本发明涉及初期雨水处理领域和河流生态构建领域。
背景技术：
目前初期雨水作为广受重视的污染源，大多未经处理直接排入河道，对河流水质，尤其是流量流速不大的城市造成水质冲击，初期雨水存在以下危害：
（1）cod，重金属等为初期雨水挟带的主要污染物，对河流水质造成冲击，对水生动植物的生长造成影响；
（2）初期雨水中ss含量很高，导致河水浑浊降低河流的美学价值；
（3）城市河流等流量、流速较小的河流抗冲击能力差，初期雨水造成的影响自我调节周期慢；
而排入河流的初期雨水主要存在以下难点：（1）直接在河流中设置曝气装置，初期雨水已被河水稀释冲散，处理效率低，效果不明显；（2）直接在河段中大范围栽种沉水植物，成本高且沉水植物存活率低（3）系统处理方式单一，对河流生态有一定影响；（4）在河道中设置处理装置影响河流的美学价值。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种入河初期雨水的生态处理方法，达到定点处理初期雨水，降低初期雨水对河流的污染的作用。本发明提供的一种岸边生态景观，兼具景观和生态效应，为河流增添了美学价值，为水鸟等生物提供了生态栖息地，达到了环保与生态兼具，治理与美化并行的目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种入河初期雨水的生态处理方法，包括以下步骤：
初期雨水经岸边雨水口排入河道内的相对封闭湾区内，以进行初级净化处理，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离；经初级净化处理后的雨水通过透水石笼墙中的吸附性颗粒物进行二级净化处理后，顺着水流方向流入水下森林湾区进行三级净化处理。
进一步的，相对封闭湾区内铺设生态基以吸附微生物，从而形成以微生物净化为主的初级净化处理。
一种岸边生态景观，包括对应于岸边雨水口的相对封闭湾区，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离，透水石笼墙内端与河岸相连；所述相对封闭湾区包括丁坝，丁坝下游沿水流方向设有侧墙，侧墙上游端与丁坝的坝头连接，侧墙下游端与透水石笼墙外端连接；透水石笼墙中填充有吸附性颗粒物；水下森林湾区包括沿着水流方向延伸的隔离带，隔离带上游端与透水石笼墙外端连接，隔离带下游端与河岸连接。
进一步的，透水石笼墙包括石笼，石笼中填充有石料，石料间隙内填充有吸附性颗粒物；透水石笼墙的孔隙率为10~15%，石料的体积为总体积的55~65%，吸附性颗粒物的体积为总体积的25~30%。
进一步的，隔离带采用中空的双层木桩制成，双层木桩之间的中空区域内栽种有挺水植物；水下森林湾区内固定土工格室，并在土工格室内栽种沉水植物，水下森林湾区下游末端区域栽种有乔木林泽。
本发明还提供一种上述岸边生态景观的建造方法，包括以下步骤：
步骤1：河道底部整理，清理淤积物，保证后续工序的实施；
步骤2：建造丁坝与侧墙；
步骤3：建造透水石笼墙；
步骤4：在丁坝、侧墙与透水石笼墙围设形成的相对封闭湾区内铺设透水石笼；
步骤6：在透水石笼上依次设置生态基与纳米曝气装置；
步骤7：在透水石笼墙下游区域沿岸固定土工格室并在土工格室内栽种沉水植物；
步骤8：在沉水植物区外侧设置中空双层木桩，从而形成水下森林湾区；
步骤9：在双层木桩之间的中空区域内铺设碎石基质并栽种挺水植物；；
步骤10：在水下森林湾区下游末端区域栽种乔木林泽。
进一步的，透水石笼墙内填充吸附性颗粒物，吸附性颗粒物的填充与石料填充同步；石料装填分层进行，每层装填高度不超过0.25m，每层石料装填完成后，用吸附性颗粒物填充石料间隙并夯实，并且先填充大粒径陶粒，后填充小粒径陶粒；控制石笼整体孔隙率为10%~15%。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明对初期雨水分别通过相对封闭湾区、透水石笼墙与水下森林湾区进行多级处理，水体净化效果得到提高。初级净化处理在相对封闭湾区内进行，水体流动性较弱，能够避免河水对流入相对封闭湾区内的雨水进行稀释，提高处理效率，同时能够对初期雨水冲刷路面带来的垃圾进行拦截，垃圾聚集在相对封闭湾区内，便于清理打捞。
2、初级净化处理利用微生物的新陈代谢作用，大量消耗初期雨水中的有机物、氮、磷等元素，避免水体富营养化。
3、透水石笼墙不仅可以降低水体的流动性，从而延长初级净化处理的时间，透水石笼墙中的吸附性颗粒物还能吸附雨水中的cod、重金属等有害物质。
4、经过初级净化处理与二级净化处理后的水体，再流入水下森林湾区，能够提高沉水植物的存活率，提高沉水植物对水体的净化效果。经过多级净化处理后的初期雨水大大降低了污染物质的含量，从而降低初期雨水对河流的污染。
5、透水石笼墙的孔隙率为10~15%，石料的体积为总体积的55~65%，保证了透水石笼墙的强度，同时也保证了水体的缓慢流动性。吸附性颗粒物填充在石料间隙中，利用石料对吸附性颗粒物的挤压作用，将吸附性颗粒物固定在透水石笼墙中，避免水体流动导致吸附性颗粒物流失。
6、沉水植物种植完成之后，用双层木桩将其包围，使其与河流主流相对隔绝以利于三级净化处理，同时避免沉水植物受到河道中水生物种的侵害。在双排木桩中间铺设碎石基质，栽种挺水植物，形成小型浮岛景观，在沉水植物尾部适当栽种乔木林泽及浮叶植物，为水鸟等生物提供了生态栖息地，提升整体的美学效应和生态价值。所选材料均为常见材料，施工简单易行，具有工艺成熟造价低廉的特点，可以较小经济代价实现初期雨水污染治理和河流生态及美学效应的双赢。
7、吸附性颗粒物的填充与石料填充同步；石料装填分层进行，每层石料装填完成后，用吸附性颗粒物填充石料间隙并夯实，本发明的填充方法能够使吸附性颗粒物较为均匀的分散在石料中，尤其是保证垂直方向上的均匀分散，从而提高吸附过滤效果。
8、先填充大粒径吸附性颗粒物，后填充小粒径吸附性颗粒物，从而保证填充率，避免孔隙率过大。
附图说明
图1是入河初期雨水的生态处理方法的平面示意图。
具体实施方式
一种入河初期雨水的生态处理方法，包括以下步骤：
初期雨水经岸边雨水口排入河道内的相对封闭湾区内，以进行初级净化处理，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离；经初级净化处理后的雨水通过透水石笼墙中的吸附性颗粒物进行二级净化处理后，顺着水流方向流入水下森林湾区进行三级净化处理。
相对封闭湾区内铺设生态基以吸附微生物，从而形成以微生物净化为主的初级净化处理。
参考图1所示，一种岸边生态景观用于实现本具体实施方式中的入河初期雨水的生态处理方法，包括对应于岸边雨水口的相对封闭湾区，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离，透水石笼墙内端与河岸相连；所述相对封闭湾区包括丁坝，丁坝下游沿水流方向设有侧墙，侧墙上游端与丁坝的坝头连接，侧墙下游端与透水石笼墙外端连接；透水石笼墙中填充有吸附性颗粒物；水下森林湾区包括沿着水流方向延伸的隔离带，隔离带上游端与透水石笼墙外端连接，隔离带下游端与河岸连接。
对封闭湾区底部铺设透水石笼，透水石笼上铺设生态基，生态基上设置曝气装置。
透水石笼墙包括石笼，石笼中填充有石料，石料间隙内填充有吸附性颗粒物；透水石笼墙的孔隙率为10~15%，石料的体积为总体积的55~65%，吸附性颗粒物的体积为总体积的25~30%。
吸附性颗粒物的粒径与石笼的网格尺寸相当；吸附性颗粒物的粒径为40~70mm，石笼采用网格尺寸为80mm*100mm的钢丝网制成。
吸附性颗粒包括陶粒、球形铁碳、挂载有生物膜的生物膜载体球中的任一种或者其组合。
隔离带采用中空的双层木桩制成，双层木桩之间的中空区域内栽种有挺水植物；水下森林湾区内固定土工格室，并在土工格室内栽种沉水植物，水下森林湾区下游末端区域栽种有乔木林泽。
一种岸边生态景观的建造方法，包括以下步骤：
步骤1：河道底部整理，清理淤积物，将底部淤泥、石块等沉积物清理并进行妥善处置，部分淤泥可进行回填，保证后续工序的实施。
步骤2：建造丁坝与侧墙：丁坝为混凝土制或石质，根据现场情况灵活判断尺寸，丁坝上下游10米范围内的堤坝可适当加高；侧墙可采用混凝土制或采用石笼制成。
步骤3：建造透水石笼墙；石笼采用镀锌钢丝，石笼间采用螺栓连接，侧墙高低于丁坝高，高于当地河流常水位，透水石笼墙高低于侧墙高并略高于当地河流常水位，与侧墙采用螺栓连接。
透水石笼墙内填充吸附性颗粒物，吸附性颗粒物的填充与石料填充同步；石料装填分层进行，每层装填高度不超过0.25m，每层石料装填完成后，用吸附性颗粒物填充石料间隙并夯实，并且先填充大粒径吸附性颗粒物，后填充小粒径吸附性颗粒物；控制石笼整体孔隙率为10%~15%。
步骤4：在丁坝、侧墙与透水石笼墙围设形成的相对封闭湾区内铺设透水石笼。石笼采用镀锌钢丝，通过螺纹锚杆将透水石笼固定于河道底部，螺纹锚杆规格φ10×300mm~25×300mm，每4㎡一根锚杆，采用梅花桩式布置，边缘适当增加锚杆密度。
步骤6：在透水石笼上依次设置生态基与纳米曝气装置。生态基选用无纺布填料生态基，曝气装置采用纳米微孔曝气管，曝气管铺设间距0.5-1m。
步骤7：在透水石笼墙下游区域沿岸固定土工格室并在土工格室内栽种沉水植物。通过螺纹锚杆将土工格室固定与河道底部，土工格室单元之间采用配套连接件紧固连接，螺纹锚杆规格φ10×300mm~25×300mm，每4㎡一根锚杆，采用梅花桩式布置，边缘适当增加锚杆密度。
将步骤1中清理出的淤泥部分回填，然后覆盖种植土，总厚度达到30cm，水植物，植物品种优先选用本地品种，苦草、眼子菜等普适品种亦可选择，采用人工移栽方式种植。
步骤8：在沉水植物区外侧设置中空双层木桩，从而形成水下森林湾区。木桩采用水曲柳等耐水性较好的木料或竹竿等材料，弯曲布置，具有一定美观性，木桩之间采用不锈钢环连接。
步骤9：在双层木桩之间的中空区域内铺设碎石基质并栽种挺水植物：先将步骤1中清理出的淤泥部分回填，然后覆盖碎石，挺水植物品种优先选用本地品种，芦苇、莲花等亦可，采用人工移栽方式种植。
步骤10：在水下森林湾区下游末端区域栽种乔木林泽。选用湿地乔木树种，结合当地具体情况选择树种。
本发明采用生物基-纳米曝气体系与沉水植物带相结合的方式，采用围绕雨水排入河道的汇流地点的布置形式，达到定点处理初期雨水，降低初期雨水对河流的污染的作用，同时兼具景观和生态效应，为河流增添了美学价值，为水鸟等生物提供了生态栖息地，达到了环保与生态兼具，治理与美化并行的目的。所选材料均为常见材料，施工简单易行，具有工艺成熟造价低廉的特点，可以较小经济代价实现初期雨水污染治理和河流生态及美学效应的双赢。
1.一种入河初期雨水的生态处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
初期雨水经岸边雨水口排入河道内的相对封闭湾区内，以进行初级净化处理，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离；经初级净化处理后的雨水通过透水石笼墙中的吸附性颗粒物进行二级净化处理后，顺着水流方向流入水下森林湾区进行三级净化处理。
2.根据权利要求1所述的入河初期雨水的生态处理方法，其特征在于，相对封闭湾区内铺设生态基以吸附微生物，从而形成以微生物净化为主的初级净化处理。
3.一种岸边生态景观，其特征在于：包括对应于岸边雨水口的相对封闭湾区，相对封闭湾区与水下森林湾区之间通过透水石笼墙进行相对隔离，透水石笼墙内端与河岸相连；所述相对封闭湾区包括丁坝，丁坝下游沿水流方向设有侧墙，侧墙上游端与丁坝的坝头连接，侧墙下游端与透水石笼墙外端连接；透水石笼墙中填充有吸附性颗粒物；水下森林湾区包括沿着水流方向延伸的隔离带，隔离带上游端与透水石笼墙外端连接，隔离带下游端与河岸连接。
4.根据权利要求3所述的岸边生态景观，其特征在于：所述相对封闭湾区底部铺设透水石笼，透水石笼上铺设生态基，生态基上设置曝气装置。
5.根据权利要求3所述的岸边生态景观，其特征在于：透水石笼墙包括石笼，石笼中填充有石料，石料间隙内填充有吸附性颗粒物；透水石笼墙的孔隙率为10~15%，石料的体积为总体积的55~65%，吸附性颗粒物的体积为总体积的25~30%。
6.根据权利要求5所述的岸边生态景观，其特征在于：吸附性颗粒物的粒径与石笼的网格尺寸相当；吸附性颗粒物的粒径为40~70mm，石笼采用网格尺寸为80mm*100mm的钢丝网制成。
7.根据权利要求3所述的岸边生态景观，其特征在于：吸附性颗粒包括陶粒、球形铁碳、挂载有生物膜的生物膜载体球中的任一种或者其组合。
8.根据权利要求3所述的岸边生态景观，其特征在于：隔离带采用中空的双层木桩制成，双层木桩之间的中空区域内栽种有挺水植物；水下森林湾区内固定土工格室，并在土工格室内栽种沉水植物，水下森林湾区下游末端区域栽种有乔木林泽。
9.一种如权利要求3所述的岸边生态景观的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：河道底部整理，清理淤积物，保证后续工序的实施；
步骤2：建造丁坝与侧墙
步骤3：建造透水石笼墙；
步骤4：在丁坝、侧墙与透水石笼墙围设形成的相对封闭湾区内铺设透水石笼；
步骤6：在透水石笼上依次设置生态基与纳米曝气装置；
步骤7：在透水石笼墙下游区域沿岸固定土工格室并在土工格室内栽种沉水植物；
步骤8：在沉水植物区外侧设置中空双层木桩，从而形成水下森林湾区；
步骤9：在双层木桩之间的中空区域内铺设碎石基质并栽种挺水植物；；
步骤10：在水下森林湾区下游末端区域栽种乔木林泽。
10.根据权利要求9所述的岸边生态景观的建造方法，其特征在于，透水石笼墙内填充吸附性颗粒物，吸附性颗粒物的填充与石料填充同步；石料装填分层进行，每层装填高度不超过0.25m，每层石料装填完成后，用吸附性颗粒物填充石料间隙并夯实，并且先填充大粒径吸附性颗粒物，后填充小粒径吸附性颗粒物；控制石笼整体孔隙率为10%~15%。
技术总结