[发明专利]一种串接式路面径流收集与净化利用的生态种植槽

说明书

技术领域

本发明属于路面径流处理技术领域的路面径流处理装置，特别涉及一种串接式路面径流收集与净化利用的生态种植槽。

背景技术

国内外相关研究表明，路面径流含有大量而复杂的污染成分，总体上而言，公路路面径流污染成分有重金属、矿物油类、氯化物、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、BOD、多环芳烃(PAHs)等，SS含量高而COD含量相对较低，石油类和重金属含量较高。

为了缓解路面径流对周围水体的影响，国内外提出了许多径流的过滤净化处理技术，如美国目前正着手实施基于暴雨管理的最佳管理措施(BMPS)，通过对地表水流的沉淀和蓄积管理实现对路域水体的最佳净化效果，国外大多采用植草边沟、沉淀池等措施实现对暴雨的污染控制和危险品运输防范，确保它们正常发挥作用，这些设施占地较大，美国公路路域一般有着宽阔的绿化带，从而具备可实施的条件，也可以实现路面径流的达标排放。

由于我国土地资源供需矛盾突出，路侧空间相对较狭窄，这些沉淀池、滞留池不大适合在我国推广应用。目前，我国的路面径流几乎未经处理就直接排入了周围农田灌溉系统或河道系统，这无疑会大大影响周围环境的水质状况，同时，造成了路域水资源的严重浪费，与此同时，也大大增加了危险品运输泄漏对敏感水体造成的风险，为此，国家环保总局要求在跨越敏感水体的公路桥梁上建立路面径流收集系统，以防范危险品运输对水质的影响。这样的措施在一定程度上缓解了公路危险品运输泄漏造成的居民健康威胁。另一方面，由于公路路基段落的径流缺乏相关的技术，也没有强制收集处理，这一潜在威胁不容忽视，以2011年6月4日杭新景高速公路追尾事故造成的苯酚泄漏污染新安江为例，此次事故就影响逾55万居民用水。

从路域水资源利用情况来看，由于我国大陆性气候特征明显表现为许多地方夏季降雨量大，降雨强度集中，6-8月的降雨量占了全年60％以上的地区不在少数，强烈的降雨增加了潜在的水土流失风险，并可能冲刷路基边坡增加了公路受到的自然灾害；此外，冬春季节却气候干燥，路域植物缺水问题十分突出。因此，不管是气候寒冷干旱的我国北方广大地区，还是温暖多雨湿润的南方地方都在建设庞大的地表排水系统，排除夏季路面汇水，防止公路病害发生，另一方面，还在适时地开展浇灌，补充干旱季节植物水分所需。这不仅造成了巨大的资金浪费，由于洒水车等机械养护作业还增加了公路交通事故的发生概率，造成了巨大的经济损失。

公路建设部门一直在探索开发具备径流汇集、桥面径流污染控制、灌溉路域绿地的设施研究。如在对桥面径流污染控制方面，交通运输部科学研究院的李华提出了多功能桥面径流串接处理装置，专利号：201020134798.6，该结构采用管道收集汇聚桥面径流，采用调节池与人工湿地相串接，实现桥面径流的收集与处理。

这些桥(路)面径流的收集与处理设施，主要存在如下一些问题：

(1)需要占用大量宝贵的土地资源，正因为如此，如今的桥面径流收集处理装置基本上仅在桥梁敏感水体处采用，而对于漫长的路基段落基本上无能为力；

(2)安全隐患问题，由于需要建设规模庞大的蓄水池，这对过往车辆与行人也具有潜在的事故安全隐患；

(3)蓄水的再利用问题，由于水源蓄积于事故应急池中，而事故应急池大多布设在地势比较低洼处，当池内水源需要再利用时，还需配套专门的动力并布设相应的输水管道才能实现绿化；

(4)径流污染物的去除效率问题，一般蓄水池很难同时具备径流污染物的去除能力，而采用蓄水调节池与处理的人工湿地串接技术固然使得径流能够得到处理，但又需要征用新的土地，此外单纯的人工湿地的生物处理方式还存在处理周期长的弊端。

在排水设施的建设方面，许多设计单位也常在工程实践中采用了生态式排水沟(又称浅碟形边沟)排水，这类传统式生态排水沟客观上，增加了路域对降雨的滞留能力，有利于缓冲大量的排水对周围农田水利系统的冲击。在设计上，该类生态排水沟多采用植草皮覆盖形式，有的生态排水沟还具有渗滤层及地下盲沟，但常具有如下缺陷：

(1)大多只具备排水功能与有限的草皮过滤吸附功能，此外，水流排导能力较差，常常在路面造成明显积水；

(2)传统生态边沟与底层路基间一般没有封闭设施，导致水沟里的水直接下渗进入路基，造成路基病害。