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具有吸水和过滤特性的湿地及其建造方法


技术摘要:
本发明公开了一种具有吸水和过滤特性的湿地及其建造方法。所述建造方法包括将植物枝秆捆扎制成可漂浮于水体水面上的浮力种植垫;将浮力种植垫与沉在水底的锚固件相连以将浮力种植垫固定在水体的水面上;将湿地植物以无土方式种植在浮力种植垫上,湿地植物在浮力种植垫  全部
背景技术:
湿地是地球生态环境的主要组成部分,湿地具有净化水质、蓄水、固碳、促进营养 物质循环过程等功能。湿地大体可以分为沼泽湿地、近海及海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地, 库塘湿地。 中国有丰富的湖泊、河口三角洲和丰富的湿地。上世纪六十年代以来很多湿地被 开垦成耕地,后来很多湿地被改造成农田和建设成城镇。这样导致土地由于下沉和地面压 缩而失去了吸水和过滤能力。另外城市初期雨水冲刷地面和农业产生大量污水通过江河排 入湖泊。由此经常引发湖泊水华现象并降低了水质。另外,湿地减少导致候鸟失去栖息地、 鱼虾失去生存环境。 人工湿地是由人工建造的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到人 工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,利用土壤、人工介质、植物、微生 物的物理、化学、生物、协同作用,对污水、污泥进行处理。 由于认识到湿地重要性,中国开始将大量农田重新改造成为人工湿地,然而,退耕 还湿的代价巨大。一方面需要资金回购农田并且涉及复杂过程,另一方面这些耕地土壤由 于下沉和受压已经失去自然湿地所具有的类似海绵的吸水和过滤特性。 相关技术中的人工湿地可以分为以下类型:水平显流湿地:简单模拟自然湿地形 成过程,水在湿地植物之间和根系土壤之上水平流过,悬浮物沉淀、微生物和植物消耗水中 营养成分;水平潜流湿地:水渗入湿地土壤后水平穿透湿地根系土壤后从湿地流走;垂直潜 流湿地:水垂直分配到湿地水体表面后渗入湿地植物根系土壤底部流走。 但是,相关技术中的人工湿地需要在水体中搬运石块形成湿地岛,在湿地岛上搬 运土方,种植湿地植物,建造成本高。另外,相关技术中还提出了在水体中设置漂浮湿地岛, 这种漂浮湿地岛结构复杂,仅适用于在景观园林里面建设,不适于在诸如湖泊、河口三角洲 等地方大规模建造湿地。 此外,相关技术中的人工湿地都不具备自然湿地所具有的类似海绵的吸水和过滤 特性,湿地功能差。
技术实现要素:
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。 为此,本发明的实施例提出一种具有吸水和过滤特性的湿地的建造方法,该建造 方法成本低、适于大规模建造湿地、建造的湿地环保性好且具备自然湿地所具有的类似海 绵的吸水和过滤特性。 本发明的另一实施例提出一种具有吸水和过滤特性的湿地。 4 CN 111592116 A 说 明 书 2/8 页 根据本发明实施例的具有吸水和过滤特性的湿地的建造方法,包括将植物枝秆捆 扎制成可漂浮于水体水面上的浮力种植垫;将所述浮力种植垫与沉在水底的锚固件相连以 将所述浮力种植垫固定在水体的水面上;将湿地植物以无土方式种植在所述浮力种植垫 上,所述湿地植物在所述浮力种植垫上生长成为湿地植物丛、同时所述湿地植物的根系穿 过所述浮力种植垫朝向水底生长并落地生根,在所述湿地植物的根系朝向水底生长的过程 中,所述湿地植物的根系吸附水中的悬浮颗粒并阻挡随水流移动的泥沙,以在所述浮力种 植垫下方积累包括所述悬浮颗粒和所述泥沙在内的固体物质并将所述固体物质转化成具 有自然湿地所具有的吸水和过滤特性的泥土而形成湿地。 根据本发明实施例的具有吸水和过滤特性的湿地的建造方法,通过锚固件将浮力 种植垫固定在水体的水面上,在浮力种植垫上种植湿地植物,由此创造出湿地植物在水中 的自然生长条件和借用自然水流搬运泥沙,由此湿地植物的根系朝向水底生长并落地生 根,在湿地植物的根系朝向水底生长的过程中,湿地植物根系吸附水中的悬浮颗粒并积累 随水流搬运的泥沙,以在所述浮力种植垫下方积累包括所述悬浮颗粒和所述泥沙在内的固 体物质并将所述固体物质转化成具有自然湿地所具有的类似海绵的吸水和过滤特性的泥 土而形成湿地。 湿地植物的植物根系不但对河水进行净化,而且可以拦截、累积和固化水体中悬 浮的固体颗粒和水流搬运的泥沙,由此湿地具备类似自然湿地所具有的良好的类似海绵的 吸水和过滤特性,环保性能好,并且可以防止水流带动泥沙流动导致对水岸的侵蚀和水土 流失。根据本发明实施例的湿地的建造方法,不需要在水体中进行繁重的砂石和土方搬运, 降低了建造湿地的施工成本,适用于大规模建造具有自然湿地特性的人工湿地,这种通过 吸附水体中悬浮颗粒和阻挡自然水流携带的泥沙而形成湿地,是一种低成本和道法自然的 湿地建造方式。 在一些实施例中,所述浮力种植垫通过用芦苇压缩成块捆扎制成,或通过用杨柳 枝捆扎压制而成。 在一些实施例中,所述浮力种植垫内还捆扎有用于增加浮力和强度的竹筒或两端 封闭的可再生塑料管。 在一些实施例中,所述湿地植物为赤杨、柳树和芦苇中的至少一种。 在一些实施例中,所述浮力种植垫包括外围胞壁圈和位于所述外围胞壁圈内的多 个环形的漂浮胞元,所述外围胞壁圈内具有形成在多个所述漂浮胞元之间的水流通道,所 述外围胞壁圈设有进水口和出水口,每个漂浮胞元包括多个子胞元,所述外围胞壁圈通过 用杨柳枝捆扎压制而成,每个子胞元通过用芦苇压缩成块捆扎制成,每个漂浮胞元通过用 固定绑扎环将多个子胞元沿该固定绑扎环的周向连接而成,所述外围胞壁圈上种植赤杨 或/和杨柳,所述漂浮胞元上种植芦苇,所述漂浮胞元的中间设有网兜,所述网兜的外周与 所述固定绑扎环相连,所述网兜用作自然传播而来的水生植物自由生长的载体。 在一些实施例中,所述外围胞壁圈为矩形环状,所述漂浮胞元为椭圆环状。 在一些实施例中,湿地的建造方法还包括在距所述水体的水岸边缘预定距离修筑 堤坝,并将所述浮力种植垫放置到所述堤坝和所述水岸边缘之间的水面上。 在一些实施例中,将多个所述浮力种植垫通过固定绑扎环连接成环状围圈,所述 环状围圈内设有网兜且将将所述网兜的外周固定在所述固定绑扎环上以便所述网兜形成 5 CN 111592116 A 说 明 书 3/8 页 所述环状围圈的透水底部,所述网兜作为自然传播而来的水生植物自由生长的载体,所述 浮力种植垫通过用芦苇压缩成块捆扎而成,所述湿地植物为芦苇,其中所述固定绑扎环为 可再生塑料环或耐腐的天然材料绳索。 根据本发明实施例的具有吸水和过滤特性的湿地,包括:由植物枝秆捆扎制成可 漂浮于水体的水面上的浮力种植垫和种植在所述浮力种植垫上的湿地植物,所述浮力种植 垫通过沉在水底的锚固件固定在所述水体的水面上的指定位置,所述湿地植物在所述浮力 种植垫上生长成为湿地植物丛、同时所述湿地植物的根系穿过所述浮力种植垫朝向水底生 长并落地生根,在所述湿地植物的根系朝向水底生长的过程中,所述湿地植物的根系吸附 水中的悬浮颗粒并阻挡随水流移动的泥沙,以在所述浮力种植垫下方积累包括所述悬浮颗 粒和所述泥沙在内的固体物质并将所述固体物质转化成具有自然湿地所具有的吸水和过 滤特性的泥土。 根据本发明实施例的湿地,建造成本低,具有自然湿地所具有的类似海绵的吸水 和过滤特性,湿地功能好,环保性能好。 在一些实施例中,湿地还包括构筑在距水体的水岸边缘预定距离的堤坝,所述浮 力种植垫固定在所述堤坝和所述水岸边缘之间的水面上。 在一些实施例中,所述浮力种植垫通过用芦苇压缩成块捆扎制成,或通过用杨柳 枝捆扎压制而成。 在一些实施例中,所述浮力种植垫内还捆扎有用于增加浮力和强度的竹筒或两端 封闭的可再生塑料管。 在一些实施例中,所述湿地植物为赤杨树苗、柳树和芦苇中的至少一种。 在一些实施例中,所述浮力种植垫包括外围胞壁圈和位于所述外围胞壁圈内的多 个环形的漂浮胞元,所述外围胞壁圈内具有形成在多个所述漂浮胞元之间的水流通道,所 述外围胞壁圈设有进水口和出水口,每个漂浮胞元包括多个子胞元,所述外围胞壁圈通过 用杨柳枝捆扎压制而成,每个子胞元通过用芦苇压缩成块捆扎制成,每个漂浮胞元通过用 固定绑扎环将多个子胞元沿该固定绑扎环的周向连接而成,所述外围胞壁圈上种植赤杨 或/和杨柳,所述漂浮胞元上种植芦苇,所述漂浮胞元的中间设有网兜,所述网兜的外周与 所述固定绑扎环相连,所述网兜用作自然传播而来的水生植物自由生长的载体。 在一些实施例中,所述外围胞壁圈为矩形环状,所述漂浮胞元为椭圆环状。 在一些实施例中,多个所述浮力种植垫通过固定绑扎环连接成环状围圈,所述环 状围圈内设有网兜且将所述网兜的外周固定在所述固定绑扎环上以便所述网兜形成所述 环状围圈的透水底部,所述网兜作为自然传播而来的水生植物自由生长的载体,所述浮力 种植垫通过用芦苇压缩成块捆扎而成,所述湿地植物为芦苇,其中所述固定绑扎环为可再 生塑料环或耐腐天然材料绳索。 在一些实施例中,所述锚固件为石锚或混凝土锚。 附图说明 图1是根据本发明实施例的湿地的平面示意图。 图2是图1所示湿地的一个矩形外围胞壁圈的示意图。 图3示出了图2所示矩形外围胞壁圈内的水流。 6 CN 111592116 A 说 明 书 4/8 页 图4是图1所示湿地的一个矩形外围胞壁圈和位于该矩形外围胞壁圈内的多个椭 圆环状漂浮胞元的示意图。 图5是图1所示湿地的一个椭圆环状漂浮胞元的示意图。 图6-图8示出了湿地植物在固定在水面上的浮力种植垫上的生长过程。 图9示出了湿地植物的根系吸附水中的悬浮颗粒并积累随水流移动的泥沙的示意 图。 图10是根据本发明实施例的湿地的浮力种植垫的局部示意图。 附图说明: 1、浮力种植垫; 2、外围胞壁圈;21、进水口;22、出水口; 3、漂浮胞元;31、网兜;32、固定绑扎环; 4、堤坝;41、溢流堰; 5、锚固件。
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