专利名称：高原前置库生态防护墙的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有入湖河道水体净化的面源污染控制和污染净化效果 的生态防护墙。
技术背景近年来，水体面临着越来越严重的面源污染的威胁，例如滇池流域、巢湖流域 和太湖流域。面源污染一般由农业地表径流和农村生活污水组成，包括农田氮磷等 营养盐的流失，农村生活垃圾、畜禽粪便、生活污水、养殖废水的随意堆放和排放 等。这些面源污染的排放基本没有规律可循，一l^隹以预测和收集，大部分未经处 理而直接排入当地水体，从而大大影响了水体水质，导致了 "水华"现象的频频发 生，也间接影响了当地饮用水水源的水质。对于农村面源污染控制和治理，国内外开展了很多的研究工作。治理思路一般 是本着综合整治的理念，加强面源污^源头管理(农业减排技术、生活污7jC和垃圾 收集系统等)，采用因地制宜的面源控制技术，进行卓有成效的面源污染控制和治 理。目前经常采用的面源污染控制技术有人工湿地、人工浮床、稳定塘等。这些技术的主要原理是通过种植植物及培育微生物或利用水体的自净能力来 吸收和降解面源污染中的氮、磷等营养物质。通常一个面源污染控制系统由两个以 上的单项技术组成，发挥不同的作用，其特点是投资省，适用范围广，管理乂佳度低， 具有一定的净化效果。不舰于高原贫困地区，其他技术成本较高，实施难度较大。应用上述面源污 染控制技术时，会存在一些问题①植物或微生物净化系统的净化效率相对较低， 在去除相同量的营养物质的情况下，其占地面积大②由于面源污染发生的不规律 性，这些净化系统往往都需要特定的收集系统和动力提升才能保证系统的运行，增 加了投资成本，同时也导致了系统的抗冲击负荷能力相对较低。河口前置库技术在 德国、日本等国家的运行经验表明，特别适用于入湖河道的治理。而这里提出的生
态防护墙，就是为配合前置库技术在高原湖泊的有效运行，而采取的一种生态工程 措施。生态防护墙是利用天然木料(木桩、竹桩)和填充物(砾石、碎石、卵石、 土壤等)构建的有透7jC^净化作用的墙体。现有技术中没有与本实用新型类似结构的生态防护墙的文献的报道。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种实用于前置库区使用的生态防护墙体，能有效 的净化水体水质，又不影响河道行洪，对城市河道水体污染净化有一定的处理效果。 针对高原地区城市湖泊的入湖河道水#^差的情况，本实用新型提供的生态前置库 综合系统，有效的形成水体分隔、生态净化，又不影响河口与湖泊的水力交换。 为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案 一种生态防护墙，位于河口河道前，其主要由内外生态墙体、中间±真充物组成，内外墙体采用有间隔的木桩(2)，墙体内层由复合土工膜(6)、无纺布(5)、砾石(9) 填充，上层覆盖高原红土层(4)。所述的生态防护墙的内外层墙体由直径10-30cm、长度5-8m的7l^或竹桩(2)并排链接；内外墙体之间及各墙体本身的木桩之间采用拉筋连接；墙体靠湖泊侧内 表面及底部铺2-5mm厚的复合土工膜(6)，靠前置库侧内表面铺2-5ram厚的无纺布 (5),内外墙体之间自上而下有0.3-0. 6m厚的种有植物的高原红土层(4)、与水 文条件相适应的编织袋装土 (7)和砾石层(9)。基本原理如下本实用新型是在人工湿地、快速渗滤系统、渗滤坝技术的基础 上开发而来，使用"木桩(或竹桩)+填充物(砾石、卵石、土壤)"在河口前置库 进入湖泊前构筑防护墙体，从而有效地将前置库内储水和湖泊分隔开来。通过防护 墙的渗流特性，增加污染水,前置库内的停留时间，拦蓄面源污染，调节前置库 的过流量。并通过在防护墙上层土壤中种植植物以及在墙体内培养高效脱氮除磷菌 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砾石表面的 营养物质。通过上述过程，防护墙达到了可调节前置库内水力停留时间和一定净化 效果的目的。本实用新型的技术方案如下内外墙体采用木桩或竹桩，位于生态防护墙的内外层，由直径在10-30cm的木 桩或竹桩(2)并排链接，木桩或竹桩长度在5-8m之间，埋入水体深度视当地水文 条件而定。内外墙体之间及各墙体本身的木桩之间采用拉筋(8)连接。墙体靠湖 泊侧内表面及底部铺复合土工膜(6)，靠前置库侧内表面铺无纺布(5)。内外墙体 之间自上而下有种植有植物的高原红土层(4)、编织袋装土 (7)、砾石层(9)等 组成。复合土工膜2-5mm厚，无纺布2_5咖厚，表层红土 0. 3-0. 6m厚，编织袋填 土及砾石根据施工需要确定。墙体内土m&砾石是植物根系生长及微生物附着的区域，是硝化反硝化作用发生的主要区域，发挥了生态防护墙主要的净化作用。防护墙设有间隔，其作用是防止污染水量冲击负荷过大时，水流可以从此间隔中溢ma过生态防护墙，而不对墙体产生明显的冲击影响，表层的植物选用根系泌氧能力较强、脱氮除磷效果好的品 种如美人蕉、香蒲、葛蒲、芦苇或香根草、香根草、茭草、滇鼠刺、鸢尾或柳树， 使本生态防护墙即形成美观绿化带又具有一定的脱氮除磷效果。本实用新型公开的技术方案具有以下显著的优点隔离前置库区与受纳7jC体而 不影响河道行洪，，行动力成本，有很好的适用性和针对性，可以获得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
图1为本实用新型生态防护墙结构示意图；图2为图1所示本实用新型的1-1方向剖面图。图中:l横向挡土桩，2横向连接桩，3湖底，4种有植物的红土层，5无纺布， 6复合土工膜，7编织袋装土， 8横向撑桩，9湖泊，IO前置库。 具体实》式
以下结合附图通过具体实施例 —步说明本实用新型的实质性内容，但不以 此来限定本实用新型。实施例l:
滇池流域晋宁一条如滇池河道前置库工程，位于滇池南岸，为保障前置库的稳 定运行，并进一步提高入滇池河水的净化效果，建立了包含本实用新型在内的前置 库综合处理系统。在整个前置库示范区长769. 6米，为满足泄洪，分布有六个出水口，总宽24米。 生态防护墙为双排木桩中间回填装土编织袋结构，垂直木桩间用纵向木料绑扎连接 成整体，双排横向木桩间用木材和铁丝支撑、固定牢靠。为防止冲刷和渗漏，在木 桩框架内侧设置无纺布和防渗薄j摸。沉砂池区域用6米长木桩，单排按每米5棵形 成支撑结构。沉淀区用6米桩长和4米桩长的木桩交替布置，艮卩1棵6米长桩接3 棵4米长桩，形成支撑结构。竖向木桩进入湖底部3. 0米以上，在湖底以上lm处 和湖面以下60cm处均采用①10X 2000横向拉筋组合横竖7^庄，横向木桩间距2. Om。具体施工数据为6米长木桩5349棵，4米长木桩5358棵，编织袋装土 1650m3， 填土深度1.0m左右。上层种植物的红土 578m3，表土深度60cm，上面种植香根草、 茭草、滇鼠刺、鸢尾和柳树等植物。在防护墙靠近滇池一侧复合土工膜 (300g/0. 2咖/300g)，靠近前置库区一侧无纺布(600g/m2)。采用以上的生态防护墙，各污染物去除效率为C0&去除率16.涨，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。
权利要求1、一种高原前置库生态防护墙，位于河口河道前，其特征在于其主要由内外生态墙体、中间填充物组成，内外墙体采用有间隔的木桩(2)，墙体内层由复合土工膜(6)、无纺布(5)、砾石(9)填充，上层覆盖高原红土层(4)。
2、 根据权利要求1所述的高原前置库生态防护墙，其特征在于生态防护墙的 内外层墙体由直径10-30cm、长度5-8m的 或竹桩(2)并排链接；内外墙体之 间及各墙体本身的木桩之间采用拉筋连接；墙体靠湖泊侧内表面及底部铺2-5mm厚 的复合土工膜(6)，靠前置库侧内表面铺2-5mm厚的无纺布(5)，内外墙体之间自 上而下有0. 3-0. 6m厚的高原红土层(4)、与水文^f牛相适应的编织袋装土 (7)和 砾石层(9)。
专利摘要一种治理高原湖泊污染的新型前置库防护墙。本生态防护墙主要应用于受污染河道入湖前的河道河口净化。本防护墙主要有内外生态墙体、中间填充物组成，内外墙体采用有间隔的木桩(2)，墙体内层附有复合土工膜(6)、无纺布(5)、砾石(9)等物质填充，上层覆盖0.3-0.6m的高原红土层(4)，栽培净化效率高的本土植物。墙体厚度可根据河道水体的污染程度及水流速度，设置在0.8-1.6m之间。本实用新型具有以下显著特点隔离前置库区与受纳水体而不影响河道行洪，无运行动力成本，有很好的适用性和针对性，可以获得15％左右的COD<sub>Cr</sub>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。
文档编号C02F3/00GK201214783SQ20082008153
公开日2009年4月1日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者平 宁, 张仁峰, 彬 李, 殷在飞, 郜华萍 申请人:昆明理工大学