发明名称 串联式河道水质改善和水资源调蓄方法
摘要 本发明提供一种串联式河道水质改善和水资源调蓄方法,具体过程包括:(1)建立水量调蓄系统,该系统包括在河道中构建的橡胶坝或浆砌低坝以及在河道两侧构建的库塘,在建造橡胶坝的河道的外侧开挖库塘,在库塘外围建立水质保障系统;(2)在河道内建立串联的人工湿地;(3)在河道两侧建立水质改善系统;(4)建立在线监测和自动控制系统。本发明采用综合治理的技术手段,在河道内构建了串联水质净化系统,在改善河道水质基础上,在河道两侧构建绿色长廊,经过在线监测和自动控制系统,水资源可以在河道内人工湿地、河道两侧水质改善系统和库塘之间的实现水利循环,降低流域突发环境污染事故的影响程度和处理突发环境污染的费用。
申请公布号 CN102329000B 申请公布日期 2013.01.16
申请号 CN201110151375.4 申请日期 2011.06.08
申请人 山东建筑大学 发明人 张志斌;康兴生;张波;张彦浩;张晓蕊;武道吉
分类号 C02F3/32(2006.01)I 主分类号 C02F3/32(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种串联式河道水质改善和水资源调蓄方法,其特征是:(1)建立水量调蓄系统,该系统包括在河道中构建的橡胶坝或浆砌低坝以及在河道两侧构建的库塘,若河道宽度大于100米则每隔5千米‑‑10千米建造一级橡胶坝;若河道宽度小于100米,则每隔1千米‑‑5千米建造一个浆砌低坝;在建造橡胶坝的河道的外侧开挖库塘,河道与库塘之间设置提升泵,一方面在汛季将橡胶坝前蓄积的水引入库塘进行滞洪调蓄,另一方面,在平水季节将河道内净化后的水引入库塘进行水资源调蓄;在枯水季节通过河道引入库塘内的水给下游补给水量;在库塘内沿大坝一侧构建一道宽100米、蓄水深度小于1米的植被覆盖区,在这一区域种植挺水植物和浮叶植物,为鱼类提供栖息和产卵繁殖场所,一方面,鱼类捕食能够控制库区内藻类过渡生长而导致富营养化,另一方面,植物新称代谢释放的代谢物抑制藻类的爆发生长,降低库塘富营养化的风险;为避免库塘在蓄水后由于水压力作用产生的垂向渗漏而导致的库塘坍塌,库塘内植被覆盖区以外的其它区域均布设防渗膜;在库塘外围500米内构建人工湿地,用于削减降雨地表径流携带的污染物进入调蓄库塘;(2)在河道内建立串联的人工湿地,在每一个由河床和河道内的橡胶坝体或浆砌坝体围成的围堰内都建立人工湿地,在河道中心两侧50米内和靠近橡胶坝的区域种植软体沉水植物;靠近河岸处分别种植挺水植物和湿生植物;介于前两者之间的河道区域种植适宜鱼类产卵繁殖活动的沉水植物,靠近河道中心区域的软体沉水植物在夏季泄洪期间对水流的阻力较小,对泄洪量不产生影响;挺水植物和湿生植物沿河两侧形成绿色长廊,在净化改善水质、稳固河堤的同时,改善河道自然景观;(3)在河道两侧沿河长全程建立水质改善系统,水质改善系统包括在河道两侧建立的导流渠和表流人工湿地,河道与水质改善系统之间以及库塘与水质改善系统之间均设有提升泵,当河道内的水质达不到地表水功能区划要求时,特别是冬季氨氮含量较高时,通过提升泵将橡胶坝或浆砌坝前调蓄的水提升进入导流渠,经导流渠分配进入河道两侧表流人工湿地;(4)建立在线监测和自动控制系统在每一道橡胶坝或浆砌低坝前以及库塘内设有水位仪、在线流速仪、在线水质监测仪以及在线重金属检测仪,这些仪器均与自动控制系统连接,自动控制系统采用可编程控制器,同时所有用到的电动部件均与自动控制系统连接;如果河道的水质达标,自动控制系统根据河道与库塘水位判断是否启动河道与库塘之间的提升泵,使河道内的水进入库塘;如果河道水质不达标,则自动启动河道与水质改善系统之间的提升泵,使河道内的水进入河道两侧的水质改善系统净化后,再提升至库塘;如果库塘的水出现富营养化,启动库塘与水质改善系统之间的提升泵,将库塘内的水进入河道两侧的水质改善系统降低其COD、N、P含量,净化后,返回库塘;库塘的水进入河道补充下游用水;当检测到河道内发现pH值或重金属指标异常,初步判定河水受到突发污染事故的影响,一方面,自动控制系统迅速发出报警信息,另一方面,自动控制系统控制橡胶坝充气,抬升事发地点的橡胶坝的高度,将受污染的河水控制在橡胶坝内,便于后续进行应急处理处置;在汛季,自动控制系统根据水位仪检测的水位调节橡胶坝至适当的高度,在保障泄洪通畅的前提下,充分发挥河道的滞洪能力。
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