CN105442491A - 一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于:将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区,在坡顶处理一区与坝顶道路之间设置集水槽,并在各处理区之间设置横向排水沟,在集水槽与坡底水域之间设置纵向排水沟,在各处理区内分层填入河湖底泥,并在各处理区填入的河湖底泥中种植植物,处理区内坡面原土之上分层填入河湖底泥,每层河湖底泥之间设置排水层,底层的河湖底泥与坡面原土之间设置防滑层,顶层的河湖底泥表面铺设PE塑料薄膜;其不仅处理了河湖底泥,同时提高了植物护坡能力,成本低,使用安全可靠,可操作性强,经济效益和环境效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,用于河湖底泥就地处理和河湖生态护坡,属于环境生态领域。
背景技术
随着经济的发展,人民生活水平的提高,河流和湖泊受到不同程度的污染和破坏,坡面坍塌严重,植被破坏,水土流失加剧,进而导致河湖底泥积累速度加快,影响蓄水、防洪和生态安全等。河湖底泥中含有大量的粘性土、有机质、和难降解物质等,这些沉积于底泥中的污染物在物理、化学和生物等复杂的作用,继而向水体释放污染物,破坏水生生态***,威胁人类健康。
针对污染河湖底泥的处理,目前多采用机械方法挖除,通过机械倒运到河湖之外的指定地点,再进行集中处理。这种方法,虽然可以较为有效的处理河湖底泥,改善河流的污染现状,但由于机械清除耗费大量的人力物力,成本较高,且河湖底泥在运输和处理过程中易产生新的污染。对河湖底泥进行就地处理,费用低,减少运输和处理环节产生的二次污染。将河湖底泥就地处理与生态护坡结合,既处理了河湖底泥,又提高生态护坡能力,减少河湖岸边的坍塌。获得经济效益和环境效益双丰收。
目前专利中处理河湖底泥的方法较多,主要包括一种利用改性沸石原位控制底泥磷释放的方法(CN103408209A)、一种河湖清淤污泥脱水干化一体化试验装置及方法(CN103408207A)、适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化***(CN103351084A)、用于中心城区河道污染底泥清除的处理***及处理工艺(CN103334469A)、受污染底泥处理装置(CN203307188U)、一种河湖底泥就地处理的方法(201310727843.7)、一种利用污染河道河底淤泥重建水体生态群落的方法(200810038457.6)和一种适于村镇河道修复的多维填料生态型护坡构建方法(201110121005.6)等等。但上述专利处理成本较高,且多局限于通过物理、化学的方法处理底泥,未能充分考虑生物与生态的联合作用,使用局限性较大,推广困难。因河湖底泥含水量大,堆放河湖坡面易坍塌;而采用物理方法干化后放置坡面,与坡面的结合差,雨季冲刷,坍塌现象严重;若将河湖底泥与坡面土混合压实处理,不仅降低了河湖底泥的肥效,不利于植被的生长,处理效果不明显,同时增加成本。基于以上理由,目前尚未发现将河湖底泥与生态护坡相结合的方法。
发明内容
本发明的目的提供一种用于河湖底泥就地处理与河湖生态护坡方法,其操作简单实用、应用范围广,是将处理河湖底泥与生态护坡相结合,有效的利用河湖底泥肥效,促进护坡植物的生长,降低河湖污泥处理成本,提高生态护坡能力,改善了河湖水体环境,经济效益和环境效益显著。
本发明的技术方案是这样实现的:一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于:将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区,在坡顶处理一区与坝顶道路之间设置集水槽,并在各处理区之间设置横向排水沟,在集水槽与坡底水域之间设置纵向排水沟,在各处理区内分层填入河湖底泥,并在各处理区填入的河湖底泥中种植植物,河湖向水一侧坡面的坡角小于60度,处理区内坡面原土之上分层填入河湖底泥,每层河湖底泥之间设置排水层,底层的河湖底泥与坡面原土之间设置防滑层,放置坡面顶层的河湖底泥表面铺设PE塑料薄膜。
所述的各处理区之间设置的横向排水沟向水面一侧设置抗滑桩,横向排水沟内设置填料,填料的底侧和抗滑桩一侧设置防水层;所述的纵向排水沟的底部和两侧设置防水层。
所述的坡底处理区紧靠水面的坡脚位置设有坡脚稳定压覆体,坡脚稳定压覆体外侧设置锚桩,坡脚稳定压覆体靠近锚桩的一侧设置隔层。
所述的坡顶到坡底的各处理区沿坡面方向宽为2~8m;河湖底泥为在河湖中捞取,放置至不渗水后,分层填入处理区,各层厚度为150~300mm,填筑厚度为300~600mm;纵向排水沟间距为4~10m,纵向排水沟的底部低于坡面原土100~200mm。
所述排水层采用中砂、粗砂或中粗砂,铺设厚度为30~100mm。
所述防滑层采用碎石或砾砂,粒径小于50mm,铺设厚度为50~100mm。
所述PE塑料薄膜覆盖河湖底泥表面,覆盖时间为1~2个月。
所述的横向排水沟沿坡面方向宽度为150~500mm,顶面高于河湖底泥顶面50~100mm,底面低于防滑层50~100mm。
所述的填料采用碎石或砾砂,粒径不大于80mm;抗滑桩采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长1.0~1.5m,桩径或边长为70~100mm;防水层采用粘土,其中掺入质量比为7~15%的钠质膨润土和5~15%的水泥,加入20~40%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为60~120mm。
所述的坡脚稳定压覆体采用毛石砌筑,砌筑高度为0.8~1.5m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0~3.0m;坡脚稳定压覆体向水一侧设置锚桩,锚桩采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长为1.5~3.0m,桩径或边长为80~150mm;隔层采用碎石,粒径为不大于100mm;为确保效果,上述方法在实施过程中,避开降雨降雪天气,室外气温不低于0℃。
本发明的积极效果是将河湖底泥处理与生态护坡相结合,将河湖底泥用于护坡植物土壤层,提高护坡植物的生长能力,进而提高生态护坡能力。该方法采用毛石、碎石、木桩或钢筋混凝土桩、钠质膨润土、水泥等材料,取材广泛,方法简单,保护环境。该方法成本低,能够改善河湖水体水质,环境效益显著。
附图说明
图1为本发明的坡面俯视示意图。
图2为本发明的剖面结构示意图。
图3为本发明的横向排水沟剖面结构示意图。
图4为本发明的纵向排水沟剖面结构示意图。
图中1.坝顶道路,2.集水槽,3.横向排水沟,4.抗滑桩,5.纵向排水沟,6.防滑层,7.坡脚稳定压覆体,8.处理一区,9.处理二区,10.处理三区,11.处理四区,12.处理五区,13.防水层,14.填料,15.排水层,16.河湖底泥,17.PE塑料薄膜,18.植物,19.隔层,20.坡面原土,21.锚桩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明:如图1~4所示,一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于:将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区,在坡顶处理一区8与坝顶道路1之间设置集水槽2,并在各处理区之间设置横向排水沟3,在集水槽2与坡底水域之间设置纵向排水沟5,在各处理区内分层填入河湖底泥16,并在各处理区填入的河湖底泥16中种植植物18,河湖向水一侧坡面的坡角小于60度,处理区内坡面原土20之上分层填入河湖底泥16,每层河湖底泥16之间设置排水层15,底层的河湖底泥16与坡面原土20之间设置防滑层6,放置坡面顶层的河湖底泥16表面铺设PE塑料薄膜17。
所述的各处理区之间设置的横向排水沟3向水面一侧设置抗滑桩4,横向排水沟3内设置填料14,填料14的底侧和抗滑桩4一侧设置防水层13;所述的纵向排水沟5的底部和两侧设置防水层13。
所述的坡底处理区紧靠水面的坡脚位置设有坡脚稳定压覆体7,坡脚稳定压覆体7外侧设置锚桩21,坡脚稳定压覆体7靠近锚桩21的一侧设置隔层19。
所述的坡顶到坡底的各处理区沿坡面方向宽为2~8m;河湖底泥16为在河湖中捞取,放置至不渗水后,分层填入处理区,各层厚度为150~300mm,填筑厚度为300~600mm;纵向排水沟5间距为4~10m,纵向排水沟5的底部低于坡面原土20100~200mm。
所述排水层15采用中砂、粗砂或中粗砂,铺设厚度为30~100mm。
所述防滑层6采用碎石或砾砂,粒径小于50mm,铺设厚度为50~100mm。
所述PE塑料薄膜17覆盖河湖底泥16表面,覆盖时间为1~2个月。
所述的横向排水沟3沿坡面方向宽度为150~500mm,顶面高于河湖底泥16顶面为50~100mm,底面低于防滑层6为50~100mm。
所述的填料14采用碎石或砾砂,粒径不大于80mm;抗滑桩4采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长1.0~1.5m,桩径或边长为70~100mm;防水层13采用粘土,其中掺入质量比为7~15%的钠质膨润土和5~15%的水泥,加入20~40%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为60~120mm。
所述的坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑,砌筑高度为0.8~1.5m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0~3.0m;坡脚稳定压覆体7向水一侧设置锚桩21,锚桩21采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长为1.5~3.0m,桩径或边长为80~150mm;隔层19采用碎石,粒径为不大于100mm。
实施例1
用于河流底泥处理与生态护坡
某河流坡面,坡度为45度,对坡面植被进行了处理,对有必要移栽的,进行了移栽处理;坡面分为五个处理区,沿着坡面从坡顶到坡底各处理区宽为处理一区8为3m、处理二区9为3m、处理三区10为3m、处理四区11为3m和处理五区12为5m;每个处理区分层填入河底泥16,每层厚度为150mm,共填两层,层间设置排水层15,排水层采用粗砂,厚度为50mm;河底泥16与坡面原土20之间设置防滑层6,防滑层6采用砾砂,厚度为80mm,各处理区之间设置横向排水沟3,沿坡面向下设置纵向排水沟5,纵向排水沟5间距为6m。捞取的河底泥放置在岸边搭设的平台上至不渗水,然后进行坡面填筑。
横向排水沟3的沿坡面宽度为300mm,顶面高于河底泥16顶面60mm,底面低于防滑层6为50mm;排水沟内填料14采用碎石,抗滑桩4采用木桩,桩长1.0m,桩径为70mm;防水层13采用粘土,其中掺入质量比为10%的钠质膨润土和8%的水泥,加入30%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为80mm。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑,砌筑高度为1.0m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.5m;坡脚稳定压覆体7向水一侧设置锚桩21,锚桩采用钢筋混凝土桩,桩长为2.0m,桩边长为100mm;隔层19采用碎石。
在坡面上处理一区8至处理四区11填筑的河底泥中种植当地植物巴根草和香附,在处理五区12内种植芦苇。
该方法在4月份实施,5月中旬将覆盖坡面的PE塑料膜去掉,植物长势较好,历时2年,坡面未出现坍塌现象,效果较好。经检测,氮和磷含量分别降低65%和72%,达到预期的目的。
实施例2
用于湖泊底泥处理与生态护坡
某湖泊坡面,坡度为35度,对坡面植被进行了处理,对有必要移栽的,进行了移栽处理;沿坡面分三个处理区,沿着坡面除底坡处理一区8宽为6m外,其余处理二区9和处理三区10宽为4m;每个处理区分层填入的湖泊底泥16层厚度为150mm,共填2~3层,层间设置排水层15,排水层15采用中砂,厚度为60~80mm。防滑层6采用砾砂,厚度为80mm。
各处理区纵向排水沟5间距为6m,底面低于坡面原土20为100mm。各处理区之间设置的横向排水沟3沿坡面宽度为300mm,顶面高于湖泊底泥16顶面50mm,底面低于防滑层6为50mm;排水沟内填料14采用碎石,抗滑桩4采用木桩,桩长1.0~1.2m,桩径为70mm;防水层13采用粘土,其中掺入质量比为12%的钠质膨润土和10%的水泥,加入20%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为60mm。
捞取的河底泥放置临时设置的岸边平台上至不渗水,然后进行坡面填筑。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑,砌筑高度为0.8m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0m;锚桩21采用钢筋混凝土桩,桩长为1.5m,桩边长为80mm;隔层19采用碎石。
最底部的处理区内种植芦苇,其余处理区种植杞柳、香附和巴根草等。该方法在6月份实施,7月下旬去掉覆盖坡面的PE塑料膜,植物长势较好,历时3年,坡面稳定无坍塌,效果较好。经检测,氮和磷含量分别降低43%和37%,基本达到预期的目的。
实施例3
某湖泊坡面,坡度为50度,对坡面植被进行了处理,对有必要移栽的,进行了移栽处理;沿坡面分四个处理区,沿着坡面除底坡处理一区宽为6m外,其余处理二区、处理三区、处理四区宽为4m;每个处理区分层填入的湖泊底泥16层厚度为150mm,共填3层,层间设置排水层15,排水层15采用中砂,厚度为80mm。防滑层6采用砾砂,厚度为80mm。
各处理区纵向排水沟5间距为8m,底面低于坡面原土20为200mm。各处理区之间设置的横向排水沟3沿坡面宽度为300mm,顶面高于湖泊底泥16顶面100mm,底面低于防滑层6为100mm;排水沟内填料14采用碎石,抗滑桩4采用木桩,桩长1.2m,桩径为100mm;防水层13采用粘土,其中掺入质量比为12%的钠质膨润土和10%的水泥,加入40%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为120mm。
捞取的河底泥放置临时设置的岸边平台上至不渗水,然后进行坡面填筑。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑,砌筑高度为1.5m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为2.0m;锚桩21采用钢筋混凝土桩,桩长为2.0m,桩边长为150mm;隔层19采用碎石。
最底部的处理区内种植芦苇,其余处理区种植杞柳、香附和巴根草等。该方法在6月份实施,7月下旬去掉覆盖坡面的PE塑料膜,植物长势较好,历时3年,坡面稳定无坍塌,效果较好。经检测,氮和磷含量分别降低43%和37%,基本达到预期的目的。
以上公开具体实施例对本发明进行了揭示,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能想到的变化,在不脱离本发明的设计思想和范围内,对本发明进行的各种改动,都应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于:将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区,在坡顶处理一区与坝顶道路之间设置集水槽,并在各处理区之间设置横向排水沟,在集水槽与坡底水域之间设置纵向排水沟,在各处理区内分层填入河湖底泥,并在各处理区填入的河湖底泥中种植植物,河湖向水一侧坡面的坡角小于60度,处理区内坡面原土之上分层填入河湖底泥,每层河湖底泥之间设置排水层,底层的河湖底泥与坡面原土之间设置防滑层,放置坡面顶层的河湖底泥表面铺设PE塑料薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的各处理区之间设置的横向排水沟向水面一侧设置抗滑桩,横向排水沟内设置填料,填料的底侧和抗滑桩一侧设置防水层;所述的纵向排水沟的底部和两侧设置防水层。
3.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的坡底处理区紧靠水面的坡脚位置设有坡脚稳定压覆体,坡脚稳定压覆体外侧设置锚桩,坡脚稳定压覆体靠近锚桩的一侧设置隔层。
4.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的坡顶到坡底的各处理区沿坡面方向宽为2~8m;河湖底泥为在河湖中捞取,放置至不渗水后,分层填入处理区,各层厚度为150~300mm,填筑厚度为300~600mm;纵向排水沟间距为4~10m,纵向排水沟的底部低于坡面原土100~200mm。
5.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述排水层采用中砂、粗砂或中粗砂,铺设厚度为30~100mm。
6.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述防滑层采用碎石或砾砂,粒径小于50mm,铺设厚度为50~100mm。
7.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述PE塑料薄膜覆盖河湖底泥表面,覆盖时间为1~2个月。
8.根据权利要求1所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的横向排水沟沿坡面方向宽度为150~500mm,顶面高于河湖底泥顶面50~100mm,底面低于防滑层50~100mm。
9.根据权利要求2所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的填料采用碎石或砾砂,粒径不大于80mm;抗滑桩采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长1.0~1.5m,桩径或边长为70~100mm;防水层采用粘土,其中掺入质量比为7~15%的钠质膨润土和5~15%的水泥,加入20~40%的水拌合均匀后铺设,铺设厚度为60~120mm。
10.根据权利要求3所述的一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法,其特征在于所述的坡脚稳定压覆体采用毛石砌筑,砌筑高度为0.8~1.5m,沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0~3.0m;坡脚稳定压覆体向水一侧设置锚桩,锚桩采用木桩或钢筋混凝土桩,桩长为1.5~3.0m,桩径或边长为80~150mm;隔层采用碎石,粒径为不大于100mm。
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