[發明專利]一種裝配式減輕非點源污染的排水溝過水堰結構及其實施方法

在審

• 申請號: 201710893813.1
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107620295A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 袁承斌;程吉林;陳興;蔣曉紅;龔懿;張禮華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: E02B7/16
• 分類號: E02B7/16;C02F9/14
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明屬于農田水利工程技術領域，涉及一種過水堰結構及其實施方法，具體的說是涉及一種能使受非點源污染的農田排水在流入湖泊、河流之前得到凈化處理的裝配式過水堰結構及其實施方法。

背景技術

改革開放以來，中國農業發展取得了舉世矚目的成就，以不到世界10％的耕地，基本解決了世界22%人口的吃飯問題。在發展農業的過程中，化肥、農藥等的使用，對糧食的增產發揮了重要的作用。但在很多地區，由于不合理使用，造成了相當程度的非點源污染，非點源污染已占河流和湖泊富營養問題的60%～80%，成為制約農村和農業可持續發展的重要因素。2010年公布的全國污染源普查公報顯示：影響水環境的重要污染源有農業污染源、工業源、生活源和集中式污染治理設施，其中最主要的是農業污染源，農業污染源多為非點源污染。農業污染源排放的化學需氧量1324.09萬噸，占總量的43.7%；總氮(TN)270.46萬噸，占總量的57.2%；總磷(TP)28.47萬噸，占總量的67.4%。農業污染中種植業TN流失量159.78萬噸，TP流失量10.87萬噸，占農業污染源的59.1%和38.2%。農業源排放的氮和磷已成為水體富營養化的主要原因，也是中國水污染的核心問題。

當前正大力發展裝配式建筑，推動產業結構調整升級。把凡是能在施工現場分解出來的部件，都事先在車間的生產線上按照統一標準做好，然后運到工地像“搭積木”一樣裝配起來，讓建筑業走向工廠化，實現建造向制造的轉變。

為了減輕非點源污染，采用減輕非點源污染的排水溝過水堰十分必要。中國專利申請號201110283830.6發明專利公開了一種減輕農業面源污染的排水溝過水堰，該過水堰主要由砂石過濾層、組合式污水生態凈化裝置和透水混凝土堰組成，組合式污水生態凈化裝置設置在砂石過濾層與透水混凝土堰之間，砂石過濾層設置在過水堰迎著來水的首端，過水堰設置在排水溝的過流斷面內，過水堰的高度與排水溝日常水位高程(降漬水位高程)相等；此發明雖可讓農田中受農業面源污染的水在通過過水堰時得到一定程度的凈化處理，有效去除污水中的氮、磷等物質，從而減輕對河流、湖泊的污染，但該結構采用整體式結構，不易裝拆、不便于后期維護；未與常閉式閘相結合，污染水停留時間較短，凈化效果受影響；凈化材料較為單一，混凝土過水堰的滲透流量不太好調整。因此，為滿足農田水利生態化、裝配化的要求，設計出一種可進行裝配式減輕非點源污染的排水溝過水堰結構顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有過水堰采用整體式結構，不易裝拆、不便于后期維護、過水堰凈化效果較差、使用功能單一等不足，提出一種裝配式減輕非點源污染的排水溝過水堰結構及其實施方法，通過采用裝配式過水堰結構，建成生態攔截型溝道系統，該系統結構易裝易拆，便于維護，滲透流量可調節，對水質凈化和水環境修復中起著重要的作用。

本發明的技術方案是：一種裝配式減輕非點源污染的排水溝過水堰結構，包括與所述過水堰構成完整灌排體系的灌溉泵站、灌溉渠、排水溝和河流，所述過水堰結構設置在接近河流處的排水溝過流斷面內；其特征在于：所述過水堰結構由混凝土槽、過濾穩定段、吸附凈化段和生物凈化段組合構成；所述過濾穩定段設置在過水堰結構的前后兩頭，兩個所述吸附凈化段和一個生物凈化段前后設置在兩個過濾穩定段之間，所述過水堰結構的前端設有節制閘，所述過水堰結構與節制閘之間由混凝土護底過渡相連，所述過濾穩定段、吸附凈化段和生物凈化段均為鋼絲籠體結構，所述鋼絲籠體外側設有鋼筋骨架，所述鋼絲籠體內部設有鋼絲網，每個所述鋼絲籠體與混凝土槽之間均形成卡合連接。

所述節制閘為常閉式結構。

所述過濾穩定段是在鋼絲籠體內填充若干個袋裝小塊石構成，鋼絲籠體上方設有啟閉式籠門。

所述吸附凈化段是在鋼絲籠體內填充若干個袋裝沸石構成，鋼絲籠體上方設有啟閉式籠門。

所述生物凈化段是在鋼絲籠體內插接彈性填料插板構成，鋼絲籠體內的鋼筋骨架上設置多個插槽，彈性填料插板是由多個彈性立體填料間隔均勻排列而成的板狀結構。

所述的混凝土槽為矩形槽或三角形槽中的一種。

一種裝配式減輕非點源污染的排水溝過水堰結構的實施方法，其特征在于，實施步驟如下：

(1)先進行節制閘的施工，節制閘為常閉式結構，在排水溝中攔蓄一定水位，起到水的自凈作用；遇大暴雨時，閘門打開；

(2)預制混凝土槽、混凝土護坡和護底；

(3)開挖堰身處的土方，并整平夯實，安裝預制的混凝土槽和混凝土護坡；