述受纳水体中的水通过所述管网系统提升至所述布水系统进行布水作业，一方面可使得受纳水体中的水可在人工湿地系统中进行净化后回流至受纳水体，保证水体水质，另一方面可以对人工湿地系统中的水生植物系统进行养护。所述布水系统可通过固定、悬挂或堆土半掩埋的方式布置，具体可根据所述生态护岸实际情况布置；所述的布水系统由PVC、PE或玻璃钢材质的管子或半管的一种或几种组合组成，所述管子或半管的管径为20～300mm，管子斜向下45°开孔，且孔径为5～30mm，孔间距为50～200mm；所述的布水系统设置在不低于常水位以上100mm处，且上下管间距为200～500mm。所述水生植物系统包括设于所述生态护岸的挺水植物系统和设于所述受纳水体底部的沉水植物系统；所述挺水植物系统的植物种类为美人蕉、菖蒲、鸢尾、风车草、再力花、花叶芦竹、香根草、千屈菜、马尼拉草、麦冬中的一种或几种的组合，种植密度为5～15株/m2；所述沉水植物系统的植物种类为苦草、菹草、眼子菜、黑藻、金鱼藻中的一种或几种的组合，种植密度为30～100丛/m2。所述的填料系统为粒径为5～40mm的沸石、陶粒、碎石、无烟煤、石灰石、废渣、山核桃壳炭中的一种或几种的组合；所述的填料系统可在表面以聚乙烯、尼龙、铁丝中的一种或几种材质组合的保护网固定和覆盖，具体可根据所述生态护岸的特点铺设。所述的管网系统是在水质监测系统和液位传感及提升系统的协同作用下由下向上将水提升到布水系统进行布水。所述的管网系统材质为橡胶夹布管、PE、PVC中的一种或几种的组合，管径20～80mm，长度为500～15000mm。所述的水质监测系统可设置于所述受纳水体中对水质实时监测并将数据反馈给液位传感及提升系统。通过预设定的水质控制要求结合反馈的水质数据进行液位传感及提升系统的启停操作。所述的水质监测系统采用全光谱原位实时水质监测模块，COD数据测量时间低于20秒，氨氮数据测量时间低于60秒，并自带高压气体清洁装置用于清洁和抗击干扰。所述的液位传感器为浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器的一种或几种的组合；所述的水泵为潜水泵，功率为1～400m3/h，扬程不高于30m。作为优选，所述的河湖岸带生态缓冲系统还包括强化材料系统，设于所述受纳水体中；所述的强化材料系统为无机材料、天然高分子及其改性材料的一种或几种的组合；所述的无机材料为过氧化钙、石灰石、陶粒、沸石中的一种或几种的组合；所述的天然高分子及其改性材料为山核桃壳、丝瓜络、板栗壳及其炭化材料中的一种或几种的组合，所述的天然高分子及其改性材料外部由铁丝网包裹后底部固定或上部悬挂于水体中。作为优选，所述的河湖岸带生态缓冲系统还包括生态浮岛系统，设于所述受纳水体表面，距所述生态护岸1～5m，可进一步对所进入的污染物进行削减。污染物浓度在岸边分布的生态浮岛系统净化作用下可得到进一步削减。所述的生态浮岛系统由PVC或PE材质的板式或框式结构组成，所种植植物为菖蒲、再力花、千屈菜、鸢尾、粉绿狐尾藻中的一种或几种的组合，其种植密度为6～9株/m2。作为优选，所述的河湖岸带生态缓冲系统还包括辅助系统，用于为所述水质监测系统、液位传感及提升系统提供动力，具体为风能或太阳能动力设施、直接接电或风电互补的一种或几种的组合。本专利技术与现有技术相比，主要优点包括：1)在河道、湖泊、沟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河湖岸带生态缓冲系统，包括受纳水体和包围所述受纳水体的生态护岸，其特征在于，所述河湖岸带生态缓冲系统包括：/n人工湿地系统，设于所述生态护岸上，地表径流通过强化通道经过所述人工湿地系统进入所述受纳水体；所述人工湿地系统包括布水系统、水生植物系统、填料系统和管网系统，所述布水系统平行于水面岸线布置；/n水质监测系统，用于实时监测所述受纳水体水质并将所得水质监测数据反馈给液位传感及提升系统；/n液位传感及提升系统，包括液位传感器和水泵，通过感知所述受纳水体的液位位置及实时反馈的水质监测数据对所述水泵实施启停，将所述受纳水体中的水通过所述管网系统提升至所述布水系统进行布水作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种河湖岸带生态缓冲系统，包括受纳水体和包围所述受纳水体的生态护岸，其特征在于，所述河湖岸带生态缓冲系统包括：
人工湿地系统，设于所述生态护岸上，地表径流通过强化通道经过所述人工湿地系统进入所述受纳水体；所述人工湿地系统包括布水系统、水生植物系统、填料系统和管网系统，所述布水系统平行于水面岸线布置；
水质监测系统，用于实时监测所述受纳水体水质并将所得水质监测数据反馈给液位传感及提升系统；
液位传感及提升系统，包括液位传感器和水泵，通过感知所述受纳水体的液位位置及实时反馈的水质监测数据对所述水泵实施启停，将所述受纳水体中的水通过所述管网系统提升至所述布水系统进行布水作业。


2.根据权利要求1所述的河湖岸带生态缓冲系统，其特征在于，所述布水系统通过固定、悬挂或堆土半掩埋的方式布置；
所述的布水系统由PVC、PE或玻璃钢材质的管子或半管的一种或几种组合组成，所述管子或半管的管径为20～300mm，管子斜向下45°开孔，且孔径为5～30mm，孔间距为50～200mm；
所述的布水系统设置在不低于常水位以上100mm处，且上下管间距为200～500mm。


3.根据权利要求1所述的河湖岸带生态缓冲系统，其特征在于，所述水生植物系统包括设于所述生态护岸的挺水植物系统和设于所述受纳水体底部的沉水植物系统；
所述挺水植物系统的植物种类为美人蕉、菖蒲、鸢尾、风车草、再力花、花叶芦竹、香根草、千屈菜、马尼拉草、麦冬中的一种或几种的组合，种植密度为5～15株/m2；
所述沉水植物系统的植物种类为苦草、菹草、眼子菜、黑藻、金鱼藻中的一种或几种的组合，种植密度为30～100丛/m2。


4.根据权利要求1所述的河湖岸带生态缓冲系统，其特征在于，所述的填料系统为粒径为5～40mm的沸石、陶粒、碎石、无烟煤、石灰石、废渣、山核桃壳炭中的一种或几种的组合；
所述的填料系统在表面以聚乙烯、尼龙、铁丝中的一种或几种材质组合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令为，邵卫伟，王晓敏，
申请(专利权)人：浙江省环境保护科学设计研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33