專利名稱：斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境保護(hù)型河流護(hù)岸設(shè)施，特別涉及對以不同流量進(jìn)入河流的降雨徑流面源污染物質(zhì)具有截留凈化效果的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化水平的發(fā)展進(jìn)程加快，透水的面積比例越來越小，由暴雨徑流產(chǎn)生的突發(fā)性的、沖擊性強的城市面源污染已成為受納水體水環(huán)境污染的主要來源之一。城市暴雨徑流含有大量的污染物，初期徑流產(chǎn)生的污染負(fù)荷遠(yuǎn)高于城市生活污水，降雨徑流面源引起的水環(huán)境污染已成為當(dāng)前城市水環(huán)境綜合治理中亟待解決的主要問題之一。
在本發(fā)明之前，現(xiàn)有對降雨徑流面源污染具有截留凈化效果的斜坡式生態(tài)護(hù)岸技術(shù)主要通過采用土工材料復(fù)合種植基、鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基、土工材料固土種植基、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基以及生態(tài)砌塊等適宜植物生長的生態(tài)材料對河流岸坡進(jìn)行護(hù)坡，利用植物吸收、植物根系及材料表面生物膜吸附降解等作用截留凈化降雨徑流面源污染。但這些護(hù)岸技術(shù)僅對小流量的降雨徑流面源污染具有一定的截留凈化效果，當(dāng)降雨徑流流量較大時，流經(jīng)坡面時停留時間過短，污染物質(zhì)無法得到有效去除，截留凈化效果非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述各種斜坡式河流護(hù)岸技術(shù)的各自缺陷，研制一種綜合性效果佳的斜坡式河流護(hù)岸技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，在道路與岸坡相交處設(shè)置無砂砼路牙，在道路與岸坡交界處的道路一側(cè)設(shè)置集水槽，為上寬下窄的直角梯形，其主要技術(shù)特征在于槽底鋪設(shè)粗砂墊層，槽內(nèi)填充碎石，槽頂以無砂砼密封；在岸坡迎水一側(cè)依次鋪設(shè)粗砂、不同厚度的碎石、生態(tài)磚，坡腳設(shè)置漿砌石擋土墻，岸坡上種植植物。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于(1)符合河流護(hù)岸的主要形式一斜坡式，組合系統(tǒng)穩(wěn)定，符合河流岸坡安全要求。
(2)系統(tǒng)對降雨徑流面源污染物質(zhì)(懸浮物、氮、磷等)具有較好的截留凈化效果。系統(tǒng)中種植對氮、磷元素具有較強吸收能力的植物，粗砂、碎石以及植物根系表面容易聚生微生物形成生物膜，通過物理吸附過濾、植物吸收、微生物降解等途徑可以有效截留凈化降雨徑流面源中懸浮物、氮、磷等污染物質(zhì)。
(3)本發(fā)明具有良好的透水性，降雨徑流滲流路徑清楚，適用于對不同流量降雨徑流面源的截留凈化。通過在道路與岸坡交匯處設(shè)置路牙和集水槽，使得降雨徑流流量沿坡面分布更加均勻。降雨徑流沿坡面進(jìn)入河流水體的過程中，當(dāng)降雨徑流流量較小時，徑流以滲流的方式在碎石層中流動，經(jīng)過物理吸附過濾、植物吸收、微生物降解等作用凈化后進(jìn)入河流；當(dāng)降雨徑流流量較大時，徑流則一部分以滲流的方式在碎石層中流動，另一部分溢流出碎石層以表面流的方式在坡面流動，通過變滲徑的方式增加了徑流在系統(tǒng)中的停留時間，保證了大流量情況下系統(tǒng)對面源污染物質(zhì)的截留凈化效果。
(4)河流中的水或地下補給水經(jīng)過本發(fā)明時，通過上述過程也能得到相當(dāng)程度的凈化。
(5)本發(fā)明在坡面種植綠色草本植物，美化了河流岸坡環(huán)境，形成優(yōu)美綠色水岸景觀。
(6)本發(fā)明所述植物不僅截留面源污染物質(zhì)，吸收氮、磷營養(yǎng)元素，而且還可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。
(7)本發(fā)明工程投資較省，施工、維護(hù)方便，生態(tài)磚可以在產(chǎn)業(yè)上進(jìn)行大批量生產(chǎn)，形成預(yù)制件。


圖1——本發(fā)明的斷面示意圖。
圖2——無砂砼生態(tài)磚結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1、2所示，在河流的岸坡1與河底2相交處設(shè)置漿砌石擋土墻3，岸坡1迎水坡面夯實并在常水位以上1/2坡面處設(shè)置高5cm的挑流坎5，將坡面分成三段，從上至下依次抬高；坡面上首先鋪設(shè)8cm厚的粗砂層4，然后按坡面從下至上的順序依次分別在各段的粗砂層之上鋪設(shè)10cm、15cm、20cm厚的碎石透水層6，其碎石直徑為1.0～5.0cm，最后在碎石層之上鋪設(shè)“8”字形無砂砼生態(tài)磚7；在岸坡1與道路8相交處道路8一側(cè)開挖上底90cm、下底50cm、高40cm的直角梯形集水槽9，集水槽9底鋪設(shè)8cm厚的粗砂墊層4，槽內(nèi)填充直徑1.0～5.0cm的碎石，槽頂以8cm厚的無砂砼10密封；在岸坡1與道路8相交處設(shè)置高10cm、厚10cm的無砂砼路牙11；在常水位以上坡面的生態(tài)磚7中種植根系發(fā)達(dá)、對氮、磷元素具有較強吸收能力的多年生耐淹性草本植物12，如狗牙根、高羊茅、結(jié)縷草等；在常水位以下坡面的生態(tài)磚7中以及河底2種植對氮、磷元素具有較強吸收能力的水生植物13，如苦草、金魚藻、馬來眼子菜等。形成了斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)。
本發(fā)明系統(tǒng)中種植有對氮、磷元素具有較強吸收能力的草本植物12和水生植物13，粗砂4、碎石6以及植物根系表面容易聚生微生物形成生物膜，通過物理吸附過濾、植物吸收、微生物降解等途徑可以有效截留凈化降雨徑流面源中懸浮物、氮、磷等污染物質(zhì)。
當(dāng)降雨徑流面源污染物質(zhì)從河流兩岸流向河流時，首先是面源污染物質(zhì)流入集水槽9，降雨徑流流量沿岸坡1得到均勻分布，部分懸浮物質(zhì)也得以截留；降雨徑流均勻分布后沿岸坡1進(jìn)入河流水體的過程中，當(dāng)降雨徑流流量較小時，徑流以滲流的方式在碎石透水層6中流動，經(jīng)過物理吸附過濾、植物吸收、微生物降解等作用凈化后進(jìn)入河流；當(dāng)降雨徑流流量較大時，由于挑流坎5的存在，從上向下，碎石透水層6厚度即截面由大變小，徑流的滲流受到阻滯而部分溢出。因此，徑流一部分以滲流的方式在碎石透水層6中流動，另一部分溢流出碎石透水層6以表面流的方式在岸坡1坡面流動，從而通過變滲徑的方式增加了徑流在系統(tǒng)中的停留時間，保證了大流量情況下系統(tǒng)對面源污染物質(zhì)的截留凈化效果。
本發(fā)明的生態(tài)磚7可以在工廠里預(yù)制生產(chǎn)，然后在現(xiàn)場鋪設(shè)即可，非常簡單、方便。本發(fā)明中的集水槽9槽頂、路牙11采用無砂混凝土制成，既堅固又具有透水性。
權(quán)利要求
1.斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，在道路與岸坡相交處設(shè)置無砂砼路牙，在道路與岸坡交界處的道路一側(cè)設(shè)置集水槽，為上寬下窄的直角梯形，其特征在于槽底鋪設(shè)粗砂墊層，槽內(nèi)填充碎石，槽頂以無砂砼密封；在岸坡迎水一側(cè)依次鋪設(shè)粗砂、不同厚度的碎石、生態(tài)磚，坡腳設(shè)置漿砌石擋土墻，岸坡上種植植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于在岸坡迎水一側(cè)常水位以及常水位以上1/2坡面處分別設(shè)置的挑流坎，將坡面分成從上至下依次抬高的三段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于在岸坡迎水一側(cè)按坡腳至坡頂?shù)捻樞蛞来畏謩e在各段坡面的粗砂層之上鋪設(shè)10cm、15cm、20cm不同厚度的碎石，形成碎石透水層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于在常水位以上坡面的生態(tài)磚中種植根系發(fā)達(dá)、對氮、磷元素具有較強吸收能力的多年生耐淹性草本植物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于在常水位以下坡面的生態(tài)磚中、河底種植對氮、磷元素具有較強吸收能力的水生植物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于坡面上鋪設(shè)的生態(tài)磚為無砂砼生態(tài)磚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于集水槽內(nèi)碎石直徑為1.0～5.0cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于坡面上鋪設(shè)碎石透水層的碎石直徑為1.0～5.0cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜坡式變滲徑面源截留凈化生態(tài)護(hù)岸組合系統(tǒng)，其特征在于在碎石透水層上鋪設(shè)的無砂砼生態(tài)磚呈“8”字形。
全文摘要
本發(fā)明涉及對河流降雨徑流面源污染物質(zhì)具有截留凈化效果的護(hù)岸組合系統(tǒng)。本發(fā)明在道路與岸坡相交處設(shè)置無砂砼路牙，在其交界處道路一側(cè)設(shè)置集水槽，槽底鋪設(shè)粗砂墊層，槽內(nèi)填充碎石，槽頂以無砂砼密封，在岸坡迎水一側(cè)依次鋪設(shè)粗砂、不同厚度的碎石、生態(tài)磚，坡腳設(shè)置漿砌石擋土墻，岸坡上種植植物。解決了當(dāng)降雨徑流流量較大時，流經(jīng)坡面時停留時間過短，污染物質(zhì)無法得到有效去除，截留凈化效果非常有限的缺陷。本發(fā)明通過集水槽、碎石層、植物的多層次系統(tǒng)，對于降雨徑流流量較大時，徑流一部分以滲流方式在碎石層中流動，另一部分溢流出以表面流方式在坡面流動，通過變滲徑方式增加了徑流在系統(tǒng)中的停留時間，對其截留凈化。
文檔編號E02B3/12GK1936190SQ20061009676
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者王超, 王沛芳, 王艷穎, 侯俊 申請人:河海大學(xué)