农业河道水体修复装置的研究与设计

吴春蕾，吴照学，戴先红，姚孝生，陈 琦，崔林艳

（1.安徽农业大学 经济技术学院；2.安徽农业大学，安徽 合肥 230036；3.安徽涉外经济职业学院，安徽 合肥 230011）

农业河道水体修复装置的研究与设计

吴春蕾1，吴照学2，戴先红1，姚孝生3，陈 琦1，崔林艳1

（1.安徽农业大学 经济技术学院；2.安徽农业大学，安徽 合肥 230036；3.安徽涉外经济职业学院，安徽 合肥 230011）

设计一款用于农业河道水体修复的装置，该装置可以灵活调节自身宽度和长度，来适应农业河道处的复杂地形，容易放置和固定，实用性好，使用寿命长.

农业河道；水体修复；装置设计

1 研究背景

随着人口及社会经济的迅速发展，城区内河及相关水体的环境状况越来越差.有关部门虽然投入了大量的人力物力，实施了包括引流、截污、清淤等一系列整治措施，但是随着城市污水排放总量的不断增加，污水处理率未能同步增长，使城市内河接纳污染的负荷越来越大，大多数河段淤积严重，水流不畅，纳污容量越来越小，内河水质普遍越来越差.水体恶臭及由水体富营养化引起的蓝藻水华泛滥日趋严重，破坏了生态系统环境，严重威胁居民身体健康.人工浮岛是现在研究和使用较多的生物修复技术方法之一，其原理是利用浮岛植物发达的根系在水中形成浓密的网，可吸附大量悬浮物，并逐渐形成生物膜，靠其中的微生物降解和吞噬作用净化水中的污染物，其次浮岛植物在生长过程中能有效吸收、利用水中的氮、磷污染物，另外，人工浮岛通过遮光作用来抑制水体中负有藻类的生长繁殖，可有效防止“水华”发生，提高水的透明度.相较于城市水体修复，农业水体河道较为狭窄，周围地形较为复杂，环境也相对恶劣，现有的人工浮岛装置并不适用于农业水体的修复.本文研究的农业河道水体修复装置对于解决这一难题起到了至为关键的作用.

2 设计方案

该农业河道水体修复装置，包括第一支架和第二支架，所述的第一支架和第二支架两端铰接在一起，它还包括手动伸缩杆，所述的手动伸缩杆两端分别与第一支架和第二支架中间位置固定连接，所述的手动伸缩杆上设有锁紧按钮，所述的第一支架和第二支架边缘处均设有浮岛植物种植带.所述的第一支架和第二支架上均设有若干拉钩；所述的手动伸缩杆下方连接有定位锚；所述的手动伸缩杆伸缩位置处设有防水保护套.可以根据农业水体河道处的宽度和地形特点，调整手动伸缩杆的长度，从而改变水体修复装置的长度和宽度，来适应河道地形，拉钩用于高处放置水体修复装置，定位锚用于定位水体修复装置，防止装置漂移.

3 结构与原理

如下图1和图2所示，一种农业河道水体修复装置，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）两端铰接在一起，它还包括手动伸缩杆（4），手动伸缩杆（4）两端分别与第一支架（1）和第二支架（2）中间位置固定连接，手动伸缩杆（4）上设有锁紧按钮（7），第一支架（1）和第二支架（2）边缘处均设有浮岛植物种植带（6），第一支架（1）和第二支架（2）上均设有两个拉钩（5），方便在恶劣地形放置装置，手动伸缩杆（4）下方连接有定位锚（8），用于防止装置在水中漂移，手动伸缩杆（4）伸缩位置处设有防水保护套(3)，用于防止手动伸缩杆(4)腐坏.使用时，可以根据农业水体河道具体地形，调节手动伸缩杆(4)的长度来改变水体修复装置的长度和宽度，来适应地形，再在浮岛植物种植带(6)种植合理的浮岛植物，通过吊绳连接拉钩(5)，将装置放置在河道水体上，定位锚(8)来固定装置位置，利用浮岛植物来净化水体环境，保证农业水体质量.

图1 整体结构俯视图

图2 整体结构侧视图

4 设计的优势

本装置采用支架铰接和手动伸缩杆，实现了水体修复装置的灵活调节，来适应不同的农业河道地形，适用性好；采用拉钩和定位锚可以方便放置装置和保证装置的稳定性，尤其适应于水位较低的狭窄河道水体；采用防水保护套，可以延长手动伸缩杆的使用寿命，而且更换方便，经济性好.

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TV85

A

1673-260X（2017）12-0049-02

2017-09-22

安徽省高等学校自然科学研究项目 （KJ2016SD21）；2017年度安徽省高校优秀拔尖人才培育资助项目（gxyq2017146）；安徽省高等学校省级教学研究项目 (2015jyxm707)；2016年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目（201613616010）；2016年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目（201613616011）