用于處理河道岸邊雨水排水的生態多維滯留系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于城市河道雨水排水的處理設施，具體涉及一種對城市雨水管網末端排水具有污染控制和凈化作用的生態多維滯留系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著城市化進程的加快，城市規模不斷擴張，高強度人類活動使土地利用方式發生改變，相當比例的軟性透水性下墊面被不透水表面所覆蓋，雨水徑流量增加。傳統的城市排水系統設計是以雨水的盡快排除為根本出發點，這種設計方式存在諸多弊端。我國大部分城市的雨水徑流污染較為嚴重，地表徑流經城市河道岸邊排水口直接排入受納水體，已成為城市河道水質惡化的重要因素。城市河道水體，作為城市的重要組成部分，對城市居民生活生產都有巨大的影響。當今的城市河道水體，多數都受到了不同程度的污染，使城市的生態環境建設更加艱巨。探求如何滿足環境、生態、經濟等多重效益的城市雨水徑流管理措施，是當前城市管理所面臨的挑戰之一。
[0003]逐步從較單純的工程排水向生態排水方向發展，不僅在污水處理中要貫徹生態理念，在雨水排水方面也應該提倡生態理念，兩者并駕齊驅是一種理想的發展趨勢。
[0004]改善雨水徑流水質是城市雨洪管理的基本目標之一，也是生物滯留池的重要功能之一。生物滯留池主要通過填料的過濾與吸附作用，以及植物根系的吸收作用來凈化雨水，由于其能將雨水暫時儲存而后慢慢滲入周圍土壤，因此可以削減地表雨水的洪峰流量。生物滯留池一般下凹10?30cm，表面種植植物，其填料自上而下通常依次為覆蓋物、土壤、粗砂和礫石，底部一般設有排水系統。另外，該系統通常還包括進水和溢流等附屬設施。生物滯留池具有對建設、管理技術要求較低、運行能耗小等優點，其作為一種效果良好、成本低廉的城市徑流污染源頭分散控制措施正得到越來越多的應用。
[0005]綜合運用生態學原理，結合生物滯留池的應用對城市河道岸邊進行生態規劃，從河道岸邊工程建設、植被重建、景觀構建、生態管理等方面著手，構建符合地域排水及流域生態特征的生態多維滯留系統，形成結構合理、功能健全的河道生態系統。
[0006]處理河道岸邊雨水排水的生態多維滯留系統內涵:在滿足行洪排澇要求的基礎上，保證河道岸邊穩定，防止水土流失；它是一個開放式的平衡系統，不斷與周圍生態系統進行物質交換；它是一個動力式的系統，水流對岸邊有沖刷作用，岸邊對水流有滯留作用，岸邊生態系統是地表水與地下水交換的媒介；生態多維滯留系統是整個河道生態系統的一個子系統，與其他生態系統之間是互相協調、協同發展的，其生態功能好壞直接影響其他生態子系統功能的發揮。
[0007]現有滯留系統多來源于LID及BMPs，應用于公路邊及花園等地，但是布設形式過于傳統單一，過水效果差，處理能力不足，若未設計合理，長時間應用后無人打理，造成填料易堵塞板結，植物荒廢，未能達到開發LID和BMPs時所想要達到的效果，且很少見到滯留系統應用于河道岸邊治理雨水排水、匯集道邊雨水及自然降雨。
【發明內容】
[0008]本發明的目的，在于綜合運用生態學原理、結合生物滯留池的應用，針對城市雨水管網末端河道岸邊雨水排水現狀，提供一種具有良好的凈化效果和景觀效果的生態多維滯留系統，以直接減少徑流入河的風險。
[0009]本發明通過如下技術方案予以實現。
[0010]一種用于處理河道岸邊雨水排水的生態多維滯留系統，包括生態緩沖帶和生態滯留系統，其特征在于，所述的生態多維滯留系統是沿河堤路面迎河一側進行修建，在河堤路面沿岸坡向下的垂直寬度0.5?0.Sm處設置有一級生態緩沖帶(I)，其坡度與原有岸邊坡度保持一致，其上種植草本植物；沿一級生態緩沖帶(I)向下依次設置有一層級生態滯留系統(17)、二層級生態滯留系統(18)、三層級生態滯留系統(19)及二級生態緩沖帶(6);三個層級的生態滯留系統呈同心半環形輻射狀，為溝渠式結構，每個生態滯留系統的垂直寬度為0.6?0.9m，深度為0.7?1.1m ;第二級生態緩沖帶(6)與第一級生態緩沖帶(I)的配置及作用相同；
[0011]在一級生態緩沖帶(I)與一層級生態滯留系統(17)的鄰界處設置有池壁A(2)，池壁A(2)為一層級生態滯留系統(17)的前池壁；在一層級生態滯留系統(17)與二層級生態滯留系統(18)的鄰界處設置有池壁B (3)，池壁B (3)為一層級生態滯留系統(17)的后池壁，也是二層級生態滯留系統(18)的前池壁；在二層級生態滯留系統(18)與三層級生態滯留系統(19)的鄰界處設置有池壁C (4)，池壁C (4)為二層級生態滯留系統(18)的后池壁，也是三層級生態滯留系統(19)的前池壁；在三層級生態滯留系統(19)與二級生態緩沖帶
(6)的鄰界處設置有池壁D(5)，池壁D(5)為三層級生態滯留系統(19)后池壁；二級生態緩沖帶(6)的另一端與河道原有砌石擋墻(7)相連接；在池壁A (2)、池壁B (3)、池壁C (4)、池壁D (5)的頂部設置有溢流口(15)；
[0012]所述三個層級的生態滯留系統內由上至下均設置有種植土層(9)、填料層(10)和礫石層(11);該種植土層(9)為顆粒態的球形椰殼有機基質，厚度為0.3?0.4m，其上種植有抗逆性好、管理粗放、植物根系發達植物；填料層(10)為滲透性較強、滲透系數不低于l(T5m/s的材料，厚度為0.3?0.4m ;爍石層(11)的爍石直徑為0.06?0.08m，爍石層的厚度為 0.25 ?0.35m ；
[0013]在一層級生態滯留系統(17)的底部與池壁B(3)下部相鄰的區域內設置有堤岸雨水口(12)，堤岸雨水口(12)與系統外的河道、岸邊的雨水排水系統相連通；在堤岸雨水口(12)的末端、一層級生態滯留系統(17)的底部設置有簡易助沉砂斜板(13)，以減少來水中的懸浮態顆粒物；助沉砂斜板(13)由池壁A(2)的底端起始，沿河堤坡面向下傾斜15?20°，其長度是一層級生態滯留系統(17)底邊的一半；在一層級生態滯留系統(17)的底部及池壁B(3)的下部分別設置有多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16);所述的堤岸雨水口
(12)、沉砂調節裝置(13)、多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16)組成進水系統。
[0014]多維滲水口 A(14)和多維滲水口 B(16)共同組成多維滲水系統。
[0015]助沉砂斜板(13)，坡度與底邊相同，沿坡面向下傾斜15?20°，長度是底邊的一半，在第一層級生態滯留系統底部半環形設置。
[0016]2.根據權利要求1所述的用于處理河道岸邊雨水排水的生態多維滯留系統，其特征在于，所述的一級生態緩沖帶(I)上種植的草本植物為茶花、蔥蘭、麥冬、石楠球、狼尾草、珍珠繡線菊或者倭竹。
[0017]所述的三個層級的生態滯留系統上種植的抗逆性好、管理粗放、植物根系發達植物為水蔥、千屈菜、慈姑或者旱傘草。
[0018]所述的填料層(10)的滲透性較強、滲透系數不低于10_5m/s的材料為爐渣、火山巖或者陶粒。
[0019]所述池壁B、池壁C或者池壁D的溢流口(15)為3?5個，所述的多維滲水口 B(16)為8?16個。
[0020]本發明有益效果如下:
[0021](I)在原有河道岸邊上構建本發明的生態多維滯留系統，既能滿足排水凈化要求，又能利用滯留空間對雨水提供暫時的儲存來減緩雨水徑流直接排入受納水體的污染負荷。
[0022](2)河道岸邊排水口直接進水方式適應于正常情況的任何雨水水量和水質，水質凈化效果穩定可靠。其中進水系統可以起到緩沖消能、沉砂作用，減小排水對生態滯留系統的沖擊負荷，延長了使用壽命。
[0023](3)通過濾料截流、吸附，植物根系凈化雨水徑流污染，改善了入河徑流水質。其中，雨水徑流中的多數懸浮顆粒污染物和部分溶解態污染物能到有效去除，亦可去除部分重金屬離子、病原體等。
[0024](4)該系統匯集路面徑流雨水、岸邊雨水口排水和直接降雨，采用同心半環形多層級輻射狀設計方案盡可能延長雨水在系統內水力停留時間，真正實現了多層級滯留、多維布水的概念。
[0025](5)充分與河道岸邊結合，具有良好的景觀效果，充分體現了生態建設理念。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明生態多維滯留系統的正視圖；
[0027]圖2為圖1的俯視圖；
[0028]圖3為圖1的左視斷面結構示意圖；
[0029]圖4為池壁B、池壁C、池壁D的結構示意圖。
[0030]本發明附圖標記如下:
[0031]1---一級生態緩沖帶2---池壁A
[0032]3---池壁 B4---池壁 C、
[0033]5---池壁D6---二級生態緩沖帶、
[0034]7---河道原有砌石擋墻 9---種植土層
[0035]10填料層11爍石層
[0036]12---堤岸雨水口13---助沉砂斜板
[0037]14---多維滲水口 A15---溢流口
[0038]16---多維滲水口 B17---一層級生態滯留系統
[0039]18---二層級生態滯留系統19---三層級生態滯留系統
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖對本發明做進一步描述，本發明采用常規的技術手段和常規原材料進行實施。
[0041]參見圖1、圖2，本發明的生態多維滯留系統是沿河堤路面迎河一側進行修建，在河堤路面沿岸坡向下的垂直寬度0.5?0.Sm處設置有一級生態緩沖帶(I)，其坡度與原有岸邊坡度保持一致，其上種植草本植物，如茶花、蔥蘭、麥冬、石楠球、狼尾草、珍珠繡線菊、倭竹等。
[0042]參見圖3，沿一級生態緩沖帶(I)向下依次設置有一層級生態滯留系統(17)、二層級生態滯留系統(18)、三層級生態滯留系統(19)及二