一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地的製作方法

2023-05-25 13:23:41

一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，包括第一池體，第一池體前後側池壁上分別開有進水口和出水口，第一池體內設置有進水側過水花牆和出水側過水花牆，第一池體內進水側過水花牆與出水側過水花牆之間的分層鋪裝池內由下至上平鋪有碎石層、粗砂層、粘土層和細砂層；進水側過水花牆和出水側過水花牆均為下開口式過水牆，分層鋪裝池內設置有中部過水花牆，相鄰兩個中部過水花牆之間均設置有下過水花牆，中部過水花牆、下過水花牆、進水側過水花牆和出水側過水花牆均呈平行布設。本實用新型結構簡單、設計合理、施工方便且使用及維護簡便、使用效果好，能解決高速公路路（橋）面徑流汙染等問題，能對水資源進行有效再利用。
【專利說明】一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種人工溼地，尤其是涉及一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地。
【背景技術】
[0002]水處理池在高速公路設計中普遍存在，國內對於普通路段的路面排水，一般採用在公路旁設置漿砌片石蒸發池，且不考慮收集全部路基水，只對於跨越具有飲用、養殖等功能的水體時，才考慮收集全部的路基排水。但對於初期雨水的收集與處理工藝，國內尚無設計規範。因而，現有高速公路路(橋)面的水處理系統還不夠完善，存在水處理效果較差、後期維修成本較高等問題，不能對水資源進行有效再利用，水資源浪費較為嚴重。綜上，現如今缺少一種結構簡單、設計合理、施工方便且使用及維護簡便、使用效果好的高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，能有效解決高速公路路(橋)面排水的處理問題，能對水資源進行有效再利用。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其結構簡單、設計合理、施工方便且使用及維護簡便、使用效果好，能有效解決高速公路路面的徑流汙染問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:包括第一池體，所述第一池體的前側池壁上開有進水口且其後側池壁上開有出水口，所述第一池體的內部前側設置有進水側過水花牆且其內部後側設置有出水側過水花牆，所述第一池體內部通過進水側過水花牆和出水側過水花牆分隔為進水池、分層鋪裝池和出水池，進水池、所述分層鋪裝池和出水池由前至後進行布設；所述分層鋪裝池內由下至上平鋪有碎石層、粗砂層、粘土層和細砂層，所述碎石層的層厚為IOOcm?120cm,粗砂層的層厚為35cm?45cm,粘土層的層厚為15cm?25cm,細砂層的層厚為8cm?12cm，所述細砂層的上表面高度低於進水側過水花牆和出水側過水花牆的頂部高度；所述進水側過水花牆和出水側過水花牆均為下部開有下過水口的下開口式過水牆且二者的下過水口上均安裝有過濾網；所述分層鋪裝池內設置有中部過水花牆，中部過水花牆的頂部高度高於碎石層的上表面高度且其頂部高度低於粗砂層的底面高度；所述中部過水花牆的數量為一個或多個，所述分層鋪裝池內前後相鄰兩個所述中部過水花牆之間均設置有一個下過水花牆，所述下過水花牆的下部開有過水口 ；所述中部過水花牆、下過水花牆、進水側過水花牆和出水側過水花牆均呈平行布設；所述下過水花牆的頂部高度不低於細砂層的上表面高度。
[0005]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述第一池體為長方形池體；所述中部過水花牆、下過水花牆、進水側過水花牆和出水側過水花牆的牆體寬度均相同。[0006]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述中部過水花牆、下過水花牆、進水側過水花牆和出水側過水花牆均為鋼筋混凝土牆體；所述第一池體為鋼筋混凝土結構或由漿砌片石砌築而成。
[0007]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述第一池體的前側池壁與進水側過水花牆之間的間距以及第一池體的後側池壁與出水側過水花牆之間的間距均為0.4m~0.6m ;
[0008]當中部過水花牆的數量為一個時，所述中部過水花牆與進水側過水花牆和出水側過水花牆之間的間距均為3m~5m ;當中部過水花牆的數量為多個時，多個所述中部過水花牆中位於最前側的中部過水花牆為前側牆體且位於最後側的中部過水花牆為後側牆體，所述前側牆體與進水側過水花牆之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆之間的間距均為3m~5m，前後相鄰兩個所述中部過水花牆之間的間距為7m~9m，所述下過水花牆與位於其前後兩側的中部過水花牆之間的間距均為3m~5m。
[0009]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述細砂層上部平鋪有一層草皮或種植有挺水植物。
[0010]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述第一池體的內部長度為15m~20m且其內部寬度為9m~11m。
[0011]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述中部過水花牆的數量為兩個，所述第一池體的前側池壁與進水側過水花牆之間的間距以及第一池體的後側池壁與出水側過水花牆之間的間距均為0.5m，所述下過水花牆的數量為一個且其位於兩個所述中部過水 花牆之間中部，所述前側牆體與進水側過水花牆之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆之間的間距相同。
[0012]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述中部過水花牆的高度為hl，其中hl=dl+ ( 1/3~2/3 )1/2X d2, dl為碎石層的層厚，d2為粗砂層的層
厚。
[0013]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:所述下過水花牆的頂部高度與細砂層的上表面高度相同；所述進水側過水花牆的所述下過水口與第一池體前側池壁上的進水口正對，出水側過水花牆的所述下過水口與第一池體後側池壁上的出水口正對。
[0014]上述一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵是:多個所述中部過水花牆的高度均相同，多個所述下過水花牆的高度均相同；所述第一池體的深度為2.5m~
3.5mο
[0015]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0016]1、結構簡單、設計合理且施工簡便，投入成本較低。
[0017]2、後期維護簡便且維修成本較低。
[0018]3、水處理效果好且實用價值高，能簡便、快速且有效完成汙水處理過程。本實用新型表面種植挺水植物(如草皮、蘆葦等)，可吸收雨水中所含的氮、磷等營養物質，使其從水中轉移至植物體內，從而降低雨水中的氮、磷含量。過濾層按照不同的粒徑由下至上分四層進行鋪設，且對雨水中的懸浮物和油類物質等進行四級過濾，水處理效果非常好，能去除80%以上的懸浮物及90%以上的油質。經本實用新型處理後的水質可滿足農灌及生活雜用水質標準，可用於當地農民的生產用水，以及就近路段的綠化澆灌用水，另外還有一部分水經蒸發排入大氣中。因此，能做到高速公路路面收集處理後的水基本不外排。
[0019]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理、施工方便且使用及維護簡便、使用效果好，能有效解決高速公路路(橋)面的徑流汙染等問題，能對路(橋)面排水進行有效處理，並能對水資源進行有效再利用。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的平面結構示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的內部結構示意圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]I一第一池體；2—碎石層；3—粗砂層；
[0025]4一粘 土層；5—細砂層；6—進水側過水花牆；
[0026]7—出水側過水花牆； 8—進水池；9一出水池；
[0027]10—過濾網；11 一中部過水花牆；12—下過水花牆。
【具體實施方式】
[0028]如圖1、圖2所示，本實用新型包括第一池體I，所述第一池體I的前側池壁上開有進水口且其後側池壁上開有出水口，所述第一池體I的內部前側設置有進水側過水花牆6且其內部後側設置有出水側過水花牆7，所述第一池體I內部通過進水側過水花牆6和出水側過水花牆7分隔為進水池8、分層鋪裝池和出水池9，進水池8、所述分層鋪裝池和出水池9由前至後進行布設。所述分層鋪裝池內由下至上平鋪有碎石層2、粗砂層3、粘土層4和細砂層5,所述碎石層2的層厚為IOOcm~120cm,粗砂層3的層厚為35cm~45cm,粘土層4的層厚為15cm~25cm，細砂層5的層厚為8cm~12cm，所述細砂層5的上表面高度低於進水側過水花牆6和出水側過水花牆7的頂部高度。所述進水側過水花牆6和出水側過水花牆7均為下部開有下過水口的下開口式過水牆且二者的下過水口上均安裝有過濾網10。所述分層鋪裝池內設置有中部過水花牆11，中部過水花牆11的頂部高度高於碎石層2的上表面高度且其頂部高度低於粗砂層3的底面高度。所述中部過水花牆11的數量為一個或多個，所述分層鋪裝池內前後相鄰兩個所述中部過水花牆11之間均設置有一個下過水花牆12，所述下過水花牆12的下部開有過水口且其頂部高度不低於細砂層5的上表面高度；所述中部過水花牆11、下過水花牆12、進水側過水花牆6和出水側過水花牆7均呈平行布設。所述下過水花牆12的頂部高度不低於細砂層5的上表面高度。
[0029]本實施例中，所述碎石層2的層厚為110cm，粗砂層3的層厚為40cm，粘土層4的層厚為20cm,細砂層5的層厚為10cm。
[0030]實際施工時，可以根據具體需要，對碎石層2、粗砂層3、粘土層4和細砂層5的層厚進行相應調整。其中，粗砂是砂土中礫粒含量不大於25%，而粒徑大於0.5毫米的含量超過總質量50%的砂。粗砂:細度模數為3.7~3.1，平均粒徑為0.5mm以上。粗砂中所含礫粒為風化巖石經水流長期搬運而成的粒徑為2_~60_的無稜角的天然粒料。細砂:細度模數為2.2~1.6，平均粒徑為0.35mm~0.25mm。粘土即黏土，指含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易從中通過。粘土具有較好的可塑性，主要包括高嶺土、多水高嶺土、顆粒非常小(<2μπι)的矽酸鋁鹽。除了鋁外，粘土還包含少量鎂、鐵、鈉、鉀和鈣。所述碎石層2中的碎石是由天然巖石(或卵石)經破碎、篩分而得，碎石多稜角，表面粗糙，碎石的粒徑為5_~40mmo
[0031]實際施工時，所述第一池體I為鋼筋混凝土結構或由漿砌片石砌築而成。
[0032]本實施例中，所述中部過水花牆11、下過水花牆12、進水側過水花牆6和出水側過水花牆7均為鋼筋混凝土牆體。所述第一池體I為鋼筋混凝土結構，並且中部過水花牆11、下過水花牆12、進水側過水花牆6和出水側過水花牆7均與第一池體I澆築為一體。
[0033]本實施例中，所述下過水花牆12的頂部高度與細砂層5的上表面高度相同。實際施工時,可以根據具體需要,對下過水花牆12的頂部高度進行相應調整。 [0034]本實施例中，所述第一池體I為長方形池體。所述中部過水花牆11、下過水花牆12、進水側過水花牆6和出水側過水花牆7的牆體寬度均相同。
[0035]實際施工時，所述第一池體I也可以採用其它形狀的池體。
[0036]實際施工時，所述第一池體I的深度為1.5m~2.5m。本實施例中，所述第一池體I的深度為2m。實際使用時，可以根據具體需要，對第一池體I的深度進行相應調整。
[0037]本實施例中，所述進水側過水花牆6的所述下過水口與第一池體I前側池壁上的進水口正對，出水側過水花牆7的所述下過水口與第一池體I後側池壁上的出水口正對。所述進水側過水花牆6和出水側過水花牆7的所述下過水口均為由磚砌結構形成的過水口，所述進水側過水花牆6和出水側過水花牆7下部均通過所述磚砌結構進行支撐。
[0038]實際施工時，所述第一池體I的前側池壁與進水側過水花牆6之間的間距以及第一池體I的後側池壁與出水側過水花牆7之間的間距均為0.4m~0.6m。當中部過水花牆11的數量為一個時，所述中部過水花牆11與進水側過水花牆6和出水側過水花牆7之間的間距均為3m~5m ;當中部過水花牆11的數量為多個時，多個所述中部過水花牆11中位於最前側的中部過水花牆11為前側牆體且位於最後側的中部過水花牆11為後側牆體，所述前側牆體與進水側過水花牆6之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆7之間的間距均為3m~5m，前後相鄰兩個所述中部過水花牆11之間的間距為7m~9m，所述下過水花牆12與位於其前後兩側的中部過水花牆11之間的間距均為3m~5m。
[0039]所述第一池體I的內部長度為15m~20m且其內部寬度為9m~11m。
[0040]本實施例中，所述第一池體I的內部長度為18m且其內部寬度為10m。所述中部過水花牆11的數量為兩個，所述第一池體I的前側池壁與進水側過水花牆6之間的間距以及第一池體I的後側池壁與出水側過水花牆7之間的間距均為0.5m，所述下過水花牆12的數量為一個且其位於兩個所述中部過水花牆11之間中部，所述前側牆體與進水側過水花牆6之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆7之間的間距相同。
[0041]本實施例中，多個所述中部過水花牆11的高度均相同，多個所述下過水花牆12的高度均相同。
[0042]所述中部過水花牆11的高度為hl，其中
【權利要求】
1.一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:包括第一池體(1)，所述第一池體(1)的前側池壁上開有進水口且其後側池壁上開有出水口，所述第一池體(1)的內部前側設置有進水側過水花牆(6)且其內部後側設置有出水側過水花牆(7)，所述第一池體(1)內部通過進水側過水花牆(6 )和出水側過水花牆(7 )分隔為進水池(8 )、分層鋪裝池和出水池(9)，進水池(8)、所述分層鋪裝池和出水池(9)由前至後進行布設；所述分層鋪裝池內由下至上平鋪有碎石層(2 )、粗砂層(3 )、粘土層(4 )和細砂層(5 )，所述碎石層(2 )的層厚為IOOcm~120cm,粗砂層(3)的層厚為35cm~45cm,粘土層(4)的層厚為15cm~25cm，細砂層(5)的層厚為8cm~12cm，所述細砂層(5)的上表面高度低於進水側過水花牆(6 )和出水側過水花牆(7 )的頂部高度；所述進水側過水花牆(6 )和出水側過水花牆(7 )均為下部開有下過水口的下開口式過水牆且二者的下過水口上均安裝有過濾網(10);所述分層鋪裝池內設置有中部過水花牆(11)，中部過水花牆(11)的頂部高度高於碎石層(2 )的上表面高度且其頂部高度低於粗砂層(3)的底面高度；所述中部過水花牆(11)的數量為一個或多個，所述分層鋪裝池內前後相鄰兩個所述中部過水花牆(11)之間均設置有一個下過水花牆(12)，所述下過水花牆(12)的下部開有過水口 ；所述中部過水花牆(11)、下過水花牆(12)、進水側過水花牆(6)和出水側過水花牆(7)均呈平行布設；所述下過水花牆(12)的頂部高度不低於細砂層(5)的上表面高度。
2.按照權利要求1所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述第一池體(1)為長方形池體；所述中部過水花牆(11)、下過水花牆(12)、進水側過水花牆(6)和出水側過水花牆(7)的牆體寬度均相同。
3.按照權利要求1或2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述中部過水花牆(11)、下過水花牆(12 )、進水側過水花牆(6 )和出水側過水花牆 (7)均為鋼筋混凝土牆體；所述第一池體(1)為鋼筋混凝土結構或由漿砌片石砌築而成。
4.按照權利要求2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述第一池體(1)的前側池壁與進水側過水花牆(6)之間的間距以及第一池體(1)的後側池壁與出水側過水花牆(7)之間的間距均為0.4m~0.6m ; 當中部過水花牆(11)的數量為一個時，所述中部過水花牆(11)與進水側過水花牆(6)和出水側過水花牆(7)之間的間距均為3m~5m ;當中部過水花牆(11)的數量為多個時，多個所述中部過水花牆(11)中位於最前側的中部過水花牆(11)為前側牆體且位於最後側的中部過水花牆(11)為後側牆體，所述前側牆體與進水側過水花牆(6)之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆(7)之間的間距均為3m~5m，前後相鄰兩個所述中部過水花牆(11)之間的間距為7m~9m，所述下過水花牆(12)與位於其前後兩側的中部過水花牆(11)之間的間距均為3m~5m。
5.按照權利要求1或2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述細砂層(5)上部平鋪有一層草皮或種植有挺水植物。
6.按照權利要求4所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述第一池體(1)的內部長度為15m~20m且其內部寬度為9m~11m。
7.按照權利要求6所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述中部過水花牆(11)的數量為兩個，所述第一池體(1)的前側池壁與進水側過水花牆(6)之間的間距以及第一池體(1)的後側池壁與出水側過水花牆(7)之間的間距均為.0.5m，所述下過水花牆(12)的數量為一個且其位於兩個所述中部過水花牆(11)之間中部，所述前側牆體與進水側過水花牆(6)之間以及所述後側牆體與出水側過水花牆(7)之間的間距相同。
8.按照權利要求1或2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述中部過水花牆(11)的高度為hl，其中
9.按照權利要求1或2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:所述下過水花牆(12)的頂部高度與細砂層(5)的上表面高度相同；所述進水側過水花牆(6)的所述下過水口與第一池體(1)前側池壁上的進水口正對，出水側過水花牆(7)的所述下過水口與第一池體(1)後 側池壁上的出水口正對。
10.按照權利要求1或2所述的一種高速公路路面排水處理用潛流式人工溼地，其特徵在於:多個所述中部過水花牆(11)的高度均相同，多個所述下過水花牆(12)的高度均相同；所述第一池體(1)的深度為2.5m~3.5m。
【文檔編號】C02F3/32GK203755432SQ201420137777
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】張博, 王豔華, 單永體, 熊中慶, 徐陽, 孫冬旭, 郭文, 張震 申請人:中交第一公路勘察設計研究院有限公司