集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统.pdf

本发明公开了一种集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，包括人工强化水质净化系统、生物操纵系统及水循环系统，用于校园景观水体的生态保持与自净。人工强化水质净化系统利用水循环和净化机制，达到校园景观水体水质净化的目的；包括：曝气增氧系统、生态浮床和多元组合人工湿地。生物操纵系统由生态岛和水生动植物系统组成，用于辅助人工强化水质净化系统，进一步提高景观水体生态环境自净能力。各个系统和处理单元之间利用水泵和重力流循环连接。本发明可以提高校园景观水体生态环境的抗冲击能力和水体水质净化能力，从而解决了校园景观水体污染和景观退化的问题。本发明成本低、投资少、能耗小、净化效果好、且无二次污染。

权利要求书一种集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：包括人工强化水质净化系统、生物操纵系统及水循环系统；
所述人工强化水质净化系统包括：
曝气增氧系统，用于增加水体中溶解氧浓度；所述曝气增氧系统置至少包括太阳能仿生植物曝气装置和曝气泵增氧曝气装置；
生态浮床，利用床体中植物在生长期中植物根系的过滤、吸附和吸收作用，去除污水中的污染物质；所述生态浮床上种植的植物至少包括有黄花鸢尾、美人蕉、香蒲、菖蒲和芦苇；所述生态浮床所覆盖的面积占景观水体水域面积的1%‑2%；
多元组合人工湿地，用于校园景观水体旁路生态保持与自净；通过保持水体的流动性以防止景观水体的富营养化；通过设置生态过滤带过滤和吸附景观水体中大量颗粒物，以提高水体透明度；所述多元组合人工湿地包括：
强化自然湿地，作为多元组合人工湿地系统的进水部分，用于景观水体的预处理；其中，包括3个以上面积相近的区域组成，强化自然湿地的面积占多元组合人工湿地面积的20%‑30%；每个区域由隔堤分为3‑6个单元，不同区域的各个单元具有不同的水深、挖沟密度和过滤带密度；每个区域均设有进出水控制阀门；所述强化自然湿地的外围边界及内部隔堤的高度在1.8‑2.2m之间，隔堤的顶宽为0.3‑0.8m，沿所述强化自然湿地外侧轮廓的走向修建强化自然湿地出水渠，用于将该强化自然湿地的出水引向后续工程，所述出水渠的宽为0.6‑1m、高为1.0‑2.4m、边坡为1:2‑1:3；
生态过滤带，通过在湿地中开挖沟渠，修筑隔堤，通过内外水差，使水体通过湿地根孔进行净化，所述生态过滤带由在湿地内通过开挖回填形成环形堤坝所围成的区域构成，所述生态过滤带的面积占多元组合人工湿地面积的10%‑20%；所述环形堤坝的总长度不小于100m，堤坝的高度为1.7‑2.3m，堤坝的顶宽不小于8m，边坡不大于1:2；环形区域内部的深度为0.3‑0.6m；水体经过所述强化自然湿地进入堤坝内部区域后，由管径150‑200mm的PVC管引至水循环系统的循环泵站；
曝气增氧塘，用于人工强化的水体充氧，采用曝气装置向水体充氧，并使水体中的污染物质和微生物及介质充分搅动和混合，所述曝气增氧塘的面积小于多元组合人工湿地总面积的10%，堤顶宽度0.8‑1m,堤坝高度2.2‑3m；所述曝气增氧塘与强化自然湿地之间采用沟渠联通，沟渠底宽为1.0‑1.5m，沟渠的两侧采用防
腐木桩支撑；
生态稳定塘，由天然或人工修整的池塘构成，且为多元组合人工湿地中生物多样性最丰富的处理单元，控制水体在池塘内缓慢流动，其流速为0.01‑0.05m/h，停留时间至少为10天，有机物通过水中的微生物的代谢活动而降解，溶解氧则由池塘内生长的水生植物通过光合作用和水面复氧作用而提供，所述生态稳定塘的面积占多元组合人工湿地面积的10%‑20%；生态稳定塘的深度为1.1‑1.5m，边坡大于1:2，池塘内水生植物的种植面积占生态稳定塘面积的30%‑40%；设置两个控制阀门井用于控制向该生态稳定塘进出水；
强化人工湿地,由人工基质填料、水生植物和附着在人工基质填料及植物根区的微生物组成，该强化人工湿地占所述多元组合人工湿地面积的面积40%‑50%；所述强化人工湿地包括多个处理单元，每组处理单元的处理能力在1000‑1500m3/d之间，处理单元的个数按照所述强化人工湿地的总处理量确定；所述处理单元的类型是多级塘湿地系统、耦合型湿地系统、扰动型湿地系统、波式流湿地系统和混合型湿地系统中的一种或几种；沿所述强化人工湿地外侧轮廓的走向修建强化人工湿地出水渠，强化人工湿地出水渠深大于1.2m，底宽不小于1m，渠道边坡为1:2‑1:2.5；
所述生物操纵系统包括：
生态岛，有人工构建的面积不超过景观水体面积10%的岛屿，为陆生动植物提供栖息地，用于构建平衡和可持续的生态系统；
水生动植物系统，包括鱼类、浮游动物、睡莲和水草等水生动植物，通过水生动植物之间的相互作用，对景观水体水质进行进一步净化，其中，鱼类和浮游动物的投加量不超过50g/m3；
所述水循环系统利用水泵和重力流在管道、沟渠之中循环连接，从而实现所有系统及处理单元的连接。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：所述生态岛设置在景观水体的中心地带。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：所述多级塘湿地系统由潜流湿地和生态塘间隔布设而成，其中，潜流湿地为2‑4级潜流湿地，生态塘为2‑4级生态塘；
潜流湿地的四周按照1:1‑1:2的比例压实土坡，堤高1.2‑1.7m，堤顶宽为0.8‑1m；潜流湿地的池底由自下而上铺设的0.3‑0.5m厚压实的粘土防渗层、10‑15cm粗砂层、一层土工布反滤层构成；所述土工布沿土坡铺至该潜流湿地四周堤顶处，潜流湿地的池内由回填2.2‑2.3m的渗滤料构成；所述潜流湿地表面种植至少包括有芦苇、茭白及黄花鸢尾的水生植物；
生态塘的深为0.9‑1.1m，生态塘的四周按1:2‑1:3的比例压实土坡，生态塘的边坡及池底分别种植至少包括有芦苇和狐尾藻的植物；
水体通过穿堤的PVC管道由底部进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，进入一级塘，经一级塘后再经PVC管道进入湿地的二级池，依次类推，水体依次经过各级潜流湿地和生态塘处理后，流入强化人工湿地出水渠，水量大小由蝶阀控制。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：所述耦合型湿地系统由3‑4级潜流湿地和2‑3级表流湿地组成；
一级及二级潜流湿地的底长大于5m，三级及四级潜流湿地的底长大于5.5m，一级、二级、三级及四级潜流湿地的高度均大于0.8m；潜流湿地的四周按照1:1‑1:2的比例压实土坡，堤高1.2‑1.7m，堤顶宽为0.8‑1m；潜流湿地的池底由自下而上铺设的0.3‑0.5m厚压实的粘土防渗层、10‑15cm粗砂层、一层土工布反滤层构成；所述土工布沿土坡铺至该潜流湿地四周堤顶处，潜流湿地的池内由回填2.2‑2.3m的渗滤料构成；所述潜流湿地表面种植至少包括有芦苇、茭白及黄花鸢尾的水生植物；
多级表流湿地长度均为大于10m，高度大于2m；
水体通过穿堤的PVC管道进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，经挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地二级处理池，过水管沿挡墙方向间隔0.7‑1m布设，水流经潜流湿地二级池处理后，流经一级表流湿地，进入潜流湿地的三级池，再依次流经潜流湿地的四级池和表流湿地的二级池，水体依次经过各级潜流湿地和表流湿地处理后流入下一级处理设施；水流进出耦合型湿地系统处均设置阀门井，水量大小由其中的蝶阀控制。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：所述扰动型湿地系统通过在池内间隔布设不同渗透系数的渗滤料，使得水流经不同区域时水流方向发生改变；所述扰动型湿地系统的池底由自下而上铺设的不小于0.3m厚压实的粘土防渗层、10‑15cm粗砂层、一层土工布反滤层构成；
所述土工布沿土坡铺至该潜流湿地四周堤顶处，所述扰动型湿地系统的池内由回填2.1‑2.3m的不同渗透系数的渗滤料构成；不同渗滤料填筑区的平均长度为10‑12m，所述扰动型湿地系统的湿地表面种植至少包括有芦苇、茭白及黄花鸢尾的水生植物；
水体通过穿堤的PVC管道由底部进入潜流湿地,最后流入下一级处理设施，水流进出所述扰动型湿地系统处均设置阀门井，水量大小由其中的蝶阀控制。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：所述波式流湿地系统由4级潜流湿地组成，潜流湿地的底长大于10m，高大于0.8m，所述波式流湿地系统的池底由自下而上铺设的0.3‑0.5m厚压实的粘土防渗层、10‑15cm粗砂层、一层土工布反滤层构成；所述土工布沿土坡铺至该潜流湿地四周堤顶处，潜流湿地的池内由回填2.2‑2.3m的渗滤料构成；所述潜流湿地表面种植至少包括有芦苇、茭白及黄花鸢尾的水生植物；
水体由所述波式流湿地系统的进水池通过穿堤的PVC管道在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经高度1.5‑2m的挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用PVC管，过水管沿挡墙方向间隔1‑1.5m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经高程为1.5‑2m的挡墙进入四级潜流湿地处理池，依次类推，经多级处理池处理后，由高度为1.3‑1.5的穿墙管道流入强化人工湿地出水渠，水流进出所述式流湿地系统处均设置阀门井，水量大小由其中的蝶阀控制。
根据权利要求1所述集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统，其特征在于：混合型湿地系统由2‑3级潜流湿地和1‑2级表流湿地组成；
潜流湿地的底长大于9m，高度大于0.8m，潜流湿地的四周按照1:1‑1:2的比例压实土坡，堤高1.2‑1.7m，堤顶宽为0.8‑1m；潜流湿地的池底由自下而上铺设的0.3‑0.5m厚压实的粘土防渗层、10‑15cm粗砂层、一层土工布反滤层构成；所述土工布沿土坡铺至该潜流湿地四周堤顶处，潜流湿地的池内由回填2.2‑2.3m的渗滤料构成；所述潜流湿地表面种植至少包括有芦苇、茭白及黄花鸢尾的水生植物；
表流湿地长度为大于20m，在芦苇稀疏度为小于1株/m2的地方进行补充种植；
水体通过穿堤的PVC管道在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经1.5‑2m挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端的挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用PVC管管径，过水管沿挡墙方向间隔1‑1.5m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经表流湿地，最后经PVC管流入强化人工湿地出水渠，水流进出所述混合型湿地系统处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。

说明书集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统
技术领域
本发明涉及水污染控制及环境修复技术领域，具体的说涉及景观水体水质生态保持与自净技术。
背景技术
近年来我国许多城市的校园建设了景观水体，对改善校园的生态环境起到了重要作用。在景观水体运行过程中，以生态保持理论作为基础，人们也开始采用多种措施进行水质的保持与净化。然而，由于理论不够成熟以及缺乏多种生态保持与水质净化技术的有效组合，在景观水体的运行过程中，缺乏有效的校园景观水体生态保持与水质净化的综合集成系统，成功用于实际校园景观水体的例子很少。
发明内容
针对上述现有技术，本发明根据生态学原理，从水质污染控制、景观美化设计、生态平衡保持等方面入手，提供一种集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持与自净技术系统，是一种校园景观水体生态保持与自净的新思路，可以有效地去除相关污染物，达到净化景观水体水质的目的，提高校园景观水体生态环境的抗冲击能力和水体水质净化能力，从而解决了校园景观水体污染和景观退化的问题。本发明系统成本低、投资少、能耗小、水体净化效果好、且无二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统予以实现的技术方案是：包括人工强化水质净化系统、生物操纵系统及水循环系统。
（1）所述人工强化水质净化系统包括：
（1‑1）曝气增氧系统，用于增加水体中溶解氧浓度；所述曝气增氧系统置至少包括太阳能仿生植物曝气装置和曝气泵增氧曝气装置；
（1‑2）生态浮床，利用床体中植物在生长期中植物根系的过滤、吸附和吸收作用，去除污水中的污染物质；所述生态浮床上种植的植物至少包括有黄花鸢尾、美人蕉、香蒲、菖蒲和芦苇；所述生态浮床所覆盖的面积占景观水体水域面积的1%‑2%；
（1‑3）多元组合人工湿地，用于校园景观水体旁路生态保持与自净；通过保持水体的流动性以防止景观水体的富营养化；通过设置生态过滤带过滤和吸附景观水体中大量颗粒物，以提高水体透明度；所述多元组合人工湿地包括：
强化自然湿地，作为多元组合人工湿地系统的进水部分，用于景观水体的预处理；其中，包括3个以上面积相近的区域组成，强化自然湿地的面积占多元组合人工湿地面积的20%‑30%；每个区域由隔堤分为3‑6个单元，不同区域的各个单元具有不同的水深、挖沟密度和过滤带密度；每个区域均设有进出水控制阀门；所述强化自然湿地的外围边界及内部隔堤的高度在1.8‑2.2m之间，隔堤的顶宽为0.3‑0.8m，沿所述强化自然湿地外侧轮廓的走向修建强化自然湿地出水渠，用于将该强化自然湿地的出水引向后续工程，该强化自然湿地出水渠的宽为0.6‑1m、高为1.0‑2.4m、边坡为1:2‑1:3；
生态过滤带，通过在湿地中开挖沟渠，修筑隔堤，通过内外水差，使水体通过湿地根孔进行净化，所述生态过滤带由在湿地内通过开挖回填形成环形堤坝所围成的区域构成，所述生态过滤带的面积占多元组合人工湿地面积的10%‑20%；所述环形堤坝的总长度不小于100m，堤坝的高度为1.7‑2.3m，堤坝的顶宽不小于8m，边坡不大于1:2；环形区域内部的深度为0.3‑0.6m；水体经过所述强化自然湿地进入堤坝内部区域后，由管径150‑200mm的PVC管引至水循环系统的循环泵站；
曝气增氧塘，用于人工强化的水体充氧，采用曝气装置向水体充氧，并使水体中的污染物质和微生物及介质充分搅动和混合，所述曝气增氧塘的面积小于多元组合人工湿地总面积的10%，堤顶宽度0.8‑1m,堤坝高度2.2‑3m；所述曝气增氧塘与强化自然湿地之间采用沟渠联通，沟渠底宽为1.0‑1.5m，沟渠的两侧采用防腐木桩支撑；
生态稳定塘，由天然或人工修整的池塘构成，且为多元组合人工湿地中生物多样性最丰富的处理单元，控制水体在池塘内缓慢流动，其流速为0.01‑0.05m/h，停留时间至少为10天，有机物通过水中的微生物的代谢活动而降解，溶解氧则由池塘内生长的水生植物通过光合作用和水面复氧作用而提供，所述生态稳定塘的面积占多元组合人工湿地面积的10%‑20%；生态稳定塘的深度为1.1‑1.5m，边坡大于1:2，池塘内水生植物的种植面积占生态稳定塘面积的30%‑40%；设置两个控制阀门井用于控制向该生态稳定塘进出水；
强化人工湿地,由人工基质填料、水生植物和附着在人工基质填料及植物根区的微生物组成，该强化人工湿地占所述多元组合人工湿地面积的面积40%‑50%；所述强化人工湿地包括多个处理单元，每组处理单元的处理能力在1000‑1500m3/d之间，处理单元的个数按照所述强化人工湿地的总处理量确定；所述处理单元的类型是多级塘湿地系统、耦合型湿地系统、扰动型湿地系统、波式流湿地系统和混合型湿地系统中的一种或几种；沿所述强化人工湿地外侧轮廓的走向修建强化人工湿地出水渠，强化人工湿地出水渠深大于1.2m，底宽不小于1m，渠道边坡为1:2‑1:2.5；
（2）所述生物操纵系统包括：
（2‑1）生态岛，有人工构建的面积不超过景观水体面积10%的岛屿，为陆生动植物提供栖息地，用于构建平衡和可持续的生态系统；
（2‑2）水生动植物系统，包括鱼类、浮游动物、睡莲和水草等水生动植物，通过水生动植物之间的相互作用，对景观水体水质进行进一步净化，其中，鱼类和浮游动物的投加量不超过50g/m3；
（3）所述水循环系统利用水泵和重力流在管道、沟渠之中循环连接，从而实现所有系统及处理单元的连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明校园景观水体水质保持自净系统由于采用了以上的技术方案，实现了校园景观水体生态环境的保持与净化。人工强化水质净化系统可以在景观水体内部和外部进行水质净化和保持，提高了水体的抗冲击能力。生物操纵系统作为辅助系统，基于水生动植物以及生态岛的综合作用，进一步净化了校园景观水体水质。通过多种水质净化与生态保持措施的有机结合与综合作用，该发明实现了校园景观水体生态保持与自净方法的创新。
附图说明
图1是本发明的一种校园景观水体生态保持与自净系统的原理结构示意图；
图2是本发明的一种校园景观水体生态保持与自净系统的运行流程图；
图3‑1是本发明中一种生态浮床的模块化生物浮床平面示意图；
图3‑2是图3‑1所示模块化生物浮床的纵剖示意图；
图4是图3‑1所示生态浮床的模块化生物浮床结构形式图；
图5是本发明中一种多元组合人工湿地结构示意图。
图中：
1‑曝气增氧系统    2‑生态浮床             3‑多元组合人工湿地
4生物操纵系统     31‑人工强化自然湿地    32‑生态过滤带
33‑曝气增氧塘     34‑强化人工湿地        35‑生态稳定塘。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1所示，本发明集景观和生物生态修复的校园景观水体水质保持自净系统人工强化水质净化系统和生物操纵系统及水循环技术组成，用于校园景观水体的生态保持，以及净化校园景观水体水质。
所述人工强化水质净化系统利用增强水体循环和相关水质净化机制，达到校园景观水体水质净化的目的；包括：曝气增氧系统、生态浮床和多元组合人工湿地。
1.曝气增氧系统
曝气增氧系统包括太阳能仿生植物曝气装置和曝气泵增氧曝气装置等曝气装置，用于增加水体中溶解氧浓度，其中太阳能仿生植物曝气装置利用清洁能源，在净化水体的同时节省了运行费用，在景观水体按照均匀的原则分5‑10组布设，每组3‑6台，曝气泵增氧装置分2‑4组均匀布设在景观水体中，每组1‑2个曝气装置；
2.生态浮床
植物作为主要的生态浮床处理单元，在生长期，可以利用床体中植物根系的过滤、吸附和吸收作用，去除污水中的污染物质。生态浮床多采用聚苯乙烯泡沫塑料板作为床体材质，床体长1.2‑1.5m，宽0.6‑0.8m，厚0.3‑0.4m，种植植物的密度在10‑20株/m2，常用植物为黄花鸢尾、美人蕉、香蒲、菖蒲、芦苇等，为了达到较好的处理效果，生态浮床布设面积占景观水体水域面积的1%‑2%；所述生物浮床，用于校园景观水体原位生态保持与自净，主要作用包括：对浮游植物的削减；对水体中营养物质的去除；对重金属的富集。
3.多元组合人工湿地
所述多元组合人工湿地用于校园景观水体旁路生态保持与自净，主要组成及设计参数范围包括以下几个方面：通过保持水体的流动性减少由于水流缓滞、营养盐积累过多而导致的景观水体富营养化问题。在提高水体流动性的同时，通过构建强化芦苇沟濠系统，保证了景观水体中大量颗粒物可以通过沟濠系统的过滤和吸附等作用被去除，以达到提高水体透明度，增加景观水体美观度和控制水体富营养化的目的；
所述多元组合人工湿地包括以下几个方面：
(1)人工强化自然湿地
强化自然湿地即在自然湿地的基础上，采用人工干预措施，充分结合湿地沟濠净化技术，改善和提高自然湿地的水体净化能力；强化自然湿地作为多元组合人工湿地系统的进水部分，用于景观水体的预处理工艺。一般由3个以上面积相近的区域组成，总面积占多元组合人工湿地系统的20%‑30%，每个区域由隔堤分为3‑6个单元，可利用不同区域的各个单元针对不同的水深、挖沟密度、过滤带密度净化水质，每个区域均有进出水阀门进行控制。自然湿地实验区外边界及内部隔堤高度在1.8‑2.2m之间,顶宽为0.3‑0.8m，在人工强化自然湿地系统外侧依外轮廓走向修建强化自然湿地出水渠，用于将自然湿地出水引向后续工程，出水渠宽为0.6‑1m,高为1.0‑2.4m，边坡为1:2‑1:3。
(2)生态过滤带
生态过滤带主要是对湿地水文调节与根孔过滤耦合技术的示范应用，是通过在湿地中开挖沟渠，修筑隔堤，通过内外水差，使水体通过湿地根孔进行净化。在湿地内通过开挖回填形成区域，总面积占多元组合人工湿地系统的10%‑20%。生态过滤带总长度不小于100m，堤坝高度1.7‑2.3m，顶宽不小于8m，边坡不大于1:2。环形区域内部挖深0.3‑0.6m。水体经过滤带进入内部区域后，由管径150‑200mm的PVC管引至循环泵站；
(3)曝气增氧塘
曝气增氧塘主要用于人工强化的水体充氧，采用曝气装置向水体充氧，并使水体中主要污染物质和微生物及介质充分搅动和混合。曝气增氧塘的面积不宜过大，应小于总面积的10%，堤顶宽度0.8‑1m,堤坝高度2.2‑3m。曝气增氧塘与强化湿地间采用沟渠联通，沟渠底宽1.0‑1.5m，两侧采用防腐木桩支撑；
(4)强化人工湿地
强化人工湿地的湿地处理单元由人工基质填料、水生植物和附着在人工基质填料及植物根区的微生物组成，是一种独特的“基质‑植物‑微生物”生态系统，总面积占系统的40%‑50%。强化人工湿地可分为多个处理单元，每组处理单元的处理能力在1000‑1500m3/d之间，处理单元个数可以按照总处理量计算。处理单元常包括多级塘湿地系统、耦合型湿地系统、扰动型湿地系统、波式流湿地系统、混合型湿地系统等。
多级塘湿地系统由潜流湿地、生态塘间隔布设而成，该系统共包含2‑4级潜流湿地和2‑4级生态塘。潜流湿地的四周按照1:1‑1:2的比例压实土坡，堤高1.2‑1.7m，堤顶宽为0.8‑1m。处理池底部先铺设0.3‑0.5m厚压实粘土防渗，粘土层上铺设10‑15cm粗砂，粗砂上铺设一层土工布起反滤作用，土工布沿土坡铺至湿地四周堤顶，池内再回填渗滤料至2.2‑2.3m，潜流湿地表面可种植芦苇、茭白及黄花鸢尾等水生植物。生态塘的高0.9‑1.1m，四周按1:2‑1:3的比例压实土坡，生态塘边坡及池底可分别种植芦苇及狐尾藻等植物。水体通过穿堤的PVC管道（管径150‑200mm）由底部进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，进入一级塘，经一级塘后再经PVC管道（管径150‑200mm）进入湿地的二级池，依次类推，水体依次经过各级潜流湿地和生态塘处理后，流入湿地出水渠，水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
耦合型湿地系统由3‑4级潜流湿地和2‑3级表流湿地组成。一级及二级潜流湿地的底长大于5m，三级及四级潜流湿地的底长大于5.5m，潜流湿地的高度都大于0.8m，潜流湿地的设计结构与多级塘湿地系统相同。多级表流湿地长度均为大于10m，高度大于2m。水体通过穿堤的PVC管道（管径150‑200mm）进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，经挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地二级处理池，过水管采用直径100‑200mm的PVC管，过水管沿挡墙方向间隔0.7‑1m布设，水流经潜流湿地二级池处理后，流经一级表流湿地，进入潜流湿地的三级池，再依次流经潜流湿地的四级池和表流湿地的二级池，水体依次经过各级潜流湿地和表流湿地处理后流入下一级处理设施。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
扰动型湿地系统通过在池内间隔布设不同渗透系数的渗滤料，使得水流经不同区域时水流方向发生改变。处理池底部先铺设不小于0.3m厚压实粘土防渗，粘土层上铺设10‑15cm粗砂，粗砂上铺设一层土工布起反滤作用，土工布沿土坡铺至湿地四周堤顶，池内再回填不同渗透系数的渗滤料至2.1‑2.3m，不同渗滤料填筑区的平均长度为10‑12m，湿地表面可种植芦苇、茭白及黄花鸢尾等水生植物。水体通过穿堤的PVC管道（管径150‑200mm）由底部进入潜流湿地,最后流入下一级处理设施。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
波式流湿地系统由4级潜流湿地组成，潜流湿地的底长大于10m，高大于0.8m，潜流湿地的结构设计同之前的潜流湿地。水体由湿地进水池通过穿堤的PVC管道（管径150‑200）在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经高度1.5‑2m的挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用PVC管(管径150‑200mm)，过水管沿挡墙方向间隔1‑1.5m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经高程为1.5‑2m的挡墙进入四级潜流湿地处理池，依次类推，经多级处理池处理后，由高度为1.3‑1.5的穿墙管道流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
混合型湿地系统由2‑3级潜流湿地和1‑2级表流湿地组成，潜流湿地的底长大于9m，高度大于0.8m，潜流湿地的结构设计之前所述潜流湿地。为保证处理效果，表流湿地长度为大于20m，需要在芦苇稀疏的地方进行补充种植。水体通过穿堤的PVC管道（管径150‑200mm）在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经1.5‑2m挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端的挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用PVC管管径（150‑200mm），过水管沿挡墙方向间隔1‑1.5m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经表流湿地，最后经PVC管流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
湿地出水渠深大于1.2m，底宽不小于1m，渠道边坡为1:2‑1:2.5；
(5)生态稳定塘
生态稳定塘是指天然的或加以人工修整的池塘，水体在塘内缓慢流动，停留时间较长，有机物通过水中的微生物的代谢活动而降解，溶解氧则由塘内生长的水生植物通过光合作用和水面复氧作用而提供，其净化过程同天然水体的自净过程很相近。生态稳定塘是生物多样性最丰富的地区，是整个示范工程运行效果的展示。生态稳定塘外体轮廓可以按照景观美化的要求进行多样性设计，面积占系统总面积的15%‑20%，高度1.1‑1.5m，边坡大于1:2，总面积占多元组合人工湿地的10%‑20%。塘内可种植沉水植物睡莲等，种植面积占生态稳定塘30%‑40%。设置两个阀门井用于向湿地内部或外部出水。
所述生物操纵系统由生态岛和水生动植物系统组成，用于辅助人工强化水质净化系统，进一步提高校园景观水体生态环境自净能力，达到校园景观水体生态保持与自净目的。
4.生态岛
生态岛是人工构建的小面积岛屿，可以为陆生动植物提供栖息地，用于构建平衡和可持续的生态系统，一般设置在景观水体的中心地带，不超过水体面积的10%。
5.水生动植物系统
水生动植物系统包括鱼类、浮游动物、睡莲和水草等水生动植物，通过水生动植物之间的相互作用，对景观水体水质进行进一步净化。鱼类和浮游动物的投加量不超过50g/m3。
本发明系统中，各个系统和处理单元之间利用水泵和重力流在管道、沟渠之中循环连接。
本发明校园景观水体生态保持与自净系统的运行流程如图2所示，该系统之间的衔接流程包括以下几个方面：
(1)景观水体先由原位净化处理设施处理，沿水循环的方向依次为跌水曝气、曝气增氧和生态生物床。其中：
①跌水曝气，水体由人工湿地处理后经重力流跌水返回景观水体，达到曝气增氧的目的。
②曝气增氧，作为第二种曝气方式，曝气增氧包括曝气泵增氧和太阳能仿生植物曝气两种方式，其中太阳能仿生植物曝气作为主要的曝气增氧方式，水流经跌水曝气后经自流到达曝气增氧设施所在区域。
③水体自流到生态浮床，生态浮床作为人工强化水质净化系统的核心部分，主要由浮床、优选植物组成。
(2)经过景观水体原位修复后，由强化自然湿地31、生物过滤带32、曝气增氧塘33、强化人工湿地34和生态稳定塘35组成的多元组合人工湿地系统作为一种异位水体修复技术，通过增加水和各种介质的接触、增氧，达到去除污染物的目的，如图2所示。
(3)水体在循环流动的过程中，利用鱼类、水生动植物和生态岛构建的平衡生物操纵生态系统，达到净化水体的目的，可作为景观水体生态保持与自净系统的辅助处理技术。
(4)系统经旁路湿地系统处理后，经水泵抽提返回景观水体(1)继续循环处理。
实施例：
图2中，曝气增氧系统1主要包括跌水曝气、太阳能仿生植物曝气和曝气泵曝气两部分。曝气分别在景观水体的不同区域共8行，采用曝气专用喷头20个，潜水泵两台，计算如下。
景观湖面积：240х130=31200m2，水深：2.5m；
景观湖总蓄水量：31200х2.5=78000m3；
若按处理周期20天计算，日处理量可按4000m3计算；
每小时处理：167m3；
景观湖的实际水质：COD浓度：100‑120mg/L，按120mg/L计算，若要达到V类地表水质标准，景观湖内污染物的耗氧量为80mg/L，这样每吨水耗氧：0.08х1000=80g/m3。
景观湖每小时耗氧量：80х167=13360g=13.36kg；
根据双吸气管曝气喷头的相关数据，在0.16MP的压力下，进气量为6.75m3/h，按溶解氧30%计算，单个喷头氧利用率为6.75х0.30=2.025m3/h；
单个曝气喷头供氧量：标准氧气密度（1.429g/L）х1000х氧利用率=1.429х1000х2.025=2894g/h=2.894kg/h；
本项目需要双进气管曝气喷头数量：13.36/2.894=4.6个；取5个双进气管曝气喷头即可满足4000m3/d的处理量，本系统采用8个双吸管曝气喷头，3个备用。
图2中，生态浮床3是一种植物‑微生物净化技术，用于景观水体的原位修复，并作为系统的核心处理技术净化水质，其原理结构和布置如图3‑1、图3‑2和4所示。浮床载体选取聚苯乙烯泡沫板（长、宽、高：120cm х60cm х4cm），其上种植黄花鸢尾。选取总氮为目标污染物，生物浮床对TN的去除能力为100‑200g/m2，按照目标污染物计算，景观水体表面面积的1%布置生物浮床，共需300块泡沫板。在每块载体上均匀打两排共8个直径2cm的孔，孔之间行距为40cm，间距为30cm，每个泡沫板上配置双面塑料格网。将购置的黄花鸢尾根部泥土清理干净，载体的每个孔径上栽种1棵黄花鸢尾，浮床由300块泡沫板组成，横排为10块泡沫板，竖排为30块泡沫板，泡沫板之间靠耐水的尼龙绳和不锈钢挂钩连接，横排和竖排通过铁管固定使之成为一个整体，并固定在岸边及水中的铁柱上。
图2中的多元组合人工湿地3是景观水体生态保持系统的核心组成部分，沟濠系统中设计了适当的稳定塘，稳定塘中的各类水生生物可以同归食用、吸收、降解等作用去除自然有机物，提供了悬浮污染物的沉降过滤场所，加强净化的有效性。由图2和图5可见，多元组合人工湿地由强化自然湿地31、生物过滤带32、曝气增氧塘33、强化人工湿地34和生态稳定塘35组成。湿地表设计面积2万m2（30亩），湿地深水区表面积大于总面积的50%，深水区深度为1.2m，浅水区设计深度约为0.3‑0.8m，停留时间约3天,湿地总处理能力为5000‑6000m3/d。
实施例的设计方案如图5所示。
（1）强化自然湿地区设计为A、B、C三个“半圆”区域组成。每个区域半径为60m,由隔堤将其分为4块，共12块区域。自然湿地实验区外边界及内部隔堤高程均为2.2m,顶宽0.6m。六个A区域主要开展不同水深对湿地净化效果的影响研究。地面高程依次为1.8m、1.7m、1.5m、1.3m、1.1m、0.9m，对应的水深分别为30cm、40cm、60cm、80cm、100cm、120cm。每个实验区的进出水均有阀门井控制。三个B区域主要开展不同挖沟密度对湿地净化效果的影响研究。依次布设3条、6条、9条沟，沟底高程0.60m，沟宽4m。在现状基础上开挖而成，不设边坡。每个实验区的进出水均有阀门井控制。三个C区域主要开展不同砂滤带密度对湿地净化效果的影响研究。依次布设3条、6条、9条砂滤带，砂滤带由铅丝笼填装碎石构建，长30m、宽2m、高0.5m。每个实验区的进出水均有阀门井控制。在三个区域外侧依外轮廓走向修建强化自然湿地出水渠，用于将自然湿地出水引向后续工程。出水渠底高程1m，底宽1m，顶高程2.4m，顶宽0.6m,边坡1:2。总长度约为380m。连接出水渠与生态稳定塘修建一段隔堤，避免水体流出示范区域。隔堤长约为40m，顶宽0.6m，顶高程2.4m，两侧边坡1:2。
（2）生态过滤带在湿地内通过开挖回填形成环状区域。生态过滤带总长度为120m，堤顶高程2.3m，顶宽8m(根据相关数据分析及室内实验确定的最窄顶宽)，边坡1:2。环形区域内部挖深0.5m。水体经过滤带进入内部区域后，由管径200mm的PVC管引至循环泵站，PVC管长约为50m。
（3）曝气增氧塘外部轮廓为“梅花”状，总面积900m2。堤顶宽度1.0m,堤顶高程2.6m。塘底高程‑0.5m。曝气增氧塘与强化湿地间采用沟渠联通，沟渠底宽1.0m，底高程1.25m，两侧采用防腐木桩支撑。
（4）强化人工湿地系统总处理能力按6000m3/d考虑，共设置5组独立的单元处理系统，则每组系统处理能力为1200m3/d。强化湿地总面积为5000m2，分为多级塘湿地系统（湿地A区）、耦合型湿地系统（湿地B区）、扰动型湿地系统（湿地C区）、波式流湿地系统（湿地D区）、混合型湿地系统（湿地E区）等5组并联的独立湿地处理分区。
①湿地A区面积1300m2，由潜流湿地、生态塘间隔布设而成，该系统共包含4级潜流湿地和4级生态塘。潜流湿地的底高程为0.8m，四周为1:1压实土坡，堤顶高程分2m和2.6m两种，堤顶宽均为1m。处理池底部先铺设0.3m厚压实粘土防渗，粘土层上铺设10cm粗砂，粗砂上铺设一层土工布起反滤作用，土工布沿土坡铺至湿地四周堤顶，池内再回填渗滤料至2.3m，潜流湿地表面种植芦苇、茭白及黄花鸢尾等水生植物。生态塘的底高程为1.1m，四周为1:2压实土坡，生态塘边坡及池底分别种植芦苇及狐尾藻。水体通过DN200穿堤的PVC管道由底部进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，流经高程为2m的堤顶表面进入一级塘，经一级塘后再经管道进入湿地的二级池，水体依次经过各级潜流湿地和生态塘处理后，经中心高程为2.2m的PVC管流入湿地出水渠，设置出水池便于对湿地出水进行取样研究，出水池底高程为1.1m，出水池底长2.3m，出水池的结构设计同湿地生态塘。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
②湿地B区面积810m2，该系统由4级潜流湿地和2级表流湿地组成，一级及二级潜流湿地的底长为5.5m，三级及四级潜流湿地的底长为5.8m，底高程均为0.8m，潜流湿地的结构设计同A区的潜流湿地。2级表流湿地长度均为12m，高程为2m，在芦苇稀疏的地方进行补充种植。水体通过DN200穿堤的PVC管道于1.9m高程处进入潜流湿地的一级池，经过一级池处理后，经挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地二级处理池，过水管采用直径200mm的PVC管，过水管沿挡墙方向间隔1m布设，水流经潜流湿地二级池处理后，流经高程为2m的一级表流湿地，进入潜流湿地的三级池，再依次流经潜流湿地的四级池和表流湿地的二级池，水体依次经过各级潜流湿地和表流湿地处理后，进入出水池，设置出水池便于对湿地出水进行取样研究，出水池底高程为1.1m，出水池底长2.3m，出水池的结构设计同湿地A区的生态塘，最后经中心高程为2.2m的PVC管流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
③湿地C区面积1040m2，通过在池内间隔布设不同渗透系数的渗滤料，使得水流经不同区域时水流方向发生改变。湿地的底高程为0.8m，处理池底部先铺设0.3m厚压实粘土防渗，粘土层上铺设10cm粗砂，粗砂上铺设一层土工布起反滤作用，土工布沿土坡铺至湿地四周堤顶，池内再回填不同渗透系数的渗滤料至2.3m，不同渗滤料填筑区的平均长度为11.3m，湿地表面种植芦苇、茭白及黄花鸢尾等水生植物。水体通过DN200穿堤的PVC管道由底部进入潜流湿地，经过不同的渗滤料处理后，进入出水池，设置出水池便于对湿地出水进行取样研究，出水池底高程为1.1m，出水池底长2.3m，出水池的结构设计同湿地A区的生态塘，最后经中心高程为2.2m的PVC管流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
④湿地D区面积1040m2，该系统由4级潜流湿地组成，潜流湿地的底长均为10.6m，底高程均为0.8m，潜流湿地的结构设计同A区的潜流湿地。水体由湿地进水池通过DN200穿堤的PVC管道在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经高程为2m的挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用管径200mm PVC管，过水管沿挡墙方向间隔1m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经高程为2m的挡墙进入四级潜流湿地处理池，经四级处理池处理后，由高程为1.3m的穿墙管道进入出水池，设置出水池便于对湿地出水进行取样研究，池底高程为1.1m，出水池底长1.2m，出水池的结构设计同湿地A区的生态塘，最后经中心高程为2.2m的PVC管流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
⑤湿地E区面积810m2，该系统由3级潜流湿地和1级表流湿地组成，潜流湿地的底长均为9.4m，底高程均为0.8m，潜流湿地的结构设计同A区的潜流湿地。表流湿地长度为24m，湿地高程为2m，在芦苇稀疏的地方进行补充种植。水体通过DN200穿堤的PVC管道在底部处进入潜流湿地的一级处理池，经过一级池处理后，经高程为2m的挡墙顶部进入二级处理池，然后经二级池尾端的挡墙底部铺设的过水管进入潜流湿地三级处理池，过水管采用直径200mm的PVC管，过水管沿挡墙方向间隔1m布设，水流经潜流湿地三级池处理后，流经高程为2m的表流湿地，进入出水池，设置出水池便于对湿地出水进行取样研究，池底高程为1.1m，出水池底长2.3m，出水池的结构设计同湿地A区的生态塘，最后经中心高程为2.2m的PVC管流入湿地出水渠。水流进出湿地处均设置阀门井，水量大小由蝶阀进行控制。
湿地出水渠底高程为1.2m，底宽为1m，渠道边坡为1:2，堤顶高程为2.6m。
（5）生态稳定塘是生物多样性最丰富的地区，是整个示范工程运行效果的展示。生态稳定塘外体轮廓为“鸽子”状，堤顶高程2.4m，塘底高程1m，边坡为1:2，总面积2100m2。塘内种植沉水植物睡莲，种植面积710m2。设置两个阀门井用于向湿地内部或外部出水。
图2中，生物操纵系统4由生态岛和水生动植物系统组成，可作为景观水体生态保持与自净系统的辅助处理系统。鲢鱼和鳙鱼等滤食性鱼类的投加量在30g/m3以上时才会起到有效净化水体的作用，但当鲢鱼和鳙鱼的投加量在50g/m3以上时，景观水体反而有较高的浮游藻类生物量和较低的透明度，因此，本方案将鲢鱼和鳙鱼的投加量限定在30‑50g/m3，同时兼顾鲢鱼和鳙鱼的发育状况、光照、水温、湖泊中其他生物的相对丰度、营养水平等条件制定相应的技术方案。除此之外，本方案还引进了睡莲和水草等水生植物，并在眼镜湖湖心构建生态岛作为生物多样性载体，通过睡莲和水草等水生植物以及生态岛对景观水体的净化作用，保证校园景观水体水生态环境得到保持和净化。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。