專利名稱：用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及處理污水、雨水回用、吸聲降噪、有效利用土地、緩沖地表振動(dòng)的用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，屬于環(huán)保工程、水處理技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高鐵緩沖帶是ー種利用各功能組件結(jié)合的靈活多祥的生態(tài)污水處理系統(tǒng)和吸聲降噪系統(tǒng)，井能針對(duì)不同的地形和周邊建筑物的狀況設(shè)計(jì)形態(tài)不同的高鐵沿線處理單元，節(jié)約建設(shè)成本，提高效率，降低能耗，提高吸聲降噪的功能。其結(jié)合吸聲降噪和人工濕地處理功能于一體。人工濕地是以填料為載體的水處理設(shè)施，能夠處理高鐵沿線的各種污水，也能夠處理高鐵沿線的雨水帶來的地表徑流，作為洗車、灌溉等回用水，是ー種生態(tài)的水處理技術(shù)；其松散的填料結(jié)構(gòu)能起到緩沖由高鐵運(yùn)行帶來的地表振動(dòng)；其上的植物除了能夠美化環(huán)境，還能起到降低噪音的作用，再加上吸聲材料的加強(qiáng)，更有效的降低了高鐵的噪音污 染。本系統(tǒng)本著對(duì)土地資源、水資源的綜合利用，節(jié)約用地成本，提高處理效率的原則，靈活多變的結(jié)構(gòu)和形態(tài)設(shè)計(jì)，因地制宜的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)條件，充分體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)保的特點(diǎn)，是ー項(xiàng)綠色生態(tài)工程技術(shù)。高鐵主要污染源有(I)水污染列車在運(yùn)行時(shí)，主要污水有潤(rùn)滑油、重金屬等的飛濺；高速鉄路沿線污水主要有含油污水、生活污水、洗車廢水、高濃度糞便污水和地表徑流污染。另外，來自動(dòng)車組、高速車站、動(dòng)車段(動(dòng)車運(yùn)用維修所)、エ務(wù)段(綜合維修段)、供電段等生產(chǎn)、維修場(chǎng)所產(chǎn)生的雜排污水地表徑流和農(nóng)業(yè)面源污染高鐵貫穿線路長(zhǎng)，穿越地形和環(huán)境多祥，高鐵沿線的雨水收集和處理可以有效改善雨水沖刷和地表徑流帶來的高鐵沿線的水土流失嚴(yán)重情況。另外在農(nóng)業(yè)集中區(qū)，大量的農(nóng)藥、化肥等污水也隨灌溉水和雨水等，帶入周圍河道或下滲到地下水，致使河道富營(yíng)養(yǎng)化狀況加劇，地下水受到污染。(2)噪聲污染列車在高速運(yùn)行的同時(shí)發(fā)出很大的噪聲，不同于普通鉄路，高速鐵路的噪聲主要由輪軌噪聲、集電系統(tǒng)噪聲、空氣動(dòng)カ噪聲、建筑物激勵(lì)噪聲和其他噪聲組成，高速列車以250km/h行駛時(shí)，在距離軌道中心25米處所產(chǎn)生的噪聲高達(dá)90分貝。噪聲污染覆蓋到沿高鐵線方圓二百米至五百米的范圍。(3)地表振動(dòng)列車在行駛時(shí)會(huì)震動(dòng)軌道地面,發(fā)出輕微的地震波,這種地震波會(huì)沿著軌道下的地基土層向前后方的地表傳播，傳播速度和土質(zhì)、列車速度等有夫。列車速度高，對(duì)地面振動(dòng)影響也大；隨著距離的增加，振動(dòng)強(qiáng)度減弱，距離越遠(yuǎn)振動(dòng)速度越小，隨著至鉄路的距離的平方關(guān)系而減少。這種長(zhǎng)期的不規(guī)則的震動(dòng)會(huì)對(duì)附近的建筑結(jié)構(gòu)造成損害。目前國(guó)內(nèi)的高鐵沿線水處理還依賴于城市的排水系統(tǒng)，當(dāng)有污水市政管網(wǎng)時(shí),就排入市政管網(wǎng)或其他排水系統(tǒng)；無排水系統(tǒng)的，大多采用采用SBR處理技術(shù)和相關(guān)設(shè)備處理，達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后就近排放。國(guó)內(nèi)現(xiàn)今針對(duì)高鐵沿線的噪聲治理，普遍采用的保護(hù)措施除了使用全封閉高等級(jí)車輛外，主要依靠高鐵線設(shè)置隔聲屏或者鋪設(shè)彈性軌枕及無縫線路等物理手段減噪避震。在高鐵途徑的主要居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等地，用各種吸納聲音的材料制成的聲障屏可以在一定程度上吸納列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音；而列車和鐵軌的特殊設(shè)計(jì)亦在一定程度上減低了列車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所發(fā)出的震顫。但是每當(dāng)列車高速的經(jīng)過，附近居民仍舊能明顯的感覺到噪音與震動(dòng)。高鐵沿線除了途徑市區(qū)，更多的是鄉(xiāng)村郊區(qū)，大量的鋪設(shè)隔聲屏不但資金投入大，亦不美觀實(shí)用，達(dá)不到生態(tài)環(huán)保與減震降噪相結(jié)合的效果。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)沿高鐵的環(huán)境保護(hù)主要致カ于減震降噪上，手段也側(cè)重在物理方面，整體上還處于技術(shù)的探索期。國(guó)際上對(duì)于鐵路及高速鉄路的減震防噪都采取了有力措施。歐洲有ORB專門研究噪聲治理；日本1965年即組成新干線噪聲研究會(huì)，1972年又成立了 “新干線噪聲、振動(dòng)防止技術(shù)委員會(huì)”;英國(guó)鉄路局在降低高速列車運(yùn)行噪聲方面試試了一項(xiàng)被稱之為“安靜鋼軌”計(jì)劃。值得稱道的案例是法國(guó)巴黎南部鉄路沿線居民住宅區(qū)，稱之為“綠色馬路”的緑化帶的營(yíng)造?？梢姡瑖?guó)際上已經(jīng)在高鐵沿線的生態(tài)綠色技術(shù)研究上投入了大量的實(shí)踐，在達(dá)到降噪和防護(hù)的基礎(chǔ)上，實(shí)施生態(tài)綠色技術(shù)，美化環(huán)境。目前還缺乏ー種既能減震降噪，又能污水治理并結(jié)合雨水回用的綜合的綠色環(huán)保新方法。生活污水處理的方法很多，雨水資源化利用的方法也有很多，但是生態(tài)技術(shù)目前還較少，大多技術(shù)都有加藥等措施，易帶來二次污染。人工濕地技術(shù)是ー種不帶來二次污染的 生態(tài)技木，適應(yīng)性強(qiáng)，管理簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定，井能夠和園林綠化結(jié)合，達(dá)到美化環(huán)境的作用。人工濕地技木，改變?cè)哞F沿線的隔離帶單純的植物種植和緑化，選擇性建設(shè)濕地，能夠處理高鐵沿線的污水，處理高鐵沿線的地表徑流，達(dá)到相應(yīng)的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)雨水回用，可用于機(jī)車的清洗，道路澆灑，緑化灌溉等多種用途。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，g在有效處理污水、吸聲降噪、減少地表振動(dòng)。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，特點(diǎn)是包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線的隔離用地，所述人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過出水管連接到出水渠，出水渠通過回用水管連接到生態(tài)塘；所述吸聲降噪組件包括聲屏蔽板和聲振測(cè)量?jī)x器，在高鐵沿線的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。進(jìn)ー步地，上述的用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其中，所述排水槽的高度為10 20mm,生態(tài)填料層的厚度為100mnT350mm,混合填料層的厚度為100 200mm。本實(shí)用新型技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在①資源化利用土地，高鐵線路，途徑城市的地區(qū)多與傳統(tǒng)鐵路并行，高鐵高架下方多為被高架立柱分割的空白地面；而途徑鄉(xiāng)村的地區(qū)高架下方及周邊多為荒野田地，利用高鐵沿線及高架下方利用率不高的土地，建設(shè)人工濕地，達(dá)到多重功效的目的，合理資源化利用了土地；②整合化回用雨水，在高鐵沿線的人工濕地中加入雨水收集利用的設(shè)計(jì)，用來灌溉田地、沖洗車輛、補(bǔ)給鉄路養(yǎng)護(hù)雜用水等用途；③無害化的緑色生態(tài)技術(shù)，本不帶來二次污染，處理過程中不添加藥劑，出水穩(wěn)定，還能通過濕地植物綠化環(huán)境，提供生態(tài)氧吧；運(yùn)行過程中，只消耗電能，不用添加絮凝劑等藥劑，也不添加其他碳、氮等營(yíng)養(yǎng)源，提高處理效率。④靈活化的設(shè)計(jì)施工，整個(gè)系統(tǒng)裝置組合靈活，安裝方便，占地面積小，還可以和其他構(gòu)筑物合建，更增加了裝置的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)的組件可以依據(jù)水體的水質(zhì)和處理要求，選擇不同的エ藝流程，還可以依據(jù)近期和遠(yuǎn)期的處理量，預(yù)留組件安裝的空間，這樣可以在一次投資和施工下完成近期和遠(yuǎn)期的長(zhǎng)期規(guī)劃的框架結(jié)構(gòu)，在水量增加時(shí)，只需要添加組件，不需要其他施工；⑤多樣化的應(yīng)用形式，本系統(tǒng)也可以作為小區(qū)內(nèi)的景觀花壇，可以在小區(qū)內(nèi)的景觀綠地內(nèi)建設(shè)，也可以在道路中間的景觀隔離帶建設(shè)，作為景觀的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)雨水處理的功能；本系統(tǒng)還可以建設(shè)在停車場(chǎng)下，或者車庫(kù)上方，依據(jù)建設(shè)地點(diǎn)不同，選擇不同的結(jié)構(gòu)支撐和填料類型。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)ー步說明圖I :本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置的平面布置示意圖；圖2 :本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置的縱剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線的隔離用地，人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層22、混合填料層18、進(jìn)水渠5和出水渠10，高鐵沿線的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層22，素土夯實(shí)層22上鋪設(shè)防水層21，防水層21上鋪設(shè)排水槽20，排水槽20的高度為l(T20mm，排水槽20上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層19和混合填料層18，混合填料層18的厚度為10(T200mm，生態(tài)填料層19的厚度為100mnT350mm，混合填料層18上架設(shè)布水主管7和布水支管8，與布水主管相連通的布水支管8以輻射狀橫向排列，布水主管7和布水支管8上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物16，植物16為菖蒲、鳶尾、蘆葦和荻，布水主管7通過管道與進(jìn)水渠5連接，排水槽20通過出水管11連接到出水渠10，出水渠10通過回用水管13連接到生態(tài)塘13 ;吸聲降噪組件包括聲屏蔽板14和聲振測(cè)量?jī)x器15，在高鐵沿線的隔離用地布置聲屏蔽板14，聲屏蔽板14上安裝聲振測(cè)量?jī)x器15。依據(jù)水量和水質(zhì)考慮填料層的厚度，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)考慮填料的重量，采用比表面積大，多孔，疏水性能好，質(zhì)量輕的材料，陶粒填料和土壤作為混合填料層18，能夠給生物生長(zhǎng)提供空間，再配合生態(tài)填料層19的污水凈化作用。生態(tài)填料層19采用礦物分選物，其中加有一定量的原木碳。生態(tài)填料具有良好的吸附能力，能夠有效去除雨水中的污染物，并對(duì)混合填料層脫落的生物膜進(jìn)ー步消解處理，被植物利用，形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。高鐵緩沖帶的污水和雨水處理流程是將收集的污水或雨水通過進(jìn)水管I輸送，開啟進(jìn)水球閥2，關(guān)閉應(yīng)急排水球閥3，將污水或雨水輸送到進(jìn)水渠5中，進(jìn)水渠5用蓋板17遮蓋。雨水再由進(jìn)水蝶閥6控制匯集到布水主管7，由布水主管7再分配到布水支管8通過布水蓬頭均勻布水到人工濕地的填料層內(nèi)的混合填料層18，每個(gè)布水支管的尾部都有堵頭9封ロ。雨水通過混合填料層18再下滲到生態(tài)填料層19。雨水通過生態(tài)填料層19凈化達(dá)標(biāo)后的清潔水通過排水槽20或排水層匯集，再通過出水管11到出水渠10，清潔水從出水渠10通過回用水管13直接排放到生態(tài)塘23中，再由生態(tài)塘23作為儲(chǔ)水區(qū)，配送到各個(gè)用水點(diǎn)，用于機(jī)車沖洗、沖廁、緑化灌溉、道路澆灑等。排水槽20下面是防水層21，用于防止污水滲漏，污染地下水。在高差不滿足或壓力不足時(shí)，可選用潛水泵12將處理后的水加壓通過回用水管13輸送到各用水點(diǎn)；高差或用水水壓滿足用水點(diǎn)的要求時(shí)，可不用潛水泵12。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)，需要應(yīng)急排水，則開啟應(yīng)急排水球閥3，關(guān)閉進(jìn)水球閥2和進(jìn)水蝶閥6。應(yīng)急排水由進(jìn)水管I、通過應(yīng)急排水球閥3、再通過應(yīng)急排水管4到出水渠10和回用水管13排出。人工濕地的混合填料層18、生態(tài)填料層19和排水槽20構(gòu)成的多孔介質(zhì)，能夠有效緩沖高鐵運(yùn)行的地表震動(dòng)。植物16 :選擇菖蒲、鳶尾等濕地植物，并選擇蘆葦、荻等高度大于2m、密度高的植物，以及其他景觀效果好、高大濃密、適宜水生的植物，有效降低噪聲，并·設(shè)置聲屏蔽板14，聲屏蔽板14采用吸聲材料制成，進(jìn)ー步降低噪聲對(duì)高鐵沿線的影響。在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中通過聲振測(cè)量?jī)x器15測(cè)量數(shù)據(jù)，從而調(diào)試聲屏蔽板14的密度和植物16的密度。污水或雨水經(jīng)高鐵緩沖帶的系統(tǒng)處理后，出水各水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到建筑回用水標(biāo)準(zhǔn)，可用于綠化灌溉，景觀水補(bǔ)充水源，沖廁等用途。噪聲可降低約30%，將噪聲降低到80分貝以下。高鐵緩沖帶系統(tǒng)的作用有I)將高鐵沿線產(chǎn)生的污水通過管道輸送到人工濕地系統(tǒng)處理，處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2)將高鐵沿線的雨水收集，輸送到人工濕地處理后可用于沖洗機(jī)車、沖廁或緑化灌溉等用途。3)人工濕地的填料松散結(jié)構(gòu)，能夠有效降低高鐵高速通過帶來的地表振動(dòng)。4)通過植物的種植，控制植物物種、種植密度和高度，有效隔離高鐵的噪聲，并通過區(qū)域的設(shè)計(jì)，與園林綠化結(jié)合，美化環(huán)境。5)濕地后的帯狀生態(tài)塘可以進(jìn)一歩降低地表振動(dòng)對(duì)周圍建筑物的損害或潛在危害，并對(duì)處理后的出水儲(chǔ)存，有利于二次利用，實(shí)現(xiàn)“存儲(chǔ)”的功能，并可種植水生植物和高大的濱水植物，進(jìn)ー步降低噪音的同時(shí)營(yíng)造景觀，實(shí)現(xiàn)“賞”的功能。6)在高鐵沿線和人工濕地結(jié)合，采用吸聲材料，進(jìn)ー步降低高鐵噪聲對(duì)周圍的影響。需要理解到的是以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其特征在于包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線的隔離用地，所述人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過出水管連接到出水渠，出水渠通過回用水管連接到生態(tài)塘；所述吸聲降噪組件包括聲屏蔽板和聲振測(cè)量?jī)x器，在高鐵沿線的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其特征在于所述排水槽的高度為l(T20mm，生態(tài)填料層的厚度為100mnT350mm，混合填料層的厚度為10(T200mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于高鐵沿線的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線的隔離用地，人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過出水管連接到出水渠，出水渠通過回用水管連接到生態(tài)塘；在高鐵沿線的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。該系統(tǒng)用于處理污水、吸聲降噪、減少地表振動(dòng)。
文檔編號(hào)E01F8/00GK202610030SQ20122012231
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者杜建強(qiáng) 申請(qǐng)人:杜建強(qiáng)