专利名称:一种公路路面径流的净化处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种公路路面径流的净化处理系统，它包括公路边沟，在公路边沟内沿其长度方向设置沟隔离砼，将公路边沟分成路面径流边沟和路侧边坡流沟；还包括沿公路宽度方向设置，且位于公路下方的涵洞，在涵洞内沿涵洞长度方向设有隔离板，隔离板将涵洞分为路面径流通道和路侧边坡流通道；路面径流通道内设有过滤用的填充物；路面径流通道与路面径流边沟连通，路侧边坡流通道与路侧边坡流沟连通。采用以上措施能将路面径流和路侧边坡流有效地分离导排，从而有效地减小了需要处理的路面径流的量，提高了处理路面径流的效率和净化度，且充分利用道路本身结构设施，不受路侧富余宽度，道路路基形式影响，适用范围广。
【专利说明】
一种公路路面径流的净化处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境污染治理【技术领域】，尤其涉及面源污染治理【技术领域】，具体涉及一种公路路面径流的净化处理系统，该排水渗滤系统可用于对水源保护区公路路面径流的污染治理。
【背景技术】
[0002]国内外相关研究表明，路面径流含有百余种污染成分，如重金属、矿物油类、氯化物、化学需氧量(C0D)、悬浮物(SS)、多环芳等。路面径流挟带大量污染物质进入地表水体，形成典型的非点源污染，成为造成受纳水体水质下降及污染的重要因素，美国EPA已在1993年将路面径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。据中国水利部门统计，全国七成以上的河流湖泊遭受了不同程度污染且污染总体上呈加重趋势，如何避免或减轻公路路面径流对周围水体带来的污染显得越发急迫。
[0003]早在20世纪70年代初期，国外环保部门就开始了对公路路面径流污染的调查和研究，开发了许多适用于路面源污染防治的技术及方法。概括起来主要有以下4种:植被控制、湿式滞留池、路侧生态种植槽、渗滤系统及湿地，但其中大多存在一些技术缺陷，如:
[0004](I)现存几乎所有处理路面径流的措施都是将路侧边坡雨水和路面径流进行一并处理，而一般路侧边坡雨水的流量要远远大于路面径流，这在无形中增大了处理路面径流有害物质的负荷，限制了处理径流中有害物质的效率和净化度。
[0005](2)植被控制需要路侧有足够宽余和坡度较小土壤，而中国由于土地资源紧张，一般路侧宽度有限，所以能用植被控制径流污染路段较少。
[0006](3)生态蝶形植草边沟大多只具备排水功能与有限的草皮过滤吸附功能，此外，水流排导能力较差，常常在路面造成明显积水。
[0007](4)传统生态边沟与底层路基间一般没有封闭设施，导致水沟里的水直接下渗进入路基，造成路基病害。
[0008](5)湿式滞留池存在占地问题，由于蓄水池大多建设为圆形，而公路侧缺乏挖置圆形水池的条件，因此一般需要在路域外重新征用土地，增加了协调与实施难度，且公路边设置大型蓄水池存在一定安全隐患。
[0009](6)路侧生态种植槽的工艺较为复杂，增大了施工和管理难度，且对线性坡度要求较高，适用区域不大。
[0010](7)湿地处理系统容易堵塞，且管理难度较大，容易产生次生污染。
实用新型内容
[0011]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够将路面径流边和路侧边坡流进行分流，提高处理路面径流中有害物质效率和净化度，且不受路侧富余宽度，道路路基形式影响的排水渗滤系统。
[0012]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种公路路面径流的净化处理系统，包括公路边沟，在所述公路边沟内沿其长度方向设置沟隔离砼，将公路边沟分成路面径流边沟和路侧边坡流沟，其中，路面径流边沟靠近公路；还包括沿公路宽度方向设置，且位于公路下方的涵洞，在所述涵洞内沿涵洞长度方向设有隔离板，所述隔离板将涵洞分为路面径流通道和路侧边坡流通道；所述路面径流通道内设有过滤用的填充物；所述路面径流通道与路面径流边沟连通，路侧边坡流通道与路侧边坡流沟连通。
[0013]作为优化，所述涵洞的顶部沿涵洞长度方向设有涵洞盖板。
[0014]作为优化，所述隔离板的顶部与涵洞盖板之间有间距。
[0015]作为优化，所述路面径流边沟包括高度依次降低的路面径流边沟集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，所述路面径流边沟集流段与急流槽段之间以及急流槽段与沉淀池段之间均设有第一过滤网；所述路面径流通道入口位于沉淀池段。
[0016]作为优化，所述填充物依次包括从涵洞入口向涵洞出口设置的碎石层、煤渣层、混合物渗滤层和活性炭滤芯；其中，所述碎石层与煤渣层之间、煤渣层与混合物渗滤层之间以及混合物渗滤层与活性炭滤芯之间均设有第二过滤网。
[0017]作为优化，所述路面径流通道位于涵洞出口处设有活性炭滤芯盖板，方便活性炭滤芯失效后进行更换。
[0018]作为优化，所述路面径流通道入口设有第三过滤网。
[0019]作为优化，沿涵洞长度方向设置两个隔离板，将涵洞分成三个通道，其中，中间的通道为路侧边坡流通道，左右两侧的通道均为路面径流通道。
[0020]作为优化，所述碎石层的长度为l-2m，碎石的粒径为1.5-2.5cm ;煤渣层的长度为2_4m，煤渣的级配为0.5-2cm。
[0021]相对于现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0022]本实用新型提供的排水渗滤系统，将公路边沟分成路面径流边沟和路侧边坡流沟，路面径流通道与路面径流边沟连通，路侧边坡流通道与路侧边坡流沟连通，从而将路面径流和路侧边坡流有效地分离导排，有效减小了需要处理的路面径流的量；利用公路本身的宽度增大了过滤长度，通过设置在路面径流通道内的填充物提高了过滤效果，从而大大提高了处理路面径流的效率和净化度，且充分利用道路本身结构设施，不受路侧边坡宽度，道路路基形式影响，使用范围广，施工安装简单，造价低廉。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型中排水渗滤系统的平面示意图。
[0024]图2为图1 1-1处的剖面图。
[0025]图3为图1 I1-1I处的剖面图。
[0026]附图中的箭头表示水流方向。
[0027]附图标记如下:1、路面径流边沟；2、路侧边坡流沟；3、急流槽段；4、沉淀池段；
5、右路面径流通道；6、路侧边坡流通道；7、左路面径流通道；8、公路；9、第二过滤网；10、第一过滤网；11、第三过滤网；12、公路肩；13、沟隔离砼；14、路侧边坡流沟沟壁；15、沉淀池池壁；16、隔离板；17、碎石层；18、煤渣层；19、混合物渗滤层；20、活性炭滤芯；21、涵洞盖板；22、挖方边坡。
【具体实施方式】
[0028]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0030]路面径流通道入口和涵洞出口按照水流方向定义，即路面径流通道入口为路面径流流入处，涵洞出口为涵洞中水流流出处。
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0032]参见图1至图3，一种公路路面径流的净化处理系统，包括公路边沟，在公路边沟内沿其长度方向设置沟隔离砼，将公路边沟分成路面径流边沟和路侧边坡流沟，其中，路面径流边沟靠近公路；路面径流边沟的横截面一般为矩形，路侧边坡流沟的横截面可以根据公路侧的情况而定，当公路侧的有宽余时，其横截面可为梯形，如果不宽余，则其横截面可为矩形。路面径流边沟和路侧边坡流沟的宽度和深度尺寸通常根据道路排水规范、路面宽度、当地降雨量、径流系数等计算设置。
[0033]为了进一步提高对路面径流的过滤效果，路面径流边沟包括高度依次降低的路面径流边沟集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，路面径流边沟集流段与急流槽段之间以及急流槽段与沉淀池段之间均设有第一过滤网，第一过滤网可以采用铁丝或其他材料制成。
[0034]所述排水渗滤系统还包括沿公路宽度方向设置，且位于公路下方的涵洞，涵洞的高度一般设置为70cm，填充物(以下详述)高度为60cm，路面径流通道入口位于沉淀池段，沉淀池段可以将路面径流边沟收集的路面径流进行初步沉淀，减少路面径流中的颗粒悬浮物，将路面径流通道入口处设置在沉淀池段，可以有效减轻涵洞中路面径流通道的负荷和堵塞的风险。路面径流通道入口处还设有第三过滤网，第三过滤网起到过滤路面径流杂质和阻挡碎石层(以下详述)碎石的作用，第三过滤网的孔口直径可根据所需隔离的路面径流中杂质的大小确定。涵洞的顶部沿涵洞长度方向设有涵洞盖板，涵洞内沿涵洞长度方向设有隔离板，隔离板将涵洞分为路面径流通道和路侧边坡流通道；隔离板最好使用现浇的隔离砼；隔离砼的顶部与涵洞盖板之间最好有间距，当路面径流过大时，路面径流可以从隔离砼的顶部与涵洞盖板之间的间隙处溢出，进入路侧边坡流通道后排出。具体实施时，可以沿涵洞长度方向设置两个隔离板，该两个隔离板将涵洞分成三个通道，其中，中间的通道为路侧边坡流通道，左右两侧的通道均为路面径流通道。路面径流通道的深度比路面径流边沟深度大10-20cm左右，路面径流通道的宽度比路面径流边沟的宽度也大10-20cm左右。
[0035]路面径流通道内设有过滤用的填充物，提高对路面径流的过滤效果；填充物依次包括从涵洞入口向涵洞出口设置的碎石层、煤渣层、混合物渗滤层和活性炭滤芯；其中，碎石层与煤渣层之间、煤渣层与混合物渗滤层之间以及混合物渗滤层与活性炭滤芯之间均设有第二过滤网，第二过滤网主要起到分离稳定的作用。碎石层位于涵洞入口处，起缓冲水流及初步过滤的作用；煤渣层和混合物渗滤层起进一步缓冲水流及再次过滤的作用，混合物渗滤层由细砂砾、锯末和颗粒活性炭构成；活性炭滤芯起到加强过滤净化的作用。碎石层的长度为l-2m，碎石的粒径为1.5-2.5cm ;煤渣层的长度为2_4m，煤渣的级配为0.5-2cm,混合物渗滤层的长度应根据公路实际长度减去其他滤层长度后进行分配，活性炭滤芯的长度则根据自身的吸附性能、过滤速度、排水标准等确定，活性炭滤芯应安置于涵洞出口偏外处。
[0036]路面径流通道与路面径流边沟连通，路侧边坡流通道与路侧边坡流沟连通，从而实现路面径流与路侧边坡流的分离导排，有效减小了需要处理的路面径流的量。路侧边坡流主要指从路侧边坡流下的雨水。当活性炭滤芯失效后，为了方便更换，最好在路面径流通道位于涵洞出口处设置活性炭滤芯盖板。
[0037]第一过滤网、第二过滤网和第三过滤网可由过滤网卡口固定或现浇入混凝土砼。
[0038]下面以二级公路为例说明本实用新型公路路面径流的净化处理系统的工作原理:
[0039]该二级公路面的宽度为12m,路面径流边沟的宽度设为30cm,路侧边坡流沟的宽度设为40cm，路面径流边沟集流段与急流槽段之间的第一过滤网先对路面径流进行初次过滤，沉淀池段的长度为1.5m,宽度为50cm,净深为50cm,沿涵洞长度方向设置两个隔离板，将涵洞分成三个通道，其中，中间的通道为路侧边坡流通道，左右两侧的通道均为路面径流通道。路面径流边沟通道的深度为70cm，宽度为40cm，碎石层的长度为2m，碎石粒径为2cm左右，煤渣层的长度为3m，煤渣的级配为0.5-2cm，混合物渗流层的长度为6m，级配为0.5-lcm，其中，细砂砾与锯末的质量比为3:1。
[0040]路面径流从公路面流入路面径流边沟集流段后，通过设置在路面径流边沟集流段与急流槽段的第一过滤网，流入急流槽段，然后再进入沉淀池段，经过初步沉淀后，经过沉淀池沉淀后的路面径流分别进入左右两侧路面径流通道的碎石层，经过碎石层的缓冲，降低流速和过滤尺寸较大的杂质后，路面径流由碎石层进入煤渣层进行再次过滤，然后再进入混合物渗滤层，混合过滤层可以将路面径流中大部分的污染物和有害成分进行吸附过滤，最后路面径流通过活性炭滤芯进一步过滤后排出。路侧边坡雨水形成的路侧边坡流流入路侧边坡流沟后，经涵洞中央的路侧边坡流通道排出。
[0041]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种公路路面径流的净化处理系统，包括公路边沟，其特征在于:在所述公路边沟内沿其长度方向设置沟隔离砼，将公路边沟分成路面径流边沟和路侧边坡流沟，其中，路面径流边沟靠近公路； 还包括沿公路宽度方向设置，且位于公路下方的涵洞，在所述涵洞内沿涵洞长度方向设有隔离板，所述隔离板将涵洞分为路面径流通道和路侧边坡流通道；所述路面径流通道内设有过滤用的填充物； 所述路面径流通道与路面径流边沟连通，路侧边坡流通道与路侧边坡流沟连通。2.如权利要求1所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述涵洞的顶部沿涵洞长度方向设有涵洞盖板。3.如权利要求2所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述隔离板的顶部与涵洞盖板之间有间距。4.如权利要求1-3任一项所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述路面径流边沟包括高度依次降低的路面径流边沟集流段、急流槽段和沉淀池段，其中，所述路面径流边沟集流段与急流槽段之间以及急流槽段与沉淀池段之间均设有第一过滤网；所述路面径流通道入口位于沉淀池段。5.如权利要求4所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述填充物依次包括从涵洞入口向涵洞出口设置的碎石层、煤渣层、混合物渗滤层和活性炭滤芯； 其中，所述碎石层与煤渣层之间、煤渣层与混合物渗滤层之间以及混合物渗滤层与活性炭滤芯之间均设有第二过滤网。6.如权利要求4所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述路面径流通道位于涵洞出口处设有活性炭滤芯盖板。7.如权利要求4所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述路面径流通道入口设有第三过滤网。8.如权利要求4所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:沿涵洞长度方向设置两个隔离板，将涵洞分成三个通道，其中，中间的通道为路侧边坡流通道，左右两侧的通道均为路面径流通道。9.如权利要求5所述的公路路面径流的净化处理系统，其特征在于:所述碎石层的长度为l-2m，碎石的粒径为1.5-2.5cm ;煤渣层的长度为2_4m，煤渣的级配为0.5-2cm。
【文档编号】E01C11-22GK204266077SQ201420737692
【发明者】魏富盛, 屠书荣 [申请人]重庆交通大学