專(zhuān)利名稱(chēng):一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，它包括公路邊溝，在公路邊溝內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置溝隔離砼，將公路邊溝分成路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝；還包括沿公路寬度方向設(shè)置，且位于公路下方的涵洞，在涵洞內(nèi)沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有隔離板，隔離板將涵洞分為路面徑流通道和路側(cè)邊坡流通道；路面徑流通道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾用的填充物；路面徑流通道與路面徑流邊溝連通，路側(cè)邊坡流通道與路側(cè)邊坡流溝連通。采用以上措施能將路面徑流和路側(cè)邊坡流有效地分離導(dǎo)排，從而有效地減小了需要處理的路面徑流的量，提高了處理路面徑流的效率和凈化度，且充分利用道路本身結(jié)構(gòu)設(shè)施，不受路側(cè)富余寬度，道路路基形式影響，適用范圍廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及面源污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，該排水滲濾系統(tǒng)可用于對(duì)水源保護(hù)區(qū)公路路面徑流的污染治理。

【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，路面徑流含有百余種污染成分，如重金屬、礦物油類(lèi)、氯化物、化學(xué)需氧量(C0D)、懸浮物(SS)、多環(huán)芳等。路面徑流挾帶大量污染物質(zhì)進(jìn)入地表水體，形成典型的非點(diǎn)源污染，成為造成受納水體水質(zhì)下降及污染的重要因素，美國(guó)EPA已在1993年將路面徑流列為導(dǎo)致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。據(jù)中國(guó)水利部門(mén)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)七成以上的河流湖泊遭受了不同程度污染且污染總體上呈加重趨勢(shì)，如何避免或減輕公路路面徑流對(duì)周?chē)w帶來(lái)的污染顯得越發(fā)急迫。
[0003]早在20世紀(jì)70年代初期，國(guó)外環(huán)保部門(mén)就開(kāi)始了對(duì)公路路面徑流污染的調(diào)查和研究，開(kāi)發(fā)了許多適用于路面源污染防治的技術(shù)及方法。概括起來(lái)主要有以下4種:植被控制、濕式滯留池、路側(cè)生態(tài)種植槽、滲濾系統(tǒng)及濕地，但其中大多存在一些技術(shù)缺陷，如:
[0004](I)現(xiàn)存幾乎所有處理路面徑流的措施都是將路側(cè)邊坡雨水和路面徑流進(jìn)行一并處理，而一般路側(cè)邊坡雨水的流量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于路面徑流，這在無(wú)形中增大了處理路面徑流有害物質(zhì)的負(fù)荷，限制了處理徑流中有害物質(zhì)的效率和凈化度。
[0005](2)植被控制需要路側(cè)有足夠?qū)捰嗪推露容^小土壤，而中國(guó)由于土地資源緊張，一般路側(cè)寬度有限，所以能用植被控制徑流污染路段較少。
[0006](3)生態(tài)蝶形植草邊溝大多只具備排水功能與有限的草皮過(guò)濾吸附功能，此外，水流排導(dǎo)能力較差，常常在路面造成明顯積水。
[0007](4)傳統(tǒng)生態(tài)邊溝與底層路基間一般沒(méi)有封閉設(shè)施，導(dǎo)致水溝里的水直接下滲進(jìn)入路基，造成路基病害。
[0008](5)濕式滯留池存在占地問(wèn)題，由于蓄水池大多建設(shè)為圓形，而公路側(cè)缺乏挖置圓形水池的條件，因此一般需要在路域外重新征用土地，增加了協(xié)調(diào)與實(shí)施難度，且公路邊設(shè)置大型蓄水池存在一定安全隱患。
[0009](6)路側(cè)生態(tài)種植槽的工藝較為復(fù)雜，增大了施工和管理難度，且對(duì)線性坡度要求較高，適用區(qū)域不大。
[0010](7)濕地處理系統(tǒng)容易堵塞，且管理難度較大，容易產(chǎn)生次生污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)⒙访鎻搅鬟吅吐穫?cè)邊坡流進(jìn)行分流，提高處理路面徑流中有害物質(zhì)效率和凈化度，且不受路側(cè)富余寬度，道路路基形式影響的排水滲濾系統(tǒng)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，包括公路邊溝，在所述公路邊溝內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置溝隔離砼，將公路邊溝分成路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝，其中，路面徑流邊溝靠近公路；還包括沿公路寬度方向設(shè)置，且位于公路下方的涵洞，在所述涵洞內(nèi)沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有隔離板，所述隔離板將涵洞分為路面徑流通道和路側(cè)邊坡流通道；所述路面徑流通道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾用的填充物；所述路面徑流通道與路面徑流邊溝連通，路側(cè)邊坡流通道與路側(cè)邊坡流溝連通。
[0013]作為優(yōu)化，所述涵洞的頂部沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有涵洞蓋板。
[0014]作為優(yōu)化，所述隔離板的頂部與涵洞蓋板之間有間距。
[0015]作為優(yōu)化，所述路面徑流邊溝包括高度依次降低的路面徑流邊溝集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，所述路面徑流邊溝集流段與急流槽段之間以及急流槽段與沉淀池段之間均設(shè)有第一過(guò)濾網(wǎng)；所述路面徑流通道入口位于沉淀池段。
[0016]作為優(yōu)化，所述填充物依次包括從涵洞入口向涵洞出口設(shè)置的碎石層、煤渣層、混合物滲濾層和活性炭濾芯；其中，所述碎石層與煤渣層之間、煤渣層與混合物滲濾層之間以及混合物滲濾層與活性炭濾芯之間均設(shè)有第二過(guò)濾網(wǎng)。
[0017]作為優(yōu)化，所述路面徑流通道位于涵洞出口處設(shè)有活性炭濾芯蓋板，方便活性炭濾芯失效后進(jìn)行更換。
[0018]作為優(yōu)化，所述路面徑流通道入口設(shè)有第三過(guò)濾網(wǎng)。
[0019]作為優(yōu)化，沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)置兩個(gè)隔離板，將涵洞分成三個(gè)通道，其中，中間的通道為路側(cè)邊坡流通道，左右兩側(cè)的通道均為路面徑流通道。
[0020]作為優(yōu)化，所述碎石層的長(zhǎng)度為l-2m，碎石的粒徑為1.5-2.5cm ;煤渣層的長(zhǎng)度為2_4m，煤渣的級(jí)配為0.5-2cm。
[0021]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本實(shí)用新型提供的排水滲濾系統(tǒng)，將公路邊溝分成路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝，路面徑流通道與路面徑流邊溝連通，路側(cè)邊坡流通道與路側(cè)邊坡流溝連通，從而將路面徑流和路側(cè)邊坡流有效地分離導(dǎo)排，有效減小了需要處理的路面徑流的量；利用公路本身的寬度增大了過(guò)濾長(zhǎng)度，通過(guò)設(shè)置在路面徑流通道內(nèi)的填充物提高了過(guò)濾效果，從而大大提高了處理路面徑流的效率和凈化度，且充分利用道路本身結(jié)構(gòu)設(shè)施，不受路側(cè)邊坡寬度，道路路基形式影響，使用范圍廣，施工安裝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。

【附圖說(shuō)明】

[0023]圖1為本實(shí)用新型中排水滲濾系統(tǒng)的平面示意圖。
[0024]圖2為圖1 1-1處的剖面圖。
[0025]圖3為圖1 I1-1I處的剖面圖。
[0026]附圖中的箭頭表示水流方向。
[0027]附圖標(biāo)記如下:1、路面徑流邊溝；2、路側(cè)邊坡流溝；3、急流槽段；4、沉淀池段；
5、右路面徑流通道；6、路側(cè)邊坡流通道；7、左路面徑流通道；8、公路；9、第二過(guò)濾網(wǎng)；10、第一過(guò)濾網(wǎng)；11、第三過(guò)濾網(wǎng)；12、公路肩；13、溝隔離砼；14、路側(cè)邊坡流溝溝壁；15、沉淀池池壁；16、隔離板；17、碎石層；18、煤渣層；19、混合物滲濾層；20、活性炭濾芯；21、涵洞蓋板；22、挖方邊坡。

【具體實(shí)施方式】
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)度”、“寬度”、“上”、“下”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0029]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。
[0030]路面徑流通道入口和涵洞出口按照水流方向定義，即路面徑流通道入口為路面徑流流入處，涵洞出口為涵洞中水流流出處。
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]參見(jiàn)圖1至圖3，一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，包括公路邊溝，在公路邊溝內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置溝隔離砼，將公路邊溝分成路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝，其中，路面徑流邊溝靠近公路；路面徑流邊溝的橫截面一般為矩形，路側(cè)邊坡流溝的橫截面可以根據(jù)公路側(cè)的情況而定，當(dāng)公路側(cè)的有寬余時(shí)，其橫截面可為梯形，如果不寬余，則其橫截面可為矩形。路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝的寬度和深度尺寸通常根據(jù)道路排水規(guī)范、路面寬度、當(dāng)?shù)亟涤炅俊搅飨禂?shù)等計(jì)算設(shè)置。
[0033]為了進(jìn)一步提高對(duì)路面徑流的過(guò)濾效果，路面徑流邊溝包括高度依次降低的路面徑流邊溝集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，路面徑流邊溝集流段與急流槽段之間以及急流槽段與沉淀池段之間均設(shè)有第一過(guò)濾網(wǎng)，第一過(guò)濾網(wǎng)可以采用鐵絲或其他材料制成。
[0034]所述排水滲濾系統(tǒng)還包括沿公路寬度方向設(shè)置，且位于公路下方的涵洞，涵洞的高度一般設(shè)置為70cm，填充物(以下詳述)高度為60cm，路面徑流通道入口位于沉淀池段，沉淀池段可以將路面徑流邊溝收集的路面徑流進(jìn)行初步沉淀，減少路面徑流中的顆粒懸浮物，將路面徑流通道入口處設(shè)置在沉淀池段，可以有效減輕涵洞中路面徑流通道的負(fù)荷和堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。路面徑流通道入口處還設(shè)有第三過(guò)濾網(wǎng)，第三過(guò)濾網(wǎng)起到過(guò)濾路面徑流雜質(zhì)和阻擋碎石層(以下詳述)碎石的作用，第三過(guò)濾網(wǎng)的孔口直徑可根據(jù)所需隔離的路面徑流中雜質(zhì)的大小確定。涵洞的頂部沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有涵洞蓋板，涵洞內(nèi)沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有隔離板，隔離板將涵洞分為路面徑流通道和路側(cè)邊坡流通道；隔離板最好使用現(xiàn)澆的隔離砼；隔離砼的頂部與涵洞蓋板之間最好有間距，當(dāng)路面徑流過(guò)大時(shí)，路面徑流可以從隔離砼的頂部與涵洞蓋板之間的間隙處溢出，進(jìn)入路側(cè)邊坡流通道后排出。具體實(shí)施時(shí)，可以沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)置兩個(gè)隔離板，該兩個(gè)隔離板將涵洞分成三個(gè)通道，其中，中間的通道為路側(cè)邊坡流通道，左右兩側(cè)的通道均為路面徑流通道。路面徑流通道的深度比路面徑流邊溝深度大10-20cm左右，路面徑流通道的寬度比路面徑流邊溝的寬度也大10-20cm左右。
[0035]路面徑流通道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾用的填充物，提高對(duì)路面徑流的過(guò)濾效果；填充物依次包括從涵洞入口向涵洞出口設(shè)置的碎石層、煤渣層、混合物滲濾層和活性炭濾芯；其中，碎石層與煤渣層之間、煤渣層與混合物滲濾層之間以及混合物滲濾層與活性炭濾芯之間均設(shè)有第二過(guò)濾網(wǎng)，第二過(guò)濾網(wǎng)主要起到分離穩(wěn)定的作用。碎石層位于涵洞入口處，起緩沖水流及初步過(guò)濾的作用；煤渣層和混合物滲濾層起進(jìn)一步緩沖水流及再次過(guò)濾的作用，混合物滲濾層由細(xì)砂礫、鋸末和顆?；钚蕴繕?gòu)成；活性炭濾芯起到加強(qiáng)過(guò)濾凈化的作用。碎石層的長(zhǎng)度為l-2m，碎石的粒徑為1.5-2.5cm ;煤渣層的長(zhǎng)度為2_4m，煤渣的級(jí)配為0.5-2cm,混合物滲濾層的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)公路實(shí)際長(zhǎng)度減去其他濾層長(zhǎng)度后進(jìn)行分配，活性炭濾芯的長(zhǎng)度則根據(jù)自身的吸附性能、過(guò)濾速度、排水標(biāo)準(zhǔn)等確定，活性炭濾芯應(yīng)安置于涵洞出口偏外處。
[0036]路面徑流通道與路面徑流邊溝連通，路側(cè)邊坡流通道與路側(cè)邊坡流溝連通，從而實(shí)現(xiàn)路面徑流與路側(cè)邊坡流的分離導(dǎo)排，有效減小了需要處理的路面徑流的量。路側(cè)邊坡流主要指從路側(cè)邊坡流下的雨水。當(dāng)活性炭濾芯失效后，為了方便更換，最好在路面徑流通道位于涵洞出口處設(shè)置活性炭濾芯蓋板。
[0037]第一過(guò)濾網(wǎng)、第二過(guò)濾網(wǎng)和第三過(guò)濾網(wǎng)可由過(guò)濾網(wǎng)卡口固定或現(xiàn)澆入混凝土砼。
[0038]下面以二級(jí)公路為例說(shuō)明本實(shí)用新型公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)的工作原理:
[0039]該二級(jí)公路面的寬度為12m,路面徑流邊溝的寬度設(shè)為30cm,路側(cè)邊坡流溝的寬度設(shè)為40cm，路面徑流邊溝集流段與急流槽段之間的第一過(guò)濾網(wǎng)先對(duì)路面徑流進(jìn)行初次過(guò)濾，沉淀池段的長(zhǎng)度為1.5m,寬度為50cm,凈深為50cm,沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)置兩個(gè)隔離板，將涵洞分成三個(gè)通道，其中，中間的通道為路側(cè)邊坡流通道，左右兩側(cè)的通道均為路面徑流通道。路面徑流邊溝通道的深度為70cm，寬度為40cm，碎石層的長(zhǎng)度為2m，碎石粒徑為2cm左右，煤渣層的長(zhǎng)度為3m，煤渣的級(jí)配為0.5-2cm，混合物滲流層的長(zhǎng)度為6m，級(jí)配為0.5-lcm，其中，細(xì)砂礫與鋸末的質(zhì)量比為3:1。
[0040]路面徑流從公路面流入路面徑流邊溝集流段后，通過(guò)設(shè)置在路面徑流邊溝集流段與急流槽段的第一過(guò)濾網(wǎng)，流入急流槽段，然后再進(jìn)入沉淀池段，經(jīng)過(guò)初步沉淀后，經(jīng)過(guò)沉淀池沉淀后的路面徑流分別進(jìn)入左右兩側(cè)路面徑流通道的碎石層，經(jīng)過(guò)碎石層的緩沖，降低流速和過(guò)濾尺寸較大的雜質(zhì)后，路面徑流由碎石層進(jìn)入煤渣層進(jìn)行再次過(guò)濾，然后再進(jìn)入混合物滲濾層，混合過(guò)濾層可以將路面徑流中大部分的污染物和有害成分進(jìn)行吸附過(guò)濾，最后路面徑流通過(guò)活性炭濾芯進(jìn)一步過(guò)濾后排出。路側(cè)邊坡雨水形成的路側(cè)邊坡流流入路側(cè)邊坡流溝后，經(jīng)涵洞中央的路側(cè)邊坡流通道排出。
[0041]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，包括公路邊溝，其特征在于:在所述公路邊溝內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置溝隔離砼，將公路邊溝分成路面徑流邊溝和路側(cè)邊坡流溝，其中，路面徑流邊溝靠近公路； 還包括沿公路寬度方向設(shè)置，且位于公路下方的涵洞，在所述涵洞內(nèi)沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有隔離板，所述隔離板將涵洞分為路面徑流通道和路側(cè)邊坡流通道；所述路面徑流通道內(nèi)設(shè)有過(guò)濾用的填充物； 所述路面徑流通道與路面徑流邊溝連通，路側(cè)邊坡流通道與路側(cè)邊坡流溝連通。2.如權(quán)利要求1所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述涵洞的頂部沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)有涵洞蓋板。3.如權(quán)利要求2所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述隔離板的頂部與涵洞蓋板之間有間距。4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述路面徑流邊溝包括高度依次降低的路面徑流邊溝集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，所述路面徑流邊溝集流段與急流槽段之間以及急流槽段與沉淀池段之間均設(shè)有第一過(guò)濾網(wǎng)；所述路面徑流通道入口位于沉淀池段。5.如權(quán)利要求4所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述填充物依次包括從涵洞入口向涵洞出口設(shè)置的碎石層、煤渣層、混合物滲濾層和活性炭濾芯； 其中，所述碎石層與煤渣層之間、煤渣層與混合物滲濾層之間以及混合物滲濾層與活性炭濾芯之間均設(shè)有第二過(guò)濾網(wǎng)。6.如權(quán)利要求4所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述路面徑流通道位于涵洞出口處設(shè)有活性炭濾芯蓋板。7.如權(quán)利要求4所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述路面徑流通道入口設(shè)有第三過(guò)濾網(wǎng)。8.如權(quán)利要求4所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:沿涵洞長(zhǎng)度方向設(shè)置兩個(gè)隔離板，將涵洞分成三個(gè)通道，其中，中間的通道為路側(cè)邊坡流通道，左右兩側(cè)的通道均為路面徑流通道。9.如權(quán)利要求5所述的公路路面徑流的凈化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述碎石層的長(zhǎng)度為l-2m，碎石的粒徑為1.5-2.5cm ;煤渣層的長(zhǎng)度為2_4m，煤渣的級(jí)配為0.5-2cm。
【文檔編號(hào)】E01C11-22GK204266077SQ201420737692
【發(fā)明者】魏富盛, 屠書(shū)榮 [申請(qǐng)人]重慶交通大學(xué)