一种河湖生态防污的岸坡构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种河湖生态防污的岸坡构建方法，是一种用于湖泊和河流水体污染防护方法，属于环境生态领域。
【背景技术】
[0002]近年来，经济的快速发展，向环境中排放的污染物增多，河流和湖泊受到不同程度的污染和破坏，地表水污染防护和修复成为当前亟待解决的问题。据调查，河流和湖泊的污染途径主要是通过地表径流，因此加强污染防护工作优显重要。目前国内外对地表水污染防护的方法较多，除加强管理，通过减少污染物的排放来减少对河流和湖泊的影响外，采用生态岸坡防护是最有效的方法，这种方法不会产生二次污染，对外来的污染物进行有效的过滤和去除，有效的保护河流和湖泊不受污染。
[0003]生态岸坡防污是通过在河湖岸边和向水坡面上设置过滤和吸收系统，去除地表径流中的污染物进入河流和湖泊，进而达到有效保护河流不受污染的目的。
[0004]目前河流岸坡防污技术的专利主要包括:一种高效快速去除面源污染的生态岸坡构建方法(申请号200610161264.0)、生态护坡植被砌块及制作方法和施工工艺(申请号为200710151031.7)、一种育草护坡治沙方法(申请号为03112354.6)、岩石边坡植被护坡种植基(申请号为00120508.0)、景观型多级阶梯式人工湿地护坡成型方法(申请号为200410065916.1)、一种生态植被护坡的制作方法(申请号为201110457999.9)、一种适于村镇河道修复的多维填料生态型护坡构建方法(申请号为201110121005.6)、一种适合土石山区的生态护坡方法(申请号为201110235465.1)、自然生态护坡块(申请号为201020584943.0)、复合生态保水式护坡(申请号为201020645946.0)、景观型多级阶梯式人工湿地护坡成型方法(申请号为200410065916.1 )、一种兼顾面源控制的护坡仿自然生态化构建方法(申请号为200610161261.7)和一种针对河岸带护坡和面源污染控制的软隔离带方法(申请号为201110163221.7)、一种保护水源地的生态防污与护坡方法(申请号为201410014006.4)等等，这些专利技术均对河湖原有向水一侧坡面采取保持坡面稳定的技术措施，成本较高，施工难度大。另外通过坡面过滤吸收污染物，污染物宜流失，进入河湖水体，进而发生防污失效的风险，因此，应用效果不明显。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种河湖生态防污的岸坡构建方法，是针对目前河湖生态防污方法成本高、操作复杂、运营周期短、维护困难和处理效率低等缺陷，建立一个操作简单实用、成本低且应用范围广，特别是运营周期长、维护方便和处理效果显著的防污岸坡的方法，其能有效地提高净化效率，降低运行成本。
[0006]发明的技术方案是这样实现的:一种河湖生态防污的岸坡构建方法，其特征在于:通过在河流或湖泊的向水一侧的坡顶设置三个呈梯级的分布过滤吸收区，坡底建设一个吸收区；河岸流向河流或湖泊的地表水经过该生态防污的岸坡构建设施时，首先被收集池收集后依次经过坡顶的第一过滤吸收区、第二过滤吸收区和第三过滤吸收区，最终经过排水管和排水沟进入坡底的吸收区；收集池设置于三个过滤吸收区背向河湖一侧，与第一吸收区相邻；排水管设置于三个过滤吸收区面向河湖一侧，与第三过滤吸收区相邻；排水沟设置于排水管面向河湖一侧的坡面，与排水管的管口相连；坡顶的三个过滤吸收区分别由垂向过滤结构和水平过滤吸收结构组成，其中垂向过滤结构由过滤体、过滤板和透水板构成，水平过滤吸收结构由防渗层、渗透层、水平分隔层、植物吸收层、过滤层和岸上植物构成，每个过滤吸收区的垂向过滤结构位于水平过滤吸收结构背向河湖一侧且与其相邻，每个过滤吸收区的垂向过滤结构的底部高于水平过滤吸收结构中水平分隔层层顶50~100_，第一过滤吸收区的水平过滤吸收结构基底高于第二过滤吸收区的垂向过滤结构的基底0~100_，第二过滤吸收区的水平过滤吸收结构基底高于第三过滤吸收区的垂向过滤结构的基底0~100mm ;第一过滤吸收区的垂向过滤结构由过滤体和透水板组成，透水板分布在过滤体的两侧，第二和第三过滤吸收区的垂向过滤结构由过滤体、透水板和过滤板组成，透水板和过滤板位于过滤体两侧，过滤板位于背向河流一侧；第一和第二过滤吸收区水平过滤吸收结构布置形式是从底向上依次为防渗层、渗透层、水平分隔层、植物吸收层和岸上植物，第三过滤吸收区水平过滤吸收结构的防渗层和渗透层之间还设置了过滤层；坡底的吸收区由水生植物、种植土、竖向分隔层和锚粧构成，水生植物置于种植土之上，竖向分隔层和锚粧位于种植土向水一侧，竖向分隔层位于种植土和销粧之间且相连。
[0007]所述的收集池内设置上层格栅和下层格栅，上层格栅的栅条间隙宽度为10~30mm，下层格栅的栅条间隙宽度为3~10mm，收集池底低于过滤体底200~300mm。
[0008]所述的三个过滤吸收区的防渗层采用水泥、粉煤灰、钠质膨润土和粘土制备，制备方法为在粘土中掺入重量比为10~20%的水泥、5%~10%的粉煤灰和6~12%的钠质膨润土混合均匀，制备的防渗层厚度为80~150mm，压实系数大于94% ;所述的渗透层为细砂和中砂的混合物，混合物中中砂占15~30% (重量比)，渗透层的厚度为200~500mm ;所述的水平分割层采用粗砂和烁砂的混合物，混合物中烁砂占40~70%，水平分割层的厚度为50~100mm。
[0009]所述的植物吸收层采用土壤、泥炭土、植物纤维、植物碎肩和水混合制备，采用在土壤中加入重量比为5~15%的泥炭土、0.5-5%的植物纤维、5~20%的植物碎肩和5~10%的水；土壤采用坡顶0.5m深度以内的表土，植物纤维为粉碎的小于20mm长植物稻杆，植物碎肩为粉碎的小于10mm长的植物秸杆；泥炭土采用河湖底泥和粉碎的植物秸杆混合厌氧发酵制备，制备方法为在河湖底泥中加入20~50%的粉碎小于10mm长的植物秸杆厌氧发酵15-30天；所述的吸收层的厚度300~800mm，宽度3.0-8.0m，与其下布设的水平分割层和渗透层的宽度相同。
[0010]所述的过滤层采用碎石或卵石，最大粒径小于50mm ;所述的不透水板采用混凝土板，板厚20~50mm ;所述的透水板采用混凝土多孔板，最大孔径小于20mm，板厚30~100mm ；pjf述的过滤板由上部不透水和下部透水两部分组成，透水部分的高度与渗透层厚度相同，过滤板厚度为40~100mm ;不透水板、植物吸收层一侧的透水板和过滤板顶部高于植物吸收层50~150mm ;排水管排水口处的透水板直径或边长大于排水管外径50~150mm。
[0011]所述的过滤体采用碎石或卵石与砾砂混合制备，其砾砂含量为20~40%，过滤体的宽度为1.0-2.0m ;所述的排水管内径为100~300mm，排水管间距为20~50m。
[0012]所述的不透水板顶部与河湖向水坡面顶部的水平距离大于1.0m ;所述的排水管坡面排水口位置向下设置排水沟，排水沟宽度为300~600mm，深为300~500mm，排水沟内设置防渗层。
[0013]所述的种植土采用河湖底泥和碎石的混合物，混合物中碎石占10~20%，种植土宽度为2.0-5.0m ;所述的竖向分隔层为充填河湖底泥的生态袋堆砌而成，所述的锚粧采用钢筋混凝土粧或木粧，粧长为1.5-2.5m，粧径或边长为60~100mm。
[0014]本发明的积极效果是在河湖的岸上和坡底设置防污系统，不对坡面产生附加荷载，有效的保证坡面的稳定，同时减少为保护坡面稳定采取的措施，因而成本低，其构造简单，运营周期长，维修方便，取材广泛，方法简单，保护环境；本发明设置三级过滤系统，3次吸附，7次过滤，净化率高，防污能力大大增强，环境效益显著。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的剖面结构示意图。
[0016]图2为本发明的平面结构示意图。
[0017]图中1.收集池，2.上层格栅，3.下层格栅，4.防渗层，5.渗透层，6.水平分隔层，7.植物吸收层，8.过滤层，9.岸上植物，10.不透水板，11.透水板，12.过滤板，13.过滤体，14.排水管，15.排水沟，16.水生植物，17.种植土，18.竖向分隔层，19.锚粧，20.垂向过滤结构，21.水平过滤吸收结构。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明:
实施例1:用于河流水体污染防护的岸坡构建
如图1-2所示，在某河流的向水一侧的坡顶设置三个过滤吸收区，坡底建设一个吸收区；各过滤吸收区由垂向过滤结构20和水平过滤吸收结构21组成，垂向过滤结构20由过滤体13、透水板11和过滤板12组成，水平过滤吸收结构21从底向上依次为防渗层4、渗透层5、水平分隔层6、植物吸收层7和岸上植物9，其中第三过滤吸收区的防渗层4和渗透层5之间还设置了过滤层8 ;坡底的吸收区由水生植物16、种植土 17、竖向分隔层18和锚粧19构成。
[0019]每个过滤吸收区的垂向过滤结构20的底部高于水平过滤吸收结构21中水平分隔层6层顶50_，第一过滤吸收区的水平过滤吸收结构21基底高于第二过滤吸收区的垂向过滤结构20的基底20mm，第二过滤吸收区的水平过滤吸收结构21基底高于第三过滤吸收区的垂向过滤结构20的基底20mmo
[0020]收集池1内上层格栅2的栅条间隙宽度为10~20mm，下层格栅3的栅条间隙宽度为3~8mm，收集池1底低于过滤体13底200mm。
[0021]三个过滤吸收区的防渗层4采用在粘土中掺入重量比为15%的水泥、7%的粉煤灰和6%的钠质膨润土混合均勾混合制备，防渗层4厚度为100mm，压实系数大于94% ;渗透层5的厚度为400mm，为重量比80%细砂和20%中砂的混合物制备；水平分割层6的厚度为70mm，采用重量比60%的粗砂和40%砾砂混合制备。
[0022]植物吸收层7厚度400mm，宽度3.0-5.0m ;植物吸收层7采用在土壤中加入重量比为10%的泥炭土、2%的植物纤维、8%的植物碎肩和7%的水混合制备，土壤采用坡顶0.5m深度以内的表土，植物纤维为粉碎的小于20mm长植物稻杆，植物碎肩为粉碎的小于10mm长的植物秸杆，泥炭土采用在河湖底泥中加入30%长度小于10mm的植物秸杆厌氧发酵20天制备。
[0023]过滤层8采用最大粒径小于30mm的碎石制备，不透水板10采用厚度为35mm混凝土板，透水板11采用厚度50mm且最大孔径小于20mm混凝土多孔板，过滤板12为上部不透水下部透水且透水部分的高度与渗透层5厚度相同，过滤板12厚度为50mm，不透水板10、植物吸收层7 —侧的透水板11和过