CN108218120A - 一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，包括植被缓冲带、地下集流沟、地下净化池，植被缓冲带一侧连接污染物汇集区域，另一侧连接地下集流沟，地下净化池间隔布设在地下集流沟下。植被缓冲带能减缓地表径流流速，拦截径流泥沙、吸收并消减相关污染物；地下集流沟和地下净化池能汇集经植被缓冲带流出的地表和壤中流，再次吸附、转化径流污染物。通过从植被缓冲带到地下净化池对污染物的多层复合拦截、吸附、转化和吸收等，将植被过滤带技术与集中水质处理技术相结合、地表径流拦截和地下渗流净化相结合，有效净化了入河（湖）水体。能有效减少植被缓冲带宽度，节约土地资源；能改善滨岸带景观效果。

Description

一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统

技术领域

本发明属于农业水土面源污染治理领域，具体涉及一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统。

背景技术

随着人口的增长和经济快速发展，水体污染日趋严重，其中面源污染已成为水体的重要污染物，在面源污染进入河湖水体前构建拦截与净化系统对减少下游水体养分负荷、改善环境质量具有重要意义。

滨岸带位于河流两侧或湖泊周围，是地表径流进入河湖水体的必经之路，在滨岸带构建植被过滤带可以有效拦截和滞留地表径流中的泥沙、污染物、农药、病原体等，是控制和治理面源污染的主要技术措施之一。植被过滤带的宽度是影响其生态效果的最重要因素之一，较宽的植被过滤带使得径流在其上面的滞留时间也较长，提供了充足的净化时间和净化面积，使得污染物和植被过滤带充分的接触并得到大量的削减，因此植被过滤带的净化效果和带宽呈正比关系，即植被过滤带越宽，净化效果越好。而我国土地资源紧张，加上水体周边人类活动频繁，改变现有滨岸带宽度以构建有效的植被过滤带较为困难，且维护、监管等投入较大。因此，在我国，函需在河湖滨岸带区域构建一种土地利用少、效率高、后期管理简单的径流污染物拦截系统。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：包括植被缓冲带、地下集流沟、地下净化池，所述植被缓冲带一侧连接污染物汇集区域，另一侧连接地下集流沟，所述地下净化池间隔布设在地下集流沟下。

作为优选方案，所述植被缓冲带为林灌草混合植被带，即在植被缓冲带区域内交叉种植乔木和灌木，后用草本植物覆盖剩余的土壤表层空间；植被缓冲带自周边用地向河湖水体方向地面坡度小于5%，宽度根据滨岸带用地情况取5~8m。

作为优选方案，所述植被缓冲带内乔木选自马尾松、枫杨、桤木、柳树、构树中的一种或几种。

作为优选方案，所述植被缓冲带内灌木选自黄荆、铁冬青、沙棘、厚皮香、胡枝子中的一种或几种。

作为优选方案，所述植被缓冲带内草本植物选自白花三叶草、高羊茅、黑麦草、苜蓿、狗牙根、假俭草、马蹄金中的一种或几种。

所述地下集流沟紧接植被缓冲带沿河道布置，沟道横截面为梯形断面，沟面宽1~1.5m，沟底宽为0.5~0.7m，沟深1m，沟底为平坡或坡度1/1000~1/2000的缓坡；沟内填埋砂石料，但沟道表面低于沟外侧地面。

所述砂石料至下而上分别铺设粒径3-5cm碎石、粒径0.5~2cm的砂石、沙料和植草砖；其中碎石层厚35cm、砂石和沙料层厚均为20cm，植物砖厚0.6cm。

所述地下净化池间隔设置在地下集流沟下，间距为15~20m；地下净化池四周采用混凝土结构，池横截面为正方形，宽与地下集流沟沟面宽相同，池深2m。

所述地下净化池内距底15cm布置布置隔板将池内隔开分为两室，一室为进水室，在地下集流沟正下方，汇集沟内进水；另一室为排水室，在上部安装排水管用于净化后水流排出；进水室和排水室的下部均填充过滤材料，进水室与排水室底部连通；地下集流沟内水流因重力作用汇入进水室，通过隔板下面的过水口进入排水室，流动过程同时经过滤材料的拦截、吸附、转化和降解作用得到深层净化，最终由排水管排出。

进一步的，所述过滤材料为混合体积比为1:1的沸石和麦饭石。

有益效果：本发明提供的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，通过植被缓冲带和地下净化池对污染物的拦截、吸附、转化和吸收等作用有效净化入河（湖）水体。连接植被缓冲带和净化池的地下集流沟，相对普通截流明沟，表面植草砖铺设后可作为滨岸带系统日常维护工作人员和行人的人行通道，同时能拦截植被缓冲带带来的枯枝落叶等，而地下层层过滤材料能对下渗水流进行过滤，减轻净化池的过滤负荷。

本发明中将植被过滤带技术与集中水质处理技术相结合，使得二者优缺互补、相得益彰：植被缓冲带能减缓地表径流流速给水流的汇集和净化提供了时间，同时其能粗略拦截径流泥沙及相关污染物有效地减轻了后期水质处理系统的负荷，延长耗材的使用周期、减小成本；而径流在净化池中进一步净化，又是对植被缓冲带效益的补充，减少了对植被缓冲带宽度的要求，即缓解了土地资源紧张的实际矛盾。利用现有滨岸带进行改造，通过将植被措施和工程措施相结合、地表径流拦截和地下渗流净化相结合，综合考虑土地利用功能，不仅改善滨岸带景观效果，提高水体治理和保护，并且所选植被多为经济型植物，可为滨岸带日常维护提供经济支持，形成一个成本低、效果好、功能全的可持续发展的滨岸带污染物复合拦截系统。

附图说明

图1是本发明提供的滨岸带径流污染物复合拦截系统的俯视图；

图2是本发明提供的滨岸带径流污染物复合拦截系统的侧视图；

图3是本发明提供的植被缓冲带的植被布置图；

图4是地下集流沟和地下净化池的a-a纵断面图；

图5是地下集流沟和地下净化池的b-b横断面图；

图中：1植被缓冲带；2地下集流沟；3地下净化池，隔板5、进水室6、排水室7、排水管8；4河湖护岸；Q乔木；G灌木；C草本植被；Ⅰ碎石；Ⅱ砂石；Ⅲ沙料；Ⅳ植草砖；Ⅴ过滤材料；Ⅳ沙土。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1和图2所示，一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，包括植被缓冲带1、地下集流沟2和地下净化池3；地下净化池3设置有隔板5、进水室6、排水室7、排水管8；

植被缓冲带1布设在污染物源地与地下集流沟2之间，集流沟2上按一定距离布设净化池3。净化池3用隔板5分为进水室6和排水室7，进水室6与地下集流沟2相通，排水室7通过排水管8将净化过后径流水到河湖水体。

如图3所示，植被缓冲带1通过土地改造使其自周边用地向河湖水体方向地面坡度小于5%，其宽度根据滨岸带用地情况取5~8m。所述植被缓冲带1建议采用“乔木Q-灌木G-草本C”混合植被带，具体建植方法为：将不同类型乔木Q、灌木G平行河道保持同行交叉种植，乔木Q行内株距为5.5m，间内种植同类型或不同类型灌木G两棵，灌木G与乔木Q相隔2m，灌木G之间相隔1.5m，乔灌混合行间距设为2m，后将不同类型草本植物C按条带均匀种植在缓冲带内，各草本条带宽度为植被缓冲带宽度的20-30%，相邻条带草本植物种类不同且保证植被缓冲带1内包含三种及以上种类，缓冲带总植被覆盖度在80%以上。

如图4和图5所示，地下集流沟2的横断面为梯形断面，沟面宽1~1.5m，沟底宽为0.5~0.7m，沟深1m，沟底为平坡或坡度1/1000~1/2000的缓坡。地下集流沟2为直接开挖土沟，沟内至下而上分别铺设粒径3-5cm碎石Ⅰ、粒径0.5~2cm的砂石Ⅱ、沙料Ⅲ和植草砖Ⅳ，其中碎石Ⅰ层厚35cm、砂石Ⅱ和沙料Ⅲ层厚均为20cm，植物砖Ⅳ厚0.6cm。植物砖Ⅳ孔内可适当种植耐践踏、低矮型草类，如高羊茅、百喜草、黑麦草等。

如图4和图5所示，地下净化池3间隔布设在地下集流沟2下，间距为15~20m。净化池四周采用混凝土结构，池横截面为正方形，宽与集流沟2沟面宽相同，池深2m。池内距底15cm向上布置垂直塑料隔板5将池隔开，分为两室，隔板5嵌入井壁混凝土预留槽内。进水室6与集流沟2相通，上部如集流沟2一样填埋砂石料；排水管8为口径20cm的塑料管，安装与排水室7上部，高度与地下集流沟沟底高度一致，排水管8进水口绑有无纺布，防止池内过滤材料随水流失。进水室6和排水室7的下部均采用沸石与麦饭石混合过滤材料Ⅴ，混合体积比为1：1。排水室7过滤材料Ⅴ填充到排水管8以上，然后回填沙土Ⅵ，其地表则按河湖护岸的护坡方式布置。

降雨时，周边污染源地的地表径流经过植被缓冲带1，在阻滞、渗漏、过滤等作用后流入地下集水沟2内。地下集水沟2地表低于外侧地面，能积蓄水流增加下渗量，大部分水流下渗至沟内经过层层过滤材料过滤后在碎石层蓄集后汇入地下净化池3。池内水流不断从进水室6通过隔板5下面进入排水室7，池内过滤材料Ⅴ可拦截、吸附水流中植被缓冲带1未除掉的氮、磷、农药等污染物。当池内蓄水位达到排水管8的高度时，过滤后的水流从排水管8排出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：包括植被缓冲带、地下集流沟、地下净化池，所述植被缓冲带一侧连接污染物汇集区域，另一侧连接地下集流沟，所述地下净化池间隔布设在地下集流沟下。

2.根据权利要求1所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述植被缓冲带为林灌草混合植被带，即在植被缓冲带区域内交叉种植乔木和灌木，后用草本植物覆盖剩余的土壤表层空间；植被缓冲带自周边用地向河湖水体方向地面坡度小于5%，宽度根据滨岸带用地情况取5~8m。

3.根据权利要求2所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所乔木选自马尾松、枫杨、桤木、柳树、构树中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：灌木选自黄荆、铁冬青、沙棘、厚皮香、胡枝子中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：草本植物选自白花三叶草、高羊茅、黑麦草、苜蓿、狗牙根、假俭草、马蹄金中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述地下集流沟紧接植被缓冲带沿河道布置，沟道横截面为梯形断面，沟面宽1~1.5m，沟底宽为0.5~0.7m，沟深1m，沟底为平坡或坡度1/1000~1/2000的缓坡；沟内填埋砂石料，但沟道表面低于沟外侧地面。

7.根据权利要求6所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述砂石料至下而上分别铺设粒径3-5cm碎石、粒径0.5~2cm的砂石、沙料和植草砖；其中碎石层厚35cm、砂石和沙料层厚均为20cm，植物砖厚0.6cm。

8.根据权利要求1所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述地下净化池间隔设置在地下集流沟下，间距为15~20m；地下净化池四周采用混凝土结构，池横截面为正方形，宽与地下集流沟沟面宽相同，池深2m。

9.根据权利要求1所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述地下净化池内距底15cm布置布置隔板将池内隔开分为两室，一室为进水室，在地下集流沟正下方，汇集沟内进水；另一室为排水室，在上部安装排水管用于净化后水流排出；进水室和排水室的下部均填充过滤材料，进水室与排水室底部连通；地下集流沟内水流因重力作用汇入进水室，通过隔板下面的过水口进入排水室，流动过程同时经过滤材料的拦截、吸附、转化和降解作用得到深层净化，最终由排水管排出。

10.根据权利要求9所述的河湖滨岸带径流污染物复合拦截系统，其特征在于：所述过滤材料为混合体积比为1:1的沸石和麦饭石。