一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬水利工程及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及把水生植物或改良的陸生植物種植到以高分子材料或無機(jī)非金屬材料為載體的水體上，進(jìn)行原位修復(fù)富營養(yǎng)化水體，凈化水質(zhì)的一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對于人工生物浮床的研究大多集中在植被對水中污染物的去除能力、植被能否越冬、人工浮體的材料等方面。尤其在植被選擇以及去除能力方面，國內(nèi)外學(xué)者都做了大量的研究。而對于生物浮體的結(jié)構(gòu)、生物浮體的抗沖擊、抗傾覆等性能方面研究較少。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，目前生物浮床浮體通過大量的試驗(yàn)研究，從最初的“泡沫”浮床發(fā)展到后來的瓶栽浮床、竹式生物浮床、可再生材料浮床、疊式浮床以及組合浮床等六代生物浮床。選用的浮體材料也從“泡沫”材料逐漸向環(huán)境友好型、成本低廉型等綜合性方向發(fā)展，大大推動了生物浮島研究成果的可應(yīng)用性。目前浮床的浮體一般采用高分子材料或者無機(jī)非金屬材料制成的小型剛性結(jié)構(gòu)，面積在2~6m2之間，小型剛性結(jié)構(gòu)的生物浮床具有較為穩(wěn)定的單體，可以按照設(shè)定圖案或結(jié)構(gòu)對單體進(jìn)行拼接，這種組合性生物浮床具有很好的兼容性，制作過程具有規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化特點(diǎn)，并且運(yùn)輸較為方便。但是，剛性浮體結(jié)構(gòu)的浮床在應(yīng)用過程中仍然存在著諸多的問題，例如由于剛性結(jié)構(gòu)消能性能較差，水中長時(shí)期受到風(fēng)荷載、水荷載的條件下，剛性結(jié)構(gòu)容易受到破壞，造成生物浮床使用壽命減少，結(jié)構(gòu)破壞，其中在風(fēng)力、水流的作用下，生物浮床材料將會解散，并對水體產(chǎn)生二次污染。可再生材料浮床采用無機(jī)生物載體，如陶粒、蛭石、泡沫玻璃、多孔陶瓷等，替代有污染的高分子載體，對保護(hù)環(huán)境、走可持續(xù)發(fā)展道路有重要意義，具有廣闊的發(fā)展前景，但由于造價(jià)高，目前仍局限于實(shí)驗(yàn)室研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明綜合考慮了目前生物浮床剛性浮體結(jié)構(gòu)單一、抗風(fēng)浪沖擊性能差等方面的不足，考慮經(jīng)濟(jì)成本，提出了一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床，其特征在于:該浮床設(shè)有四個(gè)空間，第一空間為根系保護(hù)空間，底部為防魚紗網(wǎng)，與整個(gè)框架形成一個(gè)較大的防魚咬根系保護(hù)空間，頂部由第一土工格柵組成；第二空間為浮體空間，底部結(jié)構(gòu)即為第一空間的頂部第一土工格柵，中部結(jié)構(gòu)由第一 PPR管鏈接第一聚氯乙烯浮球組成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床結(jié)構(gòu)，還可以提供根系的生長空間，起到保護(hù)作用；頂部為第二土工格柵，提供箍筋作用，保障整個(gè)浮體的完整性；第三空間為土壤荷載空間，底部結(jié)構(gòu)為第二空間的頂部第二土工格柵，并在第二土工格柵的基礎(chǔ)上覆蓋雙層土工布，防治土體流失；中部結(jié)構(gòu)由第二 PPR管鏈接第二聚氯乙烯浮球組成形成浮體，主要功能是提供土壤荷載空間，其次可以增加浮床的浮力；頂部為第三土工格柵，提供箍筋作用，進(jìn)一步保障整個(gè)浮體的完整性；第四空間為生長空間，底部結(jié)構(gòu)為第三空間頂部的第三土工格柵，四周利用第三PPR管鏈接第三聚氯乙烯浮球形成浮體框架，外部由土工布包裹包扎，形成水生植被的生長空間，并起到防浪的作用，保護(hù)土體不被沖走。
[0004]本發(fā)明由浮體、浮體箍筋及載體三個(gè)部分構(gòu)成；所述浮體部分選擇聚氯乙烯浮球和PPR管拼接組成，通過連接形成長方形框架；所述浮體箍筋部分選擇抗拉土工格柵作為整個(gè)生物浮床的箍筋，有效保障浮體的完整性；所述載體部分，主要包括土工布、防魚紗網(wǎng)等；選擇土工布作為營養(yǎng)土體的載體，有效防止土體的流失；防魚紗網(wǎng)的目的是防止水生植物的根系生長超過浮體格柵的保護(hù)空間后被水體中的魚類撕咬。上述三個(gè)部分利用防紫外線照射的尼龍繩進(jìn)行綁扎，并留有和單體浮床的鏈接接口和固定接口。
[0005]本發(fā)明重點(diǎn)提高了生物浮床在水體中長期的整體性、穩(wěn)定性、抗沖擊等性能；同時(shí)承載負(fù)荷綜合考慮了基質(zhì)的重量和植株的生長增重。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明PPR管與氯乙烯浮球的鏈接示意圖。
[0007]圖中，1、防魚紗網(wǎng)，2、第一土工格柵，3、第一 PPR管，4、第一聚氯乙烯浮球，5、第二土工格柵，6、土工布，7、第二 PPR管，8、第二聚氯乙烯浮球，9、第三土工格柵，10、第三PPR管，11、第三聚氯乙稀浮球，12、水生植被，13、營養(yǎng)土層。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參照附圖，一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床，其特征在于:該浮床設(shè)有四個(gè)空間，第一空間為根系保護(hù)空間，底部為防魚紗網(wǎng)1，與整個(gè)框架形成一個(gè)較大的防魚咬根系保護(hù)空間，頂部由第一土工格柵2組成；第二空間為浮體空間，底部結(jié)構(gòu)即為第一空間的頂部第一土工格柵，中部結(jié)構(gòu)由第一 PPR管3鏈接第一聚氯乙烯浮球4組成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床結(jié)構(gòu)，還可以提供根系的生長空間，起到保護(hù)作用；頂部為第二土工格柵5，提供箍筋作用，保障整個(gè)浮體的完整性；第三空間為土壤荷載空間，底部結(jié)構(gòu)為第二空間的頂部第二土工格柵5，并在第二土工格柵5的基礎(chǔ)上覆蓋雙層土工布6，防治土體流失；中部結(jié)構(gòu)由第二 PPR管7鏈接第二聚氯乙烯浮球8組成形成浮體，主要功能是提供土壤荷載空間，其次可以增加浮床的浮力；頂部為第三土工格柵9，提供箍筋作用，進(jìn)一步保障整個(gè)浮體的完整性；第四空間為生長空間，底部結(jié)構(gòu)為第三空間頂部的第三土工格柵9，四周利用第三PPR管10鏈接第三聚氯乙烯浮球11形成浮體框架，外部由土工布6包裹包扎，形成水生植被的生長空間，并起到防浪的作用，保護(hù)土體不被沖走。
[0009]本發(fā)明由浮體、浮體箍筋及載體三個(gè)部分構(gòu)成；所述浮體部分選擇聚氯乙烯浮球和PPR管拼接組成，通過連接形成長方形框架；所述浮體箍筋部分選擇抗拉土工格柵作為整個(gè)生物浮床的箍筋，有效保障浮體的完整性；所述載體部分，主要包括土工布、防魚紗網(wǎng)等；選擇土工布作為營養(yǎng)土體的載體，有效防止土體的流失；防魚紗網(wǎng)的目的是防止水生植物的根系生長超過浮體格柵的保護(hù)空間后被水體中的魚類撕咬。上述三個(gè)部分利用防紫外線照射的尼龍繩進(jìn)行綁扎，并留有和單體浮床的鏈接接口和固定接口。
[0010]本發(fā)明特點(diǎn)如下:
1、選擇PPR管連接聚氯乙烯浮球形成浮體框架，形成柔性生物浮床結(jié)構(gòu)，可以消減風(fēng)浪帶來的沖力能量；
2、本浮床采用的雙向拉伸土工格柵是以聚丙烯為主要原材料，通過擠出、縱向、橫向拉伸形成的一種高強(qiáng)度箍筋。該材料在縱向和橫向上有很大的拉伸強(qiáng)度，對浮床整體的穩(wěn)定性和抗沖擊性具有重要作用。
[0011]3、生物浮床一般采用無土栽培技術(shù)，但由于北方冬季寒冷，植物無法越冬，必須將浮床搬離水面，選擇岸上室內(nèi)越冬，這就增加了管理維護(hù)的成本?？紤]到浮床的耐久性，除了選擇耐寒多年生挺水植物外，本浮床中層以上采用土工布包圍承載1cm厚的營養(yǎng)土，土工布的防滲性保證營養(yǎng)土不滲入水中。對于某些耐寒植物而言，根莖可潛入營養(yǎng)土中休眠越冬，營養(yǎng)土為植物在冬季存活提供了一定的保溫效能。
[0012]4、創(chuàng)新根系生長空間和根系保護(hù)區(qū)，中層以下部分綜合考慮了植物根系的生長空間和根系保護(hù)空間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床，其特征在于:該浮床設(shè)有四個(gè)空間，第一空間為根系保護(hù)空間，底部為防魚紗網(wǎng)(1)，與整個(gè)框架形成一個(gè)較大的防魚咬根系保護(hù)空間，頂部由第一土工格柵(2)組成；第二空間為浮體空間，底部結(jié)構(gòu)即為第一空間的頂部第一土工格柵(2)，中部結(jié)構(gòu)由第一 PPR管(3)鏈接第一聚氯乙烯浮球(4)組成，主要作用提供生物浮床的浮力，形成柔性生物浮床結(jié)構(gòu)，還可以提供根系的生長空間，起到保護(hù)作用；頂部為第二土工格柵(5)，提供箍筋作用，保障整個(gè)浮體的完整性；第三空間為土壤荷載空間，底部結(jié)構(gòu)為第二空間的頂部第二土工格柵(5)，并在第二土工格柵(5)的基礎(chǔ)上覆蓋雙層土工布(6)，防治土體流失；中部結(jié)構(gòu)由第二 PPR管(7)鏈接第二聚氯乙烯浮球(8)組成形成浮體，主要功能是提供土壤荷載空間，其次可以增加浮床的浮力；頂部為第三土工格柵(9)，提供箍筋作用，進(jìn)一步保障整個(gè)浮體的完整性；第四空間為生長空間，底部結(jié)構(gòu)為第三空間頂部的第三土工格柵(9)，四周利用第三PPR管(10)鏈接第三聚氯乙烯浮球(11)形成浮體框架，外部由土工布(6)包裹包扎，形成水生植被的生長空間，并起到防浪的作用，保護(hù)土體不被沖走。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合功能多空間柔性生物浮床，該浮床設(shè)有四個(gè)空間，第一空間為根系保護(hù)空間，底部為防魚紗網(wǎng)（1），頂部由第一土工格柵（2）；第二空間為浮體空間，底部為第一空間的第一土工格柵（2），中部由第一PPR管（3）鏈接第一聚氯乙烯浮球（4）組成，頂部為第二土工格柵（5），第三空間為土壤荷載空間，底部為第二土工格柵（5），并覆蓋雙層土工布（6），中部結(jié)構(gòu)由第二PPR管（7）鏈接第二聚氯乙烯浮球（8），頂部為第三土工格柵（9），第四空間為生長空間，底部結(jié)構(gòu)為第三空間頂部的第三土工格柵（9），四周利用第三PPR管（10）鏈接第三聚氯乙烯浮球（11）形成浮體框架，外部由土工布（6）包裹包扎，形成水生植被的生長空間。<b />
【IPC分類】C02F3/32
【公開號】CN105000668
【申請?zhí)枴緾N201510346709
【發(fā)明人】田守崗, 陳學(xué)群, 唐漪, 黃繼文, 田嬋娟, 李福林, 宋玉田, 田志剛
【申請人】山東省水利科學(xué)研究院
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月23日