CN108442313A - 一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构及施工方法，所述河堤结构包括位于河床沿岸布设的生态石笼挡墙、黏土防渗层、黏土保护层和表面覆土绿化带，所述生态石笼挡墙位于河道迎水面，黏土防渗层位于生态石笼挡墙背水面，黏土保护层位于黏土防渗层与生态石笼挡墙相接处，所述表面覆土绿化带位于生态石笼挡墙和黏土防渗层表面。该结构通过采用黏土防渗层与生态石笼挡墙相结合的筑堤形式，其方法采取简便经济的技术措施，既能达到防洪抗涝作用，又能阻隔河道沿岸污染源与流域相互迁移，避免交叉污染，节省投资，还能对河道两侧进行生态绿化，改善生态环境，保护生态。
Description
技术领域
本发明属于环境工程领域，具体是涉及一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构及施工方法，用于中小型河流沿岸污染土壤与河道流域交叉污染的河道治理工程。
背景技术
近年来，随着社会经济的快速发展，矿产资源盲目采掘，工业化生产急骤扩增，农业活动大量使用化学产品，人为活动致使产生的大量有毒有害物质进入土壤和河流，而且土壤与水域、大气和生物之间不断进行物质交换，有害物质通过“土壤→植物→人体”，或者通过“土壤→水→人体”，或通过“水→土壤→人体”，或通过“水→植物→人体”等多种方式被人体吸收，危害人体健康。
然而，河道污染源主要来自于沿河两岸的工业和生活排污、污染土壤等。河道治理中，常见的为环保治理和防洪治理，工程措施有土堤、干砌石河堤、生态石笼河堤、浆砌石河堤、混凝土河堤等。土堤、干砌石河堤虽结构简单，施工方便，但是其安全稳定性不强，防渗效果不佳，污染物容易相互迁移，而且使用一段时间后容易溃堤，容易造成水土流失，对两岸保护效果不强；浆砌石河堤、混凝土河堤防渗效果和稳定性都比较强，但是工程量大，成本较高，且在生态绿化效果方面较差，不利于环境保护；生态石笼河堤在施工工程量、施工难易程度、生态保护方面都较为理想，但无防渗效果，无法隔离两岸土壤中的污染物与流域中的污染物相互迁移，治理后的河道会被再次污染，导致河道污染治理不彻底，效果不佳。
例如，公开号为CN107675716A的中国专利公开了一种具有污染阻隔和生态绿化的污染型边坡，包括污染型边坡、缝合线、纵向支撑绳、钢绳锚杆和横向支撑绳；所述纵向支撑绳和横向支撑绳进行横纵铺设，纵向支撑绳和横向支撑绳之间通过钢绳锚杆连接，构成安全防护架，把平整后的污染型边坡分为若干个治理区域；所述每个治理区域上依次铺设有污染阻隔层、绿化层、支护层和钢绳网；所述钢绳网通过缝合线固定在安全防护架上。本发明能够在治理污染型边坡的同时对污染型边坡进行绿化，重塑生态***。但该边坡结构无防渗效果，无法隔离两岸土壤中的污染物与流域中的污染物相互迁移，治理后的河道会被再次污染，导致河道污染治理不彻底，效果不佳。因此，如何对河道沿线具有大量污染源的河道工程进行治理，研究一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体的河堤结构，是目前环境工程领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有河道污染治理技术中所存在的缺陷，提供了一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构及施工方法，该结构通过采用黏土防渗层与生态石笼挡墙相结合的筑堤形式，其方法采取简便经济的技术措施，既能达到防洪抗涝作用，又能阻隔河道沿岸污染源与流域相互迁移，避免交叉污染，节省投资，还能对河道两侧进行生态绿化，改善生态环境，保护生态。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，包括位于河床沿岸布设的生态石笼挡墙、黏土防渗层、黏土保护层和表面覆土绿化带，所述生态石笼挡墙位于河道迎水面，黏土防渗层位于生态石笼挡墙背水面，黏土保护层位于黏土防渗层与生态石笼挡墙相接处，所述表面覆土绿化带位于生态石笼挡墙和黏土防渗层表面。
所述生态石笼墙由若干网箱组成，并在每个网箱内分别填充大小不一的块石、砾石和土壤。通过在网箱内填充大小不一的块石、砾石和土壤组成级配较好的墙体，石笼选用高强度、耐腐蚀性的材料建造，确保安全、稳定、经久耐用。
所述黏土防渗层采用具有较好防渗效果的黏土填筑，以阻隔沿岸污染土壤中污染物与河道中污染物相互迁移，防止长期交叉污染。
所述黏土防渗层底部与堤基防渗面紧密结合，顶部高出设计水面线0.5m，并高出沿岸污染土壤顶部。
所述黏土保护层采用一层或多层土工合成材料制成，以防止黏土防渗层与生态石笼墙相接的迎水面处长期被水浸蚀、冲刷、掏空。
所述表面覆土绿化带为种植可降解、固定、吸收沿岸污染土壤中污染物的物种，并结合景观需要合理绿化。
实现上述阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构的施工步骤如下：
⑴先按规划清理河道至河床高程，根据生态石笼墙结构形式及尺寸和黏土防渗层结构形式及尺寸开挖堤基线；
⑵根据河道防洪等级、墙身高度设置符合要求的堤基，堤基施工完成后，在堤基上施工生态石笼挡墙；
⑶待步骤(2)中的生态石笼挡墙施工完成后，在生态石笼挡墙的背水面铺设黏土保护层；
⑷待步骤⑶中的黏土保护层铺设完后，在沿岸污染土壤与生态石笼挡墙之间回填黏土防渗层，黏土防渗层的回填厚度、压实度应满足规范要求；
⑸根据景观需要在沿岸进行覆土绿化，种植对污染物具有降解、固定、吸收能力的生态绿化带。
本发明的有益效果是：
本发明利用生态石笼与防渗层相结合的筑堤结构，阻隔沿岸污染土壤与污染河道之间污染物的相互迁移，为治理污染河道和治理两岸污染土壤的环境效益提供了保障。与现有技术相比，具有如下显著优点：
⑴本发明通过增设黏土防渗层，可将河流水体、底泥与沿岸土壤分离，有效地阻止河道污染物向沿岸土壤环境扩散及迁移，也可阻隔沿岸土壤中的污染物进入河道造成污染，确保沿岸环境的独立，提高了污染阻隔效果；
⑵本发明所述生态石笼填充石料可取自河道清理的筛分料，极大降低了建造成本；
⑶采用本发明的筑堤结构进行河道治理后，可阻隔两岸土壤中的污染物持续迁移至河道内，为河道治理的长期环境效益提供了保障；
⑷本发明在生态石笼中河道平均水位线以下可种植能降解、固定、吸收类的水生植物，在河道平均水位线以上可种植能降解、固定、吸收类的陆生植物，以净化河道水质，塑造河道生态***；
⑸采用本发明的筑堤结构进行河道治理后，在进行两岸土壤修复时，可防止两岸土壤中的污染物经扰动后进入河道内，防止河道被二次污染；
⑹本发明通过沿岸景观需要进行表面覆土绿化，种植可降解、固定、吸收两岸污染物的物种，既能减少污染物的迁移，降低污染物对沿岸农田、流域的污染风险，又能确保沿岸的水土稳定，塑造河道生态***。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-河床，2-原始地形线，3-设计水面线，4-沿岸污染土壤，5-堤基线，6-生态石笼挡墙，7-黏土防渗层，8-黏土保护层，9-生态绿化带。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，包括位于河床1沿岸布设的生态石笼挡墙6、黏土防渗层7、黏土保护层8和表面覆土绿化带9，所述生态石笼挡墙6位于河道迎水面，黏土防渗层7位于生态石笼挡墙6背水面，黏土保护层8位于黏土防渗层7与生态石笼挡墙6相接处，所述表面覆土绿化带9位于生态石笼挡墙6和黏土防渗层7表面。通过覆土绿化，确保上部的水土稳定性，重塑河道两侧生态***。
所述生态石笼墙6由若干网箱组成，并在每个网箱内分别填充大小不一的块石、砾石和土壤。通过在网箱内填充大小不一的块石、砾石和土壤组成级配较好的墙体，石笼选用高强度、耐腐蚀性的材料建造，确保安全、稳定、经久耐用。生态石笼挡墙6的高度、基础埋深、基础形式应根据流域防洪设计标准及河岸两侧高度设计，以保证污染阻隔效果和两岸防洪抗涝能力。
所述黏土防渗层7采用具有较好防渗效果的黏土填筑，以阻隔沿岸污染土壤中污染物与河道中污染物相互迁移，防止长期交叉污染。所述黏土防渗层7底部与堤基防渗面紧密结合，顶部高出设计水面线0.5m，并高出沿岸污染土壤顶部。黏土防渗层7厚度根据渗流计算及技术经济比较合理确定。
所述黏土保护层8采用一层或多层土工合成材料制成，以防止黏土防渗层7与生态石笼墙6相接的迎水面处长期被水浸蚀、冲刷、掏空。
所述表面覆土绿化带9为种植可降解、固定、吸收沿岸污染土壤4中污染物的物种，并结合景观需要合理绿化。
下面结合附图1进一步说明本发明的施工步骤如下：
⑴先按规划清理河道至河床1高程，根据生态石笼墙6结构形式及尺寸和黏土防渗层7结构形式及尺寸开挖堤基线5；
⑵根据河道防洪等级、墙身高度设置符合要求的堤基，堤基施工完成后，在堤基上施工生态石笼挡墙6；
⑶待步骤(2)中的生态石笼挡墙6施工完成后，在生态石笼挡墙6的背水面铺设黏土保护层8；
⑷待步骤⑶中的黏土保护层8铺设完后，在沿岸污染土壤4与生态石笼挡墙6之间回填黏土防渗层7，黏土防渗层7的回填厚度、压实度应满足规范要求；
⑸根据景观需要在沿岸进行覆土绿化，种植对污染物具有降解、固定、吸收能力的生态绿化带9。
实施例一：
如上步骤所述，先按规划清理河道至河床1高程，根据生态石笼6结构形式及尺寸和黏土防渗层7结构形式及尺寸开挖堤基线5；生态石笼挡墙6应根据河道防洪等级、墙身高度设置符合要求的堤基，堤基施工完成后，在堤基上施工生态石笼挡墙6；待生态石笼挡墙6施工完成后，在生态石笼挡墙6的背水面铺设黏土保护层8，之后在沿岸污染土壤4与生态石笼挡墙6之间回填黏土防渗层7，黏土防渗层7的回填厚度、压实度应满足规范要求；最后根据景观需要在沿岸进行覆土绿化，种植对污染物具有降解、固定、吸收能力的生态绿化带9。
实施例二:
本发明应用于沿岸污染土壤4地形为斜坡面时，黏土防渗层7和生态石笼挡墙6施工顺序应进行调整，即先施工黏土防渗层7，再铺设黏土保护层8，最后施工生态施工挡墙6，其余施工步骤和实施例一相同。
实施例三：
所述黏土防渗层7的防渗材料选用土工膜、或水泥土、或混凝土墙等，其施工步骤和实施例一一致；当应用于沿岸污染土壤4地形为斜坡面时，其施工步骤和实施例二一致。
实施例四：
所述黏土保护层8根据河道等级、防洪标准等要求，可替换为反滤层，以增强防渗层防渗效果，其施工步骤和实施例一一致；当应用于沿岸污染土壤4地形为斜坡面时，其施工步骤和实施例二一致；当黏土防渗层7的防渗材料选用土工膜、或水泥土、或混凝土墙等时，其施工步骤和实施例三一致。
Claims (7)
1.一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：包括位于河床(1)沿岸布设的生态石笼挡墙(6)、黏土防渗层(7)、黏土保护层(8)和表面覆土绿化带(9)，所述生态石笼挡墙(6)位于河道迎水面，黏土防渗层(7)位于生态石笼挡墙(6)背水面，黏土保护层(8)位于黏土防渗层(7)与生态石笼挡墙(6)相接处，所述表面覆土绿化带(9)位于生态石笼挡墙(6)和黏土防渗层(7)表面。
2.如权利要求1所述的阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：所述生态石笼墙(6)由若干网箱组成，并在每个网箱内分别填充大小不一的块石、砾石和土壤。
3.如权利要求1所述的阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：所述黏土防渗层(7)采用具有较好防渗效果的黏土填筑。
4.如权利要求3所述的阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：所述黏土防渗层(7)底部与堤基防渗面紧密结合，顶部高出设计水面线0.5m，并高出沿岸污染土壤顶部。
5.如权利要求1所述的阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：所述黏土保护层(8)采用一层或多层土工合成材料制成。
6.如权利要求1所述的阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构，其特征在于：所述表面覆土绿化带(9)为种植可降解、固定、吸收沿岸污染土壤(4)中污染物的物种。
7.一种如权利要求1所述阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构的施工方法，其特征在于：包括如下施工步骤：
⑴先按规划清理河道至河床(1)高程，根据生态石笼墙(6)结构形式及尺寸和黏土防渗层(7)结构形式及尺寸开挖堤基线(5)；
⑵根据河道防洪等级、墙身高度设置符合要求的堤基，堤基施工完成后，在堤基上施工生态石笼挡墙(6)；
⑶待步骤(2)中的生态石笼挡墙(6)施工完成后，在生态石笼挡墙(6)的背水面铺设黏土保护层(8)；
⑷待步骤⑶中的黏土保护层(8)铺设完后，在沿岸污染土壤(4)与生态石笼挡墙(6)之间回填黏土防渗层(7)，黏土防渗层(7)的回填厚度、压实度应满足规范要求；
⑸根据景观需要在沿岸进行覆土绿化，种植对污染物具有降解、固定、吸收能力的生态绿化带(9)。
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