本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種大水域藍藻導流富集的方法與裝置。

背景技術：
我國許多大型湖泊（如太湖、滇池等）都面臨水體富營養(yǎng)化所造成的藍藻水華爆發(fā)等生態(tài)問題。大型水域水質的改善往往需要一個較為漫長的過程。如何在水質未得到根本改善之前，防止藍藻水華的發(fā)生和發(fā)生后能快速高效的削減其生物量，減少藻源污染內負荷，為進一步改善水質，進而為湖泊生態(tài)系統(tǒng)的好轉創(chuàng)造條件，是人們普遍關心的問題。為解決此問題，目前人們采用較多的方法是利用物理、化學或生物方法來盡可能多地清除水體中產生的藍藻。但由于大型水域面積大、風浪大等原因，藍藻往往分布范圍廣，且易隨風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，難以從根本上應對大水域藍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藻富集到一定區(qū)域，且能減少其受風浪影響，促進其上浮聚集，便于高效吸取清除的技術。本發(fā)明旨在提供一種能很好滿足該需要的藍藻高效導流富集技術。

技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種將大水域藍藻進行高效導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藻進行導流富集的裝置，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流門兩部分，導流門另一側靠岸；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、設于擋藻裙體底部的配重體，擋藻裙體設有縱向和橫向加強帶，擋藻裙體的垂直向寬度一般為選定的富集區(qū)常年最大水深的1.3—1.5倍，具體結構如附圖1、2所示；導流門包括濾布型擋藻裙體、在擋藻裙體旁側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，擋藻裙體設有縱向和橫向加強帶；其垂直向寬度與拱形擋藻軟圍隔中擋藻裙體寬度一致，具體結構如附圖3所示。本發(fā)明提供的大水域藍藻高效導流富集的方法，具體步驟為：（1）將大水域主導風下風向靠岸的一定區(qū)域選作藍藻導流富集區(qū)；（2）在藍藻導流富集區(qū)設置前述的由一段拱形擋藻軟圍隔和兩邊靠岸的導流門構成的藍藻導流富集裝置；利用拱形擋藻軟圍隔將來自外面大范圍的藍藻向兩側岸邊導流聚集；（3）適時打開或關閉藍藻導流富集裝置的導流門，將藍藻導流到富集區(qū)內，并防止已富集的藍藻隨風飄散逃逸；（4）在藍藻導流富集區(qū)內靠岸邊一側，利用有利地形構造藍藻導流富集陷阱和/或吸藻區(qū)，使富集區(qū)內藍藻向該區(qū)域進一步集中，便于更為高效的吸取清除藍藻。本發(fā)明方法中，藍藻導流富集裝置可以減少富集區(qū)內風浪，使富集區(qū)內藍藻始終能上浮水面，有利于持續(xù)高效的吸取清除藍藻。本發(fā)明方法中，對富集區(qū)內不規(guī)則岸線（如鋸齒狀等）可進行整理，消除其凹陷區(qū)和岸邊淺灘區(qū)藻水流動性差，含泥漿和其他雜物多，不易高效吸取的缺點，以便藍藻順利向富集陷阱及吸藻區(qū)行進。本發(fā)明的有益效果如下：（1）環(huán)境效益本發(fā)明所提供的技術能使大水域藍藻得到高效的富集，以便及時得到更為高效的吸取清除。在藍藻水華爆發(fā)后，利用該技術可大幅度減少藍藻生物量；而在藍藻水華爆發(fā)前，尤其是經過冬天低溫后剛開始增殖階段，可使大水域內濃度極低的藍藻及時得到富集濃縮，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藻水華的爆發(fā)。許多水體藍藻水華的爆發(fā)，就是因為藍藻萌發(fā)早期沒有及時得到有效控制所致。另外，本技術的建造和使用過程，都無環(huán)境污染物產生和排放。由上可見，其環(huán)境效益是非常明顯的。（2）經濟效益本發(fā)明的使用，僅在導流富集裝置、導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一下即可（主要是開、關門）。因此運營過程成本很低。另一方面，本技術的使用，可以使原有的除藻效率數十倍的提高，從而可以大幅度降低原來的除藻成本，因此本技術的使用，將產生明顯的經濟效益。（3）社會效益本發(fā)明的使用，可使大水域藍藻得到一定控制或生物量得到大幅度削減，減少藻源內負荷污染或由于其腐爛等帶來的異味，改善水體景觀和水質，對大水域周邊群眾、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為導流門立面示意圖（封閉狀態(tài)）。圖4為弧形型岸（如︶形）藍藻導流富集裝置設置前后的平面圖示。圖5為直角型岸（如︺形）藍藻導流富集裝置設置前后的平面圖示。圖中標號：1為擋藻軟圍隔的縱向加強帶，2為橡膠包裹的浮體，3為擋藻軟圍隔的橫向加強帶，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為導流門的縱向加強帶，17為導流門的橫向加強帶，18為鐵葫蘆，19為導流門的擋藻裙體，20為導流門的配重體，21為鋼絲繩收放絞車，22為鋼絲繩。具體實施方式1）藍藻導流富集區(qū)的選擇定位先收集分析該水域的常年主導風向，選擇主導風下風向作為第一選擇條件；然后現場觀測主導風下風向靠岸一側藍藻的實際聚集和飄移情況，將藍藻經常聚集的區(qū)段作為備選區(qū)域；再根據各備選區(qū)域地形條件（包括周邊樹木，背風面有防風林最好）、導流富集裝置構建是否方便、操作管理是否方便等條件最終確定。對于直角型岸（如︺形），多選擇其中的一個角或兩個角作為富集區(qū)；對于弧形岸（如︶形），宜選擇靠岸最低點區(qū)段作為富集區(qū)。2）藍藻導流富集裝置的構建藍藻導流富集區(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、可關的導流門組成。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帶等結構組成，根據選定的富集區(qū)常年最大水深的1.3-1.5倍確定藍藻裙體垂直向寬度，具體結構如附圖1、2所示。導流門由擋藻裙體、懸掛擋藻裙體的鐵葫蘆、收放鋼絲繩、鋼絲繩收放絞車、縱向和橫向加強帶等結構組成，其垂直寬度按擋藻軟圍隔中擋藻裙體同樣規(guī)格，基本結構如附圖3所示。3）藍藻導流富集裝置安裝（1）導流門安裝導流門兩邊預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?？堪兑粋榷ㄎ粯恫恍璩惺艽蟮男崩Γ瑑H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，再將導流門水中一端的加強邊與拱形擋藻圍隔這一側的加強邊通過預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，以滿足收緊時能使整個門簾露出水面至少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（需具備進出方便、有操作空間和不會漏藻等條件），用混凝土澆筑一個長、寬各1m的平臺，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。注意放入時要根據導流門位置和延展方向進行定位和定向，要使絞車安裝好之后收放鋼繩的方向正對另一側的直立定位樁。（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，再將其一點點放入水體中。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，根據需要的形態(tài)和位置先進行初步的布局定位，然后再用兩側斜樁進行最終定位。具體方法是將繩子一頭固定在圍隔橡膠浮體下部預制好的鋼圈上，另一頭固定在鋼管斜樁上預先焊接好的鋼圈上。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制好的聚酯布袋內，然后再利用擋藻裙體下部配重袋內預留的繩子，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一段進行預制，以免太長后預裝好的聚酯布袋難以拉進去。整個系統(tǒng)構建完成后的平面結構如附圖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）藍藻導流富集裝置的使用在安裝完藍藻導流富集裝置之后可立即投入使用。根據使用單位實際情況，可由負責吸藻的人員或專人操作使用。根據風向和觀察到的藍藻實際運行軌跡，決定導流門打開和關閉的時點。具體操作時可先將導流門保持關閉幾分鐘，然后再打開導流門，看兩邊水面漂浮藍藻的運動方向之后再決定該打開還是該關閉。在遇到臺風等大風浪時，為了保證整個導流富集裝置不受損壞，需要打開所有的導流門，待大風浪過去之后再行開閉。5）藍藻導流富集陷阱與高效吸藻區(qū)的構建在自然條件下，許多大水域岸邊多為淺灘，不能聚集更厚的藍藻；另一方面，自然岸線又多呈不規(guī)則的鋸齒狀，凹進去的區(qū)域內藍藻聚集后難以再出來，同時又不便于高效吸取清除，因此，為進一步提高藍藻導流富集區(qū)內藍藻的聚集程度和吸藻效率，本技術特別發(fā)明了藍藻導流富集陷阱及高效吸藻區(qū)，即在藍藻導流富集區(qū)底部岸邊，利用已有岸形條件中凹進部分或人工向岸內開挖設置1個或多個旨在能進一步聚集藍藻，同時又能進一步提高吸藻效率的區(qū)域。其結構由梯形導流渠和圓形深水藍藻陷阱組成，具體形狀如附圖4所示。梯形導流渠開口寬度根據當地地形條件、導流富集區(qū)大小和藍藻多少具體確定，總的原則是使導流富集區(qū)內藍藻能盡可能多的聚集在導流渠內和藍藻陷阱內。圓形藍藻陷阱接在導流渠底部，直徑大小根據當地地形條件確定，但以大于1.5m為宜，深度須大于原岸邊平均水深0.5m以上，便于聚集更厚的藍藻和高效吸取。導流渠和藍藻陷阱建造材料無具體要求，只要保證內壁光滑即可。運行時將吸藻頭設置在圓形藍藻陷阱的中部，離水面下10cm以內，以便始終吸取到漂浮于水面的高濃度藻水。6）藍藻導流富集區(qū)岸線整理將不規(guī)則鋸齒狀岸線整理為相對平滑的岸線，減少藍藻在凹陷區(qū)域內的聚集。同時就地挖取淺灘區(qū)或沼澤區(qū)靠岸一側部分底泥，壘在岸邊將其岸線抬高，增加岸邊水深，消除岸邊淺灘區(qū)藍藻流動性差，含泥漿和其他雜物多，不易高效吸取的缺點。