用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于農(nóng)田面源徑流污染物治理的，特別涉及一種應(yīng)用于農(nóng)田入溝渠口、溝渠內(nèi)、入河涵洞口等位置用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)面源污染即農(nóng)業(yè)非點源污染，主要包括農(nóng)用化學(xué)品污染(化肥、農(nóng)藥等)、集約化養(yǎng)殖場污染、農(nóng)村生活污水污染等方面。在農(nóng)業(yè)面源污染中，以農(nóng)田為主的農(nóng)田面源由于農(nóng)藥、化肥、地膜等農(nóng)用物資的不合理和過量使用，在降水或灌溉過程中，污染物通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲透進(jìn)入附近水體，引起水體污染，導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染問題日益突出，成為水體污染、湖泊富營養(yǎng)化的主要原因，已嚴(yán)重影響到我國的水環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境健康，制約了我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]在農(nóng)田面源污染的控制上，專家學(xué)者們提出了一些傳統(tǒng)的生態(tài)截控措施如濕地工程技術(shù)、濱岸緩沖帶控制技術(shù)、人工多水塘技術(shù)等，這些措施對COD、N、P有著一定的去除效果，但都還存在一些缺陷和不足。
[0004]如這些生態(tài)截控措施基本都在農(nóng)田面源污染接近入河的位置建造，遠(yuǎn)離污染源頭，導(dǎo)致長時間的徑流匯流后污染物擴(kuò)散，相應(yīng)的就需要更大的處理面積來處理污染物。因此可以看到，人工濕地、人工多水塘等均占地面積較大，基建費用較高，處理效率較低。實際上，在污染物的截控上，從源頭點對點的集約型處理措施比在末端的分散性處理措施成本要低很多，工藝也更高效。
[0005]發(fā)明人研宄發(fā)現(xiàn)，對農(nóng)田降雨徑流污染物中顆粒態(tài)污染物的截控尤為重要，首先，顆粒態(tài)污染物如SS (懸浮物總顆粒)的初期沖刷效應(yīng)是最明顯的，另外，徑流污染物SS和TN(總氮)、TP (總磷)具有很好的線性相關(guān)性，因此，應(yīng)就近點對點地設(shè)置以截留SS等顆粒污染物為主的設(shè)施，在農(nóng)田入溝渠口、溝渠內(nèi)部、入河涵洞口等位置截留SS等顆粒污染物，同時截留了附著在SS上的ΤΝ、ΤΡ，也在降雨初期沖刷強度較大的時候減少了水土流失。
[0006]本發(fā)明提出一種應(yīng)用于農(nóng)田入溝渠口、溝渠內(nèi)、入河涵洞口的徑流污染物生態(tài)截控措施一一立體植物格柵，既解決了以上傳統(tǒng)生態(tài)措施中存在的問題，從源頭點對點地截留了顆粒污染物為主的徑流污染物，又具有取材容易，造價較低，制作簡單，移動、拆卸、回收比較方便等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，是針對傳統(tǒng)生態(tài)截控措施大多建在污染物徑流匯流的末端，其占地面積較大、基建費用較高、處理效率較低的缺點，提供一種應(yīng)用于農(nóng)田入溝渠口、溝渠內(nèi)、入河涵洞口等位置，用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，實現(xiàn)對污染物徑流源頭的點對點截控。
[0008]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0009]一種用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，該立體植物格柵為一中空梯形的船型立體結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有矩形上邊框1，其下部設(shè)置有矩形底邊框2，上邊框和底邊框之間通過豎棖3相連接，上邊框I的長邊大于底邊框2的對應(yīng)長邊；立體植物格柵的內(nèi)部設(shè)置有足量的細(xì)軟柳條4。
[0010]所述格柵采用直徑為8?12cm的柳樹枝干，采用鐵絲固定或者卯接而成。
[0011]所述格柵的高度略高于豐水期溝渠水位高度。
[0012]農(nóng)田入支渠口或者支渠入溝渠口的格柵尺寸為:長50cm，寬40cm，高40cm。
[0013]溝渠內(nèi)格柵的尺寸為:長100cm，寬60cm，高60cm。
[0014]溝渠入河涵洞處格柵的尺寸為:長200cm，寬120cm，高120cm。
[0015]本發(fā)明立體植物格柵的有益效果如下:
[0016]實現(xiàn)污染物徑流源頭的點對點截控，成本較低，工藝高效。重點截留了 SS等顆粒污染物的同時還可以截留附著在SS上的TN、TP，在降雨初期沖刷強度較大的時候減少了水土流失；具有取材容易，制作簡單，移動、拆卸、回收比較方便等優(yōu)點。
[0017]本發(fā)明立體植物格柵具有以下特點:
[0018](I)此立體植物格柵對初期沖刷效應(yīng)比較明顯的SS等顆粒物具有較好的截留作用，同時截留了附著在SS上的氮、磷。
[0019](2)除了截留顆粒態(tài)污染物，柳條和柳樹枝干在水中均具有較強的生長能力，其葉片和根系對溶解態(tài)的氮、磷具有一定的去除能力。
[0020](3)粗柳條不規(guī)則，立體植物格柵框架具有天然空隙，內(nèi)部的細(xì)軟柳條也具有天然空隙，具有一定的水流阻力但不會影響排洪的需要。因此該立體植物格柵具有緩解局部水流速度的作用，增加生態(tài)溝渠以及后續(xù)處理措施的處理時間。
[0021](4)立體植物格柵高度根據(jù)豐水期溝渠水位高度來設(shè)定，水量較大時可漫流過去，亦可形成小規(guī)模跌水，增加富氧效果。
[0022](5)此立體植物格柵取材容易，造價較低，制作簡單，移動、拆卸、回收比較方便。
【附圖說明】
[0023]圖1是立體植物格柵的主視圖；
[0024]圖2是立體植物格柵的俯視圖；
[0025]圖3是立體植物格柵的側(cè)視圖；
[0026]圖4是立體植物格柵在農(nóng)田入溝渠口設(shè)置示意圖；
[0027]圖5是立體植物格柵在主溝渠內(nèi)采用間隔放置示意圖；
[0028]圖6是立體植物格柵在入河涵洞口采用對角放置示意圖。
[0029]本發(fā)明附圖標(biāo)記如下:
[0030]1---上邊框2---底邊框
[0031]3---豎棖 4---細(xì)軟柳條
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合實案例，對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。具體實施例僅用于說明本發(fā)明，而不限制本發(fā)明的使用范圍。
[0033]實施例1
[0034]參見圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的用于截留徑流污染物的立體植物格柵，為中空梯形的船型立體結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有矩形上邊框1，其下部設(shè)置有矩形底邊框2，上邊框和底邊框之間通過豎棖3相連接，上邊框的長邊大于底邊框的對應(yīng)長邊；立體植物格柵的內(nèi)部還設(shè)置有足量的細(xì)軟柳條4。
[0035]所述格柵采用直徑為1cm的柳樹枝干，并采用細(xì)鐵絲固定或者卯接而成，其高度略高于豐水期溝渠水位高度。
[0036]現(xiàn)有一片農(nóng)田區(qū)域，由若干塊水稻田、溝渠組成，支渠匯入主溝渠，主溝渠與入河涵洞相連。該地區(qū)主要的面源污染來自于降雨后，降雨徑流攜帶水稻田中的SS、N、P等污染物匯入溝渠，并最終通過入河涵洞匯入河道。
[0037]為了從源頭上控制該面源污染，在水稻田入支渠口、支渠入主溝渠口以及主溝渠入河涵洞等位置分別設(shè)置了立體植物格柵。
[0038]立體植物格柵設(shè)置在農(nóng)田入支溝渠口或者支渠入主溝渠口采用單個放置，如圖4所示，格柵尺寸為:長50cm，寬40cm，高40cm。
[0039]在主溝渠內(nèi)采用間隔放置，間隔距離為50m，如圖5所示，格柵的尺寸為:長100cm，寬 60cm，高 60cm。
[0040]在主溝渠入河涵洞口采用對角放置，如圖6所示，格柵的尺寸為:長200cm，寬120cm，高 120cm。
[0041]降雨進(jìn)行時，水稻田中的水經(jīng)過立體植物格柵的攔截，顆粒態(tài)污染物如SS被充分截留，同時截留下了附著在SS上的N、P。由于立體植物格柵的阻留作用，水流流速減慢，匯水匯入河道的時間被延長，在溝渠內(nèi)的水力停留時間增長，立體植物格柵中的柳樹莖葉對溶解態(tài)N、P進(jìn)行降解。立體植物格柵對水流起到了跌水作用，增加了水中溶解氧濃度，也提高了處理效果。
[0042]設(shè)置立體植物格柵，改善了降雨情況下的水土流失和面源污染，同時取材容易，造價較低，制作簡單，移動、拆卸、回收比較方便，在農(nóng)村地區(qū)尤為適用。
【主權(quán)項】
1.一種用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，該立體植物格柵為一中空梯形的船型立體結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有矩形上邊框(I)，其下部設(shè)置有矩形底邊框(2)，上邊框和底邊框之間通過豎棖(3)相連接，上邊框(I)的長邊大于底邊框(2)的對應(yīng)長邊；立體植物格柵的內(nèi)部設(shè)置有足量的細(xì)軟柳條(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，所述格柵采用直徑為8?12cm的柳樹枝干，采用鐵絲固定或者卯接而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，所述格柵的高度略高于豐水期溝渠水位高度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，農(nóng)田入支渠口或者支渠入溝渠口的格柵尺寸為:長50cm，寬40cm，高40cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，溝渠內(nèi)格柵的尺寸為:長100cm，寬60cm，高60cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，其特征在于，溝渠入河涵洞處格柵的尺寸為:長200cm，寬120cm，高120cm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于截留農(nóng)田面源徑流污染物的立體植物格柵，為一中空梯形的船型立體結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有矩形上邊框，其下部設(shè)置有矩形底邊框，上邊框和底邊框之間通過豎棖相連接，上邊框的長邊大于底邊框的對應(yīng)長邊；立體植物格柵的內(nèi)部設(shè)置有足量的細(xì)軟柳條。本發(fā)明實現(xiàn)了污染物徑流源頭的點對點截控，重點截留了SS等顆粒污染物的同時還可以截留附著在SS上的TN、TP，在降雨初期減少了水土流失；具有取材容易，制作簡單，移動、拆卸、回收比較方便的優(yōu)點。
【IPC分類】C02F3/32, E02B5/08
【公開號】CN104909459
【申請?zhí)枴緾N201510219757
【發(fā)明人】孫井梅, 陳育超, 湯茵琪, 許丹寧
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月30日