CN209193641U - 一种用于河道水质治理的生态景观护岸 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于河道水质治理的生态景观护岸，所述生态景观护岸包括曝气设备、以及紧邻河道驳岸且从下至上设置的基础垫层和多层模块组装层；所述基础垫层和多层模块组装层形成为由上至下延伸的阶梯结构；每层模块组装层包括填料层和包围在所述填料层外周的包围支撑层；除了最上层模块组装层以外，每层模块组装层沿竖直方向和水平方向贯穿有导流孔；所述曝气设备包括位于河岸上的曝气机、埋入最下层模块组装层中的曝气支管和流体连通所述曝气机出气口与曝气支管进气口的曝气主管。本公开生态景观护岸既有护岸功能，还具有水质净化功能，并且还可以通过曝气设备增加水体中的溶解氧，强化污染物去除效果。

Description

一种用于河道水质治理的生态景观护岸
技术领域
本公开涉及环境工程技术领域，具体地，涉及一种用于河道水质治理的生态景观护岸。
背景技术
近年来我国已全面启动城镇黑臭河道整治工程，截污不彻底是影响城镇河道水环境的主要原因。随着经济的快速发展，截污难度也进一步加大，致使城镇截污不够完善，造成城镇生活污水、农业污水、生活垃圾及初期雨水等各种点源、面源污染源不同程度的侵入，使河水营养盐含量过高，溶解氧过低，使水体逐渐失去自净能力。加之部分支流水体流动性小，水系不贯通，河道底泥淤积严重，造成水体自净能力偏弱。
在城镇河道整治中，以生态学为基础追求人与自然和谐发展，亲近自然择水而居的理念正逐渐深入人心。如何使河道护岸在满足其原有固岸防洪功能的基础上，拓展景观、生态方面的功能，是城镇河道新的设计构建趋势。
在河道整治过程中，利用人工湿地和人工介质生物绳为重心综合治理河道水体仍无法克服如下四个方面遇到的问题：1.截污纳管和湿地的池体结构设施没有施工空间；2.河道内截污纳管难以避免二次渗漏、维护困难且景观性差；3.河床中布置的人工介质净水设备和材料容易引起河床淤积，对河道通航也有一定影响；4.水质治理与边坡防护分离，河道两侧为硬质驳岸且排水口众多，形式呆板景观性差，隔绝了生态循环途径不具有生态净化功能。
实用新型内容
为了解决上述至少一个问题，本公开提供一种用于河道水质治理的生态景观护岸。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于河道水质治理的生态景观护岸，其特征在于，所述生态景观护岸包括曝气设备、以及紧邻河道驳岸且从下至上设置的基础垫层和多层模块组装层；沿着河岸向河道的方向，所述多层模块组装层和基础垫层形成为由上至下延伸的阶梯结构；
每层模块组装层包括填料层和包围在所述填料层外周的包围支撑层；除了最上层模块组装层以外，每层模块组装层沿竖直方向和水平方向贯穿有导流孔；
所述曝气设备包括位于河岸上的曝气机、埋入最下层模块组装层中的曝气支管和流体连通所述曝气机出气口与曝气支管进气口的曝气主管，所述曝气支管的管壁上开设有曝气孔。
可选的，根据河道水位的高度，位于常水位高度上下100-250mm位置的所述阶梯结构上设置有挺水植物层，位于低水位高度下方的所述阶梯结构上设置有沉水植物层。
可选的，所述挺水植物层中的挺水植物选自水生美人蕉、黄菖蒲、水葱和千屈菜中的一种或多种，挺水植物的种植密度为15-30株/m2；
所述沉水植物层中的沉水植物选自苦草、菹草、黑藻和金鱼藻中的一种或多种，所述沉水植物的种植密度为100-300株/m2，种植深度在距离常水位的2.5m以内。
可选的，所述河道驳岸中开设有多个向生态景观护岸排水的雨水排水口，沿竖直方向，最上层模块组装层的位置低于所述雨水排水口的位置。
可选的，所述基础垫层为混凝土浇筑层，高度为200-300mm；
所述阶梯结构的踏面宽度为250-500mm。
可选的，多层模块组装层由上至下包括多层填料层，所述多层填料层由上至下依次包括第一碎石层、第二碎石层和第三碎石层；所述第一碎石层中碎石的粒径为5-15mm，所述第二碎石层中碎石的粒径为15-25mm，所述第三碎石层中碎石的粒径为25-40mm；所述第一碎石层的高度为200-300mm，所述第二碎石层的高度为200-400mm，所述第三碎石层的高度为200-300mm。
可选的，所述曝气支管设置于所述第二碎石层中且包括多根第一曝气支管和多根第二曝气支管，多根第一曝气支管沿所述曝气主管延伸方向间隔布置且与曝气主管流体连通，所述第二曝气支管沿所述第一曝气支管延伸方向间隔布置且与第一曝气支管流体连通，所述第二曝气支管的端部密封。
可选的，所述包围支撑层包括多片网层和绑扎相邻网层的连接筋，所述网层的网孔大小为4-50目。
可选的，所述导流孔的两端设置有防堵塞的网片。
可选的，所述基础垫层外侧的河床中设置有底栖动物层，所述底栖动物层中的动物选自梨形环棱螺、铜锈环棱螺和三角蚌中的一种或多种。
本公开生态景观护岸具有如下优点：
(1)、既有护岸功能，还具有水质净化功能，并且还可以通过曝气设备对模块组装层输入空气，以增加水体中的溶解氧，强化污染物去除效果，同时实现模块组装层中填料层的反冲洗，减少堵塞的几率。
(2)、具有河道驳岸景观绿化和河道生态水质净化多重功能，满足城镇化发展建设过程中人民亲水而居的景观文化需求，进而对河道整治提出更高的标准和要求。
(3)、节能环保，进出水采用无动力系统，在河道水体自流的基础上创造性地在填料层中开设导流孔，增加水体与填料层的水力交换作用。采用简易便捷的管道曝气设备，增加水体溶氧含量，提升水质净化能力。且管道曝气能有效预防填料层堵塞，减少后期管理维护费用。
(4)、可有效减少雨水排放口初期雨水面源污染的汇集对河道环境容量的影响。
(5)、可根据河道驳岸和雨水排放口位置灵活布置护岸。有效避免河床中部底泥淤积和对河道行船的影响。形成的生态景观廊道对硬质驳岸加以点缀，成为城镇河道独有的一道风景。
(6)、采用模块组装式结构，便于工程现场快速组装和后期维护。模块固定后系统中形成的微生物群落稳定长效，实现长治而久安的水处理工程效果。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的生态景观护岸一种具体实施方式的结构示意图。
图2是本公开提供的曝气支管和曝气主管一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1河道驳岸 11雨水排水口
2基础垫层 3模块组装层
31填料层 32包围支撑层 33导流孔
41曝气支管 411第一曝气支管 412第二曝气支管
42曝气主管
51挺水植物层 52沉水植物层 53底栖动物层
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1-2所示，本公开提供一种用于河道水质治理的生态景观护岸，所述生态景观护岸包括曝气设备、以及紧邻河道驳岸1且从下至上设置的基础垫层2和多层模块组装层3；沿着河岸向河道的方向，所述多层模块组装层3和基础垫层2形成为由上至下延伸的阶梯结构；
每层模块组装层3包括填料层31和包围在所述填料层31外周的包围支撑层32；除了最上层模块组装层3以外，每层模块组装层3沿竖直方向和水平方向贯穿有导流孔33；
所述曝气设备包括位于河岸上的曝气机、埋入最下层模块组装层3中的曝气支管41和流体连通所述曝气机出气口与曝气支管41进气口的曝气主管42，所述曝气支管41的管壁上开设有曝气孔。
本公开的生态景观护岸设置于河道驳岸侧，能够将来自河岸的雨水、污水等水流经填料层进行由上至下过滤吸附，并使污染物经填料层中的微生物降解净化，同时，通过曝气设备的曝气机可以由曝气主管和曝气支管定期向填料层中通入氧气以增加填料层和水体中的溶解氧，强化污染物去除效果，同时实现填料层的反冲洗，有效减少填料层堵塞的几率。
一种实施方式，如图1所示，根据河道水位的高度，位于常水位高度上下100-250mm位置的所述阶梯结构上设置有挺水植物层51，位于低水位高度下方的所述阶梯结构上设置有沉水植物层52。所述挺水植物和沉水植物可以根据水位情况栽植于填料层上，所述常水位是指在江河、湖泊的某一地点，经过长时期对水位的观测后得出的，在一年或若干年中，有50％的水位等于或超过该水位的高程值。所述低水位是指在枯水期时河流或湖泊的最低水位。挺水植物层51中挺水植物是指根或根茎生长在水的底泥之中，茎、叶挺出水面的植物，其常分布于0-1.5米的浅水处，例如可以选自水生美人蕉、黄菖蒲、水葱和千屈菜中的一种或多种，挺水植物的种植密度可以为15-30株/m2；所述沉水植物层52中的沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物，例如可以选自苦草、菹草、黑藻和金鱼藻中的一种或多种，所述沉水植物的种植密度可以为100-300株/m2，种植深度可以在距离常水位的2.5m以内。通过设置挺水植物和沉水植物可以将水流中的污染物吸收转化，实现生态水质净化。沉水植物还可以为底栖动物和鱼类提供适宜的生活环境。
为了方便雨水排入护岸中进行净化，如图1所示，所述河道驳岸1中可以开设有多个向生态景观护岸排水的雨水排水口11，沿竖直方向，最上层模块组装层3的位置可以低于所述雨水排水口11的位置。雨水排水口可以沿河道驳岸延伸方向间隔地进行开设，且雨水排水口的进水端可以连通下水井、明沟或暗沟，从而利于雨水排水口出水以垂直流湿地形式在生态护岸填料中分层得到净化。
本公开基础垫层用于支撑模块组装层，为模块组装层提供固定化平台，保持整个护岸的稳定性，便于施工及填料层的组装和后期移动更换。所述基础垫层2可以为混凝土浇筑层，高度可以为200-300mm，其形状可以为矩形或扇形；阶梯结构一方面用于多层次过滤来自河岸上的水流，另一方面还可以在其踏面上设置植物层，以通过植物吸收转化水流中污染物，例如所述阶梯结构的踏面宽度可以为250-500mm。
本公开填料层采用填料填充而成，本领域技术人员可以采用各种粒径和材料的填料，优选采用施工地易采购且价格适宜的不同级配碎石，粒径可以在5-40mm之间，例如，多层模块组装层3由上至下包括多层填料层31，所述多层填料层31由上至下依次可以包括第一碎石层、第二碎石层和第三碎石层；所述第一碎石层中碎石的粒径可以为5-15mm，所述第二碎石层中碎石的粒径可以为15-25mm，所述第三碎石层中碎石的粒径可以为25-40mm；所述第一碎石层的高度可以为200-300mm，所述第二碎石层的高度可以为200-400mm，所述第三碎石层的高度可以为200-300mm。
本公开曝气支管和曝气主管用于使来自曝气机的空气分散至填充层和水体中，例如如图2所示，所述曝气支管41可以设置于所述第二碎石层中且可以包括多根第一曝气支管411和多根第二曝气支管412，多根第一曝气支管411可以沿所述曝气主管42延伸方向间隔布置且与曝气主管42流体连通，所述第二曝气支管412可以沿所述第一曝气支管411延伸方向间隔布置且与第一曝气支管411流体连通，所述第二曝气支管412的端部密封，例如每根第一曝气支管411可以连接四根第二曝气支管412，二者优选垂直连接以减少弯管带来的气压损失。第一曝气支管411和第二曝气支管412可以为De6575曝气支管，其外可以套De110保护套管管，曝气主管42可以为De100曝气主管。通过第一曝气支管可以将来自曝气主管的空气输送至各第二曝气支管，并由第一曝气支管和第二曝气支管上的曝气孔将空气分散，提高了空气分散效率。所述曝气孔的孔径(直径)可以为5-15mm，曝气支管每间隔60-100mm(例如80mm)可以设置四个呈等角度的曝气孔，即长度方向相邻曝气孔之间的间距为60-100mm，而同一位置上四个曝气孔相连呈正方形分布。曝气主管可以通过异径三通与第一曝气支管相连，曝气主管和曝气支管的材料可以为PVC(聚氯乙烯)、UPVC(硬聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)和PE(聚乙烯)中的一种或多种。
本公开包围支撑层的作用在于使填料层保持良好的强度，例如所述包围支撑层32可以包括多片网层和绑扎相邻网层的连接筋，所述网层的网孔大小可以为4-50目，网层可以由钢丝编织而成，连接筋可以为钢筋。根据填料级配大小可以对应选用适当目数的网层网目，保证填料不撒漏为宜。相邻网层之间可以通过连接筋绑扎固定连接，以形成整体，在汛期抵挡河道水流的水力冲击。包围支撑层32的形状可以为方体或扇形，如为长方体构造，长、宽、高比优选为4:0.6-2.6：1；更优选地，包围支撑层32长度为1000mm，高度为250mm，宽度需根据导流孔位置而不同，在组装安置时采用上述单一尺寸规格或多种尺寸规格的组合，使包围支撑层断面呈梯状结构，下层结构优选比上层宽250-500mm。
本公开导流孔的作用在于增加生态景观护岸内的水体与护岸外的河道水体的水力交换，增加填料层填料上微生物与河道水体生化作用接触面积，另外，所述导流孔33的两端可以设置有防堵塞的网片，设置网片可以使水通过导流孔实现水力交换，而防止大体积的污染物(例如防止河道散落枯枝落叶或固体杂物)进入导流孔而堵塞导流孔。每一层模块组装层的导流孔位置可以设置在对应上层模块组装层的中间处，以使上层模块组装层很好压实稳定下层模块组装层。优选地，导流孔两端开孔长宽尺寸为100mm×250mm。
为了进一步提高水流净化效率，如图1所示，所述基础垫层2外侧的河床中可以设置有底栖动物层53，底栖动物可与沉水植物位于同一水位高度，底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物群，可以净化水中的悬浮物和沉积物，例如所述底栖动物层53中的动物可以选自梨形环棱螺、铜锈环棱螺和三角蚌中的一种或多种。
下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
如图1所示，生态景观护岸为梯形结构，位于河道驳岸1中雨水排水口11以下，整体长宽高分别为2000mm×1300mm×1200mm，包括底部采用C20素混凝土浇筑的长宽高为2000mm×1300mm×200mm的基础垫层2和基础垫层2上方的多层模块组装层3。多级配填料基质分上、中、下三层填充在钢丝网骨架结构的包围支撑层32中以形成填料层31。位于上层第一碎石层的碎石粒径为5-15mm，厚度为250mm；位于中间的第二碎石层中碎石的粒径为15-25mm，第二碎石层铺设两层，每层厚250mm；位于下层的第三碎石层的碎石粒径为25-40mm，铺设厚度为250mm。包围支撑层32的长高分别为1000mm和250mm，可以并列设置两个，每层包围支撑层32宽度比上层包围支撑层32多250mm，最上层宽300mm。除了最上层的填料层以外的模块组装层3中设置导流孔33，每一层模块组装层3在其上一层模块组装层3的中间部位开孔，孔径为100×250mm。曝气设备的曝气支管和曝气主管埋设于下层的第三碎石层中，曝气支管41外套曝气管套管，曝气支管41选用De65的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)曝气管，曝气管套管选用De110的PE(聚乙烯)管。挺水植物种植于最上两层的填料中以形成挺水植物层51，栽植的挺水植物是黄菖蒲、水葱和千屈菜三种。沉水植物栽种在河道和最下层填料中以形成沉水植物层52，沉水植物为根系发达常年生长的苦草和菹草。基础垫层2外侧的河床中投放底栖动物以形成底栖动物层，底栖动物投放土著生长在河道的梨形环棱螺、铜锈环棱螺和三角蚌。
本实施例将生态景观护岸和水质净化有机结合，利用植物、微生物和底栖动物等生态要素的协同作用来实现水质生态修复功能，在河道两岸的有限空间内稳定富集大量的微生物，以快速、高效、可持续的处理雨水排水口和河道中水体，另外景观护岸可以绿化点缀河道沿线，以更好融入城镇景观。还可以根据河道水质的污染特征以及水质处理目标，针对性地根据河道地形和排污口位置，多点布置可以模块化组装的生态景观护岸，以达到相应的污水处理和水质净化目标。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于河道水质治理的生态景观护岸，其特征在于，所述生态景观护岸包括曝气设备、以及紧邻河道驳岸(1)且从下至上设置的基础垫层(2)和多层模块组装层(3)；沿着河岸向河道的方向，所述多层模块组装层(3)和基础垫层(2)形成为由上至下延伸的阶梯结构；
每层模块组装层(3)包括填料层(31)和包围在所述填料层(31)外周的包围支撑层(32)；除了最上层模块组装层(3)以外，每层模块组装层(3)沿竖直方向和水平方向贯穿有导流孔(33)；
所述曝气设备包括位于河岸上的曝气机、埋入最下层模块组装层(3)中的曝气支管(41)和流体连通所述曝气机出气口与曝气支管(41)进气口的曝气主管(42)，所述曝气支管(41)的管壁上开设有曝气孔。
2.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，根据河道水位的高度，位于常水位高度上下100-250mm位置的所述阶梯结构上设置有挺水植物层(51)，位于低水位高度下方的所述阶梯结构上设置有沉水植物层(52)。
3.根据权利要求2所述的生态景观护岸，其特征在于，所述挺水植物层(51)中的挺水植物选自水生美人蕉、黄菖蒲、水葱和千屈菜中的一种或多种，挺水植物的种植密度为15-30株/m2；
所述沉水植物层(52)中的沉水植物选自苦草、菹草、黑藻和金鱼藻中的一种或多种，所述沉水植物的种植密度为100-300株/m2，种植深度在距离常水位的2.5m以内。
4.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，所述河道驳岸(1)中开设有多个向生态景观护岸排水的雨水排水口(11)，沿竖直方向，最上层模块组装层(3)的位置低于所述雨水排水口(11)的位置。
5.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，所述基础垫层(2)为混凝土浇筑层，高度为200-300mm；
所述阶梯结构的踏面宽度为250-500mm。
6.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，多层模块组装层(3)由上至下包括多层填料层(31)，所述多层填料层(31)由上至下依次包括第一碎石层、第二碎石层和第三碎石层；所述第一碎石层中碎石的粒径为5-15mm，所述第二碎石层中碎石的粒径为15-25mm，所述第三碎石层中碎石的粒径为25-40mm；所述第一碎石层的高度为200-300mm，所述第二碎石层的高度为200-400mm，所述第三碎石层的高度为200-300mm。
7.根据权利要求6所述的生态景观护岸，其特征在于，所述曝气支管(41)设置于所述第二碎石层中且包括多根第一曝气支管(411)和多根第二曝气支管(412)，多根第一曝气支管(411)沿所述曝气主管(42)延伸方向间隔布置且与曝气主管(42)流体连通，所述第二曝气支管(412)沿所述第一曝气支管(411)延伸方向间隔布置且与第一曝气支管(411)流体连通，所述第二曝气支管(412)的端部密封。
8.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，所述包围支撑层(32)包括多片网层和绑扎相邻网层的连接筋，所述网层的网孔大小为4-50目。
9.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，所述导流孔(33)的两端设置有防堵塞的网片。
10.根据权利要求1所述的生态景观护岸，其特征在于，所述基础垫层(2)外侧的河床中设置有底栖动物层(53)，所述底栖动物层(53)中的动物选自梨形环棱螺、铜锈环棱螺和三角蚌中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109368796A (zh) * 2018-10-22 2019-02-22 中建水务环保有限公司 一种用于河道水质治理的生态景观护岸

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