[发明专利]灌区排水沟水质净化湿地构建系统

说明书

技术领域

本发明是一种能够一定程度净化灌区排水，不占用排水沟过水面积，对汛期行洪无影响的灌区排水沟水质净化湿地构建系统，属于灌区面源污染控制。

背景技术

灌区的田间排水是一种含有氮、磷和残留农药等多种污染物的典型污染水，近年来已成为河湖等水域富营养化的主要污染源。在排水沟中设置人工湿地，净化灌区排水水质是灌区排水水质净化的一种技术手段。然而，在灌区排水沟设置常规人工湿地净化灌区排水常会出现下列问题，一方面人工湿地水深要求较为严格，而灌区排水沟的水深一般远远超过人工湿地要求的最上限，因此在排水沟中设置常规的人工湿地需要对原有排水沟底部进行垫高工程以满足人工湿地中水生植物的生长需求，再加上人工湿地中水生植物本身对过水面积的占用，最终人工湿地将严重占用排水沟，大幅度消减灌区排水沟的过水面积，对灌区排水沟最基本的排水功能造成严重影响；另一方面，由于排水沟中流速过大，灌区排水在人工湿地中的水力停留时间HRT较小，灌区排水中的污染物质（主要是氮、磷等）与人工湿地中起到净化功能的植物、微生物膜等的接触时间过短，以致不能较好的被吸收转化，最终导致人工湿地的净化效果不理想。CN104310592A公开了一种北方地区入湖口河流分流净化人工湿地处理系统，提供一种可用于北方低温地区入湖口排水沟复合人工湿地处理系统，该系统由壅水区、排水区和复合人工湿地系统三大部分构成。但是也在人工湿地区域也占用了近一半的排水沟，一定程度阻碍了排水沟过水效果。

灌区排水沟末端是有效净化水质的主要位置，布置人工湿地能有效结合排水沟排水和净污功能，是人工湿地净化灌区排水沟排水布置的理想位置，然而目前将人工湿地设置在灌区排水沟末端且能够很好解决以上问题的湿地构建技术尚未见到报道。灌区排水沟末端是有效净化水质的主要位置，布置人工湿地能有效结合排水沟排水和净污功能。本发明提出一种设置在灌区排水沟末端，可以一定程度净化灌区排水沟水质，保持原有排水沟过水面积，实现排水与净污相统一的灌区排水沟水质净化湿地构建系统。

发明内容

本发明提出的是一种灌区排水沟水质净化湿地构建系统，其目的是克服现有对灌区面源污染控制存在折缺陷，能够一定程度净化灌区排水，保持原有排水沟过水面积，实现排水与净污相统一。

本发明的技术解决方案：灌区排水沟水质净化湿地构建系统，其特征是包括石笼、挺水植物区、沉水和浮叶植物区、砾石堆，其中挺水植物区、沉水和浮叶植物区依次在石笼的两端间，挺水植物区、沉水和浮叶植物区间是砾石堆，排水经灌区排水沟通过石笼、挺水植物区、沉水和浮叶植物区、砾石堆进入受纳水体。

本发明的优点：

1）净化效果好，本发明中涉及到净化排水功能的处理环节较多，如砾石堆、水生植物、生物膜等；

2）水利停留时间长，通过加宽排水沟及原有排水沟弯曲化，有效的增加了灌区排水的水力停留时间，保证了湿地系统的对灌区排水的净化效果；

3）不影响汛期行洪，通过排水沟加宽和原有排水沟深度、宽度的保持，增加了灌区排水沟的过水面积；

4）管理维护容易，易于推广。

附图说明

附图1为灌区排水沟水质净化湿地构建系统平面示意图。

附图2为灌区排水沟水质净化湿地构建系统横剖面示意图。

图中1是灌区排水沟，2是受纳水体，3是植物护坡，4是木头桩，5是石笼，6是挺水植物区，7是沉水和浮叶植物区，8是砾石堆，9是沉水植物，10是浮叶植物，11是挺水植物。

具体实施方式

灌区排水沟水质净化湿地构建系统，其结构包括石笼5、挺水植物区6、沉水和浮叶植物区7、砾石堆8，其中挺水植物区6、沉水和浮叶植物区7依次在石笼5的两端间，挺水植物区6、沉水和浮叶植物区7间是砾石堆8，排水经灌区排水沟1通过石笼5、挺水植物区6、沉水和浮叶植物区7、砾石堆8进入受纳水体2。

所述灌区排水沟1的两侧向外依次是木头桩4，植物护坡3。

所述石笼5的高度低于灌区排水沟常水位5~10cm。

所述挺水植物区6种植菖蒲、芦苇挺水植物11，种植密度一般在30~50株/m²。

所述沉水和浮叶植物区7种植凤眼莲、苦草等沉水植物9和浮叶植物10，种植密度一般在80~120株/m²。

所述砾石堆8所阻断的过留区域在20%-30%范围内，一组砾石群包括3-7块砾石，间距在15cm-1m之间。