專利名稱：高原前置庫生態(tài)防護(hù)墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有入湖河道水體凈化的面源污染控制和污染凈化效果 的生態(tài)防護(hù)墻。
技術(shù)背景近年來，水體面臨著越來越嚴(yán)重的面源污染的威脅，例如滇池流域、巢湖流域 和太湖流域。面源污染一般由農(nóng)業(yè)地表徑流和農(nóng)村生活污水組成，包括農(nóng)田氮磷等 營養(yǎng)鹽的流失，農(nóng)村生活垃圾、畜禽糞便、生活污水、養(yǎng)殖廢水的隨意堆放和排放 等。這些面源污染的排放基本沒有規(guī)律可循，一l^隹以預(yù)測和收集，大部分未經(jīng)處 理而直接排入當(dāng)?shù)厮w，從而大大影響了水體水質(zhì)，導(dǎo)致了 "水華"現(xiàn)象的頻頻發(fā) 生，也間接影響了當(dāng)?shù)仫嬘盟吹乃|(zhì)。對(duì)于農(nóng)村面源污染控制和治理，國內(nèi)外開展了很多的研究工作。治理思路一般 是本著綜合整治的理念，加強(qiáng)面源污^源頭管理(農(nóng)業(yè)減排技術(shù)、生活污7jC和垃圾 收集系統(tǒng)等)，采用因地制宜的面源控制技術(shù)，進(jìn)行卓有成效的面源污染控制和治 理。目前經(jīng)常采用的面源污染控制技術(shù)有人工濕地、人工浮床、穩(wěn)定塘等。這些技術(shù)的主要原理是通過種植植物及培育微生物或利用水體的自凈能力來 吸收和降解面源污染中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。通常一個(gè)面源污染控制系統(tǒng)由兩個(gè)以 上的單項(xiàng)技術(shù)組成，發(fā)揮不同的作用，其特點(diǎn)是投資省，適用范圍廣，管理乂佳度低， 具有一定的凈化效果。不艦于高原貧困地區(qū)，其他技術(shù)成本較高，實(shí)施難度較大。應(yīng)用上述面源污 染控制技術(shù)時(shí)，會(huì)存在一些問題①植物或微生物凈化系統(tǒng)的凈化效率相對(duì)較低， 在去除相同量的營養(yǎng)物質(zhì)的情況下，其占地面積大②由于面源污染發(fā)生的不規(guī)律 性，這些凈化系統(tǒng)往往都需要特定的收集系統(tǒng)和動(dòng)力提升才能保證系統(tǒng)的運(yùn)行，增 加了投資成本，同時(shí)也導(dǎo)致了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力相對(duì)較低。河口前置庫技術(shù)在 德國、日本等國家的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，特別適用于入湖河道的治理。而這里提出的生
態(tài)防護(hù)墻，就是為配合前置庫技術(shù)在高原湖泊的有效運(yùn)行，而采取的一種生態(tài)工程 措施。生態(tài)防護(hù)墻是利用天然木料(木樁、竹樁)和填充物(礫石、碎石、卵石、 土壤等)構(gòu)建的有透7jC^凈化作用的墻體?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有與本實(shí)用新型類似結(jié)構(gòu)的生態(tài)防護(hù)墻的文獻(xiàn)的報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)用于前置庫區(qū)使用的生態(tài)防護(hù)墻體，能有效 的凈化水體水質(zhì)，又不影響河道行洪，對(duì)城市河道水體污染凈化有一定的處理效果。 針對(duì)高原地區(qū)城市湖泊的入湖河道水#^差的情況，本實(shí)用新型提供的生態(tài)前置庫 綜合系統(tǒng)，有效的形成水體分隔、生態(tài)凈化，又不影響河口與湖泊的水力交換。 為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案 一種生態(tài)防護(hù)墻，位于河口河道前，其主要由內(nèi)外生態(tài)墻體、中間±真充物組成，內(nèi)外墻體采用有間隔的木樁(2)，墻體內(nèi)層由復(fù)合土工膜(6)、無紡布(5)、礫石(9) 填充，上層覆蓋高原紅土層(4)。所述的生態(tài)防護(hù)墻的內(nèi)外層墻體由直徑10-30cm、長度5-8m的7l^或竹樁(2)并排鏈接；內(nèi)外墻體之間及各墻體本身的木樁之間采用拉筋連接；墻體靠湖泊側(cè)內(nèi) 表面及底部鋪2-5mm厚的復(fù)合土工膜(6)，靠前置庫側(cè)內(nèi)表面鋪2-5ram厚的無紡布 (5),內(nèi)外墻體之間自上而下有0.3-0. 6m厚的種有植物的高原紅土層(4)、與水 文條件相適應(yīng)的編織袋裝土 (7)和礫石層(9)?；驹砣缦卤緦?shí)用新型是在人工濕地、快速滲濾系統(tǒng)、滲濾壩技術(shù)的基礎(chǔ) 上開發(fā)而來，使用"木樁(或竹樁)+填充物(礫石、卵石、土壤)"在河口前置庫 進(jìn)入湖泊前構(gòu)筑防護(hù)墻體，從而有效地將前置庫內(nèi)儲(chǔ)水和湖泊分隔開來。通過防護(hù) 墻的滲流特性，增加污染水,前置庫內(nèi)的停留時(shí)間，攔蓄面源污染，調(diào)節(jié)前置庫 的過流量。并通過在防護(hù)墻上層土壤中種植植物以及在墻體內(nèi)培養(yǎng)高效脫氮除磷菌 群，利用植物根系和微生物的共同作用，吸收并分解污水中以及吸附在礫石表面的 營養(yǎng)物質(zhì)。通過上述過程，防護(hù)墻達(dá)到了可調(diào)節(jié)前置庫內(nèi)水力停留時(shí)間和一定凈化 效果的目的。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下內(nèi)外墻體采用木樁或竹樁，位于生態(tài)防護(hù)墻的內(nèi)外層，由直徑在10-30cm的木 樁或竹樁(2)并排鏈接，木樁或竹樁長度在5-8m之間，埋入水體深度視當(dāng)?shù)厮?條件而定。內(nèi)外墻體之間及各墻體本身的木樁之間采用拉筋(8)連接。墻體靠湖 泊側(cè)內(nèi)表面及底部鋪復(fù)合土工膜(6)，靠前置庫側(cè)內(nèi)表面鋪無紡布(5)。內(nèi)外墻體 之間自上而下有種植有植物的高原紅土層(4)、編織袋裝土 (7)、礫石層(9)等 組成。復(fù)合土工膜2-5mm厚，無紡布2_5咖厚，表層紅土 0. 3-0. 6m厚，編織袋填 土及礫石根據(jù)施工需要確定。墻體內(nèi)土m&礫石是植物根系生長及微生物附著的區(qū)域，是硝化反硝化作用發(fā)生的主要區(qū)域，發(fā)揮了生態(tài)防護(hù)墻主要的凈化作用。防護(hù)墻設(shè)有間隔，其作用是防止污染水量沖擊負(fù)荷過大時(shí)，水流可以從此間隔中溢ma過生態(tài)防護(hù)墻，而不對(duì)墻體產(chǎn)生明顯的沖擊影響，表層的植物選用根系泌氧能力較強(qiáng)、脫氮除磷效果好的品 種如美人蕉、香蒲、葛蒲、蘆葦或香根草、香根草、茭草、滇鼠刺、鳶尾或柳樹， 使本生態(tài)防護(hù)墻即形成美觀綠化帶又具有一定的脫氮除磷效果。本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)隔離前置庫區(qū)與受納7jC體而 不影響河道行洪，，行動(dòng)力成本，有很好的適用性和針對(duì)性，可以獲得15%左右 的C0Do去除率，10%左右的TN去除率，30%左右的TP去除率，40%左右的SS去除率p
圖1為本實(shí)用新型生態(tài)防護(hù)墻結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示本實(shí)用新型的1-1方向剖面圖。圖中:l橫向擋土樁，2橫向連接樁，3湖底，4種有植物的紅土層，5無紡布， 6復(fù)合土工膜，7編織袋裝土， 8橫向撐樁，9湖泊，IO前置庫。 具體實(shí)》式
以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例 —步說明本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但不以 此來限定本實(shí)用新型。實(shí)施例l:
滇池流域晉寧一條如滇池河道前置庫工程，位于滇池南岸，為保障前置庫的穩(wěn) 定運(yùn)行，并進(jìn)一步提高入滇池河水的凈化效果，建立了包含本實(shí)用新型在內(nèi)的前置 庫綜合處理系統(tǒng)。在整個(gè)前置庫示范區(qū)長769. 6米，為滿足泄洪，分布有六個(gè)出水口，總寬24米。 生態(tài)防護(hù)墻為雙排木樁中間回填裝土編織袋結(jié)構(gòu)，垂直木樁間用縱向木料綁扎連接 成整體，雙排橫向木樁間用木材和鐵絲支撐、固定牢靠。為防止沖刷和滲漏，在木 樁框架內(nèi)側(cè)設(shè)置無紡布和防滲薄j摸。沉砂池區(qū)域用6米長木樁，單排按每米5棵形 成支撐結(jié)構(gòu)。沉淀區(qū)用6米樁長和4米樁長的木樁交替布置，艮卩1棵6米長樁接3 棵4米長樁，形成支撐結(jié)構(gòu)。豎向木樁進(jìn)入湖底部3. 0米以上，在湖底以上lm處 和湖面以下60cm處均采用①10X 2000橫向拉筋組合橫豎7^莊，橫向木樁間距2. Om。具體施工數(shù)據(jù)為6米長木樁5349棵，4米長木樁5358棵，編織袋裝土 1650m3， 填土深度1.0m左右。上層種植物的紅土 578m3，表土深度60cm，上面種植香根草、 茭草、滇鼠刺、鳶尾和柳樹等植物。在防護(hù)墻靠近滇池一側(cè)復(fù)合土工膜 (300g/0. 2咖/300g)，靠近前置庫區(qū)一側(cè)無紡布(600g/m2)。采用以上的生態(tài)防護(hù)墻，各污染物去除效率為C0&去除率16.漲，TN去除率 12%， TP去除率26。/。， SS雨季去除率69。/。， SS旱季去除率520/0。
權(quán)利要求1、一種高原前置庫生態(tài)防護(hù)墻，位于河口河道前，其特征在于其主要由內(nèi)外生態(tài)墻體、中間填充物組成，內(nèi)外墻體采用有間隔的木樁(2)，墻體內(nèi)層由復(fù)合土工膜(6)、無紡布(5)、礫石(9)填充，上層覆蓋高原紅土層(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原前置庫生態(tài)防護(hù)墻，其特征在于生態(tài)防護(hù)墻的 內(nèi)外層墻體由直徑10-30cm、長度5-8m的 或竹樁(2)并排鏈接；內(nèi)外墻體之 間及各墻體本身的木樁之間采用拉筋連接；墻體靠湖泊側(cè)內(nèi)表面及底部鋪2-5mm厚 的復(fù)合土工膜(6)，靠前置庫側(cè)內(nèi)表面鋪2-5mm厚的無紡布(5)，內(nèi)外墻體之間自 上而下有0. 3-0. 6m厚的高原紅土層(4)、與水文^f牛相適應(yīng)的編織袋裝土 (7)和 礫石層(9)。
專利摘要一種治理高原湖泊污染的新型前置庫防護(hù)墻。本生態(tài)防護(hù)墻主要應(yīng)用于受污染河道入湖前的河道河口凈化。本防護(hù)墻主要有內(nèi)外生態(tài)墻體、中間填充物組成，內(nèi)外墻體采用有間隔的木樁(2)，墻體內(nèi)層附有復(fù)合土工膜(6)、無紡布(5)、礫石(9)等物質(zhì)填充，上層覆蓋0.3-0.6m的高原紅土層(4)，栽培凈化效率高的本土植物。墻體厚度可根據(jù)河道水體的污染程度及水流速度，設(shè)置在0.8-1.6m之間。本實(shí)用新型具有以下顯著特點(diǎn)隔離前置庫區(qū)與受納水體而不影響河道行洪，無運(yùn)行動(dòng)力成本，有很好的適用性和針對(duì)性，可以獲得15％左右的COD_Cr去除率，10％左右的TN去除率，30％左右的TP去除率，40％左右的SS去除率。
文檔編號(hào)C02F3/00GK201214783SQ20082008153
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者平 寧, 張仁峰, 彬 李, 殷在飛, 郜華萍 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)