農(nóng)業(yè)河道水體修復裝置的研究與設(shè)計

吳春蕾，吳照學，戴先紅，姚孝生，陳 琦，崔林艷

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學 經(jīng)濟技術(shù)學院；2.安徽農(nóng)業(yè)大學，安徽 合肥 230036；3.安徽涉外經(jīng)濟職業(yè)學院，安徽 合肥 230011）

農(nóng)業(yè)河道水體修復裝置的研究與設(shè)計

吳春蕾1，吳照學2，戴先紅1，姚孝生3，陳 琦1，崔林艷1

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學 經(jīng)濟技術(shù)學院；2.安徽農(nóng)業(yè)大學，安徽 合肥 230036；3.安徽涉外經(jīng)濟職業(yè)學院，安徽 合肥 230011）

設(shè)計一款用于農(nóng)業(yè)河道水體修復的裝置，該裝置可以靈活調(diào)節(jié)自身寬度和長度，來適應(yīng)農(nóng)業(yè)河道處的復雜地形，容易放置和固定，實用性好，使用壽命長.

農(nóng)業(yè)河道；水體修復；裝置設(shè)計

1 研究背景

隨著人口及社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城區(qū)內(nèi)河及相關(guān)水體的環(huán)境狀況越來越差.有關(guān)部門雖然投入了大量的人力物力，實施了包括引流、截污、清淤等一系列整治措施，但是隨著城市污水排放總量的不斷增加，污水處理率未能同步增長，使城市內(nèi)河接納污染的負荷越來越大，大多數(shù)河段淤積嚴重，水流不暢，納污容量越來越小，內(nèi)河水質(zhì)普遍越來越差.水體惡臭及由水體富營養(yǎng)化引起的藍藻水華泛濫日趨嚴重，破壞了生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境，嚴重威脅居民身體健康.人工浮島是現(xiàn)在研究和使用較多的生物修復技術(shù)方法之一，其原理是利用浮島植物發(fā)達的根系在水中形成濃密的網(wǎng)，可吸附大量懸浮物，并逐漸形成生物膜，靠其中的微生物降解和吞噬作用凈化水中的污染物，其次浮島植物在生長過程中能有效吸收、利用水中的氮、磷污染物，另外，人工浮島通過遮光作用來抑制水體中負有藻類的生長繁殖，可有效防止“水華”發(fā)生，提高水的透明度.相較于城市水體修復，農(nóng)業(yè)水體河道較為狹窄，周圍地形較為復雜，環(huán)境也相對惡劣，現(xiàn)有的人工浮島裝置并不適用于農(nóng)業(yè)水體的修復.本文研究的農(nóng)業(yè)河道水體修復裝置對于解決這一難題起到了至為關(guān)鍵的作用.

2 設(shè)計方案

該農(nóng)業(yè)河道水體修復裝置，包括第一支架和第二支架，所述的第一支架和第二支架兩端鉸接在一起，它還包括手動伸縮桿，所述的手動伸縮桿兩端分別與第一支架和第二支架中間位置固定連接，所述的手動伸縮桿上設(shè)有鎖緊按鈕，所述的第一支架和第二支架邊緣處均設(shè)有浮島植物種植帶.所述的第一支架和第二支架上均設(shè)有若干拉鉤；所述的手動伸縮桿下方連接有定位錨；所述的手動伸縮桿伸縮位置處設(shè)有防水保護套.可以根據(jù)農(nóng)業(yè)水體河道處的寬度和地形特點，調(diào)整手動伸縮桿的長度，從而改變水體修復裝置的長度和寬度，來適應(yīng)河道地形，拉鉤用于高處放置水體修復裝置，定位錨用于定位水體修復裝置，防止裝置漂移.

3 結(jié)構(gòu)與原理

如下圖1和圖2所示，一種農(nóng)業(yè)河道水體修復裝置，它包括第一支架（1）和第二支架（2），第一支架（1）和第二支架（2）兩端鉸接在一起，它還包括手動伸縮桿（4），手動伸縮桿（4）兩端分別與第一支架（1）和第二支架（2）中間位置固定連接，手動伸縮桿（4）上設(shè)有鎖緊按鈕（7），第一支架（1）和第二支架（2）邊緣處均設(shè)有浮島植物種植帶（6），第一支架（1）和第二支架（2）上均設(shè)有兩個拉鉤（5），方便在惡劣地形放置裝置，手動伸縮桿（4）下方連接有定位錨（8），用于防止裝置在水中漂移，手動伸縮桿（4）伸縮位置處設(shè)有防水保護套(3)，用于防止手動伸縮桿(4)腐壞.使用時，可以根據(jù)農(nóng)業(yè)水體河道具體地形，調(diào)節(jié)手動伸縮桿(4)的長度來改變水體修復裝置的長度和寬度，來適應(yīng)地形，再在浮島植物種植帶(6)種植合理的浮島植物，通過吊繩連接拉鉤(5)，將裝置放置在河道水體上，定位錨(8)來固定裝置位置，利用浮島植物來凈化水體環(huán)境，保證農(nóng)業(yè)水體質(zhì)量.

圖1 整體結(jié)構(gòu)俯視圖

圖2 整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖

4 設(shè)計的優(yōu)勢

本裝置采用支架鉸接和手動伸縮桿，實現(xiàn)了水體修復裝置的靈活調(diào)節(jié)，來適應(yīng)不同的農(nóng)業(yè)河道地形，適用性好；采用拉鉤和定位錨可以方便放置裝置和保證裝置的穩(wěn)定性，尤其適應(yīng)于水位較低的狹窄河道水體；采用防水保護套，可以延長手動伸縮桿的使用壽命，而且更換方便，經(jīng)濟性好.

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2〕馬永勝,趙冉,孫光,付勇智.人工濕地對稻田排水凈化效果的研究 [J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2009(07).

3〕張建,張波,靖玉明,康興生,張成祿.南水北調(diào)東線南四湖新薛河入湖口人工濕地工程設(shè)計[J].中國給水排水，2008(02).

〔4〕盧少勇,張彭義,余剛,祝萬鵬,向長生.農(nóng)田排灌水人工濕地處理工程的設(shè)計[J].中國給水排水，2003(11).

〔5〕劉紅,劉學燕,歐陽威,代明利,劉培斌.人工濕地植物系統(tǒng)優(yōu)化管理研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2004(05).

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1673-260X（2017）12-0049-02

2017-09-22

安徽省高等學校自然科學研究項目 （KJ2016SD21）；2017年度安徽省高校優(yōu)秀拔尖人才培育資助項目（gxyq2017146）；安徽省高等學校省級教學研究項目 (2015jyxm707)；2016年地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201613616010）；2016年地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201613616011）