[發明專利]利用稻田最大化消減初期徑流污染的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610032819.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105668797B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 華桂芬;梁新強;李美儒;吳純晨;劉子聞;張慧芳;王知博;林麗敏;徐麗賢;金熠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;E03F5/10;E03F1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種利用稻田最大化消減初期徑流污染的裝置及方法。

背景技術

近年來，國內外開展了大量農田徑流污染物流失特征的研究，發現徑流氮磷濃度峰值出現在徑流產流后半個小時甚至更短的時間內(即初期徑流)，其后徑流氮磷濃度主要與雨水本身氮磷濃度相關，因此控制濃度高的初期徑流的排出對于減緩農業面源污染來說至關重要。而在生態環境意義上，稻田可定義為淺水濕地，可極大的影響地表徑流中氮、磷營養物質的遷移轉化過程，具有調節農業生產基地多余水分排放和營養物質循環的功能。因此，利用稻田充分利用高生態位產生的初期徑流，最大化減少污染物的輸出是一種必然趨勢。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供一種利用稻田最大化消減初期徑流污染的裝置及方法。具體技術方案如下：

一種利用稻田最大化消減初期徑流污染的裝置，包括納水管道、第一閘閥、第一蓄水池、控制裝置、進水泵、稻田、控制閘門、第二蓄水池、回流泵、超越管道、出水閘門、第二閘閥、第三閘閥和污染物濃度檢測裝置，若干條用于收集初期徑流的納水管道匯集后連入第一蓄水池，進水泵通過管道一端與第一蓄水池相連，另一端與稻田進水口相連；稻田分割為若干塊長條形的子田塊，相連的子田塊之間的田埂上均設置控制閘門，控制閘門交錯設置使進水口流入的初期徑流需流經最長距離才能從出水口排出；稻田的出水口與第二蓄水池相連，第二蓄水池通過回流泵與稻田的進水口相連；污染物濃度檢測裝置與納水管道的匯集處、第一蓄水池、稻田及第二蓄水池相連，用于測定各位置的徑流中污染物濃度；所述的納水管道與第一蓄水池之間還設有控制進水的第一閘閥，第一閘閥由控制裝置裝置；所述的第一閘閥前端的納水管道與超越管道相連，超越管道上設有由控制裝置控制的第二閘閥和第三閘閥，第二閘閥前端的超越管道與稻田進水口相連；第二閘閥和第三閘閥之間的超越管道與第二蓄水池相連。

作為優選，所述的控制裝置與雨量感應器相連。

作為優選，所述的第一蓄水池中設置有第一水位探測裝置，稻田中設置有第二水位探測裝置，第二蓄水池中設置有第三水位探測裝置，控制裝置與控制閘門、進水泵、回流泵、出水閘門第一水位探測裝置、第二水位探測裝置和第三水位探測裝置相連并控制其運行狀態。

作為進一步的優選，所述的第一水位探測裝置上設有第一感應器、第二感應器和第三感應器，第一感應器、第二感應器和第三感應器所處的高度分別為第一蓄水池的上限水位、啟動水位和下限水位。

作為第二種進一步的優選，所述的第二水位探測裝置采用U型管，第二水位探測裝置一側部分管壁上開孔并埋入稻田土壤中，另一側懸空于田埂之外，第二水位探測裝置懸空一側管體內設有第四感應器、第五感應器、第六感應器、第七感應器；第四感應器設在地表以上5-8cm處，第五感應器設在地表以上3-8cm處,第六感應器設在地表以上2-4cm處，第七感應器設在地表以下13-15cm處。

作為第三種優選，所述的第三水位探測裝置上設有第八感應器和第九感應器，分別設置于第二蓄水池的上限水位和下限水位處。上述三種進一步的優選可進行相互組合。

作為優選，若干個控制閘門聯動開閉或單獨開閉。

作為優選，所述的第一蓄水池和/或第二蓄水池采用天然池塘或河道。

一種利用所述裝置最大化消減初期徑流污染的方法，步驟如下：

1)將納水管道布設于初期徑流集水區域，使集水區域內的徑流能匯流進入第一蓄水池內；

2)設定第一閘閥在初始狀態關閉，控制閘門均開啟，出水閘門關閉；