斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统技术方案

本发明专利技术涉及对河流降雨径流面源污染物质具有截留净化效果的护岸组合系统。本发明专利技术在道路与岸坡相交处设置无砂砼路牙，在其交界处道路一侧设置集水槽，槽底铺设粗砂垫层，槽内填充碎石，槽顶以无砂砼密封，在岸坡迎水一侧依次铺设粗砂、不同厚度的碎石、生态砖，坡脚设置浆砌石挡土墙，岸坡上种植植物。解决了当降雨径流流量较大时，流经坡面时停留时间过短，污染物质无法得到有效去除，截留净化效果非常有限的缺陷。本发明专利技术通过集水槽、碎石层、植物的多层次系统，对于降雨径流流量较大时，径流一部分以渗流方式在碎石层中流动，另一部分溢流出以表面流方式在坡面流动，通过变渗径方式增加了径流在系统中的停留时间，对其截留净化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环境保护型河流护岸设施，特别涉及对以不同流量进入河流的降雨径流面源污染物质具有截留净化效果的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统。
技术介绍
随着我国城市化水平的发展进程加快，透水的面积比例越来越小，由暴雨径流产生的突发性的、冲击性强的城市面源污染已成为受纳水体水环境污染的主要来源之一。城市暴雨径流含有大量的污染物，初期径流产生的污染负荷远高于城市生活污水，降雨径流面源引起的水环境污染已成为当前城市水环境综合治理中亟待解决的主要问题之一。在本专利技术之前，现有对降雨径流面源污染具有截留净化效果的斜坡式生态护岸技术主要通过采用土工材料复合种植基、铁丝网与碎石复合种植基、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基以及生态砌块等适宜植物生长的生态材料对河流岸坡进行护坡，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净化降雨径流面源污染。但这些护岸技术仅对小流量的降雨径流面源污染具有一定的截留净化效果，当降雨径流流量较大时，流经坡面时停留时间过短，污染物质无法得到有效去除，截留净化效果非常有限。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述各种斜坡式河流护岸技术的各自缺陷，研制一种综合性效果佳的斜坡式河流护岸技术。本专利技术的技术方案是斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，在道路与岸坡相交处设置无砂砼路牙，在道路与岸坡交界处的道路一侧设置集水槽，为上宽下窄的直角梯形，其主要技术特征在于槽底铺设粗砂垫层，槽内填充碎石，槽顶以无砂砼密封；在岸坡迎水一侧依次铺设粗砂、不同厚度的碎石、生态砖，坡脚设置浆砌石挡土墙，岸坡上种植植物。本专利技术的优点和效果在于(1)符合河流护岸的主要形式一斜坡式，组合系统稳定，符合河流岸坡安全要求。(2)系统对降雨径流面源污染物质(悬浮物、氮、磷等)具有较好的截留净化效果。系统中种植对氮、磷元素具有较强吸收能力的植物，粗砂、碎石以及植物根系表面容易聚生微生物形成生物膜，通过物理吸附过滤、植物吸收、微生物降解等途径可以有效截留净化降雨径流面源中悬浮物、氮、磷等污染物质。(3)本专利技术具有良好的透水性，降雨径流渗流路径清楚，适用于对不同流量降雨径流面源的截留净化。通过在道路与岸坡交汇处设置路牙和集水槽，使得降雨径流流量沿坡面分布更加均匀。降雨径流沿坡面进入河流水体的过程中，当降雨径流流量较小时，径流以渗流的方式在碎石层中流动，经过物理吸附过滤、植物吸收、微生物降解等作用净化后进入河流；当降雨径流流量较大时，径流则一部分以渗流的方式在碎石层中流动，另一部分溢流出碎石层以表面流的方式在坡面流动，通过变渗径的方式增加了径流在系统中的停留时间，保证了大流量情况下系统对面源污染物质的截留净化效果。(4)河流中的水或地下补给水经过本专利技术时，通过上述过程也能得到相当程度的净化。(5)本专利技术在坡面种植绿色草本植物，美化了河流岸坡环境，形成优美绿色水岸景观。(6)本专利技术所述植物不仅截留面源污染物质，吸收氮、磷营养元素，而且还可产生一定的经济效益。(7)本专利技术工程投资较省，施工、维护方便，生态砖可以在产业上进行大批量生产，形成预制件。附图说明图1——本专利技术的断面示意图。图2——无砂砼生态砖结构示意图。具体实施例方式如图1、2所示，在河流的岸坡1与河底2相交处设置浆砌石挡土墙3，岸坡1迎水坡面夯实并在常水位以上1/2坡面处设置高5cm的挑流坎5，将坡面分成三段，从上至下依次抬高；坡面上首先铺设8cm厚的粗砂层4，然后按坡面从下至上的顺序依次分别在各段的粗砂层之上铺设10cm、15cm、20cm厚的碎石透水层6，其碎石直径为1.0～5.0cm，最后在碎石层之上铺设“8”字形无砂砼生态砖7；在岸坡1与道路8相交处道路8一侧开挖上底90cm、下底50cm、高40cm的直角梯形集水槽9，集水槽9底铺设8cm厚的粗砂垫层4，槽内填充直径1.0～5.0cm的碎石，槽顶以8cm厚的无砂砼10密封；在岸坡1与道路8相交处设置高10cm、厚10cm的无砂砼路牙11；在常水位以上坡面的生态砖7中种植根系发达、对氮、磷元素具有较强吸收能力的多年生耐淹性草本植物12，如狗牙根、高羊茅、结缕草等；在常水位以下坡面的生态砖7中以及河底2种植对氮、磷元素具有较强吸收能力的水生植物13，如苦草、金鱼藻、马来眼子菜等。形成了斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统。本专利技术系统中种植有对氮、磷元素具有较强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，通过物理吸附过滤、植物吸收、微生物降解等途径可以有效截留净化降雨径流面源中悬浮物、氮、磷等污染物质。当降雨径流面源污染物质从河流两岸流向河流时，首先是面源污染物质流入集水槽9，降雨径流流量沿岸坡1得到均匀分布，部分悬浮物质也得以截留；降雨径流均匀分布后沿岸坡1进入河流水体的过程中，当降雨径流流量较小时，径流以渗流的方式在碎石透水层6中流动，经过物理吸附过滤、植物吸收、微生物降解等作用净化后进入河流；当降雨径流流量较大时，由于挑流坎5的存在，从上向下，碎石透水层6厚度即截面由大变小，径流的渗流受到阻滞而部分溢出。因此，径流一部分以渗流的方式在碎石透水层6中流动，另一部分溢流出碎石透水层6以表面流的方式在岸坡1坡面流动，从而通过变渗径的方式增加了径流在系统中的停留时间，保证了大流量情况下系统对面源污染物质的截留净化效果。本专利技术的生态砖7可以在工厂里预制生产，然后在现场铺设即可，非常简单、方便。本专利技术中的集水槽9槽顶、路牙11采用无砂混凝土制成，既坚固又具有透水性。权利要求1.斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，在道路与岸坡相交处设置无砂砼路牙，在道路与岸坡交界处的道路一侧设置集水槽，为上宽下窄的直角梯形，其特征在于槽底铺设粗砂垫层，槽内填充碎石，槽顶以无砂砼密封；在岸坡迎水一侧依次铺设粗砂、不同厚度的碎石、生态砖，坡脚设置浆砌石挡土墙，岸坡上种植植物。2.根据权利要求1所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于在岸坡迎水一侧常水位以及常水位以上1/2坡面处分别设置的挑流坎，将坡面分成从上至下依次抬高的三段。3.根据权利要求1、2所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于在岸坡迎水一侧按坡脚至坡顶的顺序依次分别在各段坡面的粗砂层之上铺设10cm、15cm、20cm不同厚度的碎石，形成碎石透水层。4.根据权利要求1所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于在常水位以上坡面的生态砖中种植根系发达、对氮、磷元素具有较强吸收能力的多年生耐淹性草本植物。5.根据权利要求1所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于在常水位以下坡面的生态砖中、河底种植对氮、磷元素具有较强吸收能力的水生植物。6.根据权利要求1所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于坡面上铺设的生态砖为无砂砼生态砖。7.根据权利要求1所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于集水槽内碎石直径为1.0～5.0cm。8.根据权利要求3所述的斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，其特征在于坡面上铺设碎石透水层的碎石直径为1.0～5.0cm。9.根据权利要求6所述的斜坡式变渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
斜坡式变渗径面源截留净化生态护岸组合系统，在道路与岸坡相交处设置无砂砼路牙，在道路与岸坡交界处的道路一侧设置集水槽，为上宽下窄的直角梯形，其特征在于槽底铺设粗砂垫层，槽内填充碎石，槽顶以无砂砼密封；在岸坡迎水一侧依次铺设粗砂、不同厚度的碎石、生态砖，坡脚设置浆砌石挡土墙，岸坡上种植植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，王沛芳，王艳颖，侯俊，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]