河道水环境提升综合整治系统及其施工方法与流程

本发明属于水利工程施工，特别涉及水环境的治理，具体是一种河道水环境提升综合整治系统及其施工方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，对于生活环境的要求也越来越高，城市的整体容貌及水环境的治理情况也受到人们越来越多的关注，为实现 “以人文本，人水和谐”为理念，以提升水质、防洪兼顾蓄水及岸上与河内设施并举的原则。通过对水环境提升综合整治工程，实现治理段河道的“安全、生态、水清、亲水”，提高城市形象，为市民提高良好的生态悠闲环境。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种河道水环境提升综合整治系统及其施工方法。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、一种河道水环境提升综合整治系统，包括在紧邻河道的河岸上砌筑浆砌块石挡墙围成的封闭区域，封闭区域内按河道上游至河道下游的方向依次设置有一号生态塘、潜流湿地和二号生态塘。

4、潜流湿地包括一号潜流湿地和二号潜流湿地，一号潜流湿地和二号潜流湿地沿垂直河道流向方向并排设置；一号潜流湿地和二号潜流湿地的围墙均采用出水花墙砌筑而成，一号潜流湿地和二号潜流湿地内部均间隔砌筑有多道沿垂直河道流向方向设置的内隔墙，一号潜流湿地和二号潜流湿地内部的中间位置均砌筑有一道沿河道流向方向通长设置的中隔墙，中隔墙上贯穿设置有联通管；一号潜流湿地的外侧围墙处施工形成有封闭的第一湿地进水渠，二号潜流湿地的外侧围墙处施工形成有封闭的第二湿地进水渠，一号潜流湿地和二号潜流湿地之间相对的内侧围墙之间施工形成有湿地出水渠，第一湿地进水渠及第二湿地进水渠与湿地出水渠均不连通。

5、在河道上游的位置处砌筑有拦水堰坝。

6、一号生态塘的上游端设置有带闸门的一号进水渠，一号进水渠与紧邻拦水堰坝的河道上游连通；一号生态塘的下游端设置有两处带闸门的一号出水渠，其中一处一号出水渠与一号潜流湿地的第一湿地进水渠连通，另一处一号出水渠与二号潜流湿地的第二湿地进水渠连通。

7、二号生态塘的上游端设置有带闸门的二号进水渠，二号进水渠与潜流湿地的湿地出水渠连通；二号生态塘的下游端设置有二号出水渠，二号出水渠与河道下游连通。

8、优选的，浆砌块石挡墙由150mm厚碎石垫层、500mm厚m10浆砌条石基础、2200mm厚m10浆砌块石墙体和200mm厚m10浆砌条石压顶组成；浆砌块石挡墙上每隔10-20m设置一道变形缝或伸缩缝，变形缝或伸缩缝的宽度为20-30mm，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度小于200mm；浆砌块石挡墙上设置孔径为100mm的泄水孔，间距为2-3m，按梅花形布置，泄水孔向外坡度为5%，最低一排泄水孔高出常水位不小于200mm；泄水孔内侧设置反滤包，反滤包采用在夯实黏土上部设置20mm厚粗砾石层，在粗砾石层上铺1-4mm厚砂砾层，在砂砾层上设置土工布。

9、优选的，一号进水渠、一号出水渠、二号进水渠、二号出水渠两侧砌筑1.45m高的浆砌块石挡墙，各水渠底部采用400mm厚黏土夯实，进一步覆盖土工布一层，进一步采用砾石压底。

10、优选的，第一湿地进水渠和第二湿地进水渠的外墙采用c25p6钢混水渠侧墙。

11、优选的，水渠侧墙、内隔墙、中隔墙及出水花墙的底部均通过混凝土浇筑形成c15p6混凝土垫层；其中，水渠侧墙、内隔墙、中隔墙在c15p6混凝土垫层上通过混凝土浇筑再形成基础部分及墙体部分；出水花墙在c15p6混凝土垫层上通过混凝土浇筑先形成基础部分，然后在基础部分上采用全丁法砌筑出水花墙，出水花墙上设置有平纹不锈钢丝网（以防止杂物进入堵塞花墙），平纹不锈钢丝网与花墙采用m10*100膨胀螺栓固定连接。

12、优选的，一号生态塘、二号生态塘、一号潜流湿地和二号潜流湿地范围内的基础采用300mm厚的黏土夯实处理，进一步进行150mm厚的原土回填夯实，再进一步采用直径为50-100mm的卵石铺设100mm厚的卵石层。

13、优选的，一号潜流湿地和二号潜流湿地范围内的卵石层上施工膨润土防水毯，进一步用碎石填料，再进一步进行钙基脱氮除磷滤料摊铺，再进一步进行碎石填料及滤料施工，最后进行卵石填料。

14、进一步地，本发明还提供了上述述的河道水环境提升综合整治系统的施工方法，具体包括如下步骤：

15、1）施工准备

16、施工前，根据图纸及现场实际情况，对河道进行测量放线，确定河道边线及拦水堰坝、各水渠、浆砌块石挡墙的位置及标高。

17、2）浆砌块石挡墙施工

18、浆砌块石挡墙采用150mm厚碎石垫层、500mm厚m10浆砌条石基础、2200mm厚m10浆砌块石墙体和200mm厚m10浆砌条石压顶；浆砌块石挡墙每隔10-20m设置一道变形缝或伸缩缝，变形缝或伸缩缝宽度为20-30mm，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板，塞入深度不小于200mm。

19、浆砌块石挡墙上设置孔径为100mm的泄水孔，间距2-3米，按梅花形布置，泄水孔向外坡度为5%，最低一排泄水孔高出常水位不小于200mm；泄水孔保持直通无阻，泄水孔内侧设置反滤包以防止泄水孔堵塞，反滤包采用在夯实黏土上部设置20mm厚粗砾石，进一步在粗砾石层上铺1-4mm厚砂砾，再进一步在砂砾层上设置土工布。

20、3）河床处理

21、浆砌块石挡墙施工完毕后，其兼具有围堰的功能，在封闭的区域内为施工提供工作面；将工作面河水采用多台水泵进行抽水，排出工作面的明水；河水清理完毕后，对工作面范围内的河道进行清淤，挖土至设计底标高。

22、4）配水渠施工

23、为使河道内河水净化，在一号生态塘上游端施工与河道上游连通的一号进水渠、在一号生态塘下游端施工一号出水渠，在二号生态塘上游端施工二号进水渠、在二号生态塘下游端施工二号出水渠；各水渠的两侧均采用高度为1.45m的浆砌块石挡墙，水渠底部采用400mm厚黏土夯实，进一步覆盖土工布一层，进一步砾石压底；为控制水量，在一号进水渠及一号出水渠内设置闸门。

24、5）中隔墙与内隔墙施工

25、在配水渠施工的同时，进行中隔墙与内隔墙施工，并对生态塘及潜流湿地范围内的基础采用300mm厚黏土夯实处理；各隔墙先通过混凝土浇筑形成c15p6混凝土垫层，然后在c15p6混凝土垫层上通过混凝土浇筑形成基础部分及墙体部分；中隔墙墙体施工时，在其基础部分顶部预埋d377*10mm钢套管作为联通管预留孔，在钢套管内插入联通管，联通管采用d300的hdpe双壁波纹割缝管，并在其上采用人工割缝，缝宽3mm，缝长300mm，缝条间距300mm。

26、6）生态塘及潜流湿地滤料填充

27、生态塘及潜流湿地基础处理完成后，进一步进行150mm厚原土回填夯实，再进一步采用直径为50-100mm的卵石铺设100mm厚的卵石层，使水泥砂沉淀，降低悬浮物浓度，避免堵塞后续潜流湿地；潜流湿地范围内的卵石层上再施工膨润土防水毯，进一步用碎石填料，再进一步进行钙基脱氮除磷滤料摊铺，再进一步进行碎石填料及滤料施工，最后进行卵石填料。

28、7）湿地进水渠及湿地出水渠施工

29、对湿地进水渠及湿地出水渠基础进行开挖，湿地进水渠及湿地出水渠与潜流湿地交接处均采用出水花墙，出水花墙先通过混凝土浇筑形成c15p6混凝土垫层，然后在c15p6混凝土垫层上采用全丁法砌筑出水花墙，出水花墙上设置有平纹不锈钢丝网（以防止杂物进入堵塞花墙），平纹不锈钢丝网与花墙采用m10*100膨胀螺栓固定连接；湿地进水渠处的出水花墙外侧施工c25p6钢混水渠侧墙，c25p6钢混水渠侧墙施工时，每10m设置一道分缝，内填625型橡胶止水带，沥青麻丝填缝；湿地进水渠处的出水花墙与水渠侧墙顶部之间以及湿地出水渠处的出水花墙与出水花墙顶部之间设置100mm厚的石盖板。

30、8）拦水堰坝施工

31、拦水堰坝上游侧设置宽度为1000mm、高度为700mm的抛石回填区域，进一步在其下游侧设置450mm厚、4500mm宽的浆砌块石铺盖，进一步在其下游侧设置浆砌块石坝体，进一步在其下游侧设置消力池，消力池下游侧设置浆砌块石消力坎，进一步在其下游侧设置浆砌块石海漫，最后再设置抛石回填区。

32、9）检查验收

33、施工完成后，先进行试运行，对进、出水水质进行检查；进水水质氨氮含量≤1.2mg/l，总磷含量≤0.2mg/l，cod含量≤30mg/l，ph值为6-9；出水水质氨氮含量≤0.5mg/l，总磷含量≤0.1mg/l，cod含量≤20mg/l，ph值为6-9；检测合格后方可投入使用。

34、优选的，在上述施工方法的步骤7）和步骤8）之间还包括水生植物种植的步骤，在一号潜流湿地和二号潜流湿地内种植湿地植物。

35、优选的，在上述施工方法的步骤9）中，在浆砌块石铺盖与浆砌块石坝体之间以及浆砌块石坝体与消力池之间采用沥青砂浆及橡胶止水带止水；消力池底部设置无纺布、中部设置中粗砂垫层、面层设置浆砌块石；消力池施工时，设置dn100pvc排水管，排距2500mm，孔距300mm，内填无砂混凝土。

36、本发明系统设计科学、布置巧妙，通过设置两处生态塘及两处潜流湿地，使得整个系统具备了多重过滤净水功能，净水效果非常好；该系统解决了河道水环境生物氮、磷、需氧量超标的问题，有效地处理了水中的氨氮、cod及总磷等有机物并去除了水中的污染，实现治理段河道的“安全、生态、水清、亲水”的目的。同时，本发明系统施工方法高效快捷，工程施工质量高，极大地提高了城市形象，为市民提升了良好的生态悠闲环境，有良好的社会效益与经济效益，值得广泛地推广应用。