CN104529067A - 一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，属于生态进化系统，包括斗沟、支沟、干沟、生态湿地、和沉砂池，若干斗沟均分别与支沟相连通，支沟与干沟的一端相连通，干沟的另一端与沉砂池相连通，干沟与生态湿地相连通。本发明的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，通过斗沟、支沟、干沟进行汇聚雨水，初期雨水在斗沟处汇流不多流速较慢，通过生态吸附带对初期雨水中的营养元素进行部分吸收；植物缓冲带减缓雨水径流对农田土壤及沟道的侵蚀，同时降低水流流速，便于初期雨水通过生态湿地吸收氮磷等营养元素和采用拦污栅拦截与沉砂池沉降进行净化，有效地阻截初期雨水污染物流入农村沟道。

Description

一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统
技术领域
本发明专利属于生态进化系统，具体涉及一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统。
背景技术
农业面源污染是导致目前水质环境恶化的主要原因之一，与点源污染相比，农业面源污染具有时空范围更广、受降雨径流等因素影响明显等特点。农业面源污染的产生主要是通过降雨径流过程将农田污染物带入到农村沟道，进而汇流入河造成的。因此通过阻截初期雨水污染物流入农村沟道对治理农村面源污染、治理生态水环境具有重要意义。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，使得初期雨水通过生态湿地吸收氮磷等营养元素和采用拦污栅拦截与沉砂池沉降进行净化，有效地阻截初期雨水污染物流入农村沟道。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，包括斗沟、支沟、干沟、生态湿地、和沉砂池，若干斗沟均分别与支沟相连通，支沟与干沟的一端相连通，干沟的另一端与沉砂池相连通，所述的干沟与生态湿地相连通。
在所述的干沟内侧设有生态吸附带，在支沟内设有植物缓冲带。
所述的生态湿地通过进水口和排水口分别与干沟相连通，在进水口处设有进水闸，在排水口处设有排水闸。
在所述的进水闸和排水闸之间的干沟内设有节制闸。
在所述的排水闸和沉砂池之间的干沟内设有拦污栅。
所述的斗沟并排设置在支沟的同一侧，所述的干沟设置在支沟的另一侧。
所述的沉砂池由上部鹅卵石和下部细沙组成。
所述的鹅卵石和细沙的每层厚度均不小于10cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，通过斗沟、支沟、干沟进行汇聚雨水，初期雨水在斗沟处汇流不多流速较慢，通过生态吸附带对初期雨水中的营养元素进行部分吸收；植物缓冲带减缓雨水径流对农田土壤及沟道的侵蚀，同时降低水流流速，便于初期雨水通过生态湿地吸收氮磷等营养元素和采用拦污栅拦截与沉砂池沉降进行净化，有效地阻截初期雨水污染物流入农村沟道；由于采用的是生态湿地进行净化，湿地可以调蓄一部分雨水，增加当地农业利用水源，提高水资源利用率。
附图说明
图1是阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统的示意图；
图2是沉砂池的纵剖面设计图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1~2所示，阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，包括斗沟1、生态吸附带2、支沟3、植物缓冲带4、干沟5、进水闸6、节制闸7、拦污栅8、生态池塘9、排水闸10和沉砂池11。
若干斗沟1均分别与支沟3相连通，支沟3与干沟5的一端相连通，干沟5的另一端与沉砂池11相连通，其中，干沟5与生态池塘9相连通。在干沟1内侧设有生态吸附带2，在支沟3内设有植物缓冲带4。生态池塘9通过进水口和排水口分别与干沟5相连通，在进水口处设有进水闸6，在排水口处设有排水闸10。在进水闸6和排水闸10之间的干沟5内设有节制闸7；在排水闸10和沉砂池11之间的干沟5内设有拦污栅8。
沉砂池11由上部鹅卵石12和下部细沙13组成。鹅卵石12和细沙13的每层厚度均不小于10cm。
其中，生态池塘9内养殖水类植物、浮叶植物或者藻类植物中的任意一种或者几种的组合，该水类植物选自荷花和千屈菜；浮叶植物选自睡莲和荇菜；生态池塘9的作用是用于分解农田农药、化肥等富营养元素等，因此不推荐里面养殖鱼虾等。微生物对于分解各种富营养元素及农田中其他杂物都有重要作用，因此要培养多种细菌真菌用于分解有机物，如噬纤维菌属、浮游球衣菌等好氧菌。池塘的大小主要由所服务的农田面积、当地的1日最大降雨量决定，同时不能小于10公顷农田对应于容积1000m3的池塘标准。
生态吸附带2由苔藓类植物及小型蕨类植物组成，包括青苔、葫芦藓、地钱等植物，苔藓类植物可以附着于沟道壁上，既能够吸附营养物质，又可以保护沟道减少冲刷；小型蕨类植物（高度为5~20cm）可以减缓水流流速，吸附富营养元素等。
植物缓冲带4主要由林毛蕨科等高度在20~50cm高的小型蕨类植物组成。植物缓冲带4的作用是减缓水流在支沟汇集到干沟时的流速，保证水流能够在生态池塘中有较多的时间进行处理。
工作过程：当下雨时，田间雨水通过排水管道流入斗沟1中，此时由于汇流较少，斗沟1中水流流速不大，通过生态吸附带2进行雨水的初期净化；在支沟3与干沟5交汇处通过植物缓冲带4对水流进行降速，既减缓了对沟道的冲刷，又可以对雨水中营养物质进行二次吸收净化；当雨量较小时，可开启进水闸6、关闭节制闸7，水流进入生态池塘9进行深度净化，当生态池塘9水量较多时开启排水闸10进行排水；当雨量较大、雨水较为湍急时，可同时开启进水闸6、节制闸7、排水闸10进行部分净化与排水。净化后的雨水通过拦污栅8对水流中枯枝败叶及塑料垃圾等进行拦截，经拦污栅8后的雨水进入沉砂池11对雨水中小颗粒进行沉降之后排出进入农村沟道，从而有效地阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道，进而污染河流等水环境。其中，沉砂池11进水端设置成流线型，便于水流扩散，且存在一定坡度，减缓水流对沉砂池11的冲刷，坡度设计可根据当地雨洪资料进行设计；沉砂池11主体下部铺设细沙13，上部铺设鹅卵石12，每层厚度均不小于10cm；沉砂池11的出水端与沟道连接处边墙为流线型，减少水流汇集对边墙的冲刷，同时设置成一定坡度，减小水流对沟道底部的冲刷。

Claims (8)

1.一种阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：包括斗沟（1）、支沟（3）、干沟（5）、生态湿地（9）、和沉砂池（11），若干斗沟（1）均分别与支沟（3）相连通，支沟（3）与干沟（5）的一端相连通，干沟（5）的另一端与沉砂池（11）相连通，所述的干沟（5）与生态湿地（9）相连通。
2.根据权利要求1所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：在所述的干沟（1）内侧设有生态吸附带（2），在支沟（3）内设有植物缓冲带（4）。
3.根据权利要求1所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：所述的生态湿地（9）通过进水口和排水口分别与干沟（5）相连通，在进水口处设有进水闸（6），在排水口处设有排水闸（10）。
4.根据权利要求3所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：在所述的进水闸（6）和排水闸（10）之间的干沟（5）内设有节制闸（7）。
5.根据权利要求3所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：在所述的排水闸（10）和沉砂池（11）之间的干沟（5）内设有拦污栅（8）。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：所述的斗沟（1）并排设置在支沟（3）的同一侧，所述的干沟（5）设置在支沟（3）的另一侧。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：所述的沉砂池（11）由上部鹅卵石（12）和下部细沙（13）组成。
8.根据权利要求7所述的阻截农田初期雨水污染物流入农村沟道的生态净化系统，其特征在于：所述的鹅卵石（12）和细沙（13）的每层厚度均不小于10cm。
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