一種用于處理河道岸邊雨水排水的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于城市河道雨水排水的處理設(shè)施，具體涉及一種對(duì)城市雨水管網(wǎng)末端排水具有污染控制和凈化作用的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)使土地利用方式發(fā)生改變，相當(dāng)比例的軟性透水性下墊面被不透水表面所覆蓋，雨水徑流量增加。傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是以雨水的盡快排除為根本出發(fā)點(diǎn)，這種設(shè)計(jì)方式存在諸多弊端。我國(guó)大部分城市的雨水徑流污染較為嚴(yán)重，地表徑流經(jīng)城市河道岸邊排水口直接排入受納水體，已成為城市河道水質(zhì)惡化的重要因素。城市河道水體，作為城市的重要組成部分，對(duì)城市居民生活生產(chǎn)都有巨大的影響。當(dāng)今的城市河道水體，多數(shù)都受到了不同程度的污染，使城市的生態(tài)環(huán)境建設(shè)更加艱巨。探求如何滿(mǎn)足環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等多重效益的城市雨水徑流管理措施，是當(dāng)前城市管理所面臨的挑戰(zhàn)之一。
[0003]逐步從較單純的工程排水向生態(tài)排水方向發(fā)展，不僅在污水處理中要貫徹生態(tài)理念，在雨水排水方面也應(yīng)該提倡生態(tài)理念，兩者并駕齊驅(qū)是一種理想的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]改善雨水徑流水質(zhì)是城市雨洪管理的基本目標(biāo)之一，也是生物滯留池的重要功能之一。生物滯留池主要通過(guò)填料的過(guò)濾與吸附作用，以及植物根系的吸收作用來(lái)凈化雨水，由于其能將雨水暫時(shí)儲(chǔ)存而后慢慢滲入周?chē)寥?，因此可以削減地表雨水的洪峰流量。生物滯留池一般下凹10?30cm，表面種植植物，其填料自上而下通常依次為覆蓋物、土壤、粗砂和礫石，底部一般設(shè)有排水系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)通常還包括進(jìn)水和溢流等附屬設(shè)施。生物滯留池具有對(duì)建設(shè)、管理技術(shù)要求較低、運(yùn)行能耗小等優(yōu)點(diǎn)，其作為一種效果良好、成本低廉的城市徑流污染源頭分散控制措施正得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
[0005]綜合運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，結(jié)合生物滯留池的應(yīng)用對(duì)城市河道岸邊進(jìn)行生態(tài)規(guī)劃，從河道岸邊工程建設(shè)、植被重建、景觀構(gòu)建、生態(tài)管理等方面著手，構(gòu)建符合地域排水及流域生態(tài)特征的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)，形成結(jié)構(gòu)合理、功能健全的河道生態(tài)系統(tǒng)。
[0006]處理河道岸邊雨水排水的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)內(nèi)涵:在滿(mǎn)足行洪排澇要求的基礎(chǔ)上，保證河道岸邊穩(wěn)定，防止水土流失；它是一個(gè)開(kāi)放式的平衡系統(tǒng)，不斷與周?chē)鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換；它是一個(gè)動(dòng)力式的系統(tǒng)，水流對(duì)岸邊有沖刷作用，岸邊對(duì)水流有滯留作用，岸邊生態(tài)系統(tǒng)是地表水與地下水交換的媒介；生態(tài)多維滯留系統(tǒng)是整個(gè)河道生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，與其他生態(tài)系統(tǒng)之間是互相協(xié)調(diào)、協(xié)同發(fā)展的，其生態(tài)功能好壞直接影響其他生態(tài)子系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
[0007]現(xiàn)有滯留系統(tǒng)多來(lái)源于LID及BMPs，應(yīng)用于公路邊及花園等地，但是布設(shè)形式過(guò)于傳統(tǒng)單一，過(guò)水效果差，處理能力不足，若未設(shè)計(jì)合理，長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后無(wú)人打理，造成填料易堵塞板結(jié)，植物荒廢，未能達(dá)到開(kāi)發(fā)LID和BMPs時(shí)所想要達(dá)到的效果，且很少見(jiàn)到滯留系統(tǒng)應(yīng)用于河道岸邊治理雨水排水、匯集道邊雨水及自然降雨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的，在于綜合運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理、結(jié)合生物滯留池的應(yīng)用，針對(duì)城市雨水管網(wǎng)末端河道岸邊雨水排水現(xiàn)狀，提供一種具有良好的凈化效果和景觀效果的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)，以直接減少?gòu)搅魅牒拥娘L(fēng)險(xiǎn)。
[0009]本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0010]一種用于處理河道岸邊雨水排水的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)，包括生態(tài)緩沖帶和生態(tài)滯留系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)是沿河堤路面迎河一側(cè)進(jìn)行修建，在河堤路面沿岸坡向下的垂直寬度0.5?0.Sm處設(shè)置有一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)，其坡度與原有岸邊坡度保持一致，其上種植草本植物；沿一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)向下依次設(shè)置有一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)、二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)、三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(19)及二級(jí)生態(tài)緩沖帶(6);三個(gè)層級(jí)的生態(tài)滯留系統(tǒng)呈同心半環(huán)形輻射狀，為溝渠式結(jié)構(gòu)，每個(gè)生態(tài)滯留系統(tǒng)的垂直寬度為0.6?0.9m，深度為0.7?1.1m ;第二級(jí)生態(tài)緩沖帶(6)與第一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)的配置及作用相同；
[0011]在一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)與一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的鄰界處設(shè)置有池壁A(2)，池壁A(2)為一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的前池壁；在一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)與二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)的鄰界處設(shè)置有池壁B (3)，池壁B (3)為一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的后池壁，也是二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)的前池壁；在二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)與三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(19)的鄰界處設(shè)置有池壁C (4)，池壁C (4)為二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)的后池壁，也是三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(19)的前池壁；在三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(19)與二級(jí)生態(tài)緩沖帶
(6)的鄰界處設(shè)置有池壁D(5)，池壁D(5)為三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(19)后池壁；二級(jí)生態(tài)緩沖帶(6)的另一端與河道原有砌石擋墻(7)相連接；在池壁A (2)、池壁B (3)、池壁C (4)、池壁D (5)的頂部設(shè)置有溢流口(15)；
[0012]所述三個(gè)層級(jí)的生態(tài)滯留系統(tǒng)內(nèi)由上至下均設(shè)置有種植土層(9)、填料層(10)和礫石層(11);該種植土層(9)為顆粒態(tài)的球形椰殼有機(jī)基質(zhì)，厚度為0.3?0.4m，其上種植有抗逆性好、管理粗放、植物根系發(fā)達(dá)植物；填料層(10)為滲透性較強(qiáng)、滲透系數(shù)不低于l(T5m/s的材料，厚度為0.3?0.4m ;爍石層(11)的爍石直徑為0.06?0.08m，爍石層的厚度為 0.25 ?0.35m ；
[0013]在一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的底部與池壁B(3)下部相鄰的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有堤岸雨水口(12)，堤岸雨水口(12)與系統(tǒng)外的河道、岸邊的雨水排水系統(tǒng)相連通；在堤岸雨水口
(12)的末端、一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的底部設(shè)置有簡(jiǎn)易助沉砂斜板(13)，以減少來(lái)水中的懸浮態(tài)顆粒物；助沉砂斜板(13)由池壁A(2)的底端起始，沿河堤坡面向下傾斜15?20°，其長(zhǎng)度是一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)底邊的一半；在一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)的底部及池壁B(3)的下部分別設(shè)置有多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16);所述的堤岸雨水口
(12)、沉砂調(diào)節(jié)裝置(13)、多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16)組成進(jìn)水系統(tǒng)。
[0014]多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16)共同組成多維滲水系統(tǒng)。
[0015]助沉砂斜板(13)，坡度與底邊相同，沿坡面向下傾斜15?20°，長(zhǎng)度是底邊的一半，在第一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)底部半環(huán)形設(shè)置。
[0016]2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理河道岸邊雨水排水的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)，其特征在于，所述的一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)上種植的草本植物為茶花、蔥蘭、麥冬、石楠球、狼尾草、珍珠繡線菊或者倭竹。
[0017]所述的三個(gè)層級(jí)的生態(tài)滯留系統(tǒng)上種植的抗逆性好、管理粗放、植物根系發(fā)達(dá)植物為水蔥、千屈菜、慈姑或者旱傘草。
[0018]所述的填料層(10)的滲透性較強(qiáng)、滲透系數(shù)不低于10_5m/s的材料為爐渣、火山巖或者陶粒。
[0019]所述池壁B、池壁C或者池壁D的溢流口(15)為3?5個(gè)，所述的多維滲水口 B(16)為8?16個(gè)。
[0020]本實(shí)用新型有益效果如下:
[0021](I)在原有河道岸邊上構(gòu)建本實(shí)用新型的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)，既能滿(mǎn)足排水凈化要求，又能利用滯留空間對(duì)雨水提供暫時(shí)的儲(chǔ)存來(lái)減緩雨水徑流直接排入受納水體的污染負(fù)荷。
[0022](2)河道岸邊排水口直接進(jìn)水方式適應(yīng)于正常情況的任何雨水水量和水質(zhì)，水質(zhì)凈化效果穩(wěn)定可靠。其中進(jìn)水系統(tǒng)可以起到緩沖消能、沉砂作用，減小排水對(duì)生態(tài)滯留系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0023](3)通過(guò)濾料截流、吸附，植物根系凈化雨水徑流污染，改善了入河徑流水質(zhì)。其中，雨水徑流中的多數(shù)懸浮顆粒污染物和部分溶解態(tài)污染物能到有效去除，亦可去除部分重金屬離子、病原體等。
[0024](4)該系統(tǒng)匯集路面徑流雨水、岸邊雨水口排水和直接降雨，采用同心半環(huán)形多層級(jí)輻射狀設(shè)計(jì)方案盡可能延長(zhǎng)雨水在系統(tǒng)內(nèi)水力停留時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)了多層級(jí)滯留、多維布水的概念。
[0025](5)充分與河道岸邊結(jié)合，具有良好的景觀效果，充分體現(xiàn)了生態(tài)建設(shè)理念。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型生態(tài)多維滯留系統(tǒng)的正視圖；
[0027]圖2為圖1的俯視圖；
[0028]圖3為圖1的左視斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為池壁B、池壁C、池壁D的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]本實(shí)用新型附圖標(biāo)記如下:
[0031]1---一級(jí)生態(tài)緩沖帶2---池壁A
[0032]3---池壁 B4---池壁 C、
[0033]5---池壁D6---二級(jí)生態(tài)緩沖帶、
[0034]7---河道原有砌石擋墻9---種植土層
[0035]10填料層11爍石層
[0036]12---堤岸雨水口13---助沉砂斜板
[0037]14---多維滲水口 A15---溢流口
[0038]16---多維滲水口 B17---一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)
[0039]18---二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng) 19---三層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，本實(shí)用新型采用常規(guī)的技術(shù)手段和常規(guī)原材料進(jìn)行實(shí)施。
[0041]參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)用新型的生態(tài)多維滯留系統(tǒng)是沿河堤路面迎河一側(cè)進(jìn)行修建，在河堤路面沿岸坡向下的垂直寬度0.5?0.Sm處設(shè)置有一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)，其坡度與原有岸邊坡度保持一致，其上種植草本植物，如茶花、蔥蘭、麥冬、石楠球、狼尾草、珍珠繡線菊、倭竹等。
[0042]參見(jiàn)圖3，沿一級(jí)生態(tài)緩沖帶(I)向下依次設(shè)置有一層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(17)、二層級(jí)生態(tài)滯留系統(tǒng)(18)、三層級(jí)生態(tài)滯留