CN108166448A - 治理河岸面源污染的护岸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种治理河岸面源污染的护岸，包括设置在回填土层上的防渗层，防渗层上设有排水沟和雨水处理单元，雨水处理单元位于排水沟和河道之间；排水沟内设有与河道连通的分流装置，排水沟的底部设有第一砾石层，第一砾石层位于防渗层的上方；雨水处理单元包括位于防渗层上方的过滤层，过滤层上方设有耕植土层，过滤层与第一砾石层抵接，过滤层内设有布水管，布水管延伸进第一砾石层内；雨水处理单元的下游设有集水装置，集水装置上设有多根将水排向河道的出水管，还包括导梁结构，所述导梁结构的下方设有支撑板桩，所述支撑板桩的下部插设在所述河道内。本发明应用范围广，受力性能好，施工速度快、工期短。

Description

治理河岸面源污染的护岸

技术领域

本发明涉及一种护岸，特别是涉及一种治理河岸面源污染的护岸。

背景技术

传统的河道护岸结构主要以维护岸坡的稳定性为设计原则，强调趋利避害，特别是安全性这一基本功能。其结构形式多为单一的浆砌石、钢筋混凝土直立式挡土墙、干砌块石或预制混凝土块体护坡等，有些甚至是全断面衬砌。这些传统的硬质护岸结构形式，在保持岸坡结构稳定性、防止水土流失等方面具有明显优势，但对河道两岸面源污染的控制没有明显效果，此外，传统护岸施工时，大多不能水上施工，需设置临时围堰挡水，临时费用较高。随着点源污染的逐步控制，面源污染成为影响河道水质的关键因素，而传统护岸形式无法消纳或拦截面源污染，特别是初期雨水形成的面源污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种治理河岸面源污染的护岸，以克服现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种治理河岸面源污染的护岸，设置于河道岸边，岸边设有回填土层，包括设置在所述回填土层上的防渗层，所述防渗层上设有排水沟和雨水处理单元，所述雨水处理单元位于所述排水沟和所述河道之间；所述排水沟内设有分流装置，所述分流装置与河道连通，所述排水沟的底部设有第一砾石层，所述第一砾石层位于所述防渗层的上方；所述雨水处理单元包括位于所述防渗层上方的过滤层，所述过滤层上方设有耕植土层，所述过滤层与所述第一砾石层抵接，所述过滤层内设有布水管，所述布水管延伸进所述第一砾石层内；所述雨水处理单元的下游设有集水装置，所述集水装置上设有多根将水排向河道的出水管；还包括固定所述集水装置的导梁结构，所述导梁结构的下方设有支撑板桩，所述支撑板桩的下部插设在所述河道内。

优选地，所述分流装置包括排水管，所述排水管从所述排水沟伸入进回填土层中，并水平延伸至所述河道内。

优选地，所述排水管的进水口的外周壁上设有多个进水孔，且进水口上套有滤网。

优选地，所述集水装置包括集水井，所述集水井的上方开口处设有渗水顶板，所述集水装置还包括设在所述渗水顶板上方的第二砾石层，所述第二砾石层与所述过滤层抵接，所述出水管设置在靠近第二砾石层侧边底部的位置，且所述出水管的出水口伸入所述河道内。

优选地，所述第二砾石层上种植有藤本植物。

优选地，所述过滤层由多孔吸附材料制成。

优选地，所述耕植土层上种植有植物群落。

优选地，所述第一砾石层上种植有湿生植物。

如上所述，本发明涉及的治理河岸面源污染的护岸，具有以下有益效果：污染物含量最高的初期雨水经过排水沟、雨水处理单元得到净化处理；处理后的雨水经过集水装置实现雨水资源化，超过需求的雨水自流进入河道；水量大，污染物浓度低的径流通过分流装置进入河道。本发明应用范围广，受力性能好，施工速度快、工期短。

附图说明

图1为本发明的平面布置示意图。

图2为本发明的断面布置示意图。

图3为本发明的雨水利用单元详图。

图4为本发明的分流装置详图。

图5为本发明的桩位布置示意图。

图6为图5中A处的放大图。

元件标号说明

1 河道

2 防渗层

3 排水沟

31 分流装置

311 排水管

312 进水孔

313 滤网

32 第一砾石层

321 湿生植物

4 雨水处理单元

41 过滤层

42 耕植土层

421 植物群落

43 布水管

5 集水装置

51 出水管

52 集水井

53 渗水顶板

54 第二砾石层

541 藤本植物

6 导梁结构

61 支撑板桩

611 连接臂

612 连接部

613 凸起

614 嵌入槽

7 地面

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图6所示，本发明提供一种治理河岸面源污染的护岸，设置于河道1岸边，岸边设有回填土层，包括设置在所述回填土层上的防渗层2，所述防渗层2用于阻断地下水与雨水的交换。所述防渗层2上设有排水沟3，所述排水沟3内设有分流装置31，所述分流装置31与河道1连通，所述排水沟3的底部设有第一砾石层32，第一砾石层32为级配砾石层，所述第一砾石层32位于所述防渗层2的上方，所述第一砾石层32上可设有水土保持毯，在水土保持毯上种植有湿生植物321。湿生植物321为根系发达、适生性强、生物量大、株型优美的植物，如灯芯草、美人蕉和芦苇。分流装置31的尺寸根据当地暴雨强度公式和排水沟汇水面积确定。水土保持毯的规格根据抗剪强度计算公式和冲刷强度计算公式确定。第一砾石层32为植物生长提供载体，由粒径大小不一的砾石组成，砾石的粒径自上而下依次增大。

如图1和2所示，所述防渗层2上设有雨水处理单元4，所述雨水处理单元4位于所述排水沟3与所述河道1之间，所述雨水处理单元4包括位于所述防渗层2上方的过滤层41，优选地，所述过滤层41由多孔吸附材料制成，多孔吸附材料7可由改性沸石组成。所述过滤层41与所述第一砾石层32抵接，所述过滤层41内设有布水管43，所述布水管43延伸进所述第一砾石层32内，布水管网43分布于过滤层41中，由干管和支管组成，一般选用PVC管，管径可根据排水沟的尺寸确定，布设密度以利于均匀配水为宜，布水管网43中的支管为穿孔管，孔径和密度以利于均匀配水和不易堵塞为宜，一般推荐近干管端孔小、孔疏，远端孔大、孔密。优选地，所述过滤层41上方设有耕植土层42，所述耕植土层42上种植有植物群落421，植物群落421由乔灌草合理搭配而成，如香樟、垂柳+红花檵木、六月雪+麦冬、狗牙根，耕植土层42为植物群落421内的植物提供生长载体。耕植土层42的顶部可有两个相交的斜面，左侧的斜面朝向河道倾斜，利于雨水流动，右侧的斜面可朝向排水沟3倾斜，且倾斜角度较小，利于雨水向排水沟3汇流。

如图2和图3所示，所述雨水处理单元4的下游设有集水装置5，所述集水装置5上设有多根将水排向河道1的出水管51，本发明还包括固定所述集水装置5的导梁结构6，所述导梁结构6的下方设有支撑板桩61，所述支撑板桩61的下部插设在所述河道1内。优选地，所述集水装置5包括集水井52，集水井52的井壁和底座为护岸基础的一部分，所述集水井52的上方开口处设有透水材料制成的渗水顶板53，所述集水装置5还包括设在所述渗水顶板53上方的第二砾石层54，所述第二砾石层54与所述过滤层41抵接，所述出水管51设置在靠近第二砾石层54侧边底部的位置，且所述出水管51的出水口伸入所述河道1内。集水井53规格可根据室外排水设计规范计算确定，出水管51的规格和材质无特别要求，以利于过量雨水排出为宜。优选地，所述第二砾石层54上种植有藤本植物541，藤本植物541为云南黄馨、常青藤等对基质要求不严的植物

如图2和图4所示，优选地，所述分流装置31包括排水管311，所述排水管311从所述排水沟3伸入进回填土层中，并水平延伸至所述河道1内，所述排水管311的进水口的外周壁上设有多个进水孔312，且进水口上套有滤网313。超过20mm的降雨径流经分流装置的滤网313和进水孔312进入排水管311中，然后穿越护岸基础进入河道1。排水管311的规格可根据当地暴雨强度公式和排水沟面积确定，并顺水体受纳方向设置坡度，坡度数值可根据室外排水设计规范确定。

本发明河道两岸在降雨过程中产生的地表径流，首先经过排水沟，拦截颗粒物，降低径流流速，进行自动分流，分别进入雨水处理单元和分流装置；进入雨水处理单元后，其颗粒态污染物和氮、磷、有机物等被拦截和削减，净化后的雨水进入集水装置；集水装置将经处理后的雨水，用于护岸坡脚植物生长的正常需水，超出需要的部分穿过护岸基础自流进入河道；进入集水装置的雨水为初雨过后的雨水，这些雨水污染物含量较低，经过穿越护岸基础的管网排入河道。

本发明可以模块化运行，且具有成型时间短、布局合理、水上施工、临时工程少的特点，可用于处理不同雨型产生的地表径流和不宜干河或设临时围堰挡水的河道，满足河道防汛排涝、通航等要求，降低河道两岸地表径流对河道水体的污染，并使初期雨水资源化。本发明各个单元还具有以下功能和优点：

1、排水沟

排水沟是海绵型护岸的重要单元，具有以下功能和优点：

①拦截地表径流中裹挟的碎石、植物残体、颗粒态污染物等，初步净化初期雨水；

②降低径流流速，调节径流流态，避免流速波动过大，影响处理效果；

③自动分流雨水，水量小、污染物浓度高的初期雨水经过初步处理进入雨水处理单元，水量大、污染物浓度低的径流通过分流装置进入河道。

2、雨水处理单元

①本单元利用多孔吸附净化材料制成的过滤层41吸附、拦截、过滤雨水中不易自然沉淀的颗粒态污染物；

②本单元利用多孔吸附净化材料和微生物制成的过滤层41吸附、吸收和降解雨水中的有机物、N、P等污染物。

3、集水装置

①经过雨水处理单元净化后的雨水，进入集水装置后可以实现雨水资源化利用；

②进入集水装置后的雨水，超过植物正常生长所需要的部分可以自流进入河道；

③可以减轻面源污染对河道水体的污染；

④能够遮挡硬质挡墙，美化护岸。

4、分流装置

地表径流中所含污染物浓度相对较低，但流量较大的径流，经过分流装置的31的排水管311，进入河道1，实现雨水的快速排放，避免河道1两岸出现积涝的情况。

5、护岸基础

①可以水上施工，不用设临时围堰，节省工程投资；

②受施工环境条件限制较少，施工方便快捷，工期较短；

③整体性和安全稳定性高，受力性能好；

④抗冲刷能力强，消浪、抗船行波效果明显；

⑤后期的维护非常方便和简单。

排水沟3、分流装置31一般可根据当地暴雨强度公式和护岸陆域面积的要求按20mm降雨产生的径流量控制，20mm降雨产生的径流一般是污染物浓度最高的区段，此后污染物浓度相对较低。20mm以后产生径流量进入分流装置31。本发明作业时，污染物含量最高的初期雨水经过排水沟、雨水处理单元得到净化处理；处理后的雨水经过集水装置实现雨水资源化，超过需求的雨水自流进入河道；水量大，污染物浓度低的径流通过分流装置进入河道；护岸基础应用范围广，受力性能好，施工速度快、工期短。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种治理河岸面源污染的护岸，设置于河道(1)岸边，岸边设有回填土层，其特征在于，包括设置在所述回填土层上的防渗层(2)，所述防渗层(2)上设有排水沟(3)和雨水处理单元(4)，所述雨水处理单元(4)位于所述排水沟(3)和所述河道(1)之间；所述排水沟(3)内设有分流装置(31)，所述分流装置(31)与河道(1)连通，所述排水沟(3)的底部设有第一砾石层(32)，所述第一砾石层(32)位于所述防渗层(2)的上方；所述雨水处理单元(4)包括位于所述防渗层(2)上方的过滤层(41)，所述过滤层(41)上方设有耕植土层(42)，所述过滤层(41)与所述第一砾石层(32)抵接，所述过滤层(41)内设有布水管(43)，所述布水管(43)延伸进所述第一砾石层(32)内；所述雨水处理单元(4)的下游设有集水装置(5)，所述集水装置(5)上设有多根将水排向河道(1)的出水管(51)；还包括固定所述集水装置(5)的导梁结构(6)，所述导梁结构(6)的下方设有支撑板桩(61)，所述支撑板桩(61)的下部插设在所述河道(1)内。

2.根据权利要求1所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述分流装置(31)包括排水管(311)，所述排水管(311)从所述排水沟(3)伸入进回填土层中，并水平延伸至所述河道(1)内。

3.根据权利要求2所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述排水管(311)的进水口的外周壁上设有多个进水孔(312)，且进水口上套有滤网(313)。

4.根据权利要求1所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述集水装置(5)包括集水井(52)，所述集水井(52)的上方开口处设有渗水顶板(53)，所述集水装置(5)还包括设在所述渗水顶板(53)上方的第二砾石层(54)，所述第二砾石层(54)与所述过滤层(41)抵接，所述出水管(51)设置在靠近第二砾石层(54)侧边底部的位置，且所述出水管(51)的出水口伸入所述河道(1)内。

5.根据权利要求4所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述第二砾石层(54)上种植有藤本植物(541)。

6.根据权利要求1所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述过滤层(41)由多孔吸附材料制成。

7.根据权利要求1所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述耕植土层(42)上种植有植物群落(421)。

8.根据权利要求1所述的治理河岸面源污染的护岸，其特征在于：所述第一砾石层(32)上种植有湿生植物(321)。