一种沿河污染自控制的生态水岸的制作方法

本发明属于城市水环境综合整治领域，涉及一种兼具面源污染控制和污水截流功能的生态水岸。

背景技术：

城市水环境综合整治中，合流制的溢流污染、分流制初期雨水和直排污水是河道的主要污染源。

常规的污染控制措施包括合流制溢流(combinedseweroverflows，简称csos)调蓄池、初雨调蓄池和截污管等。调蓄池作为控制csos污染和初期雨水污染的一种有效措施，在国内外应用广泛。但其需要单独占地，常因用地受限，难以建设大规模的调蓄设施，或因工程建设难度大、投资过高，难以实施。沿河建设截污管常用于截流直排污水或合流制旱季污水。但对于支流河道，按照传统建设贯穿河道全线的截污管，需穿越已建道路，截污管埋深过深，难以接入下游截污干管，施工难度大，截污效益差。

在现阶段水环境综合整治工程中，如何统筹解决河道整治中污染控制工程用地缺、建设难、效益低、造价高等的问题，是一个十分新颖的课题。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供一种沿河污染自控制的生态水岸。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种沿河污染自控制的生态水岸，包括进水段、标准段、出水段、放空段，在河道沿岸设置依次连接的进水段、若干标准段、出水段、若干标准段、进水段，所述放空段连接于出水段的靠近陆地侧；所述进水段在河道往陆地方向上依次分隔为第一调蓄区和第一截污区，第一调蓄区的靠近河道的内侧侧墙上设有冲洗装置和进水闸门；所述标准段在河道往陆地方向上依次分隔为第一生态浅水湿地区、第二调蓄区和第二截污区；所述出水段在河道往陆地方向上依次分隔为第二生态浅水湿地区、第三调蓄区和第三截污区，出水段的底板局部落底，并设有集水坑，所述落底内第三调蓄区和第三截污区之间的侧墙上开洞，并在第三调蓄区侧设有出水闸门；所述放空段分隔为泵井区和阀门井，所述泵井区内设有污水泵，所述阀门井设有排放管，所述污水泵通过污水泵出水管与排放管连接；其中，所述进水段的第一调蓄区、标准段的第二调蓄区、出水段的第三调蓄区相连通且其内侧侧墙作为河道挡墙，所述进水段的第一截污区、标准段的第二截污区、出水段的第三截污区、放空段的泵井区相连通。

优选地，所述进水段和标准段之间、标准段和出水段之间、以及出水段和放空段之间分别通过中埋式钢边橡胶止水带、嵌缝密封胶连接，并在连接处的墙体中设有剪切杆。

优选地，所述进水段的第一调蓄区和第一截污区、标准段的第二调蓄区和第二截污区、以及出水段的第三调蓄区和第三截污区的底板上分别设有集水沟槽。

优选地，所述进水段的第一调蓄区和标准段的第二调蓄区的靠近陆地的外侧侧墙上分别设有进水管/涵。

优选地，所述进水段的第一截污区和标准段的第二截污区的靠近陆地的外侧侧墙上分别设有进水管/涵。

优选地，所述进水段的第一调蓄区和标准段的第二调蓄区的顶板处分别设有补充冲洗管。

优选地，所述出水段的第三调蓄区底部的集水坑内设有雨水泵。更优选地，所述雨水泵为潜水轴流泵且数量至少为2台。

优选地，所述放空段的泵井区底部设有集水坑且该集水坑内设有污水泵。

优选地，所述污水泵为配带有冲洗阀的潜水离心泵且数量至少为2台。

优选地，所述进水段、标准段、出水段的上部地面处设有低影响开发设施，所述低影响开发设施内设有溢流管，并通过溢流管与进水段的第一调蓄区、标准段的第二调蓄区、出水段的第三调蓄区中的至少之一连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明将调蓄、截污功能与河道生态水岸设置在同一构筑物中，内侧为生态浅水湿地，中间为调蓄区和截污区，上部为沿河海绵设施，利用调蓄区侧墙作为河道挡墙，可在河道蓝线范围内实施、无需额外增加用地、结合驳岸开挖建设同步施工，通过生态水岸结构自身即可实现河道沿线污染控制的功能。

2、本发明的生态水岸兼具调蓄和污水截流功能，根据河道整治的需求，如csos调蓄、初雨调蓄、河道调蓄、污水截流等需求，可选配各个节段的调蓄区和截污区及其进水控制设施，配置灵活，容易实施。

3、与传统贯穿河道全线的截污管相比，本发明不仅解决了旱季污水出路，将污水就近提升排放至市政污水管，而且无需频繁穿越现状道路或建筑物等，也不受下游截污干管限制，截流污水的收集及输送效益较高。

4、本发明设置的污水泵，不仅解决了非降雨期的旱流污水出路，同时可由污水泵兼作调蓄区的放空水泵，将池内调蓄的合流污水或初期雨水抽送至下游污水排水系统，送入污水处理系统处理，解决了调蓄区合流污水或初期雨水的去向，同时及时腾出调蓄空间，调蓄区进入下一调蓄周期。

附图说明

图1为本发明一实施例的功能分区示意图。

图2为本发明一实施例的平面示意图。

图3为图1、2的a-a剖面示意图。

图4为图1、2的b-b剖面示意图。

图5为图1、2的c-c剖面示意图。

图6为图1、2的d-d剖面示意图。

图中部件标号如下：

100进水段

120第一调蓄区

121第一调蓄集水沟槽

122冲洗装置

123进水闸门

124第一调蓄进水管/涵

125第一调蓄补充冲洗管

130第一截污区

131第一截污进水管/涵

132第一截污集水沟槽

200标准段

210第一生态浅水湿地区

220第二调蓄区

221第二调蓄集水沟槽

222第二调蓄进水管/涵

225第二调蓄补充冲洗管

230第二截污区

231第二截污进水管/涵

232第二截污集水沟槽

300出水段

310第二生态浅水湿地区

320第三调蓄区

321第三调蓄集水沟槽

322雨水泵

323出水闸门

330第三截污区

332第三截污集水沟槽

400放空段

410泵井区

411污水泵

420阀门井

421排放管

511挡墙

512沿河道路

513低影响开发设施

514溢流口

515穿孔管。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。

参见图1和图2，一种沿河污染自控制的生态水岸，包括进水段100、标准段200、出水段300、放空段400，这四个节段可根据沿河污染控制的需求设计规模，拼装组合，各个节段通过中埋式钢边橡胶止水带、嵌缝密封胶连接，并在墙体中设置剪切杆，以防止连接处发生错动。图中的生态水岸包括2段进水段100、1段出水段200、1段放空段400和若干段标准段300，连接顺序为：

其中，进水段100包括第一调蓄区120、第一截污区130；标准段200包括第一生态浅水湿地区210、第二调蓄区220、第二截污区230；出水段300包括第二生态浅水湿地区310、第三调蓄区320、第三截污区330；放空段400包括泵井区410、阀门井420。

参见图2至图4所示，进水段100的第一调蓄区120位于第一截污区130和河道之间，第一调蓄区120的底板上设置有第一调蓄集水沟槽121，用于汇集第一调蓄区120内沉积物，便于冲洗；第一调蓄区120的靠近河道的内侧侧墙上设置有冲洗装置122和进水闸门123，冲洗装置122用于第一调蓄区120的冲洗，进水闸门123用于控制河道自身调蓄时进水；第一调蓄区120的外侧侧墙上设置有第一调蓄进水管/涵124，用于接入经截流的初雨或合流污水，将初雨或合流污水纳入所述的调蓄区调蓄；第一调蓄区120的顶板处设置有第一调蓄补充冲洗管125，用于补充调蓄区冲洗水。

进水段100的第一截污区130的外侧侧墙上设置有第一截污进水管/涵131，用于接入河道周边区域排放的污水，将污水纳入第一截污区130收集；第一截污区130的底板上设置有第一截污集水沟槽132，依据排水管渠水力计算结果，设置沟槽排水坡度，满足截流污水的排放要求。

如图2和图5所示，标准段200的靠近河道一侧设置第一生态浅水湿地区210，其提供了滨水驳岸的生物生长基质，为河道水生态恢复和河岸景观提升提供了基础条件。

标准段200的第二调蓄区220的底板上设置有第二调蓄集水沟槽221，第二调蓄区220的顶板处设置有第二调蓄补充冲洗管225。根据沿线需接入截流合流污水或初期雨水管/涵的位置，可在第二调蓄区220的外侧侧墙上设置第二调蓄进水管/涵222。

标准段200的第二截污区230的底板上设置有第二截污集水沟槽232。根据沿线需接入截流污水管/涵的位置，可在第二截污区230的外侧侧墙上设置第二截污进水管/涵231。

如图2和图6所示，出水段300的靠近河道一侧设置第二生态浅水湿地区310。

出水段300的第三调蓄区320底板设置有第三调蓄集水沟槽321。

出水段300的第三截污区330底板设置有第三截污集水沟槽332。出水段300的底板局部落底并设置集水坑，落底深度根据调蓄规模确定；当需调蓄河道容量时，第三调蓄区320底部的集水坑内设置至少2台雨水泵322，用于放空调蓄的河水。在落底内第三调蓄区320和第三截污区330之间的侧墙上开洞，洞口的第三调蓄区320所在侧设置出水闸门323，用于控制第三调蓄区320合流污水或初期雨水放空。

上述进水段100的第一调蓄区120、标准段200的第二调蓄区调蓄220、出水段300的第三调蓄区320组成完整的调蓄区，进水段100的第一截污区130、标准段200的第二截污区230和出水段300的第三截污区330组成完整的截污区。

如图2和图6所示，放空段400的泵井区410与出水段300的第三截污区330侧墙之间开洞，泵井区410底部设有集水坑且该集水坑内设置至少2台污水泵411，经污水泵411提升至阀门井420，若干污水泵出水管汇合至一根排放管421向外排放。

示例性的，选用2台带有冲洗阀的潜水离心泵用作污水泵411，每台潜水离心泵的流量为0.1m³/s，布置在放空段400的泵井区410内，污水泵411启动时，通过冲洗阀将池底沉积的淤泥搅拌后抽排送出。

示例性的，在各个节段的上部地面处，在沿河道路512和挡墙511(如采用生态石笼等)之间建设低影响开发设施513(如植草沟、生态滞留设施等)，用以控制岸线范围内面源污染。低影响开发设施的底部设置穿孔管515(溢流管)来收集下渗雨水，超过低影响开发设施控制容积的径流通过溢流口514排入各个节段段的调蓄区，进一步控制滨水岸线的面源污染。降雨后期相对干净的地表径流直接沿河岸线排入河道。

在其他具体实施方式中，本发明沿河污染自控制的生态水岸可根据实际污染控制需求增设其他部件，或调整各部件的具体数量、位置和型号等，如雨水泵和污水泵采取其他类型的水泵，或不同的数量，此处不再赘述。

示例性的，按照本实施例的附图和上述描述的沿河污染自控制的生态水岸构筑物，具体应用情况如下：

在旱季时，沿河截流的污水经截污区截流传输至放空段400的泵井区410，经污水泵411提升就近排入市政污水管网，从而能不受下游污水管线高程限制，有效提升污水纳管的效益。

在合流制排水系统中，降雨时，将为控制溢流污染截流后的合流污水排入截污区，削减溢流污染，提高系统的截流倍数；大雨时，在合流制管网截流井(未包含在本发明中)处直接溢流入河。

在分流制排水系统中，降雨时，将初期雨水排入调蓄区，削减初期雨水面源污染；大雨时，在初期雨水分流井(未包含在本发明中)处直接溢流入河。

在csos的合流污水和初期雨水污染严重时，在雨停后，打开出水段300的出水闸门323，经放空段400的污水泵411提升就近排入市政污水管网，传输至污水处理厂处理。放空后，打开进水段100的冲洗装置122对调蓄区进行冲洗，冲洗水由污水泵411提升，就近排入市政污水管网。此后，调蓄区进入下一调蓄周期。

在河道排水除涝时，优先考虑用作河道河水调蓄时，通过开启进水段100的进水闸门123，将河水引入调蓄区调蓄，蓄满后关闭进水段100的进水闸门123。当河道洪峰过境后，河水经出水段300设置的雨水泵323提升排放至河道。调蓄区放空后，打开进水段100的冲洗装置122对调蓄区进行冲洗，冲洗水由污水泵411提升就近排入市政污水管网。此后，调蓄区进入下一调蓄周期。

示例性的，当河道整治仅需控制csos合流污水或初期雨水污染时，通过取消截污区、进水段100的进水闸门123和出水段300的雨水泵323，即可实现。

示例性的，当河道整治仅需控制沿线直排污水污染时，通过取消调蓄区，即可实现。

示例性的，当河道整治仅需调蓄河道河水时，通过取消截污区和进水段100的冲洗装置122，即可实现。

示例性的，当河道整治需控制csos溢流或初期雨水污染、沿线直排污水污染时，通过取消进水段100的进水闸门123和出水段300的雨水泵323，即可实现。

在其他具体实施方式中，本发明沿河污染自控制的生态水岸可根据河道岸线挡墙高度以及实际污染控制的具体规模，确定各个节段拼装组合的单元数量和断面尺寸，以满足具体的污染控制需求，此处不再赘述。

应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。