一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥及其安装方法

摘要

本发明公开了一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥及其安装方法，该生态浮桥包括浮桥单元和固定立柱，浮桥单元和固定立柱之间设有连接装置，浮桥单元包括水质处理室和种植室，水质处理室内设有水质处理装置和气浮装置，水质处理装置包括初沉室、加药絮凝室和微滤室。该方法包括：(a)施工准备；(b)处理河道边坡；(c)安装固定立柱；(d)安装浮桥单元；(e)设置固定装置；(f)水质处理。该生态浮桥结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了景区河道的富营养化问题。该安装方法施工简单，施工工期短，节省成本，施工后的生态浮桥具有净化水质和空气，保护生物多样性，调节微气候，提高环境质量等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥及其安装方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越向往小桥流水如诗如画般的生活环境，向往碧波荡漾，鱼鸟成群的自然美景。在城市绿地、公园建设和大型标志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景观水池不断涌现，房地产开发中水景住宅也成为一大热点。景观水体中氮、磷等营养物质的富集，使藻类异常增殖，产生水华或湖靛，水体透明度下降，溶解氧降低，水质严重恶化。

而且景观水(池水、流水、跌水、喷水和涌水)大多为静止或流动性差的封闭缓流水体，且一般水域面积相对小，所以水环境容量小、水体自净能力低。而景观水的水源有些采用自来水，使得水体中缺少一个整的生物链，从而自净能力极低。虽然有些景观水采用天然河道或湖泊引水，但是由于现在城市水源污染严重，氮磷含量偏高，使得水体从一开始就有很高的污染负荷，并不断富集。再加上雨水冲刷和浇灌水的渗透，会将植物中的各种氮、磷、碳、钾等营养物和肥料、农药以及树叶、枯草等“绿化废物”大量汇集到地势较低的景观水中。严重时会引起水体富营养化，致使水中藻类大量繁殖，水体变黑变臭，严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。据报道,全国有93％的公园水体遭到不同程度污染。水体黑臭及富营养化现象比较严重，许多城市河道呈现出明显的沼泽化趋势，许多景观湖水也存在着不同程度的富营养化。因此，如何改善景观水的水质已成为迫切需要我们解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥及其安装方法，该生态浮桥结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了景区河道的富营养化问题。通过浮桥单元和固定立柱拼接组成生态浮桥，在生态浮桥的两侧种植水生植物，通过水生植物的吸收、降解等作用，对无机营养盐类的吸收、积累和转化，达到一定的净化河道水质的效果。水质处理装置能循环对水质进行过滤处理、生物处理和增氧处理，增加水体流动性，增加水质中的溶解氧，减少水质中的固体颗粒物，对水质进行净化，并对植物提供充足水分，同时整个结构安装稳定，整体营造出一种自然式生态的亲和环境效益。该安装方法施工简单，施工工期短，节省成本，施工后的生态浮桥具有净化水质和空气，保护生物多样性，调节微气候，提高环境质量等优点。除此之外，该方法能提高施工过程的安全性和稳定性，而生态浮桥通过气浮装置对浮桥单元的位置进行调整，适应河道的水位变化，有利于浮桥单元中的水生植物的生长，具有易操作，成本低，水质处理效果好，见效快等的特点。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥，包括浮桥单元和固定立柱，浮桥单元和固定立柱之间设有连接装置，浮桥单元和固定立柱通过连接装置拼接形成生态浮桥，浮桥单元包括水质处理室和种植室，种植室位于水质处理室的两侧，种植室上设有生态种植槽，生态种植槽上设有水生植物，种植室连接有固定装置，水质处理室内设有水质处理装置和气浮装置，水质处理装置包括初沉室、加药絮凝室和微滤室，初沉室的一端设有进水管，初沉室的另一端连接加药絮凝室，加药絮凝室连接微滤室，微滤室连接有出水管，出水管连接种植室。该生态浮桥结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了景区河道的富营养化问题。通过浮桥单元和固定立柱拼接组成生态浮桥，在生态浮桥的两侧种植水生植物，通过水生植物的吸收、降解等作用，对无机营养盐类的吸收、积累和转化，达到一定的净化河道水质的效果。水质处理装置能循环对水质进行过滤处理、生物处理和增氧处理，增加水体流动性，增加水质中的溶解氧，减少水质中的固体颗粒物，对水质进行净化，并对植物提供充足水分，同时整个结构安装稳定，整体营造出一种自然式生态的亲和环境效益。

进一步，气浮装置包括气囊、充气起源和充气电机，气囊包括第一气囊和第二气囊，第一气囊安装于水质处理室内的一侧，第二气囊安装于水质处理室内的另一侧，第一气囊连接有第一浮腔，第二气囊连接有第二浮腔，第一浮腔和第二浮腔连接有充气管，充气管连接充气气源，充气气源连接充气电机，充气电机连接有控制箱。生态浮桥通过气浮装置对浮桥单元的位置进行调整，适应河道的水位变化。

进一步，气囊和浮腔的连接处设有接头体，接头体上设有气囊端盖，气囊端盖上设有气囊护罩，气囊端盖和气囊之间设有密封组件。气囊护罩用于保护气囊，使气囊不会直接暴露于水中，从而延长气囊的使用寿命。通过密封组件减少气囊的漏气现象，从而不用频繁启动充气电机给气囊充气。

进一步，固定装置包括钢丝绳和固定杆，钢丝绳的一端设有锚钉，锚钉连接浮桥单元，钢丝绳的另一端连接固定杆，固定杆上设有固定孔，固定孔内设有固定销，固定孔和固定销之间设有固定螺母。通过设置固定装置，提高整个生态浮桥的牢固性和强度。

进一步，浮桥单元的一端设有连接凸块和导向凸块，浮桥单元的另一端设有连接槽和导向槽，连接凸块与连接槽相匹配，导向凸块与导向槽相匹配。

进一步，连接装置包括卡箍、结合杆和连接片，卡箍包括第一卡箍和第二卡箍，结合杆包括第一结合杆和第二结合杆，第一卡箍上设有第一吊耳，第二卡箍上设有第二吊耳，第一吊耳和第二吊耳之间设有第一结合杆，第一结合杆的中部连接第二结合杆，第二结合杆连接连接片，连接片连接固定立柱。通过卡箍、结合杆和连接片的固定方式，很好地提高了浮桥单元和固定立柱的连接强度。

进一步，连接片的两端设有嵌入端，固定立柱的外壁上设有连接凸起，连接凸起与固定立柱之间形成有嵌入槽，嵌入端与嵌入槽相匹配。在卡箍和固定立柱之间插入连接片，通过嵌入端与嵌入槽的匹配作用，减少水流流动对浮桥单元的冲击，缓解了固定立柱与浮桥单元的硬冲击和硬摩擦，从而有效的保护固定立柱与浮桥单元。

进一步，浮桥单元上设有半圆弧槽，半圆弧槽与卡箍相匹配，卡箍上设有连接块，连接块上设有连接孔，连接孔连接有连接螺钉，半圆弧槽上设有螺纹孔，连接螺钉与螺纹孔相匹配。

进一步，卡箍上设有弹性结构，弹性结构包括弹性片和弹性块，弹性片连接弹性块，弹性块与固定立柱相匹配。

一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥安装方法，包括以下安装步骤：

(a)施工准备：首先根据高湖湿地景观河道的情况，选择一处作为生态浮桥的地址，然后根据设计文件和设计图纸、施工合同及现场情况编写施工组织设计，准备好施工机具设备，并检查设备运转情况，对施工机具进行及时检测，接着对进场的材料和设备进行试配工作，最后进行施工总平面图上设置生态浮桥的坐标、基线、基础数据以及标高控制点，用经纬仪、水准仪和钢尺进行网点测设，在生态浮桥的施工区域建立施工控制点，并在施工控制点处设立立柱，并建立安全隔板。

(b)处理河道边坡：先清除生态浮桥施工区域边坡处的石块及杂草，再用高压水枪把颗粒状淤泥及沉积物打散，并将清理出的杂物和弃土用卡车运走，接着对边坡进行土壤回填并夯实，然后在夯实的边坡上进行人工抛石，抛石过程遵循先上后下，先远后近，先深后浅的顺序进行分层抛石。

(c)安装固定立柱：先根据施工图纸通过清淤船在河床底部的指定位置挖掘一条矩形底槽，矩形底槽的中间为施工区域；然后在施工区域的两侧设置临时围堰形成安装平台，在平台内下放钢护筒至河床底部，打水下墩桩，浇筑固定立柱的混凝土基础，并将混凝土基础的中心设置成圆柱槽；接着将固定立柱安装于圆柱槽内，并用混凝土进行浇筑固定；最后每相隔5米的距离，按照上述的安装方式，完成固定立柱的固定安装。

(d)安装浮桥单元：先将连接装置设置于固定立柱的顶部，使连接片的嵌入端与固定立柱的嵌入槽匹配连接在一起；然后在连接装置的一侧设置第一块浮桥单元，使浮桥单元的半圆弧槽与固定装置的卡箍匹配连接，并将连接螺钉插入到浮桥单元的螺纹孔内进行固定连接；接着用上述同样的方法在连接装置的另一侧设置另一块浮桥单元，并将第一块浮桥单元的连接凸块插入到另一块浮桥单元的连接槽内，第一块浮桥单元的导向凸块插入到另一块浮桥单元的导向槽内，从而完成相邻两块浮桥单元的拼接；最后按照上述的拼接方式完成浮桥单元的安装。

(e)设置固定装置：先将钢丝绳的一端通过锚钉连接于浮桥单元的侧面，然后在钢丝绳的另一端设置固定杆，最后将固定杆通过固定销和固定螺母进行固定。

(f)水质处理：先将水质处理装置进行调试，保证水质处理装置能正常工作；然后拆除临时围堰，使河水淹没水质处理装置；接着打开进水泵，将河道中的水通过进水管引到水质处理装置内进行水质处理，待水质处理装置将水处理完毕后，打开出水泵，一部分水通过供水管供给水生植物，另一部分水重新回流到河道内，使水质处理装置对湖泊水进行循环处理。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥及其安装方法，该生态浮桥结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了景区河道的富营养化问题。通过浮桥单元和固定立柱拼接组成生态浮桥，在生态浮桥的两侧种植水生植物，通过水生植物的吸收、降解等作用，对无机营养盐类的吸收、积累和转化，达到一定的净化河道水质的效果。水质处理装置能循环对水质进行过滤处理、生物处理和增氧处理，增加水体流动性，增加水质中的溶解氧，减少水质中的固体颗粒物，对水质进行净化，并对植物提供充足水分，同时整个结构安装稳定，整体营造出一种自然式生态的亲和环境效益。该安装方法施工简单，施工工期短，节省成本，施工后的生态浮桥具有净化水质和空气，保护生物多样性，调节微气候，提高环境质量等优点。除此之外，该方法能提高施工过程的安全性和稳定性，而生态浮桥通过气浮装置对浮桥单元的位置进行调整，适应河道的水位变化，有利于浮桥单元中的水生植物的生长，具有易操作，成本低，水质处理效果好，见效快等的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥的结构示意图；

图2为本发明中图1中A向的结构示意图；

图3为本发明中浮桥单元的结构示意图；

图4为本发明中图3中B向的结构示意图；

图5为本发明中气浮装置的结构示意图；

图6为本发明中连接装置设置于浮桥单元和固定立柱之间的结构示意图；

图7为本发明中图6中Ⅰ处的放大结构示意图；

图8为本发明中图6中Ⅱ处的放大结构示意图；

图9为本发明中图6中Ⅲ处的放大结构示意图；

图10为本发明中固定立柱的结构示意图；

图11为本发明中连接片的结构示意图。

图中：1-浮桥单元；2-固定立柱；3-水质处理室；4-种植室；5-生态种植槽；6-固定装置；7-水质处理装置；8-气浮装置；9-初沉室；10-加药絮凝室；11-微滤室；12-进水管；13-出水管；14-充气电机；15-第一气囊；16-第二气囊；17-第一浮腔；18-第二浮腔；19-充气管；20-充气气源；21-控制箱；22-接头体；23-气囊端盖；24-气囊护罩；25-密封组件；26-钢丝绳；27-固定杆；28-锚钉；29-固定销；30-固定螺母；31-连接凸块；32-导向凸块；33-连接槽；34-导向槽；35-第一卡箍；36-第二卡箍；37-第一结合杆；38-第二结合杆；39-连接片；40-嵌入端；41-嵌入槽；42-半圆弧槽；43-连接块；44-连接孔；45-连接螺钉；46-螺纹孔；47-弹性片；48-弹性块；49-第一吊耳；50-第二吊耳；51-连接凸起。

具体实施方式

如图1至图11所示，一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥，包括浮桥单元1和固定立柱2，浮桥单元1和固定立柱2之间设有连接装置，浮桥单元1和固定立柱2通过连接装置拼接形成生态浮桥，浮桥单元1包括水质处理室3和种植室4，种植室4位于水质处理室3的两侧，种植室4上设有生态种植槽5，生态种植槽5上设有水生植物，种植室4连接有固定装置6，水质处理室3内设有水质处理装置7和气浮装置8，水质处理装置7包括初沉室9、加药絮凝室10和微滤室11，初沉室9的一端设有进水管12，初沉室9的另一端连接加药絮凝室10，加药絮凝室10连接微滤室11，微滤室11连接有出水管13，出水管13连接种植室4。该生态浮桥结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了景区河道的富营养化问题。通过浮桥单元1和固定立柱2拼接组成生态浮桥，在生态浮桥的两侧种植水生植物，通过水生植物的吸收、降解等作用，对无机营养盐类的吸收、积累和转化，达到一定的净化河道水质的效果。水质处理装置7能循环对水质进行过滤处理、生物处理和增氧处理，增加水体流动性，增加水质中的溶解氧，减少水质中的固体颗粒物，对水质进行净化，并对植物提供充足水分，同时整个结构安装稳定，整体营造出一种自然式生态的亲和环境效益。通过设置初沉室9、加药絮凝室10和微滤室11，具有以下优点:(1)去除水中悬浮物；(2)去除水体颜色；(3)去除水中异味；(4)去除水中大部分胶体；(5)消毒净化、充氧活化；(6)减少后期生化污泥处理量。

气浮装置8包括气囊、充气起源20和充气电机14，气囊包括第一气囊15和第二气囊16，第一气囊15安装于水质处理室3内的一侧，第二气囊16安装于水质处理室3内的另一侧，第一气囊15连接有第一浮腔17，第二气囊16连接有第二浮腔18，第一浮腔17和第二浮腔18连接有充气管19，充气管19连接充气气源20，充气气源20连接充气电机14，充气电机14连接有控制箱21。生态浮桥通过气浮装置8对浮桥单元1的位置进行调整，适应河道的水位变化。

气囊和浮腔的连接处设有接头体22，接头体22上设有气囊端盖23，气囊端盖23上设有气囊护罩24，气囊端盖23和气囊之间设有密封组件25。气囊护罩24用于保护气囊，使气囊不会直接暴露于水中，从而延长气囊的使用寿命。通过密封组件25减少气囊的漏气现象，从而不用频繁启动充气电机14给气囊充气。

固定装置6包括钢丝绳26和固定杆27，钢丝绳26的一端设有锚钉28，锚钉28连接浮桥单元1，钢丝绳26的另一端连接固定杆27，固定杆27上设有固定孔，固定孔内设有固定销29，固定孔和固定销29之间设有固定螺母30。通过设置固定装置6，提高整个生态浮桥的牢固性和强度。

浮桥单元1的一端设有连接凸块31和导向凸块32，浮桥单元1的另一端设有连接槽33和导向槽34，连接凸块31与连接槽33相匹配，导向凸块32与导向槽34相匹配。

连接装置包括卡箍、结合杆和连接片39，卡箍包括第一卡箍35和第二卡箍36，结合杆包括第一结合杆37和第二结合杆38，第一卡箍35上设有第一吊耳49，第二卡箍36上设有第二吊耳50，第一吊耳49和第二吊耳50之间设有第一结合杆37，第一结合杆37的中部连接第二结合杆38，第二结合杆38连接连接片39，连接片39连接固定立柱2。通过卡箍、结合杆和连接片39的固定方式，很好地提高了浮桥单元1和固定立柱2的连接强度。

连接片39的两端设有嵌入端40，固定立柱2的外壁上设有连接凸起51，连接凸起51与固定立柱2之间形成有嵌入槽41，嵌入端40与嵌入槽41相匹配。在卡箍和固定立柱2之间插入连接片39，通过嵌入端40与嵌入槽41的匹配作用，减少水流流动对浮桥单元1的冲击，缓解了固定立柱2与浮桥单元1的硬冲击和硬摩擦，从而有效的保护固定立柱2与浮桥单元1。

浮桥单元1上设有半圆弧槽42，半圆弧槽42与卡箍相匹配，卡箍上设有连接块43，连接块43上设有连接孔44，连接孔44连接有连接螺钉45，半圆弧槽42上设有螺纹孔46，连接螺钉45与螺纹孔46相匹配。

卡箍上设有弹性结构，弹性结构包括弹性片47和弹性块48，弹性片47连接弹性块48，弹性块48与固定立柱2相匹配。

一种用于高湖湿地景观河道的生态浮桥安装方法，包括以下安装步骤：

(a)施工准备：首先根据高湖湿地景观河道的情况，选择一处作为生态浮桥的地址，然后根据设计文件和设计图纸、施工合同及现场情况编写施工组织设计，准备好施工机具设备，并检查设备运转情况，对施工机具进行及时检测，接着对进场的材料和设备进行试配工作，最后进行施工总平面图上设置生态浮桥的坐标、基线、基础数据以及标高控制点，用经纬仪、水准仪和钢尺进行网点测设，在生态浮桥的施工区域建立施工控制点，并在施工控制点处设立立柱，并建立安全隔板。

(b)处理河道边坡：先清除生态浮桥施工区域边坡处的石块及杂草，再用高压水枪把颗粒状淤泥及沉积物打散，并将清理出的杂物和弃土用卡车运走，接着对边坡进行土壤回填并夯实，然后在夯实的边坡上进行人工抛石，抛石过程遵循先上后下，先远后近，先深后浅的顺序进行分层抛石。

(c)安装固定立柱2：先根据施工图纸通过清淤船在河床底部的指定位置挖掘一条矩形底槽，矩形底槽的中间为施工区域；然后在施工区域的两侧设置临时围堰形成安装平台，在平台内下放钢护筒至河床底部，打水下墩桩，浇筑固定立柱2的混凝土基础，并将混凝土基础的中心设置成圆柱槽；接着将固定立柱2安装于圆柱槽内，并用混凝土进行浇筑固定；最后每相隔5米的距离，按照上述的安装方式，完成固定立柱2的固定安装。

(d)安装浮桥单元1：先将连接装置设置于固定立柱2的顶部，使连接片39的嵌入端40与固定立柱2的嵌入槽41匹配连接在一起；然后在连接装置的一侧设置第一块浮桥单元1，使浮桥单元1的半圆弧槽42与固定装置6的卡箍匹配连接，并将连接螺钉45插入到浮桥单元1的螺纹孔46内进行固定连接；接着用上述同样的方法在连接装置的另一侧设置另一块浮桥单元1，并将第一块浮桥单元1的连接凸块31插入到另一块浮桥单元1的连接槽33内，第一块浮桥单元1的导向凸块32插入到另一块浮桥单元1的导向槽34内，从而完成相邻两块浮桥单元1的拼接；最后按照上述的拼接方式完成浮桥单元1的安装。

(e)设置固定装置6：先将钢丝绳26的一端通过锚钉28连接于浮桥单元1的侧面，然后在钢丝绳26的另一端设置固定杆27，最后将固定杆27通过固定销29和固定螺母30进行固定。

(f)水质处理：先将水质处理装置7进行调试，保证水质处理装置7能正常工作；然后拆除临时围堰，使河水淹没水质处理装置7；接着打开进水泵，将河道中的水通过进水管12引到水质处理装置7内进行水质处理，待水质处理装置7将水处理完毕后，打开出水泵，一部分水通过供水管供给水生植物，另一部分水重新回流到河道内，使水质处理装置7对湖泊水进行循环处理。

该安装方法施工简单，施工工期短，节省成本，施工后的生态浮桥具有净化水质和空气，保护生物多样性，调节微气候，提高环境质量等优点。除此之外，该方法能提高施工过程的安全性和稳定性，而生态浮桥通过气浮装置8对浮桥单元1的位置进行调整，适应河道的水位变化，有利于浮桥单元1中的水生植物的生长，具有易操作，成本低，水质处理效果好，见效快等的特点。

设计原则：

(1)因地制宜原则

不同的城市具有各自特殊的地域性差异及建设要求，在湿地公园设计规划中需要综合考虑当地的环境背景，根据不同的水文地貌环境条件建设相应的湿地生态系统。充分利用原有水环境地形特点，最大限度地减少湿地公园改造工程量，并且尽量简化工程完成后的运行管理和维护程序。

(2)整体优化原则

湿地公园是由一系列湿地生态系统构成的，具有结构与功能的整体性和相关性，应把湿地公园景观功能与水质净化功能有机结合，把整体优化原则贯穿在整个设计改造过程中。并且需要坚持水质净化与生态保护相协调，环境效益和生态效益相结合。

(3)特色保护原则

即对公园内有价值的自然景观及历史遗迹要加以保护，尤其要充分利用和保护富有地方特色或具有特定意义的景观。

(4)安全性原则

城市湿地公园的改造设计应该满足《城市湿地公园规划设计导则》的相关设计规范和要求，做好防护、标识、坡度等设计排除安全隐患，避免事故发生。

(5)湿地资源保护原则

保持湿地水体、生物、矿物等各种资源的平衡与稳定，保护湿地生物物种的多样性，避免对各种资源及生态系统造成破坏，并防止外来物种的入侵造成的破坏，维持湿地生态系统的稳定与安全，确保城市湿地公园的可持续发展。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。