CN104787896A - 一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统 - Google Patents

一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,包括一块建设在驳岸后侧的景观湿地,景观湿地的后方依次建设有挡墙和围墙,挡墙和围墙之间的空隙构成一配水沟,挡墙的上部为不透水的实心墙,下部为带有孔洞的导流墙,景观湿地下方埋设有一水管,水管进水口的高度高于水管出水口的高度,水管的进水口穿过实心墙与配水沟连通,水管的出水口穿过驳岸与河道连通,驳岸与景观湿地之间设有一可升降的挡板。本发明将河道的水质净化与岸边绿化相结合,通过风浪或水位波动促进湿地与河道的水体交换,无需能耗,为被动式无动力的运行方式,管理简便,持久稳定,尤其适用于已建有石驳岸,水面开阔,可形成较大水浪的河道、湖塘及景观水体。

Description

一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统
技术领域
本发明属于河流综合整治技术领域,具体涉及一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统。
背景技术
多年来,水利工程以防洪抗旱、河岸安全、营造整齐划一的驳岸为主要目标,对河道、湖塘进行了大范围的硬化石驳岸建设,使水陆交错带能为多种水生生物提供良好生长环境、具有重要绿化、生态和水质净化功能的滩涂消失殆尽,水体自净能力大大降低,即使在没有点源污染物排入的城市景观湖塘,也常常呈现浑浊的水体景观和较差的水质。
 城市绿化与河道、湖塘水利工程规划与建设各自独立,一方面,通过石驳岸建设使水陆交错带具有绿化等多种功能的滩涂消失殆尽,另一方面,城市绿化建设却利用原有滩涂地块,在城市河道、湖塘等硬化石驳岸边建造了一定面积的陆地绿化工程。尽管生硬的河道、湖塘边具有了绿化景观,但陆地绿化的功能远远低于同等占地程度的滩涂湿地,造成水陆隔绝、水体自净能力低下、水体生态景观恶化等多种弊端。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,沟通水陆之间的联系,使滨河陆地绿化地块发挥更多功能,本发明旨在提供一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
    一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,包括一块建设在驳岸后侧的景观湿地,所述景观湿地的后方依次建设有挡墙和围墙,所述挡墙和所述围墙之间的空隙构成一条配水沟,所述挡墙的上部为不透水的实心墙,所述挡墙的下部为带有孔洞的导流墙,所述景观湿地下方埋设有一根倾斜的水管,所述水管进水口的高度高于所述水管出水口的高度,所述水管的进水口穿过所述实心墙与所述配水沟连通,所述水管的出水口穿过所述驳岸与河道连通,所述驳岸与所述景观湿地之间设置有一块可升降的挡板。
进一步的,所述驳岸的顶面与所述河道常水位齐平,所述景观湿地的顶面低于所述驳岸顶面5-10cm,所述挡板始终高于所述河道水面3-5cm。
进一步的,所述配水沟的底部设置有一个积泥池,所述积泥池位于所述水管进水口的正下方,所述配水沟的底面逐渐由两其端向所述积泥池倾斜。
进一步的,所述水管为直径30-40cm的PVC管、水泥管或金属管。
进一步的,所述挡墙和所述围墙的顶面均高出所述河道常水位50-80cm。
进一步的,所述景观湿地的深度为80-100cm,所述景观湿地布设有由直径40-60mm的大砾石、直径10-20mm的小砾石和直径2-5mm的石英砂组成的基质材料,所述基质材料中种植有挺水植物。
 本发明的工作原理包括以下步骤:
    (1)利用河道水浪的作用,河道上层的富氧河水翻越挡板涌入景观湿地中,可升降的挡板始终高于河道常水位,以保证进入景观湿地的河水不会直接回流入河道;
(2)河水涌入景观湿地导致湿地水位上升,高于河道水位的水下行流经湿地,河水得到净化,经净化后的河水由挡墙下部的导流墙流入配水沟;
   (3)随之配水沟内水位的上升,配水沟上部的水从进水口流入水管,由于水管的倾斜设计,配水沟上部经湿地净化和复氧的水体经出水口流回河道下层,实现自动净化河道水质、促使河道上下层水体交换、增加河道下层水体溶氧的多种功能;
(4)湿地内脱落的生物膜污泥随着河水流入配水沟,沉降下来的生物膜污泥由于配水沟的斜坡沉积在积泥池中。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明将河道、湖塘的水质净化与岸边绿化相结合,将建有硬质化驳岸的河道、湖塘边的陆地绿化地块改建成人工景观湿地,不但保留了陆地绿化原有的景观绿化作用,又具有了净化水体、截留入河面源污染、为多种水生生物提供栖息地、增加生物多样性等功能,使河道、湖塘边有限的景观绿地具有更多的功能。本发明通过风浪或水位波动促进湿地与河道、湖塘中水体的交换,无需能耗,为被动式无动力的运行方式,管理简便,持久稳定,尤其适用于已建有石驳岸,水面开阔、可形成较大水浪的河道、湖塘及景观水体。
本发明将河道的水质净化与岸边绿化相结合,通过水浪的作用,将河水引入湿地,促进湿地与河道中水体的交换;通过倾斜的出水管,促进河道表层与深层水体的交换,不但保留了陆地绿化原有的景观绿化作用,又具有河道、湖塘水体的净化功能,本发明无需能耗,为被动式无动力运行,管理简便,持久稳定。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明截面的水流方向和结构示意图;
图2为本发明俯视的水流方向和结构示意图;
图3为本发明挡墙与配水沟的结构示意图。
图中标号说明:1、河道;2、驳岸;3、景观湿地;4、围墙;5、挡墙;6、配水沟;7、水管;8、挡板;9、积泥池;501、实心墙导流墙;502、导流墙。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
参见图1-3所示,一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,包括一块建设在驳岸2后侧的景观湿地3,所述景观湿地3的后方依次建设有挡墙5和围墙4,所述挡墙5和所述围墙4之间的空隙构成一条配水沟6,所述挡墙5的上部为不透水的实心墙501,所述挡墙5的下部为带有孔洞的导流墙502,所述景观湿地3下方埋设有一根倾斜的水管7,所述水管7进水口的高度高于所述水管7出水口的高度,所述水管7的进水口穿过所述实心墙501与所述配水沟6连通,所述水管7的出水口穿过所述驳岸2与河道1连通,所述驳岸2与所述景观湿地3之间设置有一块可升降的挡板8。
进一步的,所述驳岸2的顶面与所述河道1常水位齐平,所述景观湿地3的顶面低于所述驳岸2顶面5-10cm,所述挡板8始终高于所述河道1水面3-5cm。
进一步的,所述配水沟6的底部设置有一个积泥池9,所述积泥池9位于所述水管7进水口的正下方,所述配水沟6的底面逐渐由两其端向所述积泥池9倾斜。
进一步的,所述水管7为直径30-40cm的PVC管、水泥管或金属管。
进一步的,所述挡墙5和所述围墙4的顶面均高出所述河道1常水位50-80cm。
    进一步的,所述景观湿地3的深度为80-100cm,所述景观湿地3布设有由直径40-60mm的大砾石、直径10-20mm的小砾石和直径2-5mm的石英砂组成的基质材料,所述基质材料中种植有挺水植物。
    本发明的工作原理包括以下步骤:
   (1)利用河道水浪的作用,河道上层的富氧河水翻越挡板涌入景观湿地中,可升降的挡板始终高于河道常水位,以保证进入景观湿地的河水不会直接回流入河道;
(2)河水涌入景观湿地导致湿地水位上升,高于河道水位的水下行流经湿地,河水得到净化,经净化后的河水由挡墙下部的导流墙流入配水沟;
   (3)随之配水沟内水位的上升,配水沟上部的水从进水口流入水管,由于水管的倾斜设计,配水沟上部经湿地净化和复氧的水体经出水口流回河道下层,实现自动净化河道水质、促使河道上下层水体交换、增加河道下层水体溶氧的多种功能;
(4)湿地内脱落的生物膜污泥随着河水流入配水沟,沉降下来的生物膜污泥由于配水沟的斜坡沉积在积泥池中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:包括一块建设在驳岸(2)后侧的景观湿地(3),所述景观湿地(3)的后方依次建设有挡墙(5)和围墙(4),所述挡墙(5)和所述围墙(4)之间的空隙构成一条配水沟(6),所述挡墙(5)的上部为不透水的实心墙(501),所述挡墙(5)的下部为带有孔洞的导流墙(502),所述景观湿地(3)下方埋设有一根倾斜的水管(7),所述水管(7)进水口的高度高于所述水管(7)出水口的高度,所述水管(7)的进水口穿过所述实心墙(501)与所述配水沟(6)连通,所述水管(7)的出水口穿过所述驳岸(2)与河道(1)连通,所述驳岸(2)与所述景观湿地(3)之间设置有一块可升降的挡板(8)。
2.根据权利要求1所述的无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:所述驳岸(2)的顶面与所述河道(1)常水位齐平,所述景观湿地(3)的顶面低于所述驳岸(2)顶面5-10cm,所述挡板(8)始终高于所述河道(1)水面3-5cm。
3.根据权利要求1所述的无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:所述配水沟(6)的底部设置有一个积泥池(9),所述积泥池(9)位于所述水管(7)进水口的正下方,所述配水沟(6)的底面逐渐由两其端向所述积泥池(9)倾斜。
4.根据权利要求1所述的无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:所述水管(7)为直径30-40cm的PVC管、水泥管或金属管。
5.根据权利要求1所述的无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:所述挡墙(5)和所述围墙(4)的顶面均高出所述河道(1)常水位50-80cm。
6.根据权利要求1所述的无动力下行流河岸人工湿地水质净化系统,其特征在于:所述景观湿地(3)的深度为80-100cm,所述景观湿地(3)布设有由直径40-60mm的大砾石、直径10-20mm的小砾石和直径2-5mm的石英砂组成的基质材料,所述基质材料中种植有挺水植物。
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