本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大水域藍(lán)藻導(dǎo)流富集的方法與裝置。

背景技術(shù)：
我國許多大型湖泊（如太湖、滇池等）都面臨水體富營養(yǎng)化所造成的藍(lán)藻水華爆發(fā)等生態(tài)問題。大型水域水質(zhì)的改善往往需要一個(gè)較為漫長的過程。如何在水質(zhì)未得到根本改善之前，防止藍(lán)藻水華的發(fā)生和發(fā)生后能快速高效的削減其生物量，減少藻源污染內(nèi)負(fù)荷，為進(jìn)一步改善水質(zhì)，進(jìn)而為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的好轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件，是人們普遍關(guān)心的問題。為解決此問題，目前人們采用較多的方法是利用物理、化學(xué)或生物方法來盡可能多地清除水體中產(chǎn)生的藍(lán)藻。但由于大型水域面積大、風(fēng)浪大等原因，藍(lán)藻往往分布范圍廣，且易隨風(fēng)飄浮或與底層水混合，使這些方法無論是單一使用，還是綜合使用，都只能發(fā)揮一定的作用，難以從根本上應(yīng)對(duì)大水域藍(lán)藻控制和高效清除的需要。因此，迫切需要一種能將大水域藍(lán)藻富集到一定區(qū)域，且能減少其受風(fēng)浪影響，促進(jìn)其上浮聚集，便于高效吸取清除的技術(shù)。本發(fā)明旨在提供一種能很好滿足該需要的藍(lán)藻高效導(dǎo)流富集技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種將大水域藍(lán)藻進(jìn)行高效導(dǎo)流富集的方法與裝置，以便能更加高效的吸取和清除。本發(fā)明提供的將大水域藍(lán)藻進(jìn)行導(dǎo)流富集的裝置，包括中間一段拱形擋藻軟圍隔和與拱形擋藻軟圍隔兩端連接的導(dǎo)流門兩部分，導(dǎo)流門另一側(cè)靠岸；其中，拱形擋藻軟圍隔包括濾布型擋藻裙體、用于懸掛擋藻裙體的若干橡膠包裹浮體、設(shè)于擋藻裙體底部的配重體，擋藻裙體設(shè)有縱向和橫向加強(qiáng)帶，擋藻裙體的垂直向?qū)挾纫话銥檫x定的富集區(qū)常年最大水深的1.3—1.5倍，具體結(jié)構(gòu)如附圖1、2所示；導(dǎo)流門包括濾布型擋藻裙體、在擋藻裙體旁側(cè)的用于固定擋藻裙體的定位樁、掛在鋼絲繩上用于懸掛擋藻裙體的若干鐵葫蘆、擋藻裙體下部的配重體、用于懸掛鐵葫蘆的鋼絲繩、用于收放鋼絲繩的絞車，擋藻裙體設(shè)有縱向和橫向加強(qiáng)帶；其垂直向?qū)挾扰c拱形擋藻軟圍隔中擋藻裙體寬度一致，具體結(jié)構(gòu)如附圖3所示。本發(fā)明提供的大水域藍(lán)藻高效導(dǎo)流富集的方法，具體步驟為：（1）將大水域主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向靠岸的一定區(qū)域選作藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)；（2）在藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)設(shè)置前述的由一段拱形擋藻軟圍隔和兩邊靠岸的導(dǎo)流門構(gòu)成的藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置；利用拱形擋藻軟圍隔將來自外面大范圍的藍(lán)藻向兩側(cè)岸邊導(dǎo)流聚集；（3）適時(shí)打開或關(guān)閉藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置的導(dǎo)流門，將藍(lán)藻導(dǎo)流到富集區(qū)內(nèi)，并防止已富集的藍(lán)藻隨風(fēng)飄散逃逸；（4）在藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)內(nèi)靠岸邊一側(cè)，利用有利地形構(gòu)造藍(lán)藻導(dǎo)流富集陷阱和/或吸藻區(qū)，使富集區(qū)內(nèi)藍(lán)藻向該區(qū)域進(jìn)一步集中，便于更為高效的吸取清除藍(lán)藻。本發(fā)明方法中，藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置可以減少富集區(qū)內(nèi)風(fēng)浪，使富集區(qū)內(nèi)藍(lán)藻始終能上浮水面，有利于持續(xù)高效的吸取清除藍(lán)藻。本發(fā)明方法中，對(duì)富集區(qū)內(nèi)不規(guī)則岸線（如鋸齒狀等）可進(jìn)行整理，消除其凹陷區(qū)和岸邊淺灘區(qū)藻水流動(dòng)性差，含泥漿和其他雜物多，不易高效吸取的缺點(diǎn)，以便藍(lán)藻順利向富集陷阱及吸藻區(qū)行進(jìn)。本發(fā)明的有益效果如下：（1）環(huán)境效益本發(fā)明所提供的技術(shù)能使大水域藍(lán)藻得到高效的富集，以便及時(shí)得到更為高效的吸取清除。在藍(lán)藻水華爆發(fā)后，利用該技術(shù)可大幅度減少藍(lán)藻生物量；而在藍(lán)藻水華爆發(fā)前，尤其是經(jīng)過冬天低溫后剛開始增殖階段，可使大水域內(nèi)濃度極低的藍(lán)藻及時(shí)得到富集濃縮，為吸取清除創(chuàng)造有利條件，再配合其他控制措施（如生物控制），則完全有可能防止藍(lán)藻水華的爆發(fā)。許多水體藍(lán)藻水華的爆發(fā)，就是因?yàn)樗{(lán)藻萌發(fā)早期沒有及時(shí)得到有效控制所致。另外，本技術(shù)的建造和使用過程，都無環(huán)境污染物產(chǎn)生和排放。由上可見，其環(huán)境效益是非常明顯的。（2）經(jīng)濟(jì)效益本發(fā)明的使用，僅在導(dǎo)流富集裝置、導(dǎo)流富集陷阱及吸藻區(qū)的建造過程和岸線整理過程付出少量材料成本和人工成本。其運(yùn)營過程不需要消耗化石能源和額外材料，僅由吸藻人員在工作期間順帶管護(hù)一下即可（主要是開、關(guān)門）。因此運(yùn)營過程成本很低。另一方面，本技術(shù)的使用，可以使原有的除藻效率數(shù)十倍的提高，從而可以大幅度降低原來的除藻成本，因此本技術(shù)的使用，將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。（3）社會(huì)效益本發(fā)明的使用，可使大水域藍(lán)藻得到一定控制或生物量得到大幅度削減，減少藻源內(nèi)負(fù)荷污染或由于其腐爛等帶來的異味，改善水體景觀和水質(zhì)，對(duì)大水域周邊群眾、游客、飲用水源地等均具有良好的作用，因此其社會(huì)效益十分明顯。附圖說明圖1為擋藻軟圍隔立面圖。圖2為擋藻軟圍隔剖面圖。圖3為導(dǎo)流門立面示意圖（封閉狀態(tài)）。圖4為弧形型岸（如︶形）藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置設(shè)置前后的平面圖示。圖5為直角型岸（如︺形）藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置設(shè)置前后的平面圖示。圖中標(biāo)號(hào)：1為擋藻軟圍隔的縱向加強(qiáng)帶，2為橡膠包裹的浮體，3為擋藻軟圍隔的橫向加強(qiáng)帶，4、10、15為擋藻軟圍隔的擋藻裙體，5、11為擋藻軟圍隔的配重體，6為定位斜樁，7為定位繩，8為橡膠包裹的浮體，9為鋼圈，12為連接扣，13為定位樁，14為橡膠包裹的浮體，16為導(dǎo)流門的縱向加強(qiáng)帶，17為導(dǎo)流門的橫向加強(qiáng)帶，18為鐵葫蘆，19為導(dǎo)流門的擋藻裙體，20為導(dǎo)流門的配重體，21為鋼絲繩收放絞車，22為鋼絲繩。具體實(shí)施方式1）藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)的選擇定位先收集分析該水域的常年主導(dǎo)風(fēng)向，選擇主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向作為第一選擇條件；然后現(xiàn)場觀測主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向靠岸一側(cè)藍(lán)藻的實(shí)際聚集和飄移情況，將藍(lán)藻經(jīng)常聚集的區(qū)段作為備選區(qū)域；再根據(jù)各備選區(qū)域地形條件（包括周邊樹木，背風(fēng)面有防風(fēng)林最好）、導(dǎo)流富集裝置構(gòu)建是否方便、操作管理是否方便等條件最終確定。對(duì)于直角型岸（如︺形），多選擇其中的一個(gè)角或兩個(gè)角作為富集區(qū)；對(duì)于弧形岸（如︶形），宜選擇靠岸最低點(diǎn)區(qū)段作為富集區(qū)。2）藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置的構(gòu)建藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)由中部一段“拱形”的擋藻、消浪全密封軟圍隔（水面橡膠包裹的浮體+中間擋藻裙體+底部配重礫石袋）和兩邊可開、可關(guān)的導(dǎo)流門組成。擋藻軟圍隔由橡膠包裹的浮體、擋藻裙體、底部配重、以及縱向和橫向加強(qiáng)帶等結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)選定的富集區(qū)常年最大水深的1.3-1.5倍確定藍(lán)藻裙體垂直向?qū)挾?，具體結(jié)構(gòu)如附圖1、2所示。導(dǎo)流門由擋藻裙體、懸掛擋藻裙體的鐵葫蘆、收放鋼絲繩、鋼絲繩收放絞車、縱向和橫向加強(qiáng)帶等結(jié)構(gòu)組成，其垂直寬度按擋藻軟圍隔中擋藻裙體同樣規(guī)格，基本結(jié)構(gòu)如附圖3所示。3）藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置安裝（1）導(dǎo)流門安裝導(dǎo)流門兩邊預(yù)留的絆子分別穿在水中的定位直立樁和岸邊定位樁上，在水中的定位直立樁采用外徑114mm，長6m的鍍鋅鋼管。為保證其能滿足充分的斜拉力要求，再配兩根外徑76mm，長6m的鍍鋅鋼管進(jìn)行斜撐加固。直立樁先用人力將其豎到湖中，如果高出水面太高，則先通過人工旋轉(zhuǎn)的方式使其插入淤泥中一定深度后，再用大鐵錘將其打入淤泥底部。斜撐樁先用鐵錘斜打入淤泥中，再用鐵絲穿過斜樁上預(yù)留的孔和直立樁上焊接的法蘭盤上的孔，將斜樁與直立樁捆綁在一起。靠岸一側(cè)定位樁不需承受大的斜拉力，僅采用外徑76mm，長6m的鍍鋅鋼垂直打入水底固定即可。在直立樁完成安裝之后，再將導(dǎo)流門水中一端的加強(qiáng)邊與拱形擋藻圍隔這一側(cè)的加強(qiáng)邊通過預(yù)留的金屬孔用繩子串連起來。穿上鐵葫蘆后，用于收放用的鋼絲繩一頭固定在水中定位直立樁的一定高度，以滿足收緊時(shí)能使整個(gè)門簾露出水面至少20cm以上。一頭通過金屬掛鉤鎖掛在岸邊的絞車上，通過絞車的纏繞可使鋼絲繩收放自如。鋼絲繩收放絞車的安裝固定需首先在岸邊陸地上或水邊選擇合適的位置（需具備進(jìn)出方便、有操作空間和不會(huì)漏藻等條件），用混凝土澆筑一個(gè)長、寬各1m的平臺(tái)，高度以高出最高水位0.5m為宜。在混凝土澆筑過程中，將制作好的用于固定絞車的預(yù)埋件放入混凝土中，留出用于固定絞車的螺栓頭。注意放入時(shí)要根據(jù)導(dǎo)流門位置和延展方向進(jìn)行定位和定向，要使絞車安裝好之后收放鋼繩的方向正對(duì)另一側(cè)的直立定位樁。（2）擋藻軟圍隔安裝首先在岸邊完成下部配重，然后將配重袋和擋藻裙體一起收起來和橡膠包裹的浮體捆在一起，再將其一點(diǎn)點(diǎn)放入水體中。由于各部分是捆在一起的，又有橡膠包裹的浮體發(fā)揮浮力作用，因此放入水體中的圍隔能方便的拉動(dòng)和定位。放入一節(jié)之后，在將另一節(jié)放入水之前，先將其與前一節(jié)用預(yù)制好的帶孔鋼板夾接起來，連接好之后再放入水體中，其他的也如法炮制。將所有的圍隔放入水體之后，根據(jù)需要的形態(tài)和位置先進(jìn)行初步的布局定位，然后再用兩側(cè)斜樁進(jìn)行最終定位。具體方法是將繩子一頭固定在圍隔橡膠浮體下部預(yù)制好的鋼圈上，另一頭固定在鋼管斜樁上預(yù)先焊接好的鋼圈上。鋼管斜樁離橡膠包裹的浮體之間的距離約1.5-2.0m左右。定位繩固定好之后，即解開捆繩，讓擋藻裙體在配重體（如礫石）的作用下垂直入水，配重袋與湖底底泥連為一體。配重過程是將礫石首先裝在預(yù)制好的聚酯布袋內(nèi)，然后再利用擋藻裙體下部配重袋內(nèi)預(yù)留的繩子，將裝好礫石的聚酯布袋拉入到配重袋中即可。擋藻裙體下部的配重袋按5m一段進(jìn)行預(yù)制，以免太長后預(yù)裝好的聚酯布袋難以拉進(jìn)去。整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建完成后的平面結(jié)構(gòu)如附圖4和附圖5所示。附圖4是弧形岸（如︶形）的情況，附圖5是直角型岸（如︺形）的情況。4）藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置的使用在安裝完藍(lán)藻導(dǎo)流富集裝置之后可立即投入使用。根據(jù)使用單位實(shí)際情況，可由負(fù)責(zé)吸藻的人員或?qū)Ｈ瞬僮魇褂谩８鶕?jù)風(fēng)向和觀察到的藍(lán)藻實(shí)際運(yùn)行軌跡，決定導(dǎo)流門打開和關(guān)閉的時(shí)點(diǎn)。具體操作時(shí)可先將導(dǎo)流門保持關(guān)閉幾分鐘，然后再打開導(dǎo)流門，看兩邊水面漂浮藍(lán)藻的運(yùn)動(dòng)方向之后再?zèng)Q定該打開還是該關(guān)閉。在遇到臺(tái)風(fēng)等大風(fēng)浪時(shí)，為了保證整個(gè)導(dǎo)流富集裝置不受損壞，需要打開所有的導(dǎo)流門，待大風(fēng)浪過去之后再行開閉。5）藍(lán)藻導(dǎo)流富集陷阱與高效吸藻區(qū)的構(gòu)建在自然條件下，許多大水域岸邊多為淺灘，不能聚集更厚的藍(lán)藻；另一方面，自然岸線又多呈不規(guī)則的鋸齒狀，凹進(jìn)去的區(qū)域內(nèi)藍(lán)藻聚集后難以再出來，同時(shí)又不便于高效吸取清除，因此，為進(jìn)一步提高藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)內(nèi)藍(lán)藻的聚集程度和吸藻效率，本技術(shù)特別發(fā)明了藍(lán)藻導(dǎo)流富集陷阱及高效吸藻區(qū)，即在藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)底部岸邊，利用已有岸形條件中凹進(jìn)部分或人工向岸內(nèi)開挖設(shè)置1個(gè)或多個(gè)旨在能進(jìn)一步聚集藍(lán)藻，同時(shí)又能進(jìn)一步提高吸藻效率的區(qū)域。其結(jié)構(gòu)由梯形導(dǎo)流渠和圓形深水藍(lán)藻陷阱組成，具體形狀如附圖4所示。梯形導(dǎo)流渠開口寬度根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件、導(dǎo)流富集區(qū)大小和藍(lán)藻多少具體確定，總的原則是使導(dǎo)流富集區(qū)內(nèi)藍(lán)藻能盡可能多的聚集在導(dǎo)流渠內(nèi)和藍(lán)藻陷阱內(nèi)。圓形藍(lán)藻陷阱接在導(dǎo)流渠底部，直徑大小根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦螚l件確定，但以大于1.5m為宜，深度須大于原岸邊平均水深0.5m以上，便于聚集更厚的藍(lán)藻和高效吸取。導(dǎo)流渠和藍(lán)藻陷阱建造材料無具體要求，只要保證內(nèi)壁光滑即可。運(yùn)行時(shí)將吸藻頭設(shè)置在圓形藍(lán)藻陷阱的中部，離水面下10cm以內(nèi)，以便始終吸取到漂浮于水面的高濃度藻水。6）藍(lán)藻導(dǎo)流富集區(qū)岸線整理將不規(guī)則鋸齒狀岸線整理為相對(duì)平滑的岸線，減少藍(lán)藻在凹陷區(qū)域內(nèi)的聚集。同時(shí)就地挖取淺灘區(qū)或沼澤區(qū)靠岸一側(cè)部分底泥，壘在岸邊將其岸線抬高，增加岸邊水深，消除岸邊淺灘區(qū)藍(lán)藻流動(dòng)性差，含泥漿和其他雜物多，不易高效吸取的缺點(diǎn)。