一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统技术方案

一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，包括n级径流收集过滤装置和n个跌水传输管道，其中n≥2；径流收集过滤装置埋设在护坡下，径流收集过滤装置的形状为不规则半球体；跌水传输管道一端与径流收集过滤装置连接，另一端与下一级跌水传输管道连通，第n级跌水传输管道的一端与第n级径流收集过滤装置连接，另一端出水直接排入河湖中。本实用新型专利技术采用人工模拟自然跌水的方式通过对跌水、急流和增大氧和水体的接触面积达到快速复氧的目的，无需消耗任何能源，也不需要增加其他附属设备；本实用新型专利技术可适用于任何有坡度的护坡，灵活设置所需系统的数量，不受护坡坡度及长度限制；本实用新型专利技术可实现整体系统的简单化、自动化、无能耗、低维护。

A multi drop aeration function flow purifying slope protection system

A multi drop aeration function flow purifying slope protection system, including N and N runoff collection filter water transmission pipeline, wherein n = 2; the runoff collecting filtering device buried in the slope, the runoff collecting filtering device is in the shape of irregular hemisphere; water transmission pipeline and one end of the runoff collecting device is connected with the filter and the other end is communicated with the water transmission pipeline at a lower level, and the end of class n class n water transmission pipeline runoff collecting filter is connected, the other end of the effluent discharged directly into rivers and lakes. The utility model adopts the method of artificial water through the water, oxygen and water jet and increase the contact area to achieve rapid oxygen recovery, without consuming any energy, also do not need to add other ancillary equipment; the utility model can be applied to any slope of the slope, flexibly set the required system number from the slope and slope length limit; the utility model can realize the whole system is simple, automatic, no energy consumption, low maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统
本技术涉及一种护坡系统，更具体地说，它涉及一种具有多级跌水曝气功能，并能够对径流进行滞流净化的护坡系统。
技术介绍
水体中溶解氧的含量是反映水体污染状态的一个重要指标，受污染水体溶解氧浓度变化的过程反映了水体的自净过程。当水体中存在溶解氧时，水中的有机物往往为好氧菌所分解，使水中溶解氧含量下降，浓度低于饱和值，而水面大气中的氧就溶解到河水中，补充消耗掉的氧。如果有机物含量太多，溶解氧消耗太快，大气中的氧来不及供应，水体的溶解氧将会逐渐下降，乃至消耗殆尽，从而影响水生态系统的平衡。当水中的溶解氧耗尽之后水体就出现无氧状态，有机物的分解就从有氧分解转为无氧分解，水质就会恶化，甚至出现黑臭现象。此时，水生态系统已遭到严重破坏，无法自行恢复。由此可见，溶解氧在水体自净过程中起着非常重要的作用，并且水体的自净能力直接与曝气能力有关。河水中的溶解氧主要来源于大气复氧和水生植物的光合作用，其中大气复氧是水体溶解氧的主要来源。大气复氧是指空气中的氧溶于水中的气-液相传质过程，这一过程也可称为天然曝气。但是，如果单靠天然曝气作用，河水的自净过程将非常缓慢。而一条水流湍急、且带有许多急弯和跌水的河道，自净效率将能够提升10倍左右。产生这种差异的主要原因是急流道的快速充氧作用，即由于河道水流增加了紊动，从而改进了氧的传递和扩散。由此可知，只要增加水流的流动速度，就可以加速水体富养过程，从而改善水质。面源污染是河湖水质恶化的诱因之一，护坡上栽植植被能够滞流部分径流，并可以对径流中的污染物质起到过滤净化的作用，但是单纯的植物栽植对径流污染物的负荷较低，且污染负荷量饱和后就无法持续发挥滞流净化作用。因此，急需寻求一种技术手段，一方面提升护坡净化系统的污染物负荷量，另一方面能够使护坡净化系统持续发挥滞流净化作用。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种新型的具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，解决上述问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，包括n级径流收集过滤装置和n个跌水传输管道，其中n≥2；所述径流收集过滤装置埋设在护坡下，所述径流收集过滤装置的形状为不规则半球体；所述跌水传输管道一端与所述径流收集过滤装置连接，另一端与下一级跌水传输管道连通，第n级跌水传输管道的一端与第n级径流收集过滤装置连接，另一端出水直接排入河湖中。进一步的，所述每一级径流收集过滤装置的直径为250mm-350mm。进一步的，所述每一级径流收集过滤装置均自上而下设置植草毯、生物悬浮球填料层和开孔PVC板，在径流收集过滤装置一端设置有通气口；所述植草毯，厚度为20mm-30mm，相对于护坡呈内凹形；所述生物悬浮球填料层的材料为悬浮球填料，所述悬浮球填料由聚丙烯注塑而成，悬浮球填料分内外双层球体，外部为中空渔网状球体，内部为旋转球体；所述开孔PVC板材料为PVC，所述开孔PVC板形状呈半球面，所述开孔PVC板底部设置有至少2个跌水孔，跌水从所述跌水孔垂直落下时不接触跌水传输管道管壁；所述通气口为圆筒状结构，所述通气口的直径为40mm-50mm，所述通气口顶端开口处略高于护坡坡地，底端连通所述跌水传输管道，所述通气口包覆开孔土工格栅。进一步的，所述径流收集过滤装置中轴线的生物悬浮球填料层最厚，所述生物悬浮球填料层厚度为70mm-100mm。进一步的，所述跌水孔形状为倒锥形，上端孔径为3mm-4mm，底端孔径以1mm-2mm。进一步的，所述跌水传输管道，包括跌水管道与传输管道，跌水管道与传输管道的长度根据所在护坡具体的地形进行设计；所述跌水管道的设置方向为竖直方向，所述跌水管道的直径小于径流收集过滤装置；所述传输管道通过连接件与所述跌水管道连通，所述传输管道的直径小于所述跌水管道，所述传输管道的设置方向应与水平方向呈一定坡度向下。进一步的，所述跌水管道长度不超过2m，所述跌水管道的直径为200mm-250mm。进一步的，还包括植物滞留净化系统，所述植物滞留净化系统以草本植物和灌木植物相结合栽植而成。进一步的，所述草本植物设置在所述径流收集过滤系统前，所述灌木植物设置在护坡陡峭区域，其他区域随机种植草本植物和灌木植物。进一步的，所述植物滞流净化系统，还包括花卉，所述花卉随机种植在所述其他区域。本技术的有益效果可以总结如下：(1)本技术采用人工模拟自然跌水的方式通过对跌水、急流和增大氧和水体的接触面积达到快速复氧的目的，无需消耗任何能源，也不需要增加其他附属设备，并且可以24小时不间断进行；(2)多级跌水曝气净化系统的设置可适用于任何有坡度的护坡，灵活设置所需系统的数量，不受护坡坡度及长度限制；(3)避免了传统曝气方式中能耗高，曝气系统易堵塞，人工管理困难等劣势，构建完成后可实现整体系统的简单化、自动化、无能耗、低维护，在本曝气环节不需要任何人工干预，水流流经本装置自然复氧；(4)通过跌水管与传输管道不同管径的设置，保证了径流在跌水管道与传输管道内都能够保持较高的流速，提高了径流的曝气效果；(5)植物滞流净化系统与多级跌水曝气净化系统协同发挥处理作用，植物滞流净化系统能够起到初筛、滞留、防止多级跌水曝气净化系统堵塞等作用，多级跌水曝气净化系统则起到过滤、曝气、传输等作用，两者相辅相成；(6)本技术具有良好的景观效果，主要系统埋设于护坡内部，暴露在外部的均为景观性较好的配置植物，因此也具有景观用途；(7)本技术多级跌水曝气净化护坡系统，其生物悬浮球填料流动性好、易清洗、易更换，防堵塞，净化时效长。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术径流收集过滤装置的结构示意图。图3为本技术悬浮球的结构示意图。标号说明：1、径流收集过滤装置；11、植草毯；12、生物悬浮球填料层；13、开孔PVC板；14、跌水孔；15、通气口；16、防护网；17、第1级径流收集过滤装置；18、第n级径流收集过滤装置；2、跌水管道；21、跌水管道；22、传输管道；3、植物滞留净化系统；31、草本植物；32、灌木植物；33、花卉。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术结合护岸自然地形，埋设径流收集管道，并在管道口设置径流预处理装置，构建多级跌水曝气净化系统；栽植“灌、花、草”等多种植物，构建植物滞流净化系统。植物滞流净化系统在护坡表面及根系范围内发挥滞流、过滤作用，多级跌水曝气净化系统在护坡地下纵深发挥过滤、曝气作用。如图1所示的一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，包括n级径流收集过滤装置、n个跌水传输管道和植物滞流净化系统，其中n≥2；所述径流收集过滤装置埋设在护坡下，所述跌水传输管道一端与所述径流收集过滤装置连接，另一端与下一级跌水传输管道连通，第n级跌水传输管道的一端与第n级径流收集过滤装置连接，另一端出水直接排入河湖中。所述多级跌水曝气净化系统，包括径流收集过滤装置、跌水传输管道两部分。所述植物滞流净化系统，由草本植物、灌木、花卉按照一定原则栽植而成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，其特征在于：包括n级径流收集过滤装置和n个跌水传输管道，其中n≥2；所述径流收集过滤装置埋设在护坡下，所述径流收集过滤装置的形状为半球体；所述跌水传输管道一端与所述径流收集过滤装置连接，另一端与下一级跌水传输管道连通，第n级跌水传输管道的一端与第n级径流收集过滤装置连接，另一端出水直接排入河湖中。

【技术特征摘要】
1.一种具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，其特征在于：包括n级径流收集过滤装置和n个跌水传输管道，其中n≥2；所述径流收集过滤装置埋设在护坡下，所述径流收集过滤装置的形状为半球体；所述跌水传输管道一端与所述径流收集过滤装置连接，另一端与下一级跌水传输管道连通，第n级跌水传输管道的一端与第n级径流收集过滤装置连接，另一端出水直接排入河湖中。2.根据权利要求1所述的具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，其特征在于：所述每一级径流收集过滤装置的直径为250mm-350mm。3.根据权利要求2所述的具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，其特征在于：所述每一级径流收集过滤装置均自上而下设置植草毯、生物悬浮球填料层和开孔PVC板，在径流收集过滤装置一端设置有通气口；所述植草毯，厚度为20mm-30mm，相对于护坡呈内凹形；所述生物悬浮球填料层的材料为悬浮球填料，所述悬浮球填料由聚丙烯注塑而成，悬浮球填料分内外双层球体，外部为中空渔网状球体，内部为旋转球体；所述开孔PVC板材料为PVC，所述开孔PVC板形状呈半球面，所述开孔PVC板底部设置有至少2个跌水孔，跌水从所述跌水孔垂直落下时不接触跌水传输管道管壁；所述通气口为圆筒状结构，所述通气口的直径为40mm-50mm，所述通气口顶端开口处略高于护坡坡地，底端连通所述跌水传输管道，所述通气口包覆开孔土工格栅。4.根据权利要求3所述的具有多级跌水曝气功能的滞流净化护坡系统，其特征在于：所述径...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏凯，高彦波，高声远，佟镇，王婉清，曹大伟，徐志，郑冬宇，于田田，李远帆，王影，
申请(专利权)人：岭南新科生态科技研究院北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11