[实用新型]一种多功能悬浮式河流生态围隔实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利实验技术领域，具体是一种多功能悬浮式河流生态围隔实验装置。

背景技术

由于水体富营养化或其他原因，引起较短时间内藻类大量繁殖，即发生了水华(淡水中)或赤潮(海水中)现象，随后这些藻类会大量死亡，导致水体溶解氧浓度下降、鱼类死亡、水体恶臭，给水质、水生境和水景观造成不利影响。从上世纪70年代到现在的40年间，全国湖泊富营养化面积增长了约60倍，现已达约8700km²，并且富营养化水域在向一些天然湖泊、河流转移。可见，富营养化问题正变得日益严重。

目前水华主要发生在湖泊等流速较低的水域，自然河流由于流速较快，有很强的自净能力而极少发生水华，但当河流处于特殊状态下，也会发生水华。而河流型水华在很多方面与湖泊型水华存在显著差异，比如河流流速变化明显、河流水温、营养物质浓度循环较快等，这些因素对河道型水华过程影响较大。基于目前对河流型水华的研究成果和认识，影响水华过程的因素可归纳为：水流流速、营养物质浓度、水温、水下光照强度等。

水生态系统的结构相当复杂，实际河流生态过程涉及范围广、持续时间长，实际的生态观测也很困难，由于实验室条件的限制、取样样品水质变化及水藻生长机理的复杂性，室内实验具有很大的局限性，而野外现场的围隔实验，既能保持水体原始状态，也能人为控制水华发生条件，因此得到广泛地应用。目前野外现场生态围隔实验是研究水华问题的一种较好的手段，生态围隔是生态学中常用的一种人工设计组成的实验生态系统，这种方法的目的是建立一个复杂的模型生态系统，能模拟自然环境下的生态系统并达到一定的精确度。围隔实验有很多种，按照体积大小可分为3类：小尺度围隔(Microcosm，1～10m³)、中尺度围隔(Mesocosm，10～100m³)、大尺度围隔(Macrocosm，＞100m³)，还有其他若干种分类，大体来说，只要灵活并且适当的应用，通过生态围隔实验就能获得最大程度地对局部河流生态系统的了解。

已见报道的生态围隔实验装置的设计有很多种，但在设计成本、实验针对性、装置的牢固性等方面均存在一定的缺陷，且大多是应用于海洋赤潮或渔业养殖等领域的研究；另外，大多生态围隔装置的体积庞大、组件的费用较高、组装繁琐，给野外现场围隔实验的实施及普及带来了一定的困难；另外，多数生态围隔装置一次能实验的项目较少，即研究影响水华发生机理的因素很少，不能很好地进行多因素综合作用下水华演变的对比分析。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种多功能悬浮式河流生态围隔实验装置，它利用围隔系统在某一河流水域建立一个相对封闭的小型水生态系统，可在多个分区围隔内同时模拟不同因素影响下的水华过程，在此基础上进行自然变化和人为控制条件对水生态系统影响的实验研究，缩小人工实验条件与天然环境的差异，使实验条件更能反映客观实际、实验结果更加科学和接近实际情况，并且可进行多种因素(包括紊动、营养物质浓度、水温、水下光照)影响下的水华过程的对比分析。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种多功能悬浮式河流生态围隔实验装置，包括：铝合金框架、固定于铝合金框架上的浮球、托网、围隔袋、遮阳布、搅拌系统和水循环系统，所述铝合金框架由多根铝合金杆焊接成网格式矩形框架结构；所述托网由高强度绳索交错编织形成网状，顶部开口，栓于铝合金框架，底部封闭；所述围隔袋袋置于托网之中，所述围隔袋顶部开口，固定于铝合金框架上，底部连接藻类植物过滤网，边壁连接于托网，所述围隔袋透光不透水；托网底部通过绳索连接有坠石；铝合金框架上连接有牵拉绳索、缆绳，扣环与牵拉绳索连接并固定于河岸边的木桩上；铆钉通过缆绳将围隔实验装置固定于河床。

如上所述的围隔实验装置，所述遮阳布的四角可固定于铝合金框架上。

如上所述的围隔实验装置，所述搅拌系统由马达和搅拌旋桨组成，所述马达固定于铝合金框架上。

如上所述的围隔实验装置，所述水循环系统由微型水泵及与微型水泵连接的吸水水管和排水水管组成，所述微型水泵固定于铝合金框架上。

如上所述的围隔实验装置，所述微型水泵的规格为：混流式水泵，功率60kw，流量1000m³/h，扬程25m，吸入和排出口径300mm；所述吸水水管和排水水管均为橡胶皮管，口径300mm。

如上所述的围隔实验装置，所述浮球由聚乙烯泡沫塑料球制成，栓于铝合金框架2上。

如上所述的围隔实验装置，所述围隔袋由高强度聚乙烯薄膜制成。