1.本发明属于环境保护水体生态治理技术领域，尤其涉及一种立体生态浮岛及其搭建使用方法。
背景技术：
2.近年来，水体污染问题越来越受到人们的关注，湖泊、水库、城市河道中的水体污染主要是由水体的富营养化造成。由于湖泊、水库、城市河道的水体流动性差、自净能力低，富营养化比较严重，即天然水体由于过量营养物质(主要是指氮、磷、钾等)的排入，藻类及其它浮游生物迅速繁殖，造成水质恶化。
3.生态浮岛是一种可为多种生物提供生境的飘浮结构体，由人工浮岛平台、植物种群和固定系统组成。由于采用漂浮的平台支撑植被生长，植物能随水位波动自由漂浮，用于在一个水位波动的水体里构建表面水生植被。然而，现有生态浮岛普遍采用塑料漂浮体作为载体，一方面塑料漂浮体易老化，会向水体中释放污染物；另一方面塑料漂浮体不稳定，在流速较高、水位变幅大的场景下，使用寿命短、固定困难、维护成本高，无法抗击外在冲击，严重影响了人工浮岛的功能发挥及推广。
技术实现要素：
4.针对上述技术问题，本发明提供了一种立体生态浮岛及其搭建使用方法，突破了传统的塑料漂浮体，一方面可以根据水位的高低自由上下浮动，另一方面具备良好的稳定性，抗冲击力强，植物易生长，使用寿命长、易施工、易维护，再者，该生态浮岛结构能够形成立体型生物生态链，植物根系与水体完全接触，浮岛三维绿量可以达到2.0m3/m2，是传统浮岛的2倍以上，能够显著提升人工浮岛的功能和作用，具有广泛的应用前景。
5.本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种立体生态浮岛，其特征在于，包括浮岛骨架、固定柱、弹性立体填料和水生植物，其中：所述浮岛骨架漂浮于水位线处，浮岛骨架由多根管材和连接件拼装而成，所述浮岛骨架上覆盖有网体；所述固定柱的底部固定在池底，固定柱的顶部与浮岛骨架滑动连接，浮岛骨架能够沿固定柱上下浮动；所述弹性立体填料悬挂于浮岛骨架底部、且位于多根固定柱围成的多边体的内；所述水生植物通过支撑载体种植在浮岛骨架的网体上。
6.优选的，所述浮岛骨架还配置有浮球，多个浮球对称安装在管材上。
7.优选的，所述固定柱的底部还配置有固定块，固定块之间通过绳体连接。
8.优选的，所述连接件由中部的滑套和设置在滑套两侧的套管组成，所述滑套能够套设在固定柱上，所述套管用于连接两侧的管材。
9.优选的，所述管材包括直管和/或弯管。
10.上述立体生态浮岛的搭建使用方法，其特征在于，包括如下操作步骤：1）浮岛骨架搭建：使用多根管材和连接件拼装外骨架，外骨架可以根据实际需求设计为正多边形、圆形、椭圆形等多种形状，在外骨架上覆盖一层或多层网体，确保层网体的网
目尺寸为20
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50mm，并在外骨架的外侧对称设置多个浮球；2）植物种植：在浮岛骨架的网体上设置植物支撑载体，在植物支撑载体上根据气候和景观设计要求选配一种或多种水生植物；3）固定柱安装：根据外骨架的形状、对称设置多个固定柱，并通过固定块和绳体将固定柱的底部固定在池底；4）浮岛骨架安装：将浮岛骨架整体安装在固定柱上，确保滑套均套设在固定柱的顶部，浮岛骨架随水位线的高度能够沿固定柱上下浮动；5）植物维护：多年生水生植物在冬季植物枯萎时，需收割秸秆、并更换为越冬植物。
11.本发明的一种立体生态浮岛及其搭建使用方法具有以下有益效果：1）本发明中植物生长载体突破了传统的塑料漂浮体，根据水位的高低自由上下浮动。
12.2）本发明采用pvc管材和全镀锌钢管固定住，不会向水体中释放污染物，生态网作为植物的固载形式，与塑料漂浮体相比，质量比较轻，植物固载比较稳定，环境友好。
13.3）本发明采用拼装结构，与传统生态浮岛相比，能够模块化施工，显著减少施工成本，可以根据需求予以扩大或缩小。
14.4）本发明中植物的三维绿量可以达到2.0m3/m2，是传统浮岛的2倍以上。
15.5）本发明中填料中增加了新型材料，能够显著提高对氮磷的去除效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的浮岛骨架结构示意图；图3是本发明的连接件结构示意图；图4是本发明的种植区域第一示意图；图5是本发明的种植区域第二示意图；图6是本发明的种植区域第三示意图；图7是本发明的固定块的布局和连接示意图；图8是本发明的管材连接示意图。
18.其中，1
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浮岛骨架、101
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管材、102
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连接件、103
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网体、104
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浮球、1021
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滑套、1022
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套管、2
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固定柱、3
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弹性立体填料、4
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水生植物、401
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中心区域植物、402
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周边区域植物、4011
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内圆区域植物、4012
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外圆区域植物、5
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水位线、6
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池底、7
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固定块、8
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绳体。
具体实施方式
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明
所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
20.以下将结合附图对本发明进行详细说明。
21.实施例一如图1至图3所示，本实施例中，立体生态浮岛包括浮岛骨架1、固定柱2、弹性立体填料3和水生植物4，浮岛骨架1被固定在生态塘内的固定柱2上，生态浮岛外框为多边形，每个边上可以选配浮球104，浮岛骨架1覆盖有网体103，网体103可以选用尼龙网，其内部悬挂弹性立体填料3，其上部设有多层网形成的植物支撑载体，植物支撑载体上种植有水生植物，下部设有亲水填料填充区。
22.具体的，图1中浮岛骨架1漂浮于水位线5处，浮岛骨架1为多边形结构、且由多根管材101和连接件102拼装而成，本实施例中，多边形结构包括正四边形、正六边形或正八边形等。图2中，连接件102由中部的滑套1021和设置在滑套1021两侧的套管1022组成，滑套1021能够套设在固定柱2上，套管1022用于连接两侧的管材101，连接件102可以采用全镀锌钢材或pvc材质，管材101可以采用pvc材质。
23.图1中，固定柱2的底部固定在池底6，固定柱2的顶部与浮岛骨架1滑动连接，浮岛骨架1中连接件102的滑套1021能够沿固定柱2上下浮动，固定柱2采用全镀锌钢材制成，实际固定时，固定柱2的底部还配置有固定块7，固定块7之间通过绳体8连接，具体的，固定柱2的顶部应高出正常水位线600
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1500mm，必要时还需要在固定柱2的顶部安装盖体，避免浮岛骨架1在水位上升时从固定柱2中脱落。
24.需要说明的是，浮岛骨架1对称配置多个浮球104，3至5个浮球104对称安装在管材101上，浮球104可以为abs空心浮球，直径260mm，每个浮球重量0.93公斤，浮力9公斤，穿线孔的孔径12mm，用尼龙绳穿入线孔，固定于生态浮岛pvc管上。
25.需要说明的是，弹性立体填料3悬挂于浮岛骨架1底部、且位于多根固定柱2围成的多边体的内，本实施例中，采用ycdt弹性立体填料，也可以是悬挂的任何填料，如组合填料、仿生水草等，ycdt弹性立体填料的填料规格可以为直径150*0.45mm，单位重量2.1kg/m3，比表面积310m2/m3，每根填料间距200mm。
26.实施例二实际植物种植过程中，可以在浮岛骨架1的网体103上设置植物支撑载体，在浮岛骨架1的中心区域配置大型挺水植物，在浮岛骨架1周边部位配置草本植物402，形成高低层次明显的植物群落与视觉感受。
27.实施例三实际植物种植过程中，浮岛骨架1的中心区域和周边区域可以选配不同的大型挺水植物和草本型水生植物，也可以按照周边景观设定对应的水生植物。如图4至图6所示，中心区域植物401可以用于种植大型挺水植物，周边区域植物402可以用于种植草本型水生植物。
28.具体的，大型挺水植物包括美人蕉、再力花、千屈菜、鸢尾等多种多年生水生植物中的一种或多种，草本型水生植物包括粉绿狐尾藻、空心菜、水芹、铜钱草中等多种草本型水生植物中的一种或多种。
29.需要说明的是，中心区域植物401还可以由内圆区域植物4011和外圆区域植物
4012组成，内圆区域植物4011用于种植西伯利亚鸢尾，外圆区域植物4012用于种植黄花鸢尾。
30.需要进一步说明的是，立体型生态浮岛利用上游来水携带溶解氧（小于2.0mg/l），依靠生态浮岛下端亲水填料和立体型生物生态链，使得水中难降解有机物的水解，同时下端填料与植物根系富集的微生物膜依靠水解碳源促进同步硝化反硝化反应以完成脱氮。
31.实施例四该立体生态浮岛的搭建使用方法包括如下操作步骤：1）浮岛骨架搭建：使用多根管材101和连接件102拼装外骨架，外骨架可以根据实际情况布置为任意形状，生态浮岛尺寸不固定，实际施工时根据需求予以扩大或缩小。在外骨架上覆盖一层或多层网体103，确保层网体103的网目尺寸为20
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50mm，并在外骨架的外侧对称设置多个浮球104。
32.2）植物种植：在浮岛骨架的网体上设置植物支撑载体，在植物支撑载体上根据气候和景观设计要求选配一种或多种水生植物。
33.一般情况下，可以在浮岛骨架1的中心区域种植大型挺水植物以形成中心区域植物401，外骨架的外轮廓l范围可以为2000
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4000mm，中心区域植物401的直径d范围一般为400
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800mm，中心区域植物面积一般占整个区域面积的20
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40%，在浮岛骨架1周边区域种植草本型水生植物以形成周边区域植物402。
34.3）固定柱安装：根据外骨架的形状、在其每个顶点处设置固定柱2，并通过固定块7和绳体8将固定柱2的底部固定在池底6，多根固定柱2形成多边体；具体的，立体型生态浮岛的角栓有6mm尼龙绳 ，尼龙绳下端栓有多孔混凝土砌块用以固定。立柱一般采用镀锌防腐的刚性管。立柱的数量与生态浮岛的边角的数量一致。
35.4）浮岛骨架安装：将浮岛骨架1整体安装在固定柱2上，确保滑套1021均套设在固定柱2的顶部，浮岛骨架1随水位线5的高度能够沿固定柱2上下浮动。
36.5）植物维护：多年生水生植物在冬季植物枯萎时，需收割秸秆、并更换为越冬植物。
37.一般情况下，根据当地环境进行植物选配，中心区域植物可以选配美人蕉、再力花、千屈菜、或鸢尾等一种或多种，周边区域植物可以选配粉绿狐尾藻、空心菜、水芹、铜钱草等中的一种或多种。中心区域与周边区域的多年生水生植物，冬季植物枯萎，需收割秸秆，换茬为水芹、黑麦草等越冬植物。
38.实施例五拼接用的管材包括直管和/或弯管，其中，管材可以等长、也可以采用非等长方案，根据水面景观的需要，将生态浮岛拼接为任意形状，如图8所示，为圆形浮岛拼接方案。
39.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种立体生态浮岛，其特征在于，包括浮岛骨架（1）、固定柱（2）、弹性立体填料（3）和水生植物（4），其中：所述浮岛骨架（1）漂浮于水位线（5）处，浮岛骨架（1）且由多根管材（101）和连接件（102）拼装而成，所述浮岛骨架（1）上覆盖有网体（103）；所述固定柱（2）的底部固定在池底（6），固定柱（2）的顶部与浮岛骨架（1）滑动连接，浮岛骨架（1）能够沿固定柱（2）上下浮动；所述弹性立体填料（3）悬挂于浮岛骨架（1）底部、且位于多根固定柱（2）围成的多边体的内；所述水生植物（4）通过支撑载体种植在浮岛骨架（1）的网体（103）上。2.根据权利要求1所述的立体生态浮岛，其特征在于，所述浮岛骨架（1）还配置有浮球（104），多个浮球（104）对称安装在管材（101）上。3.根据权利要求1所述的立体生态浮岛，其特征在于，所述固定柱（2）的底部还配置有固定块（7），固定块（7）之间通过绳体（8）连接。4.根据权利要求1所述的立体生态浮岛，其特征在于，所述连接件（102）由中部的滑套（1021）和设置在滑套（1021）两侧的套管（1022）组成，所述滑套（1021）能够套设在固定柱（2）上，所述套管（1022）用于连接两侧的管材（101）。5.根据权利要求1所述的立体生态浮岛，其特征在于，所述管材（101）包括直管和/或弯管。6.根据权利要求1至5任意一项所述的立体生态浮岛的搭建使用方法，其特征在于，包括如下操作步骤：1）浮岛骨架搭建：使用多根管材（101）和连接件（102）拼装外骨架，在外骨架上覆盖一层或多层网体（103），确保层网体（103）的网目尺寸为20
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50mm，并在外骨架的外侧对称设置多个浮球（104）；2）植物种植：在浮岛骨架（1）的网体（103）上设置植物支撑载体，在植物支撑载体上根据气候和景观设计要求选配一种或多种水生植物；3）固定柱安装：根据外骨架的形状、对称设置多个固定柱（2），并通过固定块（7）和绳体（8）将固定柱（2）的底部固定在池底（6）；4）浮岛骨架安装：将浮岛骨架（1）整体安装在固定柱（2）上，确保滑套（1021）均套设在固定柱（2）的顶部，浮岛骨架（1）随水位线（5）的高度能够沿固定柱（2）上下浮动；5）植物维护：多年生水生植物在冬季植物枯萎时，需收割秸秆、并更换为越冬植物。
技术总结
本发明公开了一种立体生态浮岛及其搭建使用方法，属于环境保护水体生态治理技术领域，该浮岛包括浮岛骨架、固定柱、弹性立体填料和水生植物，其中：浮岛骨架采用管材和连接件的拼装方案，易扩展、适用性强，浮岛骨架的底部通过固定柱安装，固定柱与浮岛骨架采用滑动连接，浮岛骨架能够随水位高度的变化沿固定柱上下浮动。与现有技术相比，本发明的植物生长载体突破了传统的塑料漂浮体，一方面可以根据水位的高低自由上下浮动，另一方面具备良好的稳定性，抗冲击力强，植物易生长，使用寿命长、易施工、易维护，此外，该生态浮岛结构能够形成立体型生物生态链，植物根系与水体完全接触，浮岛三维绿量可以达到2.0m3/m2，是传统浮岛的2倍以上。倍以上。倍以上。
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