[發(fā)明專利]一種阻滯農(nóng)田面源污染的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910043400.3
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109851159A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敏;宋健;蔣宇豪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

1.一種有限地形條件下阻滯農(nóng)田面源污染物入河的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，包括呈梯度設(shè)置的至少一個(gè)過濾帶單元；所述過濾帶單元的底部與土壤之間鋪設(shè)有細(xì)砂層；靠近農(nóng)田側(cè)的過濾帶單元的進(jìn)水端鋪設(shè)有礫石帶，用以收集農(nóng)田面源污染徑流；靠近河道側(cè)的過濾帶單元的出水端鋪設(shè)有礫石帶，用以引導(dǎo)出水進(jìn)入河道；

所述過濾帶單元包括四周和底部封閉的容置槽，以及由下至上依次設(shè)置在所述容置槽內(nèi)的填料層、透水土工布層和覆土層；所述容置槽的底部開設(shè)有若干透水孔；

其中，所述填料層自下而上依次包括：沸石層、陶粒層和無煙煤層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：所述填料層的高度為0.7-0.8m，所述覆土層的高度為0.2-0.3m，所述透水土工布層的厚度為1.5-2mm；

所述填料層中沸石層、陶粒層和無煙煤層的高度比為2:2:1-1:2:1；

所述無煙煤和陶粒的直徑為4-8mm，所述沸石直徑為8-12mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：

所述細(xì)砂層的厚度為50-100mm；

所述透水孔的孔徑為1-3mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：

所述容置槽為磚砌成或者由工程常用材料制成；

所述容置槽中與水流方向垂直的兩個(gè)側(cè)壁之間存在50-100mm的高度差；

所述覆土層的頂層與所述側(cè)壁中相對高的側(cè)壁頂端之間的垂直高度差為100-150mm；

所述過濾帶的長度根據(jù)農(nóng)田與河道連接部分的長度確定，所述過濾帶單元的寬、高尺寸大小分別為(0.5-0.8m)×(1.0-1.3m)。

所述過濾帶單元的級數(shù)根據(jù)河道地形實(shí)際情況從1級到3級變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：

所述過濾帶單元的級數(shù)為2級或以上，相鄰的兩個(gè)過濾帶單元之間的頂高程差為50-100mm；

每級過濾帶單元的出水端應(yīng)與下一級過濾帶單元的進(jìn)水端持平，第一級過濾帶單元的進(jìn)水端需略低于來水處鋪設(shè)的礫石帶，最末一級過濾帶單元的出水端略高于地面礫石帶以保證出水通暢。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：

所述進(jìn)水端的礫石帶的鋪設(shè)寬度為0.2-0.3m；所述出水端的礫石帶的鋪設(shè)寬度為0.2-0.3m。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)，其特征在于：

所述覆土層上種植有植物；靠近農(nóng)田側(cè)的過濾帶種植植物為根系發(fā)達(dá)、適應(yīng)能力強(qiáng)的常見草本植物；靠近河道側(cè)的過濾帶種植植物為景觀和吸收污染物效果好的植物，所述覆土層的土壤中適當(dāng)添加微生物污泥以豐富生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性。

8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的在有限地形條件下阻滯農(nóng)田面源污染物入河的生態(tài)過濾帶系統(tǒng)的施工方法，包括下述步驟：

(1)首先根據(jù)河道距離岸坡農(nóng)田距離確定過濾帶的級數(shù)和位置，預(yù)留出對應(yīng)面積區(qū)域；過濾帶長度依據(jù)實(shí)際需要處理的農(nóng)田面積及河道長度確定；

(2)沿河道長度方向在農(nóng)田與河道水體之間建立上述生態(tài)過濾帶系統(tǒng)：修建前需要先整平土地，向下開挖1.1-1.4m的溝，在溝底整體鋪設(shè)細(xì)砂層，然后將制好的過濾帶容置槽放入，在容置槽的底部通過打孔透水，每級過濾帶單元的出水處應(yīng)與下一級過濾帶單元的進(jìn)水處持平，第一級過濾帶單元的進(jìn)水端需略低于來水處鋪設(shè)的礫石帶，最末級過濾帶單元的出水處略高于地面礫石帶以保證出水通暢；然后向每級過濾單元中從下至上依次裝填沸石、陶粒和無煙煤；將填料整平后鋪上透水土工布，再在透水土工布上裝填本地土或者營養(yǎng)土并栽種植物；

(3)在靠近農(nóng)田區(qū)域鋪設(shè)一條礫石帶，用以收集面源污染徑流；礫石帶靠近農(nóng)田一側(cè)與地面持平；在靠近河道的區(qū)域鋪設(shè)一條礫石帶，用以引導(dǎo)出水進(jìn)入河道。