本發(fā)明涉及生態(tài)工程技術領域，具體涉及一種仿生式多組合生態(tài)凈水堰。

背景技術：

隨著對污水治理的加強，點源污染得到了遏制，面源污染凸顯出來。面源污染主要發(fā)生在城市和農(nóng)村的中小河流中，且這些中小河流還存在河道地貌與水域環(huán)境單一、棲息地多樣性和復雜度降低、河水表觀指標差、景觀性差等問題。而對城市和農(nóng)村的面源污染的治理的傳統(tǒng)方式，如鋼閘壩、橡膠壩等，存在功能單一、施工造價高、維護困難、景觀性差等問題。

為了解決上述技術問題，中國專利文獻cn104452674a公開了一種組合式生態(tài)透水壩，由壩基座、濾料層、生態(tài)墊、生態(tài)浮床、微孔曝氣增氧裝置組成，壩基座分為防滲層、透水墻、石籠三個部分，透水墻又將壩體分為壩前、壩中、壩后三部分，壩前有三層不同滲透系數(shù)的濾料層，壩后有一層濾料層，濾料層頂部覆蓋一層土壤，壩前和壩后的迎水面覆蓋一層生態(tài)墊，壩中設置生態(tài)浮床和微孔曝氣增氧裝置，透水墻頂部設置過水道。該透水壩起到了一定的凈水作用，但是由于濾料層是由下至上依次裝填的，若需要更換某一層的濾料，需要將其上層的濾料全部去除后才可進行，操作繁瑣，且在壩的迎水面只是覆蓋了一層生態(tài)墊，當水流較大時，生態(tài)墊和濾料層均會被破壞，造成物料流失。為了解決濾料層不易更換和易流失的問題，中國專利文獻cn106256963a公開了一種模塊化生物透水壩，包括若干網(wǎng)箱單體堆砌而成的壩結(jié)構，網(wǎng)箱單體為鋼絲通過機械工藝編制而成的網(wǎng)狀箱體結(jié)構，模塊化的網(wǎng)箱單體在一定程度上解決了不易維修與清理的問題，但是由于若干個網(wǎng)箱單體是堆砌而成，相鄰的兩個網(wǎng)箱單體之間缺少一定的連接，安裝強度有限，且網(wǎng)箱單體在同一豎直方向上堆砌有多個，對位于下方的網(wǎng)箱單體的物料的更換仍不方便。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的生態(tài)壩的物料不易更換，且物料層易流失，主體結(jié)構不牢固的缺陷，從而提供一種物料可以按需及時進行更換，更換方式簡單，且主體結(jié)構牢固的仿生式多組合生態(tài)凈水堰。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種仿生式多組合生態(tài)凈水堰，包括：

基座；

若干個網(wǎng)狀填料組件，可拆卸地安裝在所述基座上，且若干個網(wǎng)狀填料組件在所述基座上并排分布，在每一豎直方向上僅設置有一個所述網(wǎng)狀填料組件，相鄰兩個所述網(wǎng)狀填料組件通過可拆卸的連接構件連接固定，每一所述網(wǎng)狀填料組件中填裝有不同的填料。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，在所述凈水堰的寬度和長度方向均并排分布有若干個網(wǎng)狀填料組件，且位于堰頂?shù)乃鼍W(wǎng)狀填料組件的高度高于位于上游和下游的所述網(wǎng)狀填料組件的高度。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述網(wǎng)狀填料組件的上表面為斜面，且所述凈水堰上游的坡度大于下游的坡度。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述凈水堰的上游的坡度為1:4，下游的坡度為1:20-1:10。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述網(wǎng)狀填料組件包括網(wǎng)箱和填充在所述網(wǎng)箱中的填料，所述網(wǎng)箱包括箱體和箱蓋，所述箱體采用無銹熔接網(wǎng)，所述凈水堰上游和堰頂?shù)南渖w采用無銹熔接網(wǎng)，所述凈水堰下游的箱蓋采用機編網(wǎng)。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述連接構件具有若干個連接部，位于水平方向的所述連接部分別固定在相鄰的兩個所述網(wǎng)狀填料組件的側(cè)壁上，位于底部的所述連接部與預埋在所述基座上的預埋件可拆卸連接。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述連接構件包括一主體部和設置在所述主體部周緣的若干個所述連接部，所述主體部為鋼板，所述連接部為焊接在所述鋼板上的鋼絲繩，所述鋼絲繩穿過所述網(wǎng)箱的網(wǎng)孔將其固定連接。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，在所述凈水堰的上游前端和下游后端還分別設有加固組件。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，所述加固組件為鋼筋石籠或塊石。

所述的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，若干個網(wǎng)狀填料組件中分別填充有礫石、沸石、陶粒、頁巖、碎石、石灰石、煤矸石、石灰?guī)r或煤渣中的任一種。

本發(fā)明技術方案，具有如下優(yōu)點：

1.本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，若干個網(wǎng)狀填料組件在基座上并排分布，且在每一豎直方向上僅設置有一個網(wǎng)狀填料組件，相鄰兩個網(wǎng)狀填料組件通過可拆卸的連接構件連接固定。由于在凈水堰的高度方向上僅設置有一個網(wǎng)狀填料組件，因此任一個網(wǎng)狀填料組件中的填料需要更換時，都可以方便將其取出，而不影響周圍其他的網(wǎng)狀填料組件的正常使用，防止由于部分網(wǎng)狀填料組件的取出導致整個堰體的坍塌，且填料更換方便快捷。相鄰兩個網(wǎng)狀填料組件通過可拆卸的連接構件連接固定，在便于拆卸的前提下，提高了連接的可靠性，保證了凈水堰主體結(jié)構的牢固性。

2.本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，凈水堰的上游的坡度為1:4，下游的坡度為1:20-1:10。這種設計使得在凈水堰的上游形成深水水面，下游形成深潭，塑造了多樣性的地貌與水域環(huán)境，模擬水生生物所偏好的活動場所，增強水域棲息功能；在增加曝氣和景觀作用的同時，避免了對河流連通性的破壞，以保證魚類順利通過。

3.本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，網(wǎng)箱包括主體部和表面部，主體部采用無銹熔接網(wǎng)，凈水堰上游和堰頂?shù)谋砻娌坎捎脽o銹熔接網(wǎng)，凈水堰下游的表面部采用機編網(wǎng)。網(wǎng)箱的主體部采用剛性強的無銹熔接網(wǎng)，能夠維持凈水堰的形態(tài)，確保穩(wěn)定性；凈水堰上游和堰頂?shù)谋砻娌坎捎脽o銹熔接網(wǎng)，凈水堰下游的表面部采用機編網(wǎng)，這是由于上游受到水流的沖擊作用較大，需要具有一定的剛性，而下游上表面采用機編網(wǎng)，能夠形成凹凸不平的粗糙表面，改變水流形態(tài)，形成多樣的流場環(huán)境，增加曝氣。

4.本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰，連接構件具有若干個連接部，位于水平方向的連接部分別固定在相鄰的兩個網(wǎng)狀填料組件的側(cè)壁上，位于底部的連接部與預埋在基座上的預埋件可拆卸連接。這樣既可以保證網(wǎng)狀填料組件與基座安裝牢固以及相鄰的網(wǎng)狀填料組件之間的連接可靠性，同時便于拆卸更換，延長使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰的縱斷面示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的仿生式多組合生態(tài)凈水堰的橫斷面示意圖。

附圖標記說明：

1-基座；2-護岸；3-網(wǎng)狀填料組件；4-水面線；5-連接構件；6-加固組件；7-土工布；11-預埋件；31-網(wǎng)箱；32-填料；51-連接部；52-主體部；311-箱體；312-箱蓋。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結(jié)合。

如圖1和2所示的仿生式多組合生態(tài)凈水堰的一種具體實施方式，包括基座1，在本實施例中為鋼筋混凝土基座，以提供一定強度的支撐，保證堰體的穩(wěn)定性；基座1在寬度方向上延伸至一對護岸2的底部，長度方向以滿足實際需求為宜，基座1在澆筑成型的同時預埋多個預埋件11，如螺釘?shù)取Ｈ舾蓚€網(wǎng)狀填料組件3，可拆卸地安裝在所述基座1上，通過與預埋件11焊接或螺栓連接實現(xiàn)可拆卸；且若干個網(wǎng)狀填料組件3在所述基座1上并排分布，在每一豎直方向上僅設置有一個所述網(wǎng)狀填料組件3，即每一網(wǎng)狀填料組件3均為長條狀，從基座1上表面一直延伸至接近水面線4；相鄰兩個所述網(wǎng)狀填料組件3通過可拆卸的連接構件5連接固定，每一所述網(wǎng)狀填料組件3中填裝有不同的填料，可以根據(jù)目標污染物及滲透能力組合具有不同凈水特性的填料。

在所述凈水堰的寬度和長度方向均并排分布有若干個網(wǎng)狀填料組件3，以盡量減小每個網(wǎng)狀填料組件3的體積，方便安裝和拆卸；且位于堰頂?shù)乃鼍W(wǎng)狀填料組件3的高度高于位于上游和下游的所述網(wǎng)狀填料組件3的高度。所述網(wǎng)狀填料組件3的上表面為斜面，以在相互連接后形成連續(xù)性的斜面結(jié)構，且所述凈水堰上游的坡度大于下游的坡度。具體地，所述凈水堰的上游的坡度為1:4，下游的坡度為1:20-1:10。即堰體采用溢流與滲透組合的過水形式來達到凈水的目的，堰頂高度最高，溢流形成跌水曝氣，堰體由具有滲透作用的填料組成，利用堰體內(nèi)的填料吸附污染物，同時填料表面形成的生物膜可以吸附、降解污染物，從而形成滲透過流。

所述網(wǎng)狀填料組件3包括網(wǎng)箱31和填充在所述網(wǎng)箱31中的填料32，所述網(wǎng)箱31包括箱體311和箱蓋312，所述箱體311采用無銹熔接網(wǎng)，邊緣采用鋼結(jié)構框架，無銹熔接網(wǎng)包覆在鋼結(jié)構框架上，所述凈水堰上游和堰頂?shù)南渖w312采用無銹熔接網(wǎng)，所述凈水堰下游的箱蓋312采用機編網(wǎng)。向箱體311中填充選好的填料后，再將箱蓋312的無銹熔接網(wǎng)或機編網(wǎng)通過鋼絲繩等緊固連接。網(wǎng)箱31可以為長方形，方便連接，也可以為任意的多邊形，或不規(guī)則形狀，只要保證連接可靠即可。

所述連接構件5具有若干個連接部51，位于水平方向的所述連接部51分別固定在相鄰的兩個所述網(wǎng)狀填料組件3的側(cè)壁上，位于底部的所述連接部51與預埋在所述基座1上的預埋件11可拆卸連接。具體地，所述連接構件5包括一主體部52和設置在所述主體部52周緣的若干個所述連接部51，所述主體部52為鋼板，在將兩個網(wǎng)狀填料組件3連接的同時，還能提供一定的支撐，鋼板從網(wǎng)狀填料組件3的頂部延伸至底部；所述連接部51為焊接在所述鋼板上的鋼絲繩，所述鋼絲繩穿過所述網(wǎng)箱31的網(wǎng)孔將其固定連接，連接部51也可以為彎鉤，彎鉤的前端掛持在相應的網(wǎng)孔中。

在所述凈水堰的上游前端和下游后端還分別設有加固組件6。具體地，所述加固組件6為鋼筋石籠或塊石。鋼筋石籠或塊石可以沿凈水堰的上游前端和下游后端堆砌成階梯狀，以支撐堰體結(jié)構，維持穩(wěn)定性。為了增大接觸面之間的摩擦，在加固組件6和網(wǎng)狀填料組件3之間的接觸面上可以鋪設土工布7。

若干個網(wǎng)狀填料組件3中分別填充有礫石、沸石、陶粒、頁巖、碎石、石灰石、煤矸石、石灰?guī)r或煤渣中的任一種，從而形成適當過水的透水堰，并可根據(jù)現(xiàn)場的水體情況進行多種材料和結(jié)構形式的組合，在堰體內(nèi)部構成縱向、橫向、豎向三維水流通道，通過延長水力滯留時間和自然材料的吸附作用，達到凈化水質(zhì)的目的。如石灰石、石灰石與煤矸石、石灰?guī)r與礫石等組合在流速較低時對面源污染物tp、tn、ss去除效果較好；石灰?guī)r與煤矸石組合材料對tp、tn去除效果最好；石灰?guī)r與礫石組合材料對ss去除效果最好。

作為一種替代的實施方式，連接構件5可以為通過鋼絲繩相互連接的兩個角鋼，角鋼的另一邊緣與網(wǎng)箱31的鋼結(jié)構框架焊接固定。在拆卸任一網(wǎng)狀填料組件3時，只需將與其相鄰的網(wǎng)狀填料組件3之間的鋼絲繩解開即可。

本發(fā)明提供的凈水堰有助于河道水質(zhì)的改善，具體體現(xiàn)在：堰體的上游流速降低，水力停留時間增加，促進水流中懸浮顆粒的沉降，進而改善堰體對氮磷的去除效果；下游形成跌水曝氣，提高了河水中溶解氧(do)的含量；河水經(jīng)堰體滲透至下游的過程中，堰體自身的礫石填料形成的過濾介質(zhì)能夠截留水中的懸浮物；同時在運行過程中堰體形成的微生物膜能吸附及分解水中的有機物，并降低bod5、tn等污染物含量，使通過堰體后的河水濁度降低，表觀指標得到改善。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。