一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，該方法是將礫石淺溝、透水路面、下凹式綠地及挺水植物搭配區(qū)四種截污單元進(jìn)行優(yōu)化組合，充分發(fā)揮礫石淺溝對徑流污染的截留控制、透水路面的下滲緩沖、下凹式綠地的存儲凈化以及水生植物搭配區(qū)的景觀綠化作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過過濾、沉降及生物降解作用對入湖徑流污染實(shí)現(xiàn)有效控制，削減徑流洪峰量30％以上，去除污染物30％以上，降低進(jìn)入湖泊等地表水體污染負(fù)荷，有效保護(hù)湖泊水質(zhì)及其生態(tài)系統(tǒng)完整性。
【專利說明】一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，具體涉及一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，高速的城市化進(jìn)程，使得天然流域被開發(fā)，植被受到破壞，而混凝土建筑、道 路、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、停車場等不透水地面的大量增加，使得降水滲入地下，蒸發(fā)的部分減 少，造成地表徑流大量增加。地表徑流沖刷下墊面會攜帶大量的污染物進(jìn)入受納水體，導(dǎo)致 水體的物理、化學(xué)性質(zhì)和微生物特性發(fā)生變化，甚至成為影響水質(zhì)的主導(dǎo)因素，一些有毒有 機(jī)物及重金屬會對水生生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響，并可能產(chǎn)生潛在的二次污染，是典型的 城市非點(diǎn)源污染。
[0003] 湖泊是自然水體的重要組成部分，在人類農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活中占有舉足輕重的位 置。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，生活污水、工業(yè)廢水的排放量不斷增加，農(nóng)業(yè)面源污染日益嚴(yán) 重，河道排放、地表徑流會攜帶大量污染物進(jìn)入湖泊，使其水質(zhì)環(huán)境急劇惡化。人類過度的、 不正確的開發(fā)和使用破壞了湖泊原有的生態(tài)平衡。
[0004] 地表徑流污染是導(dǎo)致湖泊水質(zhì)惡化、富營養(yǎng)化甚至生態(tài)系統(tǒng)破壞的主要因素之 一。進(jìn)入湖泊的地表徑流污染主要來自于農(nóng)藥徑流、道路徑流和綠化草坪徑流。地表徑流 中含有較高的TSS、C0D和有機(jī)污染物，對湖泊水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境存在較大的威脅。
[0005] 湖濱帶是湖泊水體與陸地生態(tài)系統(tǒng)間的過渡帶，可有效滯留陸源輸入的污染物， 是湖泊重要的保護(hù)屏障。傳統(tǒng)的湖濱帶綠化工程多為單一的綠化造景或某種截污工藝的獨(dú) 立設(shè)置，但由于地表徑流污染成分復(fù)雜且污染嚴(yán)重，因此，單一的截污綠化工藝難以實(shí)現(xiàn)對 徑流量和徑流污染的有效控制，這樣會導(dǎo)致大量徑流污染進(jìn)入湖泊水體，造成水體富營養(yǎng) 化等嚴(yán)重后果。目前對湖濱帶的規(guī)劃建設(shè)已從單一的綠化植被鋪設(shè)逐漸轉(zhuǎn)化為結(jié)合當(dāng)?shù)?城市規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)完整性的湖濱生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，將基底修復(fù)、植物配置與景觀設(shè)計有機(jī)結(jié) 合，充分發(fā)揮湖濱綠化帶的截污及景觀作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種湖濱截污綠化 帶構(gòu)建方法。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，該方法是將礫石淺溝、透水路面、下凹式綠地及挺 水植物搭配區(qū)四種截污單元進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對入湖徑流污染的有效控制，包括以 下步驟：
[0009] (1)選取具有湖濱帶的城市湖泊，該城市湖泊受徑流污染嚴(yán)重；
[0010] (2)沿湖濱向淺水區(qū)設(shè)置礫石淺溝，該礫石淺溝頂層鋪設(shè)人工土層，并種植綠化草 本植物，底層鋪設(shè)礫石層；
[0011] (3)沿步驟（2)設(shè)置的礫石淺溝向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置透水路面，該透水路面自上而 下依次為透水磚、粗砂、級配碎石和土基；
[0012] (4)沿步驟（3)設(shè)置的透水路面向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置下凹式綠地，該下凹式綠地外 圍種植草本植物，中心區(qū)域種植挺水植物；
[0013] (5)在淺水區(qū)的護(hù)坡上設(shè)置挺水植物搭配種植區(qū)。
[0014] 步驟（2)所述的礫石淺溝高程低于透水路面0. 1?0.2m，該礫石淺溝寬度為 1. 0?1. 5m，深度為1. 0?1. 2m，所述的人工土層厚度為0. 2?0. 3m，所述的礫石層厚度為 0. 7?1. 0m，該石樂石層中石樂石的粒徑為1?5cm。
[0015] 步驟（3)所述的透水磚、粗砂和級配碎石的厚度分別為5?8cm、4?5cm、15? 30cm，土基的厚度滿足滲透面距離地下水位大于1. Om。
[0016] 步驟（4)所述的下凹式綠地深度為0. 3?0. 6m，該下凹式綠地高程低于透水路面 0. 1 ?0. 5m。
[0017] 步驟（5)所述挺水植物搭配種植區(qū)的初始高程與水線上下浮動位差為0. 1? 0. 3m，并低于下凹式綠地初始高程，位差為0. 2?0. 6m。
[0018] 步驟（5)所述的挺水植物搭配種植區(qū)與水平面呈18?30。。
[0019] 所述的礫石淺溝、透水路面、下凹式綠地及挺水植物搭配種植區(qū)之間設(shè)有綠化草 坪。
[0020] 所述的礫石淺溝底層設(shè)有連通至下凹式綠地的管道，該礫石淺溝的下滲出水可以 通過管道輸送至下凹式綠地。
[0021] 所述礫石淺溝的主要作用是對農(nóng)業(yè)徑流污染或道路徑流污染進(jìn)行初步攔截，利用 其下滲、過濾等功能削減洪峰流量，減少TSS、COD等污染物質(zhì)，并通過硝化作用、吸附作用 去除一定量的氮磷。
[0022] 所述的透水路面既具有景觀娛樂功能，又能吸收降雨，不產(chǎn)生徑流污染，同時可對 超出礫石淺溝處理能力的暴雨徑流有一定的攔截作用。
[0023] 所述的下凹式綠地可通過滲透、蒸發(fā)、蓄積等方式處理集水區(qū)內(nèi)部雨水，對暴雨徑 流具有一定的緩沖攔截作用，并通過物理沉淀、生物降解等作用實(shí)現(xiàn)對入湖污染物的去除， 削減徑流洪峰量30%以上，去除污染物30%以上，降低進(jìn)入湖泊等地表水體污染負(fù)荷。 [0024] 所述的挺水植物搭配區(qū)作為最后一道生物屏障，既有景觀美化作用，同時能夠護(hù) 土固堤，是湖濱帶復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過將礫石淺溝、透水路面、下凹式綠地及挺水植物搭配 區(qū)進(jìn)行優(yōu)化配置，能夠有效降低入湖徑流污染，其中，礫石淺溝高程低于透水路面，可收納 經(jīng)過綠化草坪的道路或農(nóng)田徑流及超出透水路面處理能力的徑流，并對其進(jìn)行初步凈化； 礫石淺溝的下滲出水通過管道輸送至下凹式綠地，經(jīng)過沉降、生物降解等作用對入湖徑流 實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步凈化；下凹式綠地的高程低于透水路面，能夠收納超過透水路面自身處理能力 的徑流，充分發(fā)揮下凹式綠地的滯蓄作用；挺水植物搭配種植區(qū)為最后一道生物屏障，可有 效攔截面源污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明一種湖濱截污綠化帶的結(jié)構(gòu)布置示意圖；
[0027] 圖中標(biāo)記說明：
[0028] 1-礫石淺溝、2-透水路面、3-下凹式綠地、4-挺水植物搭配區(qū)、5-礫石、6-PVC管 道、7-挺水植物。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 實(shí)施例
[0031] 一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，該方法是將礫石淺溝1、透水路面2、下凹式綠地3 及挺水植物搭配區(qū)4四種截污單元進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對入湖徑流污染的有效控制， 包括以下步驟：
[0032] (1)選取具有湖濱帶的城市湖泊，該城市湖泊受徑流污染嚴(yán)重；
[0033] (2)沿湖濱向淺水區(qū)設(shè)置礫石淺溝1，該礫石淺溝1頂層鋪設(shè)人工土層，并種植綠 化草本植物，底層鋪設(shè)碌石層；
[0034] (3)沿步驟（2)設(shè)置的礫石淺溝1向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置透水路面2,該透水路面2自 上而下依次為透水磚、粗砂、級配碎石和土基；
[0035] (4)沿步驟（3)設(shè)置的透水路面2向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置下凹式綠地3,該下凹式綠地 3外圍種植草本植物，中心區(qū)域種植挺水植物7 ;
[0036] (5)在淺水區(qū)的護(hù)坡上設(shè)置挺水植物搭配種植區(qū)4。
[0037] 如圖1所示，為采用本發(fā)明方法構(gòu)建成的湖濱截污綠化帶，沿湖濱向淺水區(qū)依次 設(shè)置礫石淺溝1、透水路面2、下凹式綠地3及挺水植物搭配種植區(qū)4,四種單元之間均設(shè)有 綠化草坪。
[0038] 其中，礫石淺溝1高程低于透水路面2,位差為0. 1?0. 2m，該礫石淺溝1的寬度 為1. 0?1. 5m，深度為1. 0?1. 2m，礫石淺溝1頂層鋪設(shè)的人工土層厚度為0. 2?0. 3m，底 層鋪設(shè)的礫石層厚度為〇. 7?1. 0m，礫石5的粒徑為1?5cm。礫石淺溝1的底層還設(shè)有 連通至下凹式綠地的PVC管道6,該礫石淺溝1的下滲出水可以通過PVC管道6輸送至下凹 式綠地3。透水路面2中自上而下的透水磚、粗砂和級配碎石的厚度分別為5?8cm、4? 5cm、15?30cm，土基的厚度滿足滲透面距離地下水位大于1. Om的要求。下凹式綠地3的 深度為〇. 3?0. 6m，其高程低于透水路面2,位差為0. 1?0. 5m。挺水植物搭配種植區(qū)4的 初始高程與水線上下浮動位差為〇. 1?〇. 3m，并低于下凹式綠地3初始高程，位差為0. 2? 〇. 6m，該挺水植物搭配種植區(qū)4與水平面呈18?30°。
[0039] 在湖濱綠化帶截污染過程中，礫石淺溝1的主要作用是對農(nóng)業(yè)徑流污染或道路徑 流污染進(jìn)行初步攔截，利用其下滲、過濾等功能削減洪峰流量，減少TSS、COD等污染物質(zhì)， 并通過硝化作用、吸附作用去除一定量的氮磷。透水路面2既具有景觀娛樂功能，又能吸收 降雨，不產(chǎn)生徑流污染，同時可對超出礫石淺溝1處理能力的暴雨徑流有一定的攔截作用。 下凹式綠地3可通過滲透、蒸發(fā)、蓄積等方式處理集水區(qū)內(nèi)部雨水，對暴雨徑流具有一定的 緩沖攔截作用，并能通過物理沉淀、生物降解等作用實(shí)現(xiàn)對入湖污染物的去除，削減徑流洪 峰量30%以上，去除污染物30%以上，降低進(jìn)入湖泊等地表水體污染負(fù)荷。挺水植物搭配 區(qū)4作為最后一道生物屏障，既有景觀美化作用，同時能夠護(hù)土固堤，是湖濱帶復(fù)合生態(tài)系 統(tǒng)的重要組成部分。
【權(quán)利要求】
1. 一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，該方法是將礫石淺溝、透水路面、下凹 式綠地及挺水植物搭配區(qū)四種截污單元進(jìn)行優(yōu)化組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對入湖徑流污染的有效控 制，包括以下步驟： (1) 選取具有湖濱帶的城市湖泊，該城市湖泊受徑流污染嚴(yán)重； (2) 沿湖濱向淺水區(qū)設(shè)置礫石淺溝，該礫石淺溝頂層鋪設(shè)人工土層，并種植綠化草本植 物，底層鋪設(shè)礫石層； (3) 沿步驟（2)設(shè)置的礫石淺溝向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置透水路面，該透水路面自上而下依 次為透水磚、粗砂、級配碎石和土基； (4) 沿步驟（3)設(shè)置的透水路面向淺水區(qū)一側(cè)設(shè)置下凹式綠地，該下凹式綠地外圍種 植草本植物，中心區(qū)域種植挺水植物； (5) 在淺水區(qū)的護(hù)坡上設(shè)置挺水植物搭配種植區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，步驟 (2)所述的礫石淺溝高程低于透水路面0. 1?0. 2m，該礫石淺溝寬度為1. 0?1. 5m，深 度為1. 0?1. 2m，所述的人工土層厚度為0. 2?0. 3m，所述的礫石層厚度為0. 7?1. 0m，該 石樂石層中碌石的粒徑為1?5cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（3)所述的 透水磚、粗砂和級配碎石的厚度分別為5?8cm、4?5cm、15?30cm，土基的厚度滿足滲透 面距離地下水位大于1. 〇m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（4)所述的 下凹式綠地深度為0. 3?0. 6m，該下凹式綠地高程低于透水路面0. 1?0. 5m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（5)所述挺 水植物搭配種植區(qū)的初始高程與水線上下浮動位差為0. 1?0. 3m，并低于下凹式綠地初始 高程，兩者位差為0. 2?0. 6m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，所述的礫石淺 溝、透水路面、下凹式綠地及挺水植物搭配區(qū)之間均設(shè)有綠化草坪，所述的礫石淺溝底層還 設(shè)有連通至下凹式綠地的管道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種湖濱截污綠化帶構(gòu)建方法，其特征在于，所述的挺水植 物搭配種植區(qū)與水平面呈18?30°。
【文檔編號】C02F3/32GK104099892SQ201410336382
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】成水平, 馮玉琴, 崔娜欣, 曹曉艷, 吳娟, 代嫣然 申請人:同濟(jì)大學(xué)