CN111285470A - 河道旁路净水湿地系统 - Google Patents

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CN111285470A CN202010212772.7A CN202010212772A CN111285470A CN 111285470 A CN111285470 A CN 111285470A CN 202010212772 A CN202010212772 A CN 202010212772A CN 111285470 A CN111285470 A CN 111285470A
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迟国梁
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CCCC Guangzhou Dredging Co Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds

Abstract

本发明涉及一种河道旁路净水湿地系统,包括依次连通的引流净水段、迂回净水段和排流净水段,排流净水段的排水口与主河道连通,引流净水段包括进水口与主河道连通的引流渠道、铺设于引流渠道内的砾石、沿水流方向依次布设的砾石滚水堰和多个第一丁坝,第一丁坝沿引流渠道两侧依次交错排列、并形成蛇口型的第一净水通道,第一丁坝的头部沿水流方向倾斜设置。河道的污水通过引流净水段净化后的水流,相继流入迂回净水段和排流净水段进行净化后,再重新流入主河道,完成多级迂回,提升河道水质净化效果;且多个第一丁坝构成小迂回水流的蛇口型第一净水通道,可阻滞流速,减少反流,增加水体与底质的接触时间和水体溶氧,进一步提升河道水质净化效果。

Description

河道旁路净水湿地系统
技术领域
本发明涉及河道生态治理技术领域,特别涉及一种河道旁路净水湿地系统。
背景技术
近年来,随着我国经济的快速发展以及对水资源的过度开发利用,农业污水、生活污水、地表径流水等流入河流导致河流水质劣化,河流的生态环境遭到严重的破坏。除了外源污染,河流的内源污染也不容忽视,河底淤积黑泥长期漂浮在水面上,目前河道整治的重点是截污治理,治理脏、乱、差。但是截污治理只能解决外源污染,内源污染依然存在,河流的生态功能依然得不到恢复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种河道旁路净水湿地系统,能够提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能。
为实现本发明的目的,采取的技术方案是:
一种河道旁路净水湿地系统,包括依次连通的引流净水段、迂回净水段和排流净水段,排流净水段的排水口与主河道连通,引流净水段包括进水口与主河道连通的引流渠道、铺设于引流渠道内的砾石、沿水流方向依次布设的砾石滚水堰和多个第一丁坝,第一丁坝沿引流渠道两侧依次交错排列、并形成蛇口型的第一净水通道,第一丁坝的头部沿水流方向倾斜设置。
河道的污水通过进水口进入引流渠道,并漫过砾石滚水堰后,流入由多个第一丁坝构成的蛇口型第一净水通道,通过引流净水段净化后的水流,相继流入迂回净水段和排流净水段进行净化后,再重新流入主河道,完成多级迂回,提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能;且第一丁坝沿引流渠道两侧,呈交错状排列,头部沿水流方向倾斜设置,形成小迂回水流的蛇口型第一净水通道,可阻滞流速,减少反流,增加水体与底质的接触时间和水体溶氧,进一步提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能。
下面对技术方案进一步说明:
进一步的是,引流渠道的进水口呈喇叭状,进水口沿主河道到引流渠道的水流流向修筑成缓坡,砾石滚水堰位于进水口的末端,且进水口的宽度由主河道向砾石滚水堰一侧逐渐变窄。进水口呈喇叭口型,沿主河道到引流渠道的水流流向从外到内修筑成缓坡,进水口宽度向最内侧的砾石滚水堰位置逐渐变窄使从引入主河道的水量更大,并加快流速;且砾石滚水堰处于进水口最末端,砾石滚水堰的迎水面阻流,水流漫过砾石滚水堰的背水面增加水体溶氧,同时可以阻止进入引流净水段的水流反流。
进一步的是,迂回净水段包括呈S型的迂回净水通道,迂回净水通道内铺设有砾石。设置S型的迂回净水通道,可使水流迂回式流动,以延长流程增大水力停留时间,进一步提升水质净化效果。
进一步的是,迂回净水通道内布设有至少一组砾石堰,每组砾石堰包括至少三道沿水流方向间隔布设的砾石堰,各个砾石堰的高度沿水流方向依次变小,每个砾石堰的背水面一侧铺设有砾石堆。这样设计可改造河床微地形,使河床的微地形结构更丰富,且相邻的两个砾石堰之间形成滞水区,形成小型的渠陂系统,以阻滞水流,增加水流与砾石的接触时间,进一步提升水质净化效果。
进一步的是,砾石堆与沿水流方向的下一道砾石堰之间种植有净水植物。通过净水植物对水质进一步进行净化,同时形成动静结合的水景观效果,增加景观效果。
进一步的是,迂回净水通道内布设有块石,块石的背水面一侧种植有净水植物。水流撞击块石可激起浪花,对水流起阻流和增氧作用,提升水质净化效果,且通过净水植物对水质进一步进行净化,使景观效果更好。
进一步的是,迂回净水段包括至少两道间隔布设的软基隔离带,软基隔离带内种植有高杆挺水植物,迂回净水通道围绕软基隔离带布设。迂回净水段内的软基隔离带,用于构建迂回净水通道,软基隔离带内种植有高杆挺水植物,以固定桩固基,也使景观效果更好。
进一步的是,排流净水段内设有多个依次交错布设并形成S型第二净水通道的第二丁坝,第二净水通道的排水口与主河道连通、并位于引流渠道的进水口的下游。水流经过第二净水通道迂回净化后,再排入主河道,进一步净化水质。
进一步的是,第一丁坝和第二丁坝的背水面一侧均种植有净水植物。进一步提高水质净化效果和景观效果。
进一步的是,第一丁坝与引流渠道中心线之间并沿水流方向一侧的夹角为60°。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的河道的污水通过进水口进入引流渠道,并漫过砾石滚水堰后,流入由多个第一丁坝构成的蛇口型第一净水通道,通过引流净水段净化后的水流,相继流入迂回净水段和排流净水段进行净化后,再重新流入主河道,完成多级迂回,提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能;且第一丁坝沿引流渠道两侧,呈交错状排列,头部沿水流方向倾斜设置,形成小迂回水流的蛇口型第一净水通道,可阻滞流速,减少反流,增加水体与底质的接触时间和水体溶氧,进一步提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能。
附图说明
图1是本发明实施例河道旁路净水湿地系统的结构示意图;
图2是本发明实施例进水口的结构示意图;
图3是本发明实施例砾石堰组的布置图。
附图标记说明:
10.引流净水段,110.进水口,111.缓坡,120.引流渠道,130.砾石滚水堰,140.第一丁坝,150.第一净水通道,20.迂回净水段,210.迂回净水通道,220.软基隔离带,230.高杆挺水植物,240.砾石堰,250.砾石堆,260.块石,30.排流净水段,310.排水口,320.第二净水通道,330.第二丁坝,40.净水植物,50.主河道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明:
如图1所示,一种河道旁路净水湿地系统,包括依次连通的引流净水段10、迂回净水段20和排流净水段30,排流净水段30包括排水口310与主河道50连通,引流净水段10包括进水口110与主河道50连通的引流渠道120、铺设于引流渠道120内的砾石(附图未标识)、沿水流方向依次布设的砾石滚水堰130和多个第一丁坝140,第一丁坝140沿引流渠道120两侧依次交错排列、并形成蛇口型的第一净水通道150,第一丁坝140的头部沿水流方向倾斜设置。
河道的污水通过进水口110进入引流渠道120,并漫过砾石滚水堰130后,流入由多个第一丁坝140构成的蛇口型第一净水通道150,通过引流净水段10净化后的水流,相继流入迂回净水段20和排流净水段30进行净化后,再重新流入主河道50,完成多级迂回,提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能;且第一丁坝140沿引流渠道120两侧,呈交错状排列,头部沿水流方向倾斜设置,形成小迂回水流的蛇口型第一净水通道150,可阻滞流速,减少反流,增加水体与底质的接触时间和水体溶氧,进一步提升河道水质净化效果,恢复河流的生态功能。
在本实施例中,如图1所示,引流渠道120内布设有两组第一丁坝140,其中一组布设于引流渠道120的一侧,另一组布设于引流渠道120的另一侧,每组有三个,总共六个第一丁坝140;第一丁坝140与引流渠道120中心线之间并沿水流方向一侧的夹角为60°,坝长为引流渠道120两侧间距的2/3,高度高出常水面10-20cm,宽约30cm,第一丁坝140由大砾石与混凝土胶结而成。第一丁坝140的数量、规格、结构及与引流渠道120中心线沿水流方向一侧的夹角还可以根据实际需要设置为其他形式。
如图1和图2所示,引流渠道120的进水口110呈喇叭状,进水口110宽度向砾石滚水堰130位置逐渐变窄。进水口110沿主河道50向旁路水流流向从外到内将进水口110修筑成缓坡111,缓坡111长度根据可利用河岸带面积灵活调整,缓坡111最外侧高度与主河道50常水位持平,最内侧构筑砾石滚水堰130,砾石滚水堰130高度约10-30cm,宽约30cm,砾石滚水堰130迎水面和背水面的坡长比为1:2,具体高度根据主河道50水文情况可适当调整,原则上砾石滚水堰130滞流而不阻流,使从主河道50引入更多的水量,并加快流速,进水口110末端通过砾石滚水堰130进一步增加水体复氧能力,提升水质的净化效果。进水口110的结构、砾石滚水堰130的规格还可以根据实际需要设置为其他形式。
如图1所示,迂回净水段20包括呈S型的迂回净水通道210,迂回净水通道210内铺设有砾石。设置S型的迂回净水通道210,可以使水流迂回式流动,以延长流程增大水力停留时间,进一步提升水质净化效果。
在本实施例中,迂回净水段20内均匀布设三道软基隔离带220,迂回净水通道210围绕软基隔离带220布设,软基隔离带220一端与系统外缘连结,一端留过水口,软基隔离带220长度占区域长度的4/5以上。软基隔离带220以松木桩固定,以土工材料做底,填土固基,在土基上种植芦苇、再力花、菖蒲等高杆挺水植物230,水流迂回经过隔离带,流程延长,水力停留时间增加,进一步提升净化效果,且美化景观。该系统在外缘以叠石护岸或以松木桩护岸辅以芦苇等高杆挺水植物230,当主河道50流速较大时,系统外缘以叠石护岸为主;当主河道50流速较缓时,系统外缘以松木桩固岸,种植芦苇构建植物篱笆。该系统特别适宜河岸带宽阔且河岸带多为自然岸带的受污染河道的生态治理。
如图1和图3所示,迂回净水通道210内布设有两组砾石堰240,每组砾石堰240包括至少三道沿水流方向间隔布设的砾石堰240,各个砾石堰240的高度沿水流方向依次变小,每个砾石堰240的背水坡一侧铺设有砾石堆250。这样设计可改造河床微地形,使河床的微地形结构更丰富,且相邻的两个砾石堰240之间形成滞水区,形成小型的渠陂系统,以阻滞水流,增加水流与砾石的接触时间,进一步提升水质净化效果。
在本实施例中,每个砾石堰240组迎接水流的第一个砾石堰240的宽度约30cm,高出常水面20cm,从前到后各堰高度逐次降低,后设的砾石堰240宽度约20cm,高出常水面10-15cm,各个砾石堰240堰后以直径1-5cm的细砾石铺成呈斜坡结构的砾石堆250。在两个砾石堰240之间的通道两侧、砾石间隙种植有净水植物40,通过净水植物40对水质进一步进行净化,同时形成动静结合的水景观效果,增加景观效果。砾石堰240的规格还可以根据实际需要设置为其他值。
砾石堰240优先设置在迂回净水通道210的水流流速较缓区域,在迂回净水通道210的急流区域和水流转向区域之字形点状布设大块石260,以激起浪花,对水流起阻流和增氧作用,提升水质净化效果;且在大块石260的背水面一侧种植有净水植物40,如矮生苦草,通过净水植物40对水质进一步进行净化,使景观效果更好。
如图1所示,排流净水段30内设有三个依次交错布设并形成S型第二净水通道320的第二丁坝330,该丁坝还具有护岸效果,第二净水通道320的排水口310与主河道50连通、并位于引流渠道120的进水口110的下游。水流经过第二净水通道320迂回净化后,再排入主河道50,进一步净化水质。
在本实施例中,第二丁坝330有三道,三道第二丁坝330依次交错设置在排流净水段30内,丁坝由石笼码放而成,第二丁坝330长度占排流净水段30河道两侧宽度的4/5,宽度50cm左右。第二丁坝330的数量和规格还可以根据实际需要设置为其他值。
第一丁坝140和第二丁坝330的背水面一侧均种植有净水植物40,每个丁坝坝后涡流区流速较小,适宜种植沉水植物,如矮生苦草,进一步净化水质,并提升景观效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种河道旁路净水湿地系统,其特征在于,包括依次连通的引流净水段、迂回净水段和排流净水段,所述排流净水段的排水口与主河道连通,所述引流净水段包括进水口与主河道连通的引流渠道、铺设于所述引流渠道内的砾石、沿水流方向依次布设的砾石滚水堰和多个第一丁坝,所述第一丁坝沿所述引流渠道两侧依次交错排列、并形成蛇口型的第一净水通道,所述第一丁坝的头部沿水流方向倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述引流渠道的进水口呈喇叭状,所述进水口沿主河道到所述引流渠道的水流流向修筑成缓坡,所述砾石滚水堰位于所述进水口的末端,且所述进水口的宽度由主河道向所述砾石滚水堰一侧逐渐变窄。
3.根据权利要求1所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述迂回净水段包括呈S型的迂回净水通道,所述迂回净水通道内铺设有砾石。
4.根据权利要求3所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述迂回净水通道内布设有至少一组砾石堰,每组所述砾石堰包括至少三道沿水流方向间隔布设的砾石堰,各个所述砾石堰的高度沿水流方向依次变小,每个所述砾石堰的背水面一侧铺设有砾石堆。
5.根据权利要求4所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述砾石堆与沿水流方向的下一道所述砾石堰之间种植有净水植物。
6.根据权利要求3所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述迂回净水通道内布设有块石,所述块石的背水面一侧种植有净水植物。
7.根据权利要求3所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述迂回净水段包括至少两道间隔布设的软基隔离带,所述软基隔离带内种植有高杆挺水植物,所述迂回净水通道围绕所述软基隔离带布设。
8.根据权利要求1所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述排流净水段内设有多个依次交错布设并形成S型第二净水通道的第二丁坝,所述第二净水通道的排水口与主河道连通、并位于所述引流渠道的进水口的下游。
9.根据权利要求8所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述第一丁坝和所述第二丁坝的背水面一侧均种植有净水植物。
10.根据权利要求1至9任一项所述的河道旁路净水湿地系统,其特征在于,所述第一丁坝与所述引流渠道中心线之间并沿水流方向一侧的夹角为60°。
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