本發(fā)明涉及水利生態(tài)凈化工程領(lǐng)域，具體地說是一種適用于丘陵區(qū)塘壩的攔土沉砂降污系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快，農(nóng)業(yè)集約化程度快速增高，農(nóng)業(yè)面源污染日益突出，已成為影響我國(guó)水環(huán)境安全的首要因素。近年來盡管人們對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染認(rèn)識(shí)和治理能力越來越強(qiáng)，但農(nóng)田養(yǎng)分的投入和農(nóng)田土壤養(yǎng)分的積累及流失量卻在不斷增加，農(nóng)業(yè)面源污染所占的負(fù)荷越來越大，逐漸成為水體富營(yíng)養(yǎng)化最主要的污染源。農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜等農(nóng)用化學(xué)物資的大量使用，造成了極其嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，面源污染所造成的問題越來越明顯。

在山區(qū)丘陵區(qū)，小流域的農(nóng)業(yè)面源污染也成為一個(gè)不容忽視的問題。鑒于小流域的特性，整個(gè)集流面內(nèi)的山坡的徑流，房屋、禾場(chǎng)等硬地面的徑流及稻田暴雨時(shí)的排水都會(huì)集中匯集到下游的塘壩或者湖泊中，加上山區(qū)丘陵地帶地形變化較大，雨水匯流速度大、強(qiáng)度高，將上游的泥沙夾雜污染物一同帶入塘壩中，造成塘壩淤積，水體富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)惡化，因此需要采取一定的措施對(duì)匯流雨水進(jìn)行相應(yīng)的處理，以減輕塘壩自凈的負(fù)擔(dān)。但是山區(qū)丘陵區(qū)地勢(shì)復(fù)雜且地形坡度變化大，導(dǎo)致水流匯集時(shí)間短、匯流流速大、流徑短，攜帶的泥沙等污染物含量高。由于沒有像平原地區(qū)那樣有較長(zhǎng)距離的沉降河道(水道)，適用于平原區(qū)的一些治理方法在丘陵區(qū)限于區(qū)域條件無法適用，因此需要專門針對(duì)丘陵區(qū)塘壩淤積及水體污染的問題提出一套切合實(shí)際的解決方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：克服現(xiàn)有技術(shù)中丘陵區(qū)匯流路徑短、匯流流速大、泥沙含量高等問題，本發(fā)明旨于提供一種適用于丘陵區(qū)的攔土沉砂降污系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于丘陵區(qū)塘壩的攔土沉砂降污系統(tǒng)，包括匯流區(qū)、降污區(qū)和塘壩區(qū)；所述匯流區(qū)、降污區(qū)和塘壩區(qū)由外向內(nèi)依次根據(jù)地面高程由高到低布置。

工作原理：本發(fā)明適用于丘陵區(qū)塘壩的攔土沉砂降污系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過匯流區(qū)將匯流面丘陵山坡上的雨水引導(dǎo)至降污區(qū)，降污區(qū)內(nèi)階梯型河道中的通道以及其中的植物網(wǎng)對(duì)水流進(jìn)行沉降和初步吸收，水流在一級(jí)一級(jí)的階梯間過濾、沉降、吸收，進(jìn)入塘壩后再由塘壩區(qū)淺水區(qū)域的植物網(wǎng)過濾吸收。

所述匯流區(qū)包括布置在匯流面坡腳下的預(yù)制混凝土導(dǎo)流溝和沉降池；導(dǎo)流溝為u型斷面，采用預(yù)制混凝土渠道模塊拼接而成，預(yù)制混凝土渠道模塊兩頭帶有卡槽，寬為0.3-0.4m，深度為0.5m，長(zhǎng)度為0.5m，模塊之間利用卡槽相互連接；沉降池設(shè)置在導(dǎo)流溝和降污區(qū)之間，沉降池采用鋼筋混凝土制成，長(zhǎng)10～15m，寬度依據(jù)河道實(shí)際情況而定，池深在進(jìn)水口處較淺，出水口處較深，呈脅迫狀，高差在1-1.5m，進(jìn)水口朝向匯流區(qū)，出水口分布在兩側(cè)變墻上，將水流分為兩部分；能將匯流面內(nèi)的徑流集中，匯集到沉降池中進(jìn)行初步沉降以及在一定程度上減緩進(jìn)入降污區(qū)水流的流速。

所述沉降池與降污區(qū)間設(shè)置10-20m的間隔，并將間隔的河道上的淤泥進(jìn)行清除，間隔的河道上設(shè)有砂石墊層，砂石墊層按照級(jí)配從小到大、由下向上鋪設(shè)沙子、石子、碎石；能增大容水量，利用水體對(duì)沉降池出來的水流進(jìn)行減速，使其平穩(wěn)的進(jìn)入降污區(qū)。

所述降污區(qū)內(nèi)每隔5-10m修建高出地面0.7-1.0m、寬0.5m的漿砌石擋墻；擋墻上布置錯(cuò)落相間的溢流口，溢流口的寬度為0.5m、高度為0.3-0.4m；擋墻間上游河道進(jìn)行水生植物帶種植，下游河道將原有淤泥及砂石清除；能將河道攔截成階梯狀，利用溢流口之間的高度差使階梯內(nèi)保持一定水位，通過錯(cuò)落布置的溢水口增大擋墻間徑流的長(zhǎng)度，增加水體與水生植物的接觸時(shí)間，提高水生植物對(duì)氮磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

上述水生植物帶由挺水植物蘆葦、菖蒲，浮葉植物荷花、芡實(shí)，以及水底種植水藻如金魚藻、苦草等組成。

面對(duì)沉降池出水口的擋墻厚度比其他擋墻要大0.5m，擋墻底部設(shè)置趾墻；能承擔(dān)水流的沖擊力，底部設(shè)置趾墻，能防止沉降池在水流沖擊下向下游滑動(dòng)。

所述沉降池進(jìn)水口和擋墻的上、下游面均設(shè)置攔污柵；能防止垃圾進(jìn)入沉降池中，能對(duì)降污區(qū)水體中的雜草等漂浮物進(jìn)行攔截。

第一道和最后一道擋墻比其他擋墻高0.5m左右，且除靠近兩岸邊1-2m外，其余均為溢流段，最后兩道擋墻之間河道的長(zhǎng)度比其他擋墻之間河道的長(zhǎng)度長(zhǎng)5-10m；能增大容水量、減緩進(jìn)入塘壩水體的流速，同時(shí)也增加水生植物群吸附凈化時(shí)間。

所述塘壩區(qū)內(nèi)設(shè)有浮床，按照水位深淺由淺到深在浮床上種植相對(duì)應(yīng)的水生植物；能利用植物對(duì)水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附能力對(duì)塘壩水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行控制。

在降污區(qū)最后兩個(gè)臨近塘壩區(qū)的擋墻之間淺水區(qū)域和塘壩區(qū)淺水區(qū)域均通過浮床種植吸附性強(qiáng)漂浮類水生植物；能控制水生植物生長(zhǎng)規(guī)模。

本發(fā)明未提及的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。

有益效果：本發(fā)明適用于丘陵區(qū)塘壩的攔土沉砂降污系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)分工明確，施工簡(jiǎn)單，適用于丘陵區(qū)，解決了丘陵區(qū)匯流路徑短、流速大的問題，同時(shí)利用擋墻及欄污柵對(duì)水流進(jìn)行減速、過濾，再結(jié)合階梯內(nèi)的植物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水中的氮磷等元素進(jìn)行吸收凈化，從而保證了塘壩內(nèi)水質(zhì)的健康，減少了污染的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明丘陵區(qū)塘壩攔土沉砂降污系統(tǒng)縱斷面圖；

圖2是丘陵區(qū)塘壩攔土沉砂降污系統(tǒng)平面布置圖；

圖3是圖1中沉降池結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的俯視圖；

圖5是導(dǎo)流溝結(jié)構(gòu)示意圖：

圖6是圖5側(cè)視圖：

圖中，1為匯流區(qū)、2為降污區(qū)、3為塘壩區(qū)、4為沉降池、5為水生植物帶、6為沙石墊層、7為擋墻、8為攔污柵、9為導(dǎo)流溝、10為浮床、301為進(jìn)水口、302為出水口。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1-6所示，一種適用于丘陵區(qū)塘壩的攔土沉砂降污系統(tǒng)，包括匯流區(qū)1、降污區(qū)2和塘壩區(qū)3；所述匯流區(qū)1、降污區(qū)2和塘壩區(qū)3由外向內(nèi)依次根據(jù)地面高程由高到低布置；匯流區(qū)1包括布置在匯流面坡腳下的預(yù)制混凝土導(dǎo)流溝9和沉降池4；導(dǎo)流溝9為u型斷面，采用預(yù)制混凝土渠道模塊拼接而成，預(yù)制混凝土渠道模塊兩頭帶有卡槽，寬為0.3-0.4m，深度為0.5m，長(zhǎng)度為0.5m，模塊之間利用卡槽相互連接；沉降池4設(shè)置在導(dǎo)流溝9和降污區(qū)2之間，沉降池4采用鋼筋混凝土制成，長(zhǎng)10～15m，寬度依據(jù)河道實(shí)際情況而定，池深在進(jìn)水口301處較淺，出水口302處較深，呈脅迫狀，高差在1-1.5m，進(jìn)水口301朝向匯流區(qū)1，出水口302分布在兩側(cè)變墻上，將水流分為兩部分；沉降池4與降污區(qū)2間設(shè)置10-20m的間隔，并將間隔的河道上的淤泥進(jìn)行清除，間隔的河道上設(shè)有砂石墊層6，砂石墊層6按照級(jí)配從小到大、由下向上鋪設(shè)沙子、石子、碎石；降污區(qū)2內(nèi)每隔5-10m修建高出地面0.7-1.0m、寬0.5m的漿砌石擋墻7；擋墻7上布置錯(cuò)落相間的溢流口，溢流口的寬度為0.5m、高度為0.3-0.4m；擋墻7間上游河道進(jìn)行水生植物帶5種植，下游河道將原有淤泥及砂石清除；面對(duì)沉降池4出水口302的擋墻7厚度比其他擋墻7要大0.5m，擋墻7底部設(shè)置趾墻；沉降池4進(jìn)水口301和擋墻7的上、下游面均設(shè)置攔污柵8；第一道和最后一道擋墻7比其他擋墻7高0.5m左右，且除靠近兩岸邊1-2m外，其余均為溢流段，最后兩道擋墻7之間河道的長(zhǎng)度比其他擋墻7之間河道的長(zhǎng)度長(zhǎng)5-10m；塘壩區(qū)3內(nèi)設(shè)有浮床10，按照水位深淺由淺到深在浮床10上種植相對(duì)應(yīng)的水生植物；在降污區(qū)2最后兩個(gè)臨近塘壩區(qū)3的擋墻7之間淺水區(qū)域和塘壩區(qū)3淺水區(qū)域均通過浮床10種植吸附性強(qiáng)漂浮類水生植物。

塘壩區(qū)3為山塘壩，在與降污區(qū)2連接處的淺水區(qū)域按照水位深淺由淺到深種植相對(duì)應(yīng)的水生植物；利用植物對(duì)水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附能力對(duì)塘壩水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行控制。

本發(fā)明丘陵區(qū)攔土沉砂降污系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過匯流區(qū)1的導(dǎo)流溝9將匯流面丘陵山坡上的雨水引導(dǎo)至降污區(qū)2，經(jīng)過沉降池4進(jìn)行初步降速，再排入降污區(qū)2中，降污區(qū)2內(nèi)階梯型河道中的通道以及其中的植物網(wǎng)對(duì)水流進(jìn)行沉降和初步吸收，水流在一級(jí)一級(jí)的階梯間過濾、沉降、吸收，進(jìn)入塘壩后再由塘壩區(qū)3淺水區(qū)域的植物網(wǎng)過濾吸收。

本發(fā)明各結(jié)構(gòu)分工明確，施工簡(jiǎn)單，適用于丘陵區(qū)，解決了丘陵區(qū)匯流路徑短、流速大的問題，同時(shí)利用擋墻7及欄污柵對(duì)水流進(jìn)行減速、過濾，再結(jié)合階梯內(nèi)的植物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水中的氮磷等元素進(jìn)行吸收凈化，從而保證了塘壩內(nèi)水質(zhì)的健康，減少了污染的風(fēng)險(xiǎn)。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)各設(shè)施位置進(jìn)行調(diào)整，這些調(diào)整也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。