專利名稱：景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境保護(hù)型河道護(hù)坡設(shè)施，特別涉及對(duì)以面源形式進(jìn)入河道的污染物質(zhì)具有截留凈化效果的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡系統(tǒng)成型方法。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明之前，現(xiàn)有的河道護(hù)坡技術(shù)有自然式護(hù)坡、硬質(zhì)護(hù)坡和生態(tài)型護(hù)坡。
自然式護(hù)坡就是利用根系發(fā)達(dá)的植物，將其種植在河道的坡道上，使之固土防沙、防止水土流失，滿足生態(tài)環(huán)境需要，保持自然景觀效果，從而達(dá)到護(hù)固土目的。但這種自然式護(hù)坡方式存在著穩(wěn)定性差的缺陷，易被雨水沖刷形成深溝，長(zhǎng)期浸泡在水下或河道流速過大均會(huì)影響其穩(wěn)定性，對(duì)以面源形式進(jìn)入河道的污染物質(zhì)的清除作用有限，且占地面積大。
硬質(zhì)護(hù)坡通常是指在河邊坡道上采用漿砌或干砌塊石、現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土塊體等結(jié)構(gòu)，尤其是在城市河道護(hù)岸工程中大都采用直立式混凝土擋土墻。這些結(jié)構(gòu)占地較少，對(duì)于保持岸坡的穩(wěn)定性、防止水土流失及防洪安全都有一定的作用，但也在不同程度上對(duì)岸坡的景觀環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生了不良的影響其所用材料(包括堿化骨料)的水化反應(yīng)、炭化反應(yīng)及各種添加劑(如早強(qiáng)劑、抗凍劑、膨脹劑等)在水中發(fā)生的反應(yīng)影響了水體質(zhì)量；其對(duì)河道坡面采取的封閉形式使得植物和微生物難以在此生存繁衍，嚴(yán)重破壞了生物多樣性，造成水體與陸地生態(tài)環(huán)境惡化，對(duì)以面源形式進(jìn)入河道的污染物質(zhì)難以清除，施工量較大，成本較高。
目前普遍采用的生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)有多種方式，如采用土工材料復(fù)合種植基、鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基、土工材料固土種植基、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基以及土壤固化劑等對(duì)河岸、邊坡進(jìn)行護(hù)坡，對(duì)穩(wěn)定岸坡結(jié)構(gòu)有較好效果，并且對(duì)岸坡景觀進(jìn)行了一定的改善，但是對(duì)截留面源入河污染物的作用非常有限，且有機(jī)膠結(jié)材料成本實(shí)在太高，當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行施工且施工量也很大，推廣使用受到了限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述各種河道護(hù)坡技術(shù)的各自缺陷，研制一種綜合性效果佳的河道護(hù)坡技術(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，包括板、樁構(gòu)成的板樁構(gòu)件，打樁入岸坡地內(nèi)，板面向河床設(shè)置，在板樁構(gòu)件向坡一側(cè)設(shè)置植物種植區(qū)，植物種植區(qū)內(nèi)裝有填料及種植植物，板樁構(gòu)件在岸坡上從高至低一排排設(shè)置。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案是景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，樁兩側(cè)有凹槽，板一側(cè)嵌入樁的凹槽內(nèi)，另一側(cè)嵌入另一樁的凹槽內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于能夠穩(wěn)定河道岸坡，同時(shí)具有良好的透水性，降雨徑流進(jìn)入河道邊坡后，以下滲和溢流的方式，經(jīng)過系統(tǒng)的逐級(jí)處理后進(jìn)入河道。卵礫石、粗砂和土壤等填料和植物根系表面生長(zhǎng)了大量微生物并形成生物膜，當(dāng)降雨徑流攜帶大量污染物進(jìn)入河道岸坡時(shí)，徑流中的SS(固體懸浮物)被填料包括卵礫石、粗砂和土壤及植物根系阻擋截留，有機(jī)質(zhì)通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以清除；植物根系對(duì)氧的傳遞釋放，使其周圍微環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧和厭氧現(xiàn)象和交替環(huán)境，因而保證了徑流水中的氮、磷不僅能被植物及微生物作為營(yíng)養(yǎng)成份直接吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對(duì)磷的過量積累作用從徑流中去除，達(dá)到截留污染物進(jìn)入河道的目的和效果；河道中的水經(jīng)過該岸坡時(shí)，通過上述過程也能得到相當(dāng)程度的凈化；然后，對(duì)填料進(jìn)行定期更換和收割植物，最終把污染物從河道系統(tǒng)中徹底清除掉。
本發(fā)明種植了茭草、蘆葦和灌木等植物，美化了河道岸坡，呈現(xiàn)出層層階梯式綠色景觀?？梢栽诋a(chǎn)業(yè)上進(jìn)行大批量生產(chǎn)，形成預(yù)制件，基本避免現(xiàn)場(chǎng)施工的諸多不便和帶來的不良影響，只要在現(xiàn)場(chǎng)河道岸坡上安裝即可，節(jié)省了用地。
圖1——本發(fā)明景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡斷面示意圖。
圖2——樁板構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3——樁板在河道岸坡上的平面分布圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2、3所示，在河道的岸坡12(邊坡)上按一定排列規(guī)律打入混凝土樁9，混凝土樁9的兩側(cè)有凹槽，混凝土板10的一側(cè)嵌入，另一側(cè)嵌入另一混凝土樁9的凹槽內(nèi)，構(gòu)成混凝土板樁構(gòu)件1，一直連接下去，形成從河道岸坡12底部(高于常水位)逐漸向上直至坡頂?shù)呐帕?；混凝土?0有兩面，一面臨水，一面臨岸，混凝土板10采用無砂混凝土，具有良好的透水性；在混凝土板樁構(gòu)件1中的混凝土板10背水(河床)的一面上設(shè)置土工布11，阻止土、砂透過；在每一排混凝土板樁構(gòu)件1面向岸坡的一側(cè)單元即植物種植區(qū)，有植物和填料，填料包含卵礫石2、粗砂3以及土壤4；然后在每一排植物種植區(qū)內(nèi)種植植物，從下至上可依次種植不同植物，本例中依次灌木8、蘆葦7、茭草6等，形成不同植物的階梯式景觀效果，當(dāng)然也可依次種植其他植物；在最下層的混凝土板樁構(gòu)件1與河床之間的坡角堆設(shè)塊石5。形成了景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡系統(tǒng)。
當(dāng)面源污染物從河道兩岸向河道流經(jīng)時(shí)，首先遇到本發(fā)明，即面源污染物流入混凝土樁9與混凝土板10構(gòu)成的混凝土樁板構(gòu)件1，從上向下先進(jìn)入第一排混凝土樁板構(gòu)件1的單元中，植物種植區(qū)內(nèi)種植的灌木植物8吸收污染水中的富營(yíng)養(yǎng)成份，填料包括卵礫石2、粗砂3和土壤4表面生成生物膜吸附降解污染物；由于無砂混凝土板樁構(gòu)件1具有良好的透水性，經(jīng)過此級(jí)初步處理的污水繼續(xù)下滲或溢流，進(jìn)入第二排混凝土板樁構(gòu)件1單元中，依次逐級(jí)下去，經(jīng)過蘆葦7、茭草6吸收富營(yíng)物質(zhì)生長(zhǎng)，經(jīng)過多級(jí)的吸收、吸附和降解，最后污水得到較大程度的凈化后流入河道，從而達(dá)到截留入河污染物質(zhì)的目的。
實(shí)施例5 制備雙組分水性環(huán)氧涂料(面漆)取100份實(shí)施例3的組分A2和50份實(shí)施例2的組分B(A∶B＝2∶1)充分?jǐn)嚢?，再用去離子水兌稀至施工粘度，備用，施工期4小時(shí)。
實(shí)施例6 雙組分水性環(huán)氧涂料在核電站的應(yīng)用將核電站混凝土表面或鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行噴砂處理后，在＞10℃和＜75％相對(duì)濕度下，用實(shí)施例4制得的底漆進(jìn)行噴涂，在常溫干燥24小時(shí)(干膜厚度50μm)，再用實(shí)施例5制得的面漆噴涂第一道，常溫干燥24小時(shí)(干膜厚度為60μm)，再用實(shí)施例5制得的面漆噴涂第二道(干膜厚度為60μm)，常溫養(yǎng)護(hù)7天即可達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。肉眼觀察漆膜外觀平整光滑，無流掛現(xiàn)象，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響極小。
測(cè)試樣板制備鋼板尺寸為15cm×7.5cm×0.3cm；混凝土塊尺寸為20cm×10cm×4cm；表面經(jīng)除油、噴砂處理后，在23±2℃和50％相對(duì)濕度下，用實(shí)施例5制得的底漆進(jìn)行噴涂(干膜厚度50μm)，24h后再用實(shí)施例5制得的面漆噴涂第一道(干膜厚度為60μm)，24h后再用實(shí)施例5制得的面漆噴涂第二道(干膜厚度為60μm)。然后干燥14天。測(cè)試結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，包括板、樁構(gòu)成的板樁構(gòu)件，打樁入岸坡地內(nèi)，板面向河床設(shè)置，在板樁構(gòu)件向坡一側(cè)設(shè)置植物種植區(qū)，有植物及填料，板樁構(gòu)件在岸坡上從高至低一排排設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，在植物種植區(qū)內(nèi)加入的填料包括卵礫石、粗砂、土壤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，其特征在于樁兩側(cè)有凹槽，板一側(cè)嵌入樁的凹槽內(nèi)，另一側(cè)嵌入另一樁的凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，其特征在于板、樁采用無砂混凝土預(yù)制而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法，其特征在于在樁板構(gòu)件的板的背水面上設(shè)置土工布。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)以面源形式進(jìn)入河道的污染物質(zhì)具有截留凈化效果的景觀型多級(jí)階梯式人工濕地護(hù)坡成型方法。采用無砂混凝土樁、板嵌插形成樁板構(gòu)件，在河道岸坡上形成從岸坡至河床一排排由高至低的護(hù)坡系統(tǒng)，樁板臨岸一側(cè)設(shè)置植物種植區(qū)，內(nèi)有填料，板臨岸一面上設(shè)置土工布，使面源污染物從河岸向河道流經(jīng)時(shí)，植物種植區(qū)內(nèi)種植的植物吸收污染水中的富營(yíng)養(yǎng)成分，填料表面生成生物膜吸附降解污染物，經(jīng)過此級(jí)處理的污水繼續(xù)下滲或溢流，進(jìn)入第二排，依次逐級(jí)下去，最后污水得到較大程度的凈化后流入河道。解決了自然式、硬質(zhì)和生態(tài)型護(hù)坡的缺陷。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，施工量小，節(jié)省用地，美化景觀。
文檔編號(hào)E02B3/12GK1632231SQ20041006591
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者王超, 王沛芳, 侯俊 申請(qǐng)人:河海大學(xué)