[发明专利]一种生态友好型堰坝及水体净化方法

说明书

技术领域

本发明属于堰坝的技术领域，具体而言涉及一种生态友好型堰坝以及利用该堰坝进行的水体净化的方法。

 

技术背景

我国拥有众多的堰坝，尤其在山丘区河道中，人们为了灌溉、生活需要，修建了大量的堰坝。这些传统堰坝是一种横跨河道的挡水建筑物，仅仅考虑了防洪、蓄水、灌溉功能，而未考虑河流生态、环境的要求。这些堰坝对河流生态环境存在一定的负面影响，主要表现在以下几个方面：（1）水动力条件的改变。传统堰坝横跨河道，阻隔了原有通常的河道径流，堰坝上游水位抬高，产生静水区，下游流速减小，水量减少，甚至会出现下游断流；（2）水质恶化。由于堰坝上下游水流流速减小，会导致水体含氧量减小，水体营养物质、污染物质得不到有效稀释和扩散，极易造成堰坝上游发生水体富营养化，水质恶化；（3）生物迁徙通道丧失。由于水动力条件的改变，堰坝上下游生物栖息、生长、繁衍的生境均发生了改变，尤其是阻断了生物上下游自由洄游、迁徙的通道，这些条件的改变，使原有生存的生物无法生存，从而造成生物多样性的降低，甚至会造成某些珍稀物种的灭绝。此外堰坝由单纯的水泥石或土石组成没有美化景观的作用。

水利工程对生态环境的影响是广泛而深远的，我们在兴建水利工程的同时要特别注意水利工程与环境组成的协调和平衡问题，使它们组成一个更为和谐的系统。当前水利工作者急需树立起生态保护的意识，充分意识到环境改善在水利工程建设中的重要地位，现代水利事业发展方向是变工程水利为资源水利、生态水利，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。

发明内容

为了克服现有堰坝对水动力条件、水体环境、生物迁徙的负面影响，并增强堰坝的景观视觉效果。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，提供一种生态友好型堰坝，包括坝体，其特征在于：所述堰坝还包括绿色净化器、门库和控制系统，绿色净化器设置于坝体上方，与坝体顶部之间形成水流通道；门库设置于河道岸边，用于容纳绿色净化器；启闭控制器控制绿色净化器在门库和坝体顶部之间转动。

优选的，所述的绿色净化器由浮框、基质篮和水生植物组成，水生植物设置在基质篮内，基质篮设置在浮框上。

优选的，所述的门库为设置于河道岸边的一个小型平台，由水泥和石块砌筑而成。

优选的，所述的控制系统由电脑处理器、启闭控制器和水位传感器组成，其中，所述的电脑处理器分别与水位传感器和启闭控制器连接，所述的启闭控制器由开关、电机和锁扣组成。

优选的，所述的生物迁徙通道由进口、休息池、齿坎、出口组成。其中齿坎用于减小水流动能，减小水流流速，微生物上溯形成休息池。

本发明还提供了一种采用上述生态友好型堰坝进行的水体净化方法，包括以下步骤：当水位超过设计水位时，将绿色净化器移入门库；当水位未超过设计水位时，将绿色净化器放置于堰坝顶部，通过绿色净化器对水体进行净化。

优选的，包括以下步骤：

1）通过水位传感器读取水位；

2）将水位数据传输至电脑处理器；

3）电脑处理器判断水位是否超过设计水位，如果超过设计水位，则启动启闭控制器，将绿色净化器移入门库；如果水位没有超过设计洪水位，则分析绿色净化器所在位置，当绿色净化器处在堰坝坝顶位置，则保持绿色净化器位置不动，使绿色净化器能够继续工作；当绿色净化器处在门库位置，则由启闭控制器控制绿色净化器移至堰坝顶部，使绿色净化器投入对河流的净化工作；

4）反复进行上述步骤1）-3）。

本发明的有益效果：

1．安全效益：本发明既具有蓄水、灌溉功能，由能有效满足行洪要求，保证防洪安全。另外，本发明是在传统堰坝的基础上引入鱼道和自动装置，不会对结构组成和运行产生阻碍，并不会对传统堰坝产生不利的因素，是一种非常安全的发明；

2．环境、生态效益：本发明能调蓄洪水、削减污染和改善水质、保护生物多样性。此堰坝除了可以使河道保持一定的水位，达到蓄水的目的外，还可以将河流中的水进行处理，吸收因过量施肥而流失到水体中的营养物质，防止水体的富营养化问题的发生，生物迁徙通道的设计给了水生动物一个很好的迁徙途径，保护了河流的生物多样性；

3．经济效益：这种生态友好型堰坝节省了大量的治理耗资，采用原生态的方法，与自然协调发展，不仅达到可持续发展的目的，也为河流上下游地区提供了更好的水源条件，直接切入美丽中国的号召，也在一定程度推动了旅游业的发展，达到很好的经济效益；

4. 美化坝体，带来一定的景观视觉效果：