專利名稱：一種河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國正處于エ業(yè)化中期向エ業(yè)化中后期的發(fā)展進(jìn)程中，エ業(yè)污染仍然嚴(yán)重；且隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，生活污水也越來越多、量越來越大；還有城市暴雨徑流和農(nóng)業(yè)面源污染等排放的大量污水廢水，河道污染嚴(yán)重，我國目前的引進(jìn)污水廠進(jìn)行處置排放的方式已不能滿足生態(tài)環(huán)境治理要求和社會的飛速發(fā)展。污水處理廠耗資巨大、占地面積廣，存 在收集污水能力有限、廢水不收集且不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益等缺點(diǎn)。我國河流經(jīng)濟(jì)效益低，未能得到充分利用；河道觀賞性能較差；部分河道時有洪水災(zāi)害發(fā)生，隨著河道的河堤修繕和鋼筋水泥化，河道中原有生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，部分地區(qū)魚蝦絕跡，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。現(xiàn)有技術(shù)中在河流中人工構(gòu)建島嶼多是為景觀或造地考慮，利用工程建設(shè)中產(chǎn)生的建筑廢料或多余土方在河道水道中無序堆砌形成人工島嶼，未有專門為實現(xiàn)河流環(huán)保目標(biāo)而有針對性的設(shè)計ー種具備較強(qiáng)環(huán)保功能，綜合利用河道水流自然特性，水生植物特性和島嶼本體結(jié)構(gòu)等因素建造的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容為利用河道水流，水生植物和島嶼本體結(jié)合對河道水道進(jìn)行生態(tài)保護(hù)，本實用新型提供ー種河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)。本實用新型所述河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，包括河道和位于河道內(nèi)的島嶼，所述島嶼包括位于島嶼上表面，由水生植物構(gòu)成的第一水生植物層。所述島嶼為人工構(gòu)建的島嶼，河道可以是天然河道也可以人工建造的河道具體的，所述島嶼從下至上依次為大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層、第一水生植物層；所述大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層的粒徑依次遞減。進(jìn)ー步的，所述大顆粒石層、礫石層、石沙層的上表面均呈中心向四周高度遞增的凹狀。更進(jìn)一歩，所述大顆粒石層、礫石層、石沙層的上表面中心向四周高度遞增的高度遞增率是遞減的。進(jìn)ー步的，所述泥沙層的上表面呈中心向四周高度遞減的圓弧凸?fàn)?。更進(jìn)一歩的，所述泥沙層的最低點(diǎn)高度高于所述河道的枯水期水位線且低于平水期水位線，所述泥沙層的最高點(diǎn)高度不低于豐水期水位線。優(yōu)選的，所述島嶼形狀為兩端小、中間大的流線型梭狀。具體的，所述河道為S形河道，河道的河岸包括向河心延伸的凸起河岸部和遠(yuǎn)離河心收縮的凹陷河岸部，所述島嶼包括一面是凹形的凹形島和一面是凸形的凸形島，所述凹形島位于S形河道中靠近凸起河岸部的部分，凹形一面面向凸起河岸部，所述凸形島位于S形河道中靠近凹陷河岸部的部分，凸形一面面向凹陷河岸部。優(yōu)選的，所述河道為S形河道，所述島嶼·還包括向被水流沖刷河岸方向延伸的延伸部分。優(yōu)選的，所述島嶼水面以下部分外表面上還有由水生植物構(gòu)成的第二水生植物層。采用本實用新型所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，集河道污水處理、河道觀賞性、防洪性、河道生態(tài)效益性為一體，修建該系統(tǒng)耗時耗資小，系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，生態(tài)環(huán)保功能顯著，綜合利用河道水流自然特性，水生植物和島嶼本體結(jié)構(gòu)等因素，提供了ー種具有環(huán)保、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的一種生態(tài)處理模式。

圖1示出本實用新型的ー種具體實施方式
示意圖；圖2示出本實用新型的另ー種具體實施方式
示意圖；圖3示出本實用新型所述島嶼的剖面示意圖；各圖中附圖標(biāo)記名稱為1.大顆粒石層，2.礫石層，3 .石沙層，4.泥沙層，5.第一水生植物層，6.島嶼，7.凹型島，8.凸型島，9. S型河道，10.河道，11.枯水期水位線，12.平水期水位線，13.豐水期水位線；圖1和圖2中箭頭表示河道水流方向。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。本實用新型所述河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，包括河道和位于河道內(nèi)的島嶼，所述島嶼包括位于島嶼上表面，由水生植物構(gòu)成的第一水生植物層。所述島嶼為人工構(gòu)建的島嶼，河道可以是天然河道也可以人工建造的河道。在自然河道或人工河道內(nèi)構(gòu)造島嶼，可以利用島嶼與水流的接觸面吸附阻擋河道中的懸浮物雜質(zhì)，利用第一水生植物層的水生植物根系部分，對河道中的污染物進(jìn)行生物吸附，島嶼上布置第一水生植物層同時起到河道美化作用。具體的，所述島嶼從下至上依次為大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層、第一水生植物層；，所述大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層的粒徑依次遞減。在河道中，島嶼位于水面以下的部分長期受河水沖刷，從下至上各層主要成分的粒徑依次減少，利于在長期受水流沖刷時保持穩(wěn)固狀態(tài)。進(jìn)ー步的，所述大顆粒石層、礫石層、石沙層的上表面均呈中心向四周高度遞增的凹狀。大粒徑層中間低周邊高，為較小粒徑層創(chuàng)造了一個相對封閉的保護(hù)空間，便于保護(hù)較小粒徑層不易被河水沖走，且免受河中具備一定質(zhì)量和沖擊カ的懸浮物沖擊。優(yōu)選的，可以在大粒徑層的迎水面，也就是沖刷面方向加強(qiáng)大粒徑層的抗沖擊性，例如增加大粒徑層在迎水面的厚度或顆粒直徑，或增強(qiáng)顆粒之間的咬合度，例如在迎水面使用打碎的大塊碎石。更進(jìn)一歩，所述大顆粒石層、礫石層、石沙層的上表面中心向四周高度遞增的高度遞增率是遞減的。如圖3所示，島嶼中大顆粒石層1、礫石層2、石沙層3、泥沙層4、水生植物層5緊密結(jié)合、中間無縫隙、無層間障礙，大顆粒石層的上表面中心向四周高度遞增的遞增率最大，使大顆粒石層上表面最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差最大，礫石層次之，石沙層最小。該結(jié)構(gòu)實際增強(qiáng)了大粒徑層在四周部分的厚度，增強(qiáng)了島嶼水線以下部分的抗沖刷性能。進(jìn)ー步的，所述泥沙層的上表面呈中心向四周高度遞減的圓弧凸?fàn)睢Ｉ鲜鰨u嶼各層ー個具體的實施例為大顆粒石層粒徑為50-100毫米，礫石層粒徑為15-40毫米，石沙層粒徑為2-10毫米，泥沙層粒徑為1-3毫米。再ー個具體的實施例為大顆粒石層1、礫石層2、石沙層3的上表面呈頂點(diǎn)向·下的倒扣橢圓錐狀，圓錐頂角在各個截面的大小不同，但整體呈遞減，圓錐的頂角分別為100-110 度、120-130 度、135-150 度。泥沙層實際是島嶼本體的最上層，泥沙層上表面呈圓弧凸?fàn)睿嗌硨又胁枯^厚，高度較高可以防止島嶼表層積水，提高泥沙層的使用壽命。更進(jìn)一歩的，所述泥沙層的最低點(diǎn)高度高于所述河道的枯水期水位線，且低于平水期水位線，所述泥沙層的最高點(diǎn)高度不低于豐水期水位線。一方面減少泥沙層被水流沖刷，在來水量大時利用水中泥沙補(bǔ)充泥沙層在平時的流失，同時利于枯水期泥沙層完全裸露時維護(hù)人員上島修整島嶼。優(yōu)選的，所述島嶼形狀為兩端小、中間大的流線型梭狀。流線型梭狀易于減少水流沖刷度，延長島嶼壽命，并且減少了對水流的阻擋，利于洪水季節(jié)行洪。在圖1所示的直流河道中，優(yōu)選將島嶼設(shè)置在離河邊緣1/2-1/3河道整體寬度之間，防沖刷和行洪效果較好。具體的，所述河道為S形河道，河道的河岸包括向河心延伸的凸起河岸部和遠(yuǎn)離河心收縮的凹陷河岸部，在S形河道中有一面是凹形的凹形島和一面是凸形的凸形島，所述凹形島位于S形河道中靠近凸起河岸部的部分，凹形一面面向凸起河岸部，所述凸形島位于S形河道中靠近凹陷河岸部的部分，凸形一面面向凹陷河岸部。凹形島和凸形島的設(shè)置増大了 S形河道彎曲部分的水流與島嶼的接觸面，利于對懸浮物的吸附處理。優(yōu)選的，所述河道為S形河道，所述島嶼還包括向被水流沖刷河岸方向延伸的延伸部分。島嶼前端靠近被沖刷河岸，這樣能把水流分開，減少對被沖刷河岸的沖刷，同時減少被沖刷對岸的泥沙淤積。優(yōu)選的，所述島嶼水面以下部分外表面上還有由水生植物構(gòu)成的第二水生植物層。第二水生植物層可以利用自然形成，在河道中構(gòu)造島嶼后，經(jīng)歷一段時間，島嶼周邊會自動附著水生植物形成所述第二水生植物層，第二水生植物層對水中固體懸浮物和溶解化學(xué)污染成分具備生物消化和沉淀滯留等功能。并且魚類等水生動物會在第二水生植物層周邊或者內(nèi)部居住繁殖，利于河道生態(tài)系統(tǒng)多祥性和完整性的維持和恢復(fù)，并可創(chuàng)造ー定的經(jīng)濟(jì)效益和景觀效應(yīng)。所述第一水生植物層的水生植物可以包括蘆葦，美人蕉、菖蒲等成活率高，生長周期長并適合濕地地區(qū)生長的植物。第二水生植物層除上述植物外，還可以種植蓮藕、水草等在水面和水面以下生長，并具備一定經(jīng)濟(jì)效益的水生植物。本實用新型所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建時可以利用現(xiàn)有河道，也可以通過在人工開鑿的河道水道中構(gòu)造島嶼實現(xiàn)，使用天然水道時，可以利用天然水道內(nèi)的自然島嶼進(jìn)行改造續(xù)接。使用過程中可以對島嶼進(jìn)行定期巡察、修整、使島嶼不阻礙水流、不無限制擴(kuò)大、不阻礙交通運(yùn)輸。[0043]實用新型人對本實用新型所述河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)行了包括下表中三個實施例的驗證，三個實施例中河道為寬度20米左右的天然河道,利用天然河道中的自然島嶼改造和續(xù)接以及人工構(gòu)造島嶼對本實用新型進(jìn)行驗證，島嶼面積均長20-40米，寬3-10米，面積約在150-250平米左右，建造成本、維護(hù)成本以及可計算的經(jīng)濟(jì)效益具體內(nèi)容見表表一·
權(quán)利要求1.一種河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，包括河道(10)和位于河道(10)內(nèi)的島嶼(6)，其特征在于所述島嶼(6)包括位于島嶼上表面，由水生植物構(gòu)成的第一水生植物層(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述島嶼(6)從下至上依次為大顆粒石層(I)、礫石層(2)、石沙層(3)、泥沙層(4)、第一水生植物層(5);所述大顆粒石層(I)、礫石層(2)、石沙層(3)、泥沙層(4)的粒徑依次遞減。
3.如權(quán)利要求2所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述大顆粒石層(I)、礫石層(2)、石沙層(3)的上表面均呈中心向四周高度遞增的凹狀。
4.如權(quán)利要求3所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述大顆粒石層(I)、礫石層(2 )、石沙層(3 )的上表面中心向四周高度遞增的高度遞增率遞減。
5.如權(quán)利要求2所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述泥沙層(4)的上表面呈中心向四周高度遞減的圓弧凸?fàn)睢?br> 6.如權(quán)利要求5所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述泥沙層(4)最低點(diǎn)高度高于所述河道的枯水期水位線(11)且低于平水期水位線(12)，所述泥沙層最高點(diǎn)高度不低于豐水期水位線(13)。
7.如權(quán)利要求1所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述島嶼(6)形狀為兩端小、中間大的流線型梭狀。
8.如權(quán)利要求1所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述河道為S形河道 (9)，所述S形河道(9)的河岸包括向河心延伸的凸起河岸部和遠(yuǎn)離河心收縮的凹陷河岸部，所述島嶼包括一面是凹形的凹形島(7)和一面是凸形的凸形島(8)，所述凹形島(7)位于S形河道(9)中靠近凸起河岸部的部分，凹形一面面向凸起河岸部，所述凸形島(8)位于 S形河道(9)中靠近凹陷河岸部的部分，凸形一面面向凹陷河岸部。
9.如權(quán)利要求1所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述河道為S形河道 (9)，所述島嶼(6)還包括向被水流沖刷河岸方向延伸的延伸部分。
10.如權(quán)利要求1所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述島嶼水面以下部分外表面上還有由水生植物構(gòu)成的第二水生植物層。
專利摘要一種河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，包括河道和位于河道內(nèi)的島嶼，所述島嶼包括位于島嶼水面以上表面，由水生植物構(gòu)成的第一水生植物層。具體的，所述島嶼從下至上依次為大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層、第一水生植物層；所述大顆粒石層、礫石層、石沙層、泥沙層的粒徑依次遞減。當(dāng)所述河道呈S形時，所述島嶼包括一面是凹形的凹形島和一面是凸形的凸形島。優(yōu)選的，所述島嶼水面以下部分外表面上還有由水生植物構(gòu)成的第二水生植物層。采用本實用新型所述的河流島嶼凈化生態(tài)系統(tǒng)，集河道污水處理、河道觀賞性、防洪性、河道生態(tài)效益性為一體，提供了一種具有環(huán)保、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的一種生態(tài)處理模式。
文檔編號C02F3/32GK202849168SQ20122059403
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者胡登燕 申請人:四川高通環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>