[0001] 本申请涉及河道生态治理领域，尤其是涉及一种河道水生态治理设备及水生态治理方法。

[0002] 在当今对环境保护愈发重视的大背景下，河道生态环境的健康状况显得至关重要，然而，伴随工业污水与生活污水持续排入河道，致使水体富营养化程度不断加剧。富含氮、磷等营养物质的水体，为水草生长提供了充裕养分，进而促使水草疯狂繁衍。过多的水草会严重阻碍水流，极大地降低河道的行洪能力。与此同时，水草在生长及腐烂的过程中，会消耗大量氧气，使水体中的溶解氧含量大幅下降，破坏水生生物的生存环境，打破生态平衡。而且，茂密的水草还会成为蚊虫等害虫的滋生之地，增加疾病传播的风险。

[0003] 因此，在河道生态修复的过程中，常常需要清理过度繁殖的水草，以恢复河流的水质并重建生态平衡。

[0004] 然而，传统的水草清理主要采用人工清理的方式，先是对水草进行切割，接着对漂浮在水面的水草进行打捞收集，最后将打捞收集好的水草集中堆放至指定位置，清理工作才算结束，清理效率低，人工成本高。

[0035] 以下结合附图1‑7对本申请作进一步详细说明。

[0036] 实施例一一种河道水生态治理设备，参照图1，包括船体1，船体1前端设有用于切割水草的
切断装置2，船体1尾端设有用于收集水草的收集装置4，船体1中部设有用于将切断后漂浮在水面的水草输送至收集装置4的输送装置3，船体1尾部设有驱动船体1在河道内移动的推进装置5。工作时推进装置5为船体1移动提供动力，切断装置2在船体1行进过程中对水草进行切割，输送装置3将切断后的水草收集并且输送至收集装置4，水草清理完毕后，对存放在收集装置4内的水草进行处理即可。

[0037] 参照图2，船体1包括两个对撑设置的漂浮架11，漂浮架11内部中空设置，为整个设备提供浮力，漂浮架11可以采用玻璃纤维增强塑料（GRP）制成，确保船体1在水中的稳定性，也可以在漂浮架11内部填充气囊等结构，提高漂浮架11的承载能力，在两个漂浮架11之间设有若干横杆12，横杆12可以使用高强度铝合金材料制成，以提高整体结构的刚性。本实施例中，横杆12为两个，横杆12的两端分别与对应的漂浮架11通过螺钉或者粘结等方式固定。

[0038] 参照图2，切断装置2包括第一切割件以及第二切割件，第一切割件以及第二切割件均沿船体1宽度方向设置，第二切割件沿船体1宽度方向滑移设置在第一切割件上，在第一切割件上还设有驱动第二切割件往复滑动的切割驱动组件。

[0039] 参照图3，具体的，第一切割件包括第一刀座21，第一刀座21上固定连接有若干第一切刀211，第一切刀211的刃口相对第一刀座21垂直设置，若干第一切刀211沿第一刀座21的长度方向阵列设置。第一切刀211可以是高强度合金钢制的切刀，也可以是碳素钢制的切刀，每一把第一切刀211通过焊接或螺栓连接的方式固定在第一刀座21上。第二切割件包括第二刀座22，第二刀座22上固定连接有第二切刀221，第二切刀221与第一切刀211对应设置，第一切刀211与第二切刀221的刃口相对设置，并且第一切刀211的顶面与第二切刀221的底面处于同一平面；切割时，第二切刀221往复运动，当第二切刀221远离第一切刀211时，由于船体1是不断行进的，水草会进入第一切刀211与第二切刀221之间，随后第二切刀221朝向第一切刀211移动，将位于第一切刀211与第二切刀221之间的水草切断。

[0040] 为了稳定实现第一刀座21与第二刀座22的滑移连接，在第二刀座22上贯穿设有滑槽222，滑槽222沿第二刀座22长度方向设置，在第一刀座21上固定连接有滑杆212，滑杆212垂直第二刀座22，滑杆212滑移设置在滑槽222内。本实施中，滑槽222以及滑杆212设有两组，分别位于第二刀座22的两端。

[0041] 参照图3以及图4，此外为了确保第一切刀211与第二切刀221在切割水草时能够互相贴合，在滑杆212的顶部设有支杆6，支杆6与滑槽222垂直设置，支杆6顶部设有供滑杆212贯穿的通孔，在滑杆212顶部螺纹连接有螺母63，螺母63位于支杆6上方，旋紧螺母63后，支杆6通过螺母63的压紧与滑杆212固定，在支杆6的两端沿竖直方向滑移连接有滑动杆61，滑动杆61外部套设有压紧弹簧62，压紧弹簧62一端与支杆6固定，另一端与滑动杆61固定，在滑动杆61的底部转动连接有压轮611；压紧弹簧62驱动压轮611始终与第二刀座22抵接，将第二刀座22压紧在第一刀座21上方，同时由于压紧轮的转动方向与第二刀座22的滑移方向相切，因此压紧轮的压力并不会对第二刀座22的滑动造成影响。

[0042] 为了便于调整切割位置，第一切割件沿竖直方向滑移设置在船体1上，第一切割件底部可拆卸连接有若干浮块213。本实施例中，在漂浮架11上位于第一刀座21的两端设有沉槽，每个沉槽内均设有一根导向杆111，导向杆111竖直设置，其中一个导向杆111与沉槽的底面固定，另一跟导向杆111与沉槽的底面转动连接，第一刀座21的两端分别与对应端的导向杆111滑移连接，在第一刀座21的底面可拆卸连接有若干浮块213，浮块213可以通过粘结或者螺钉等方式固定，浮块213可以是泡沫制品，也可以是轻质材料制成的浮子。通过调整浮块213的数量，实现第一刀座21的高度的自动调节，这种设计使得在切割水草时能够保持第一切割件的位置稳定，同时也便于调节切割深度。

[0043] 为可靠驱动第二刀座22往复滑动，切割驱动组件包括转动设置在第一切割件上的凸轮24，凸轮24的外周面与第二刀座22的端部抵接，第二切割件远离凸轮24的一端设有复位弹性件23，复位弹性件23驱动第二切割件始终与凸轮24保持抵接，使得凸轮24在转动过程中能够驱动第二刀座22往复滑动。

[0044] 复位弹性件23包括设置在第二刀座22端部的复位杆231，复位杆231滑移设置在第二刀座22远离凸轮24的一端，复位杆231沿第二刀座22的长度方向设置，且滑移方向与第二刀座22的滑动方向平行，在第二刀座22端部设有供复位杆231滑移的孔，孔内还设有复位弹簧232，复位弹簧232一端与复位杆231抵接，另一端与第二刀座22抵接，复位弹簧232的长度方向与复位杆231的长度方向平行设置，在复位杆231远离复位弹簧232的一端转动连接有导轮233，导轮233的转动轴线与第一刀座21的滑移方向相切，这样对第一刀座21的滑动不会造成影响。导轮233在复位弹簧232的驱动下，始终与漂浮架11上远离凸轮24的沉槽的侧壁抵接。

[0045] 本实施例中，复位杆231为两个，分别对称设置在导向杆111的两侧，既可以避免与导向杆111发生干涉，同时又可以对第二刀座22起到稳定支撑复位作用。

[0046] 为了方便驱动凸轮24转动，凸轮24的底面与第一刀座21始终转动连接，并且套设在与漂浮架11转动连接的导向杆111上，在该导向杆111上设有花键1111，凸轮24上设有与花键1111配合的键槽，在第一刀座21上转动连接有花键1111套，花键1111套与花键1111配合；这样两个导向杆111既可以对第一刀座21的滑移起导向作用，同时带有花键1111的导向杆111转动后，还可以驱动凸轮24转动。

[0047] 为方便驱动带有花键1111的导向杆111转动，在漂浮架11上设有滑座7，滑座7沿漂浮架11的长度方向滑移，在漂浮架11上固定有与滑座7配合的滑轨，滑座7上固定连接有第一电机71，第一电机71的输出轴与导向杆111通过锥齿轮传动连接，第一电机71转动后，即可带动导向杆111转动，进而驱动凸轮24转动。

[0048] 参照图5，输送装置3包括输送带31，输送带31倾斜设置，输送带31一端延伸至切断装置2下方，输送带31的另一端位于收集装置4上方，输送带31上设置有漏水孔，便于排出水草上附着的河水。为了提高水草的捞出效率，输送带31上沿输送带31长度方向阵列设有若干排钉311，若干排钉311均沿输送带31宽度方向设置，输送带31可以采用耐腐蚀材料制成，例如聚四氟乙烯（PTFE），排钉311则可以是不锈钢材料制成，排钉311的设计可以有效地将切割后的水草带至收集装置4。

[0049] 为方便实现输送带31的驱动，在另一个漂浮架11上设有第二电机72，第二电机72的安装方式与第一电机71类似，第二电机72的底部也固定连接有滑座7，第二电机72通过滑座7与漂浮架11滑移连接，在漂浮架11上转动连接有传动轴9，传动轴9竖直设置，传动轴9的一端与输送带31的辊轴通过锥齿轮传动连接，传动轴9的另一端与第二电机72的输出轴通过锥齿轮传动连接，当第二电机72转动之后先带动传动轴9转动，随后传动轴9再带动输送带31转动。第一电机71与第二电机72分别设置在两个漂浮架11上，第一电机71的输出轴朝向船体1前端，第二电机72的输出轴朝向船体1后端，提高了船体1整体的平衡性。

[0050] 收集装置4包括设置在船体1尾端的收集筐41，收集筐41的开口朝向输送带31设置，当水草从输送带31的顶部掉落后，即可掉入收集筐41中被收集起来，收集筐41的底部开设沥水孔，便于减轻水草重量。此外在收集筐41上设有与排钉311配合的让位槽411，当排钉311经过让位槽411时，收集筐41的侧壁会将附着在排钉311上的水槽刮下，避免水草附着在排钉311上，继续回到河水中。此外也可以在收集筐41的顶部安装排刷或者毛刷等其他清理配件，排刷与输送带31抵接，进一步提高输送带31的清理效果以及水草收集效果。

[0051] 参照图5以及图6，为方便实现收集筐41在漂浮架11上的安装以及固定，在收集筐41两侧固定连接有侧板412，侧板412水平设置，在漂浮架11上与侧板412对应设有弹性支撑杆85，弹性支撑杆85用于支撑侧板412，当收集筐41开始收集后，随着收集筐41重量增加，弹性支撑杆85受压，收集筐41会向下滑动，在船体1上设有平衡组件8，当收集筐41重量增加向下滑动后，平衡组件8驱动第一电机71以及第二电机72朝向远离收集筐41的方向滑动。

[0052] 弹性支撑杆85包括与漂浮架11固定连接的套筒以及与套筒滑移连接的活塞杆，套筒内设有弹簧，平衡组件8包括用于供侧板412放置的支撑板81、第一齿条82、第二齿条83以及中间齿轮84，支撑板81水平设置且固定设置在活塞杆顶部。在支撑板81上转动连接有锁紧螺杆，侧板412上设有供锁紧螺杆嵌入的缺口。当将收集筐41上的侧板412放置到支撑板81上之后，转动锁紧螺杆，将锁紧螺杆上的螺母63旋紧，螺母63与侧板412抵接，将侧板412压紧在支撑板81上，实现侧板412与支撑板81的固定，避免在船体1移动过程中，侧板412从支撑板81上掉落，安装以及拆卸也十分方便。

[0053] 第一齿条82固定设置在支撑板81的底面上，第一齿条82竖直设置。第一电机71以及第二电机72下方的滑座7上均连接有第二齿条83，第二齿条83沿漂浮架11长度方向设置，在漂浮架11上转动连接有与第一齿条82以及第二齿条83同时啮合的中间齿轮84。此外，中间齿轮84可以由两个齿数不同的齿轮同轴固定组成，实现第一齿条82与第二齿条83之间的传动比的调节，扩大第一电机71以及第二电机72的行程范围。

[0054] 初始状态时，弹性支撑杆85处于最长状态时，第一电机71以及第二电机72保持在船体1中部位置；当收集筐41重量增加向下滑动后，平衡组件8驱动第一电机71以及第二电机72朝向远离收集筐41的方向滑动，利用第一电机71以及第二电机72的重量作为配重，进而实现整个设备的平衡性调节。

[0055] 参照图5，为了便于驱动船体1移动，船体1上位于船体1尾端设有驱动船体1在河道内移动的推进装置5。推进装置5包括设置在每个漂浮架11尾部的螺旋桨51。在每个漂浮架11内均设有驱动螺旋桨51转动的电动机（图中未示出），通过调整两个电动机的转速实现船体1在河道内的移动。电动机可以采用直流电机或交流电机，根据实际应用场景选择合适的电机类型。

[0056] 在整个设备的控制方面，可以根据需要以及应用场景，增加电动机、第一电机71以及第二电机72的远程遥控模块，即可实现整个设备的远程操作或者无人操作，以上控制模块均为现有技术，在此不做过多赘述。此外，也可以在船体1上设置多个传感器，实时监测设备在河道中的位置以及移动状况，确保设备在操作过程中的精确性和安全性。

[0057] 参照图7，为适应不同宽度河流内的水草的清理，本实施中船体1可以互相拼接，在其中一个漂浮架11的外侧面上设置有定位孔112，顶面上设有锁柱113，在另一个漂浮架11的外侧面上设有与定位孔112配合的定位柱115，顶面上设有与锁柱113配合的锁钩114，每个船体1上的定位柱115以及锁柱113至少为两个。拼接时，相邻船体1上的定位柱115插入本船体1的定位孔112内，随后锁钩114勾住锁杆，即可实现两个船体1之间的固定，并且在锁钩114的转轴上设置有扭簧，避免船体1移动时锁钩114脱落。当需要清理的河面水草较大时，可以将两个船体1拼接在一起，组合后的清理设备，对水草的清理范围更大，进一步提高清理效率。

[0058] 本实施例的实施原理为：通过采用上述方案，使得船体1前端的切断装置2能够高效地切割水草，中部的输送装置3能够有效地将切割后的水草送至船体1末端的收集装置4，同时通过平衡组件8实现设备在割草过程中的稳定性。整个设备在实际应用中能够显著提高水草清理的效率，减少人力需求，降低治理成本。

[0059] 实施例二：一种水生态治理方法，包括以下步骤：
步骤S1,将收集筐41放置在支撑板81上，旋紧螺母63后，将收集筐41的侧板412与
支撑板81固定在一起；收集框安装完毕后，进入步骤S2,开启推进装置5，即开启电动机，电动机带动螺旋桨51转动，驱动船体1在河道内移动，将船体1移动至河道内水草较多需要清理的区域；船体1就位之后，进入步骤S3，开启第一电机71，驱动第二切刀221往复移动，开启第二电机72，驱动输送带31移动；确定步骤S3中第二切刀221以及输送带31正常工作后，进入步骤S4，推进装置5控制船体1朝向水草移动移动，第一切刀211以及第二切刀221互相配合，对高于水面的水草进行切断操作，同时输送带31对漂浮在水面的水草进行收集，水草通过输送带31后掉落至收集筐41内收集起来；切断装置2以及输送装置3稳定工作后，进入步骤S5，重复上述步骤S4，直至清理区域内的水草被全部切割、收集完毕；当待清理区域内的水草全部清理完毕后，进入步骤S6，将船体1移动至河边，操作人员将收集筐41从支撑板81上拆卸下来，对收集筐41中收集的水草进行集中堆放处理。

[0060] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。