專利名稱：農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)田排水系統(tǒng)，涉及一種農(nóng)用渠道，特別是涉及一種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，用于控制農(nóng)業(yè)非點源污染。
背景技術(shù)：
水體富營養(yǎng)化是世界各國普遍存在的環(huán)保問題，我國也不例外，而且隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水體富營養(yǎng)化呈現(xiàn)普遍和日益嚴(yán)重的發(fā)展態(tài)勢。造成水體富營養(yǎng)化的污染源可分為點源污染和非點源污染，其中，非點源污染占總污染量的三分之二，而農(nóng)業(yè)活動對非點源污染的貢獻(xiàn)率高達(dá)75％。因此，有效控制農(nóng)田N、P營養(yǎng)元素對受納水體的污染就成為控制農(nóng)業(yè)非點源污染研究方面的重要內(nèi)容。
根據(jù)目前國內(nèi)外農(nóng)業(yè)非點源污染防治方面的研究成果，生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)被公認(rèn)為是人與自然和諧相處的合乎邏輯的治污思路和創(chuàng)新的技術(shù)路線，并具有處理效果好及工程造價與運行成本低的優(yōu)點。而在應(yīng)用生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)防治農(nóng)業(yè)非點源污染的許多技術(shù)措施中，最具特色、最有成效的生態(tài)工程措施當(dāng)屬緩沖帶，包括緩沖濕地、緩沖林帶和緩沖草地帶等三種類型。但由于緩沖帶生態(tài)工程措施需占用較大的土地面積，因此難以在人多地少的我國應(yīng)用推廣。
在我國，農(nóng)田普遍存在排灌渠道系統(tǒng)，依據(jù)施工材料的不同農(nóng)田排灌渠道系統(tǒng)大致可分為兩種類型土質(zhì)渠道和混凝土渠道。土質(zhì)渠道存在的主要問題是容易產(chǎn)生水土流失和叢生雜草，兩者都對受納水體產(chǎn)生污染。混凝土渠道存在的主要問題一是水速較快，難以較完全地沉降排水中的泥沙；二是缺少植物和微生物，不能吸收、吸附和降解排水中的N、P營養(yǎng)元素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其主要是針對農(nóng)業(yè)非點源污染問題。利用本發(fā)明提供的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，不僅能有效攔截農(nóng)田排水中的N、P營養(yǎng)元素，同時可以充分利用原有農(nóng)田灌排渠道，解決了生態(tài)工程占用較多耕地的問題。本發(fā)明具有工程造價和維護(hù)成本低、操作維護(hù)簡單、控污效果好、便于大面積推廣應(yīng)用等特點。
本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的一種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，該渠道的橫斷面呈梯形，其特征在于，渠道的兩壁和底部采用蜂窩狀混凝土板材硬質(zhì)化，在渠道的底部排列設(shè)置有若干過濾箱，所述的過濾箱，是一個四壁布滿孔、內(nèi)充吸附材料的箱體。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述渠道兩壁的蜂窩狀孔中種植有多年生對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述渠道底部的蜂窩狀孔中種植有對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的挺水和沉水植物。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾箱頂面的孔中種植有對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物。
由此可見，該農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)是在原有農(nóng)田排水渠道基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的生物工程改造來形成。通過在渠道兩壁的蜂窩狀混凝土板材的孔中種植多年生既具有固土保堤作用又具有對N、P營養(yǎng)元素較強(qiáng)吸收能力的經(jīng)濟(jì)植物；而在渠道底部的蜂窩狀混凝土板材的孔中種植對N、P具有較強(qiáng)吸收能力的挺水、浮水和沉水型經(jīng)濟(jì)植物，來吸附、吸收和降解排水中的N、P營養(yǎng)元素。
上述這些植物不僅能吸收排水中的N、P營養(yǎng)元素、降低水速、沉降泥沙，而且還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾箱最好彼此有間隔地呈蛇形狀排列在渠道末端的底部。
通過在渠道末端相隔一定距離并成蛇形放置一定數(shù)量的、內(nèi)充吸附材料的過濾箱，過濾箱頂部種植對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物，由于過濾箱的阻擋作用、吸附材料的吸附作用、植物的吸收作用和微生物的降解作用，因此不僅能大大降低水速、沉降泥沙，而且也能進(jìn)一步吸附、吸收和降解排水中的N、P營養(yǎng)元素。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，在渠道中可以分段設(shè)置有節(jié)制閘。
通過節(jié)制閘的節(jié)流作用，增加排水在渠道中的滯留時間，使沉降、吸附、吸收和降解作用更完全。
本發(fā)明所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)制閘的近中部位置最好設(shè)置有兩個控水閥。所述的兩個控水閥可以左右對稱地設(shè)置在同一水平位置。
下面結(jié)合具體實施例及其附圖對農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。


圖1為農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的橫斷面示意圖；圖2為農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的側(cè)壁和底部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為過濾箱及其在渠道末端底部排列方式示意圖；圖4為節(jié)制閘結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本實施例是基于中國太湖地區(qū)農(nóng)田排灌系統(tǒng)而設(shè)計的。
參照圖1，其為農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的橫斷面示意圖。將原有的農(nóng)田排水渠道改造成橫斷面為梯形的渠道，渠道的兩側(cè)壁1和底部2采用蜂窩狀混凝土板材硬質(zhì)化。
圖2為農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的側(cè)壁和底部結(jié)構(gòu)的示意圖，從圖2中可以看出，側(cè)壁1上設(shè)置有若干蜂窩狀孔3，底部2也設(shè)置有若干蜂窩狀孔3。在側(cè)壁1的蜂窩狀孔3中可以種植植物，該植物可以是多年生的，具有對N、P營養(yǎng)元素較強(qiáng)吸收能力的經(jīng)濟(jì)植物；在底部2的蜂窩狀孔3中也可以種植植物，該植物可以是挺水植物或沉水植物。
參照圖3，其為過濾箱及其在渠道末端底部排列方式示意圖，一定數(shù)量的過濾箱4彼此有間隔地呈蛇形狀排列在渠道末端的底部，過濾箱4的四壁上布滿孔5，過濾箱4內(nèi)充吸附材料，吸附材料上面種植有植物6。
參照圖4，其為節(jié)制閘結(jié)構(gòu)示意圖，在渠道中，分段設(shè)置一定數(shù)量的節(jié)制閘，所述節(jié)制閘的近中部位置設(shè)置有兩個控水閥7，所述的兩個控水閥7以左右對稱的方式地設(shè)置在同一水平位置。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，該渠道的橫斷面呈梯形，其特征在于，渠道的兩壁和底部采用蜂窩狀混凝土板材硬質(zhì)化，在渠道的底部排列設(shè)置有若干過濾箱，所述的過濾箱，是一個四壁布滿孔、內(nèi)充吸附材料的箱體。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述渠道兩壁的蜂窩狀孔中種植有多年生對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物。
3.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述渠道底部的蜂窩狀孔中種植有對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的挺水和沉水植物。
4.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾箱頂面的孔中種植有對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾箱彼此有間隔地呈蛇形狀排列在渠道末端的底部。
6.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，在渠道中分段設(shè)置有節(jié)制閘。
7.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)制閘的近中部位置設(shè)置有兩個控水閥。
8.如權(quán)利要求7所述的農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，其特征在于，所述的兩個控水閥左右對稱地設(shè)置在同一水平位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，該渠道的橫斷面呈梯形，渠道的兩壁和底部采用蜂窩狀混凝土板材硬質(zhì)化，在渠道末端的底部有間隔地呈蛇形排列設(shè)置有若干過濾箱，所述的過濾箱，是一個四壁布滿孔、內(nèi)充吸附材料的箱體，并且在渠道中分段設(shè)置有節(jié)制閘，所述節(jié)制閘的近中部位置設(shè)置有兩個控水閥。在蜂窩狀孔中種植對N、P營養(yǎng)元素具有較強(qiáng)吸收能力的植物，用于吸收農(nóng)田排水中的N、P營養(yǎng)元素。本發(fā)明合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與安排能有效攔截農(nóng)田排水中的N、P營養(yǎng)元素，從而減少受納水體的富營養(yǎng)化，在農(nóng)業(yè)非點源污染控制中具有很大的推廣價值。
文檔編號E02B13/00GK1699697SQ20041001493
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者楊林章, 周小平, 王建國, 王德建 申請人:中國科學(xué)院南京土壤研究所