本發(fā)明涉及構筑復式河道的領域,尤其涉及一種硅藻土預制件及其構筑復式河道的方法。
背景技術:據(jù)研究顯示,我國水環(huán)境面臨著水體污染、水資源短缺和洪澇災害等多方面壓力。其中,水體污染加劇了水資源短缺,水生態(tài)環(huán)境破壞又促使洪澇災害頻發(fā),河流污染是指直接或間接排入河流的污染物造成河水水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。在農(nóng)村,化肥和農(nóng)藥的過量施用造成大量化肥、農(nóng)藥隨降水或灌溉水流入河道中,成為重要的面源污染,隨著我國在點源污染治理率的大幅提高,面源污染已日益成為水環(huán)境質(zhì)量改善的關鍵問題。濕地作為″地球之腎″,擔負著對地球自然水體的凈化和處理功能。人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術作為一種新型生態(tài)污水凈化處理方法,其基本原理是在人工濕地填料上種植特定的濕地植物,從而建立起一個人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。當污水通過濕地系統(tǒng)時,其中的污染物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)被系統(tǒng)吸收或分解,而使水質(zhì)得到凈化。在河流結構中,復式河道是指有河漫灘的河道。洪水期間,在復式河道中,河漫灘被淹沒后,由于主河槽和灘地有不同的水深和糙率,復式河道的“水位-流量”關系將和單一河道有所不同。而且當水流漫灘時,由于主槽水流與灘地水流的相互作用,河槽斷面過水能力通常會降低。特別是水流剛過漫灘時,由于斷面形狀的突變,加上灘地糙率一般與主河槽不一樣,斷面水情復雜。天然河道河漫灘是指位于河床主槽一側(cè)或兩側(cè),在洪水時被淹沒,枯水中時出露的灘地;也即是指河流洪水期淹沒的河床以外的谷底部分。河漫灘由河流的橫向遷移和洪水漫堤的沉積作用共同形成,其是河床不斷側(cè)向移動和河水周期性泛濫的結果。在河流作用下,河床常常一岸受到側(cè)蝕,另一岸發(fā)生堆積,于是河床不斷發(fā)生位移。受到堆積的一岸,由河床堆積物形成邊灘,隨著河床的側(cè)移,河漫灘不斷擴大。上述過程形成的河漫灘,其上部由洪水泛濫時沉積下來的細粒物質(zhì)組成,下部由河床側(cè)向移動過程中沉積下來的粗粒物質(zhì)組成。這種下粗上細的沉積物結構,稱二元相結構。上部的細粒物質(zhì)稱河漫灘相沉積,多為亞砂土或亞粘土;下部的粗粒物質(zhì)稱河床相沉積,多為砂、礫。有些坡陡流急的山區(qū)河流,侵蝕作用較強,河床兩側(cè)常常沒有沉積物保留,只有狹窄的石質(zhì)漫灘,或者只有粗大的礫石組成的漫灘。一般只在寬闊的河谷或平原地區(qū)的河漫灘,才有較厚的二元相沉積。在復式河道中,漫灘地及周圍水陸交錯帶常常生長大量植物,尤其是各類水生植物,上述自然過程形成的濕地系統(tǒng)對于凈化河流污染物,提升河流水質(zhì)發(fā)揮了重要租用。另外,通過人工建立以及恢復河流濕地,也成為河流水體修復的重要技術方法。因此,現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。
技術實現(xiàn)要素:鑒于上述現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種硅藻土預制件及其構筑復式河道的方法,旨在解決河漫灘不斷擴大、水環(huán)境不斷惡化、水質(zhì)情況日益嚴重的問題。本發(fā)明的技術方案如下:一種硅藻土預制件,包括硅藻土預制件本體,其中,所述硅藻土預制件本體包括上層面板、下層面板、連接面板、垂向連接孔以及凹槽結構,所述上層面板、所述下層面板以及所述連接面板的厚度均設置為50-100cm,所述上層面板、所述下層面板以及所述連接面板構成一個半包圍的所述凹槽結構,所述硅藻土預制件本體的長軸方向為“L”型結構,所述硅藻土預制件本體的橫截面設置為“工”型結構,所述硅藻土預制件本體在長軸方向上設置有三處所述垂向連接孔,所述硅藻土預制件上還設置有固定樁,所述固定樁通過所述垂向連接孔可使所述硅藻土預制件本體進行堆疊方。一種硅藻土預制件構筑復式河道的方法包括以下步驟:第一,將硅藻土、粘土以及煤粉混合,其中,硅藻土的比例為60-75%,粘土的比例為10-20%,煤粉的比例為10-15%;第二,將上述混合物燒制成所述硅藻土預制件本體,“工”字型單體結構,提升結構體粗糙度,促進水體紊流形成,有利于河水復氧和橫向擾動,促進凈化河水,提升水質(zhì);第三,將燒制好的硅藻土預制件本體垂直堆疊在河漫灘處,使堆疊結構最高點介于河流平水期水位和洪水水位之間,實現(xiàn)分隔河水水面和漫灘的效果;第四,所述固定樁通過所述垂向連接孔連接多個所述硅藻土預制件本體。所述的硅藻土預制件構筑復式河道的方法,其中,所述混合物中所述硅藻土、所述粘土以及所述煤粉的比例分別為6∶1.2∶1。所述的硅藻土預制件構筑復式河道的方法,其中,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊為緊密型,無縫連接。所述的硅藻土預制件構筑復式河道的方法,其中,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊為松散型,松散型堆疊方式中單體與單體之間留有縫隙,在堆疊立面上構建多處空洞,便于魚類以及浮游生物通過。所述的硅藻土預制件構筑復式河道的方法,其中,所述固定樁為樁木、鋼釬等柱狀物。所述的硅藻土預制件構筑復式河道的方法,其中,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊在河漫灘凸岸邊緣處,向河中心延展,另外三面為由硅藻土預制件堆砌而圍成的相對封閉池塘空間,作為“水面-河岸”過渡帶,該池塘內(nèi)所圍水面相對外部河水相對靜止,可于其內(nèi)培植挺水、浮水和沉水水生植物,也為各類水生動物提供棲息場所,形成濕地生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種硅藻土預制件及其構筑復式河道的方法,通過預制件的單體結構為“工”型設計,可提升結構體粗糙度,促進水體紊流形成,有利河水復氧和橫向擾動,促進凈化河水,提升水質(zhì),改善水體環(huán)境。附圖說明:圖1為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的結構示意圖;圖2為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的緊密堆疊方式示意圖;圖3為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的松散堆疊方式示意圖;圖4為本發(fā)明中復式河道的整體結構示意圖。具體實施方式本發(fā)明提供了硅藻土預制件及其構筑復式河道的方法,為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供了一種硅藻土預制件,圖1為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的結構示意圖,如圖1所示,硅藻土預制件單體結構包括硅藻土預制件本體,所述硅藻土預制件本體包括上層面板1、下層面板2、連接面板3、垂向連接孔4以及凹槽結構5,所述上層面板1、所述下層面板2以及所述連接面板3的厚度均設置為50-100cm,所述上層面板1、所述下層面板2以及所述連接面板3構成一個半包圍的所述凹槽結構5,所述硅藻土預制件本體的長軸方向為“L”型結構,所述硅藻土預制件本體的橫截面設置為“工”型結構,所述硅藻土預制件本體在長軸方向上設置有三處所述垂向連接孔4,圖2為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的緊密堆疊方式示意圖,圖3為本發(fā)明中硅藻土預制件單體結構的松散堆疊方式示意圖,如圖2以及圖3所示,所述硅藻土預制件上還設置有固定樁5,所述固定樁5通過所述垂向連接孔4可使所述硅藻土預制件本體進行堆疊。本發(fā)明提供的一種硅藻土預制件構筑復式河道的方法包括以下步驟:第一,將硅藻土、粘土以及煤粉混合,其中,硅藻土的比例為60-75%,粘土的比例為10-20%,煤粉的比例為10-15%;第二,將上述混合物燒制成所述硅藻土預制件本體,“工”字型單體結構,提升結構體粗糙度,促進水體紊流形成,有利于河水復氧和橫向擾動,促進凈化河水,提升水質(zhì);第三,將燒制好的硅藻土預制件本體垂直堆疊在河漫灘處,使堆疊結構最高點介于河流平水期水位和洪水水位之間,實現(xiàn)分隔河水水面和漫灘的效果;第四,所述固定樁5通過所述垂向連接孔4連接多個所述硅藻土預制件本體。更進一步方案,所述混合物中所述硅藻土、所述粘土以及所述煤粉的比例分別為6∶1.2∶1。此種混合物可使其物理特性達到pH值中性、無毒,懸浮性能好,吸附性能強,容重輕,吸油率115%,細度在325目~500目,混合均勻,更有利于提高水環(huán)境。更進一步方案,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊為緊密型,因為硅藻土的疏松多孔結構,緊密型堆疊也不會影響水體的連通性。更進一步方案,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊為松散型,松散型堆疊方式中單體與單體之間留有縫隙,在堆疊立面上構建多處空洞,便于魚類以及浮游生物通過。更進一步方案,所述固定樁5為樁木、鋼釬等柱狀物。更進一步方案,燒制好的所述硅藻土預制件本體可堆疊在河漫灘凸岸邊緣處,向河中心延展,另外三面為由硅藻土預制件堆砌而圍成的相對封閉池塘空間,作為“水面-河岸”過渡帶。該池塘內(nèi)所圍水面相對外部河水相對靜止,可于其內(nèi)培植挺水、浮水和沉水水生植物,也為各類水生動物提供棲息場所,形成濕地生態(tài)系統(tǒng),完成凈化水體的生態(tài)作用,從河道層面上看,凹岸侵蝕,凸岸堆積。故在凸岸圍成該塘,無論該處有無明顯河灘,均使其能夠作為河漫灘培育而逐漸長大的基礎部分,有利于洪水帶來的各類顆粒物的沉積,促進漫灘的形成和正向發(fā)育,加速天然河道向復式河道發(fā)展,外觀上形成半島狀岸帶結構,為濕生植物提供物質(zhì)依托基礎,進而實現(xiàn)河流水質(zhì)改善和增強效果。從河道橫剖面分析,該封閉塘結構,能夠?qū)渡辖邓葟搅鲾y帶面源污染進行緩沖,沉降入河徑流面源中顆粒態(tài)物質(zhì),為塘內(nèi)濕地提供氮源、磷素等營養(yǎng)鹽物質(zhì),控制河流面源輸入途徑,并削減其入水體負荷。同時,圖4為本發(fā)明中復式河道的整體結構示意圖,如圖4所示,使用硅藻土預制件構筑復式河道,即使使用較長時間后,如發(fā)生破碎,或者被埋沒于漫灘之下等,由于硅藻土的環(huán)境友好特征,也不會危及河道生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部和諧關系,鑒于其自身的穩(wěn)定、疏松多孔等物理化學特征,還能起到提高河道底泥通氣性,有利氧化環(huán)境形成,吸附微量痕量營養(yǎng)物質(zhì)等生態(tài)作用,作用持久,可不必人工清淘從水體移除。應當理解的是,本發(fā)明的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。