CN111441313A - 一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带 - Google Patents

一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，包括截污干渠和设置于截污干渠两侧的堤岸，截污干渠设置在湖泊沿岸；截污干渠由渠底、护脚和护岸围合而成，护脚垂直设置在渠底下表面的两侧，护岸由常水位以下护岸和常水位以上护岸组成；护脚和常水位以下护岸均由格宾石笼结构构筑而成；常水位以上护岸由底层的种植土层和上层的土工格栅三维网植草层组成；土工格栅三维网植草层及截污干渠两侧水浅区域种植有挺水植物和沉水植物，截污干渠中部水深区域种植有漂浮植物，堤岸上设置有乔灌结合绿化带。本发明通过截污生态带可截断进入湖泊的农田废水和初期雨水；并对截留雨、污水进行生态化处理，可保护湖泊生态环境。

Description

一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带。
背景技术
近年来，随着城市生活污水、工业废水等点源污染得到控制，农村面源及地表径流初期雨水污染对水环境污染的严重性逐渐凸显。研究显示，农业面源污染对湖泊水体环境的破坏日益严重，因河道排放、地表径流会携带大量污染物进入湖泊，导致湖泊水质恶化、富营养化甚至生态系统的破坏。
农业面源污染主要来自农田固废、农田化肥流失以及牲畜粪便污染，污染物在雨水和径流的冲刷作用下进入受纳水体，从而造成水体（包括地表水，甚至地下水）污染。而雨水污染的主要部分是初期的降雨径流，初期降雨径流中携带的污染负荷占整个降雨过程的60%-75%左右。因此，采取合适的措施对农村面源及地表径流初期雨水进行控制显得尤为迫切。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带。
本发明是通过如下技术方案来实施的：
一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，包括截污干渠和设置于截污干渠两侧的堤岸1，所述的截污干渠设置在湖泊沿岸，可截断进入湖泊的农田废水、生活排水和初期雨水；并对截留雨、污水进行生态处理；使清水排入湖泊中；所述的截污干渠由渠底2、护脚3和护岸围合而成，所述的护脚3垂直设置在渠底2的下表面两侧，所述的护岸自渠底2上表面两侧向上延伸且高于所在截污干渠的正常水位10；所述的护岸由常水位以下护岸4和常水位以上护岸5组成；所述的护脚3和常水位以下护岸4均由格宾石笼结构构筑而成；所述的常水位以上护岸5由底层的种植土层6和上层的土工格栅三维网植草层7组成；所述的土工格栅三维网植草层7及截污干渠两侧水浅区域种植有挺水植物和沉水植物，截污干渠中部水深区域种植有漂浮植物8，所述的堤岸1上设置有乔灌结合绿化带9。
截污干渠附近设置有配套的污水处理站，截污干渠通过设置泵连接至所述的污水处理站。
所述的截污干渠通过设置截留设施与已有的农田排水渠及河道的排水口衔接，所述的衔接处设置有沉砂系统，可截留农田排水渠及河道中含有的泥沙，避免在与截污干渠的连接处形成泥沙淤积而影响截污干渠的有效过水断面。
在所述的截污干渠上设置溢流设施，通过溢流设施使截污干渠中溢流的雨水分散流入湖滨绿化带，可充分发挥湖滨绿化带的水质净化功能，经湖滨绿化带进一步去除水中污染物后排入湖泊中。
所述的挺水植物为荷花、千屈菜、菖蒲、芦苇、香蒲中的一种或任意组合。
所述的沉水植物为海菖蒲、苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻中的一种或任意组合。
所述的漂浮植物8为水花生、浮萍、睡莲或铜钱草的一种或任意组合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、在湖泊沿岸设置截污干渠，可将湖泊沿岸的农田废水和初期雨水彻底截留，具有调节、防涝效果；2、护脚和常水位下的护岸采用格宾石笼结构，可防止岸坡发生滑移，保证岸坡的稳定性；3、常水位以上护岸采用土工格栅三维网植被护坡，能生长植物、空隙率大、透水性强、可附着和栖息的生物量大，对污染的去除效果好；还可防止表层土滑移、洪水冲刷和地表径流的浸蚀；4、通过在堤岸上设置有乔灌结合绿化带，可截留雨水，过滤地表径流，截流进入截污干渠的面源污染；5、在截污干渠内种植挺水植物、沉水植物和漂浮植物，污水中的氮磷等物质被植物吸收，能够转化为生长所需要的营养成分，变废为宝，从而实现“污”“水”分离，降低水体富营养化水平；6、通过溢流设施将单点入湖的方式变为分散入湖的方式，可充分发挥湖滨带的水质净化功能。
附图说明
图1为本发明截污生态带的结构示意图；
图2为对比例1截污生态带的结构示意图；
图3为对比例2截污生态带的结构示意图；
图4为对比例3截污生态带的结构示意图；
图中：1.堤岸，2.渠底,3.护脚,4.常水位以下护岸,5.常水位以上护岸，6.种植土层，7.土工格栅三维网植草层，8.漂浮植物，9.乔灌结合绿化带，10.正常水位。
具体实施方式
下面结合附图和实施例、对比例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
实施例1
一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，包括截污干渠和设置于截污干渠两侧的堤岸1，截污干渠设置在湖泊沿岸，可截断进入湖泊的农田废水、生活排水和初期雨水；并对截留雨、污水进行生态处理；清水排入水体中；截污干渠由渠底2、护脚3和护岸围合而成，护脚3垂直设置在渠底2的下表面两侧，护岸自渠底2上表面两侧向上延伸且高于所在截污干渠的正常水位10；护岸由常水位以下护岸4和常水位以上护岸5组成；护脚3和常水位以下护岸4均由格宾石笼结构构筑而成；常水位以上护岸5由底层的种植土层6和上层的土工格栅三维网植草层7组成；土工格栅三维网植草层7及截污干渠两侧水浅区域种植有挺水植物和沉水植物，截污干渠中部水深区域种植有漂浮植物8，堤岸1上设置有乔灌结合绿化带9。
截污干渠附近设置有配套的污水处理站，截污干渠通过设置泵连接至污水处理站。
截污干渠通过设置截留设施与已有的农田排水渠及河道的排水口衔接，衔接处设置有沉砂系统，可截留农田排水渠及河道中含有的泥沙，避免在与截污干渠的连接处形成泥沙淤积。
在截污干渠上设置溢流设施，通过溢流设施使截污干渠中溢流的雨水分散流入湖滨绿化带，可充分发挥湖滨绿化带的水质净化功能，经湖滨绿化带进一步去除水中污染物后排入湖泊中。
挺水植物为荷花、千屈菜、菖蒲、芦苇、香蒲中的一种或任意组合。
沉水植物为海菖蒲、苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻中的一种或任意组合。
漂浮植物8为水花生、浮萍、睡莲或铜钱草的一种或任意组合。
农业面源污染在雨水和径流的冲刷下进入河道和沟渠内，从而造成河道和沟渠内的水体污染。河道和沟渠内的下泄水经沉砂系统后被截留设施截入截污干渠。旱季废水及初雨时的水最脏，但水量不大，不会溢流入湖，截留的旱季废水及初期降雨径流可通过泵送入污水处理厂进行处理；当雨量较大时，雨水的脏污度已经减轻许多，可通过截污干渠进行生态处理。雨越大时，雨水的脏污度越轻，如截污干渠排洩不及，渠内水位壅高超过规定时，通过溢流设施会自动溢流分散排入湖滨绿化带，经湖滨绿化带进一步去除水中污染物后排入湖泊中，从而最大程度地实现控制农业面源和地表径流初期降雨中的污染物负荷，保护湖泊生态环境。
对比例1
截污干渠由渠底、护脚和护岸围合而成，护脚由格宾石笼结构构筑而成，护岸由底层的无纺土工布反滤层和上层的雷诺护垫层组成。具体结构见图2。
对比例2
截污干渠由渠底、护脚和护岸围合而成，护岸由常水位以下护岸和常水位以上护岸组成；护脚和常水位以下护岸均由浆砌石构筑而成；常水位以上护岸采用生态袋植被护坡。具体结构见图3。
对比例3
截污干渠由渠底、护脚和护岸围合而成，护岸由常水位以下护岸和常水位以上护岸组成；护脚和常水位以下护岸均由底层的碎石垫层和上层的干砌石层构筑组成；常水位以上护岸由底层的种植土层和上层的土工格栅三维网植草层组成。具体结构见图4。
将上述实施例1与对比例1、2、3进行对比，结果见表1：
Figure RE-968807DEST_PATH_IMAGE001
通过上表分析：对比例1、对比例3和实施例1对地基的适应性好，对比例2地基处理要求高，费用高；抗冲刷性能方面，对比例3最差，对比例1和对比例2相当，实施例1最强；生态性能方面，对比例1最好，对比例2最差；施工工期方面，对比例1、对比例3、实施例1较短；造价方面，对比例3最经济，对比例1和实施例1较高，对比例2最高。
综合以上比较，由于本发明针对的是末端截污干渠，地基基础较差，同时截污沟渠涉及对初期雨水的截污，洪水对护岸的冲刷是不可忽略的因素，结合湖滨岸带地面高程差异，生态性、经济性、用地条件等条件，得出：实施例1中的截污干渠结构为最适宜方案。

Claims (7)

1.一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，包括截污干渠和设置于截污干渠两侧的堤岸(1)，其特征在于，所述的截污干渠设置在湖泊沿岸；所述的截污干渠由渠底(2)、护脚(3)和护岸围合而成；所述的护脚(3)垂直设置在渠底(2)的下表面两侧，所述的护岸自渠底(2)上表面两侧向上延伸且高于所在截污干渠的正常水位(10)，所述的护岸由常水位以下护岸(4)和常水位以上护岸(5)组成；所述的护脚(3)和常水位以下护岸(4)均由格宾石笼结构构筑而成；所述的常水位以上护岸(5)由底层的种植土层(6)和上层的土工格栅三维网植草层(7)组成；所述的土工格栅三维网植草层(7)及截污干渠两侧水浅区域种植有挺水植物和沉水植物，截污干渠中部水深区域种植有漂浮植物(8)，所述的堤岸(1)上设置有乔灌结合绿化带(9)。
2.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，截污干渠附近设置有配套的污水处理站，截污干渠通过设置泵连接至所述的污水处理站。
3.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，所述的截污干渠通过设置截留设施与已有的农田排水渠及河道的排水口衔接，所述的衔接处设置有沉砂系统。
4.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，在所述的截污干渠上设置溢流设施，通过溢流设施使截污干渠内溢流的雨水分散流入湖滨绿化带。
5.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，所述的挺水植物为荷花、千屈菜、菖蒲、芦苇、香蒲中的一种或任意组合。
6.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，所述的沉水植物为海菖蒲、苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻中的一种或任意组合。
7.根据权利要求1所述的一种农业面源及地表径流初期雨水调蓄截污生态带，其特征在于，所述的漂浮植物(8)为水花生、浮萍、睡莲或铜钱草的一种或任意组合。
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