一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统技术方案

本实用新型专利技术属于生态环境工程技术领域的一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统。技术方案为：一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统设置在河流转弯的内凹处，包括沿水流方向依次设置的透水溢流坝、消能沉淀单元、复合湿地净化单元、生态涵养单元；河流复合湿地净化单元和河流生态涵养单元的末端分别设置第一排放单元和第二排放单元，水流通过河流第一排放单元和河流第二排放单元回流至河流；河流透水溢流坝位于河流生态调蓄系统与河流连接的入口。其有利于削减洪峰，调蓄洪水，减轻区域防洪压力，同时显著降低洪水中的泥沙量和颗粒态污染物及氮、磷等营养盐含量，维持河流的生态基流，确保区域防汛排涝安全。

A flood ecological regulation and storage system for mountain rivers

【技术实现步骤摘要】
一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统
本技术属于生态环境工程
，具体涉及一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统。
技术介绍
山溪性河流具有坡陡流急、峰高量大、陡涨陡落、丰枯变化大的特点，且普遍存在行洪能力不足的问题。当发生降雨时，河流易在短时间内形成洪水，洪水可能对河流的堤防、构筑物等造成损毁从而引发决堤的风险，而且裹挟着大量泥沙、垃圾、污染物等物质，严重影响河流水生态和水环境。长期以来，加高加固堤防、修建水库和水闸、构建蓄滞洪区等成为削峰调洪的主要手段。这些技术措施对洪水资源化、生态化的治理针对性不强，存在一定的不足。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统。其有利于削减洪峰，调蓄洪水，减轻区域防洪压力，同时显著降低洪水中的泥沙量和颗粒态污染物及氮、磷等营养盐含量，维持河流的生态基流，确保区域防汛排涝安全。本技术的技术方案为：一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统设置在河流转弯的内凹处，包括沿水流方向依次设置的透水溢流坝、消能沉淀单元、复合湿地净化单元、生态涵养单元；复合湿地净化单元和生态涵养单元的末端分别设置第一排放单元和第二排放单元，水流通过第一排放单元和第二排放单元回流至河流；透水溢流坝位于生态调蓄系统与河流连接的入口；消能沉淀单元包括生物净化装置；复合湿地净化单元内种植水生植物形成湿地环境；生态涵养单元包括生态岛和水源涵养区。基于上述技术特征：透水溢流坝包括坝体、生态石笼、流态控制装置和自然富氧区；生态石笼位于透水溢流坝的坝体的上部，生态石笼的底部位于常水位附近；流态控制装置设置在生态石笼上面；自然富氧区位于坝体的后部，且与流态控制装置向下顺接。基于上述技术特征：流态控制装置为块石堆砌形成的石堆，自然富氧区为坡面上的凹突状石壁。基于上述技术特征：在流态控制装置前设置有格栅。基于上述技术特征：消能沉淀单元中沿水流方向依次设置生物净化装置、配水渠，配水渠中的水流入复合湿地净化单元；配水渠的进水和出水两端分别设置有配水渠水闸。基于上述技术特征：复合湿地净化单元包括配水池、挺水植物种植区和收集渠；从消能沉淀单元中流入的水首先进入配水池后流入挺水植物种植区；挺水植物种植区内设置若干二次配水渠，二次配水渠内种植沉水植物；水流最后进入位于复合湿地净化单元最外围的收集渠。基于上述技术特征：第一排放单元为收集渠与河流的连接通道，第一排放单元上设置第一水闸和第一放空设施。基于上述技术特征：生态涵养单元中的生态岛被水源涵养区包围。基于上述技术特征：第二排放单元为水源涵养区与河流的连接通道，第二排放单元上设置第二水闸和第二放空设施。本技术的有益效果为：可以模块化运行，且具有布局合理、自然做功、调蓄效果好的特点，可用于处理15mm以上降雨产生的河流洪水，分流河流内洪水，减轻区域防洪压力，削减洪水裹挟的颗粒态污染物、营养盐和有机物等，调蓄和净化雨洪，并使其资源化。各个单元具有以下功能和优点：(1)透水溢流坝透水溢流坝是生态调蓄系统的入口，具有以下功能和优点：①拦截洪水中裹挟的碎石、生产生活废弃物、植物残体等杂物；②调节洪水流态，降低洪水流速，保证系统安全，避免流速波动过大，影响系统后续处理效果；③自然富氧，增加水体溶解氧含量，便于后续降解水体中营养盐；④洪水自流进入本生态调蓄系统，自动调节水量，减轻区域防洪压力。(2)消能沉淀单元消能沉淀单元是生态调蓄系统的前置单元，具有以下功能和优点：①进一步减缓水体流速，降低水体冲击力，达到消能的目的；②沉降大颗粒泥沙，提高水体透明度；③利用生物净化装置中的生物绳吸附、拦截、过滤水体中处于悬浮状态的颗粒态污染物；④利用生物净化装置中附着的微生物吸附、吸收和降解水体中的有机物、N、P等污染物；⑤对后续的处理单元起缓冲调节作用。(3)复合湿地净化单元①通过二次配水渠中的沉水植物，吸附拦截水中的悬浮物，进一步提高水体透明度，吸收水中营养盐并降解水中部分有机物；②通过不同生长节律的种植于挺水植物种植区的挺水植物和二次配水渠中沉水植物的合理配置，提高生态系统净化功能的有效性、稳定性及持续性；③挺水植物种植区为挺水植物生长和微生物附着提供适宜的生境，营造适宜微生物生长的生境条件，利用微生物吸附、吸收和降解水中营养物质和有机物；④复合湿地内由二次配水渠形成的纵横交错的沟渠、五彩斑斓的植物和依势而建的湿地内部开通的道路或栈道，营造出具有浓郁湿地特色的景观。(4)生态涵养单元①可利用生物操纵技术和水生态系统，维持水体水质，有效防止水体富营养化；②通过调节本单元库容，保障区域防汛排涝安全；③水源涵养区内蓄存净化后的洪水资源，改善区域微气候。(5)排放单元①通过水闸调节出水流量，维持河流生态基流；②通过调节水闸和放空设施调节系统水量，及时应对多变的气象条件。(6)整个生态调蓄系统洪水经过透水溢流坝和消能沉淀单元得到初步净化和消能降速，其透明度显著提高、流态趋于合理；经过复合湿地净化单元进一步净化，水体中氮、磷等营养盐及有机物浓度进一步降低；净化后的洪水进入生态涵养单元，利用水生态系统维持水体水质，最终通过第一排放单元和第二排放单元，进入河流，维持生态基流，确保区域防汛排涝安全。附图说明图1为本技术的平面布置示意图。图2为本技术的透水溢流坝断面布置示意图。图3为本技术的生态石笼大样图。图4为本技术的消能沉淀单元断面图。图5为本技术的复合湿地净化单元断面图。图6为本技术的生态涵养单元断面图。图1、图2、图4、图5中所示的箭头为水流方向。标号说明1生态石笼2格栅3流态控制装置4自然富氧区5面板6隔板7底板8生物净化框架9扎丝10固定网片11中心绳12吸附纤维13框架固定件14配水渠水闸15配水渠16收集渠17挺水植物种植区18二次配水渠19沉水植物20挺水植物21配水池22乔木23地被植物24灌木25生态岛26水源涵养区27河流28透水溢流坝29消能沉淀单元30复合湿地净化单元31生态涵养单元32第一排放单元33第二排放单元A常水位具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统，其特征在于：所述生态调蓄系统设置在河流(27)转弯的内凹处，包括沿水流方向依次设置的透水溢流坝(28)、消能沉淀单元(29)、复合湿地净化单元(30)、生态涵养单元(31)；所述复合湿地净化单元(30)和所述生态涵养单元(31)的末端分别设置第一排放单元(32)和第二排放单元(33)，水流通过所述第一排放单元(32)和所述第二排放单元(33)回流至所述河流(27)；所述透水溢流坝(28)位于所述生态调蓄系统与所述河流(27)连接的入口；所述消能沉淀单元(29)包括生物净化装置；所述复合湿地净化单元(30)内种植水生植物形成湿地环境；所述生态涵养单元(31)包括生态岛(25)和水源涵养区(26)。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统，其特征在于：所述生态调蓄系统设置在河流(27)转弯的内凹处，包括沿水流方向依次设置的透水溢流坝(28)、消能沉淀单元(29)、复合湿地净化单元(30)、生态涵养单元(31)；所述复合湿地净化单元(30)和所述生态涵养单元(31)的末端分别设置第一排放单元(32)和第二排放单元(33)，水流通过所述第一排放单元(32)和所述第二排放单元(33)回流至所述河流(27)；所述透水溢流坝(28)位于所述生态调蓄系统与所述河流(27)连接的入口；所述消能沉淀单元(29)包括生物净化装置；所述复合湿地净化单元(30)内种植水生植物形成湿地环境；所述生态涵养单元(31)包括生态岛(25)和水源涵养区(26)。


2.根据权利要求1所述的一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统，其特征在于：所述透水溢流坝包括坝体、生态石笼(1)、流态控制装置(3)和自然富氧区(4)；所述生态石笼(1)位于所述透水溢流坝的所述坝体的上部，所述生态石笼(1)的底部位于常水位附近；所述流态控制装置(3)设置在所述生态石笼(1)上面；所述自然富氧区(4)位于所述坝体的后部，且与所述流态控制装置(3)向下顺接。


3.根据权利要求2所述的所述的一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统，其特征在于：所述流态控制装置(3)为块石堆砌形成的石堆，所述自然富氧区(4)为坡面上的凹突状石壁。


4.根据权利要求3所述的所述的一种针对山溪性河流洪水生态调蓄系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，陈煜权，钟小香，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31