專(zhuān)利名稱(chēng)：用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及處理污水、雨水回用、吸聲降噪、有效利用土地、緩沖地表振動(dòng)的用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，屬于環(huán)保工程、水處理技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高鐵緩沖帶是ー種利用各功能組件結(jié)合的靈活多祥的生態(tài)污水處理系統(tǒng)和吸聲降噪系統(tǒng)，井能針對(duì)不同的地形和周邊建筑物的狀況設(shè)計(jì)形態(tài)不同的高鐵沿線(xiàn)處理單元，節(jié)約建設(shè)成本，提高效率，降低能耗，提高吸聲降噪的功能。其結(jié)合吸聲降噪和人工濕地處理功能于一體。人工濕地是以填料為載體的水處理設(shè)施，能夠處理高鐵沿線(xiàn)的各種污水，也能夠處理高鐵沿線(xiàn)的雨水帶來(lái)的地表徑流，作為洗車(chē)、灌溉等回用水，是ー種生態(tài)的水處理技術(shù)；其松散的填料結(jié)構(gòu)能起到緩沖由高鐵運(yùn)行帶來(lái)的地表振動(dòng)；其上的植物除了能夠美化環(huán)境，還能起到降低噪音的作用，再加上吸聲材料的加強(qiáng)，更有效的降低了高鐵的噪音污 染。本系統(tǒng)本著對(duì)土地資源、水資源的綜合利用，節(jié)約用地成本，提高處理效率的原則，靈活多變的結(jié)構(gòu)和形態(tài)設(shè)計(jì)，因地制宜的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)條件，充分體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)保的特點(diǎn)，是ー項(xiàng)綠色生態(tài)工程技術(shù)。高鐵主要污染源有(I)水污染列車(chē)在運(yùn)行時(shí)，主要污水有潤(rùn)滑油、重金屬等的飛濺；高速鉄路沿線(xiàn)污水主要有含油污水、生活污水、洗車(chē)廢水、高濃度糞便污水和地表徑流污染。另外，來(lái)自動(dòng)車(chē)組、高速車(chē)站、動(dòng)車(chē)段(動(dòng)車(chē)運(yùn)用維修所)、エ務(wù)段(綜合維修段)、供電段等生產(chǎn)、維修場(chǎng)所產(chǎn)生的雜排污水地表徑流和農(nóng)業(yè)面源污染高鐵貫穿線(xiàn)路長(zhǎng)，穿越地形和環(huán)境多祥，高鐵沿線(xiàn)的雨水收集和處理可以有效改善雨水沖刷和地表徑流帶來(lái)的高鐵沿線(xiàn)的水土流失嚴(yán)重情況。另外在農(nóng)業(yè)集中區(qū)，大量的農(nóng)藥、化肥等污水也隨灌溉水和雨水等，帶入周?chē)拥阑蛳聺B到地下水，致使河道富營(yíng)養(yǎng)化狀況加劇，地下水受到污染。(2)噪聲污染列車(chē)在高速運(yùn)行的同時(shí)發(fā)出很大的噪聲，不同于普通鉄路，高速鐵路的噪聲主要由輪軌噪聲、集電系統(tǒng)噪聲、空氣動(dòng)カ噪聲、建筑物激勵(lì)噪聲和其他噪聲組成，高速列車(chē)以250km/h行駛時(shí)，在距離軌道中心25米處所產(chǎn)生的噪聲高達(dá)90分貝。噪聲污染覆蓋到沿高鐵線(xiàn)方圓二百米至五百米的范圍。(3)地表振動(dòng)列車(chē)在行駛時(shí)會(huì)震動(dòng)軌道地面,發(fā)出輕微的地震波,這種地震波會(huì)沿著軌道下的地基土層向前后方的地表傳播，傳播速度和土質(zhì)、列車(chē)速度等有夫。列車(chē)速度高，對(duì)地面振動(dòng)影響也大；隨著距離的增加，振動(dòng)強(qiáng)度減弱，距離越遠(yuǎn)振動(dòng)速度越小，隨著至鉄路的距離的平方關(guān)系而減少。這種長(zhǎng)期的不規(guī)則的震動(dòng)會(huì)對(duì)附近的建筑結(jié)構(gòu)造成損害。目前國(guó)內(nèi)的高鐵沿線(xiàn)水處理還依賴(lài)于城市的排水系統(tǒng)，當(dāng)有污水市政管網(wǎng)時(shí),就排入市政管網(wǎng)或其他排水系統(tǒng)；無(wú)排水系統(tǒng)的，大多采用采用SBR處理技術(shù)和相關(guān)設(shè)備處理，達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后就近排放。國(guó)內(nèi)現(xiàn)今針對(duì)高鐵沿線(xiàn)的噪聲治理，普遍采用的保護(hù)措施除了使用全封閉高等級(jí)車(chē)輛外，主要依靠高鐵線(xiàn)設(shè)置隔聲屏或者鋪設(shè)彈性軌枕及無(wú)縫線(xiàn)路等物理手段減噪避震。在高鐵途徑的主要居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等地，用各種吸納聲音的材料制成的聲障屏可以在一定程度上吸納列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音；而列車(chē)和鐵軌的特殊設(shè)計(jì)亦在一定程度上減低了列車(chē)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所發(fā)出的震顫。但是每當(dāng)列車(chē)高速的經(jīng)過(guò)，附近居民仍舊能明顯的感覺(jué)到噪音與震動(dòng)。高鐵沿線(xiàn)除了途徑市區(qū)，更多的是鄉(xiāng)村郊區(qū)，大量的鋪設(shè)隔聲屏不但資金投入大，亦不美觀實(shí)用，達(dá)不到生態(tài)環(huán)保與減震降噪相結(jié)合的效果。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)沿高鐵的環(huán)境保護(hù)主要致カ于減震降噪上，手段也側(cè)重在物理方面，整體上還處于技術(shù)的探索期。國(guó)際上對(duì)于鐵路及高速鉄路的減震防噪都采取了有力措施。歐洲有ORB專(zhuān)門(mén)研究噪聲治理；日本1965年即組成新干線(xiàn)噪聲研究會(huì)，1972年又成立了 “新干線(xiàn)噪聲、振動(dòng)防止技術(shù)委員會(huì)”;英國(guó)鉄路局在降低高速列車(chē)運(yùn)行噪聲方面試試了一項(xiàng)被稱(chēng)之為“安靜鋼軌”計(jì)劃。值得稱(chēng)道的案例是法國(guó)巴黎南部鉄路沿線(xiàn)居民住宅區(qū)，稱(chēng)之為“綠色馬路”的緑化帶的營(yíng)造?？梢?jiàn)，國(guó)際上已經(jīng)在高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)綠色技術(shù)研究上投入了大量的實(shí)踐，在達(dá)到降噪和防護(hù)的基礎(chǔ)上，實(shí)施生態(tài)綠色技術(shù)，美化環(huán)境。目前還缺乏ー種既能減震降噪，又能污水治理并結(jié)合雨水回用的綜合的綠色環(huán)保新方法。生活污水處理的方法很多，雨水資源化利用的方法也有很多，但是生態(tài)技術(shù)目前還較少，大多技術(shù)都有加藥等措施，易帶來(lái)二次污染。人工濕地技術(shù)是ー種不帶來(lái)二次污染的 生態(tài)技木，適應(yīng)性強(qiáng)，管理簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定，井能夠和園林綠化結(jié)合，達(dá)到美化環(huán)境的作用。人工濕地技木，改變?cè)哞F沿線(xiàn)的隔離帶單純的植物種植和緑化，選擇性建設(shè)濕地，能夠處理高鐵沿線(xiàn)的污水，處理高鐵沿線(xiàn)的地表徑流，達(dá)到相應(yīng)的污水處理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)雨水回用，可用于機(jī)車(chē)的清洗，道路澆灑，緑化灌溉等多種用途。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，g在有效處理污水、吸聲降噪、減少地表振動(dòng)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，特點(diǎn)是包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線(xiàn)的隔離用地，所述人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線(xiàn)的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過(guò)管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過(guò)出水管連接到出水渠，出水渠通過(guò)回用水管連接到生態(tài)塘；所述吸聲降噪組件包括聲屏蔽板和聲振測(cè)量?jī)x器，在高鐵沿線(xiàn)的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。進(jìn)ー步地，上述的用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其中，所述排水槽的高度為10 20mm,生態(tài)填料層的厚度為100mnT350mm,混合填料層的厚度為100 200mm。本實(shí)用新型技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在①資源化利用土地，高鐵線(xiàn)路，途徑城市的地區(qū)多與傳統(tǒng)鐵路并行，高鐵高架下方多為被高架立柱分割的空白地面；而途徑鄉(xiāng)村的地區(qū)高架下方及周邊多為荒野田地，利用高鐵沿線(xiàn)及高架下方利用率不高的土地，建設(shè)人工濕地，達(dá)到多重功效的目的，合理資源化利用了土地；②整合化回用雨水，在高鐵沿線(xiàn)的人工濕地中加入雨水收集利用的設(shè)計(jì)，用來(lái)灌溉田地、沖洗車(chē)輛、補(bǔ)給鉄路養(yǎng)護(hù)雜用水等用途；③無(wú)害化的緑色生態(tài)技術(shù)，本不帶來(lái)二次污染，處理過(guò)程中不添加藥劑，出水穩(wěn)定，還能通過(guò)濕地植物綠化環(huán)境，提供生態(tài)氧吧；運(yùn)行過(guò)程中，只消耗電能，不用添加絮凝劑等藥劑，也不添加其他碳、氮等營(yíng)養(yǎng)源，提高處理效率。④靈活化的設(shè)計(jì)施工，整個(gè)系統(tǒng)裝置組合靈活，安裝方便，占地面積小，還可以和其他構(gòu)筑物合建，更增加了裝置的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)的組件可以依據(jù)水體的水質(zhì)和處理要求，選擇不同的エ藝流程，還可以依據(jù)近期和遠(yuǎn)期的處理量，預(yù)留組件安裝的空間，這樣可以在一次投資和施工下完成近期和遠(yuǎn)期的長(zhǎng)期規(guī)劃的框架結(jié)構(gòu)，在水量增加時(shí)，只需要添加組件，不需要其他施工；⑤多樣化的應(yīng)用形式，本系統(tǒng)也可以作為小區(qū)內(nèi)的景觀花壇，可以在小區(qū)內(nèi)的景觀綠地內(nèi)建設(shè)，也可以在道路中間的景觀隔離帶建設(shè)，作為景觀的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)雨水處理的功能；本系統(tǒng)還可以建設(shè)在停車(chē)場(chǎng)下，或者車(chē)庫(kù)上方，依據(jù)建設(shè)地點(diǎn)不同，選擇不同的結(jié)構(gòu)支撐和填料類(lèi)型。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)ー步說(shuō)明圖I :本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置的平面布置示意圖；圖2 :本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置的縱剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線(xiàn)的隔離用地，人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層22、混合填料層18、進(jìn)水渠5和出水渠10，高鐵沿線(xiàn)的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層22，素土夯實(shí)層22上鋪設(shè)防水層21，防水層21上鋪設(shè)排水槽20，排水槽20的高度為l(T20mm，排水槽20上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層19和混合填料層18，混合填料層18的厚度為10(T200mm，生態(tài)填料層19的厚度為100mnT350mm，混合填料層18上架設(shè)布水主管7和布水支管8，與布水主管相連通的布水支管8以輻射狀橫向排列，布水主管7和布水支管8上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物16，植物16為菖蒲、鳶尾、蘆葦和荻，布水主管7通過(guò)管道與進(jìn)水渠5連接，排水槽20通過(guò)出水管11連接到出水渠10，出水渠10通過(guò)回用水管13連接到生態(tài)塘13 ;吸聲降噪組件包括聲屏蔽板14和聲振測(cè)量?jī)x器15，在高鐵沿線(xiàn)的隔離用地布置聲屏蔽板14，聲屏蔽板14上安裝聲振測(cè)量?jī)x器15。依據(jù)水量和水質(zhì)考慮填料層的厚度，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)考慮填料的重量，采用比表面積大，多孔，疏水性能好，質(zhì)量輕的材料，陶粒填料和土壤作為混合填料層18，能夠給生物生長(zhǎng)提供空間，再配合生態(tài)填料層19的污水凈化作用。生態(tài)填料層19采用礦物分選物，其中加有一定量的原木碳。生態(tài)填料具有良好的吸附能力，能夠有效去除雨水中的污染物，并對(duì)混合填料層脫落的生物膜進(jìn)ー步消解處理，被植物利用，形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。高鐵緩沖帶的污水和雨水處理流程是將收集的污水或雨水通過(guò)進(jìn)水管I輸送，開(kāi)啟進(jìn)水球閥2，關(guān)閉應(yīng)急排水球閥3，將污水或雨水輸送到進(jìn)水渠5中，進(jìn)水渠5用蓋板17遮蓋。雨水再由進(jìn)水蝶閥6控制匯集到布水主管7，由布水主管7再分配到布水支管8通過(guò)布水蓬頭均勻布水到人工濕地的填料層內(nèi)的混合填料層18，每個(gè)布水支管的尾部都有堵頭9封ロ。雨水通過(guò)混合填料層18再下滲到生態(tài)填料層19。雨水通過(guò)生態(tài)填料層19凈化達(dá)標(biāo)后的清潔水通過(guò)排水槽20或排水層匯集，再通過(guò)出水管11到出水渠10，清潔水從出水渠10通過(guò)回用水管13直接排放到生態(tài)塘23中，再由生態(tài)塘23作為儲(chǔ)水區(qū)，配送到各個(gè)用水點(diǎn)，用于機(jī)車(chē)沖洗、沖廁、緑化灌溉、道路澆灑等。排水槽20下面是防水層21，用于防止污水滲漏，污染地下水。在高差不滿(mǎn)足或壓力不足時(shí)，可選用潛水泵12將處理后的水加壓通過(guò)回用水管13輸送到各用水點(diǎn)；高差或用水水壓滿(mǎn)足用水點(diǎn)的要求時(shí)，可不用潛水泵12。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)，需要應(yīng)急排水，則開(kāi)啟應(yīng)急排水球閥3，關(guān)閉進(jìn)水球閥2和進(jìn)水蝶閥6。應(yīng)急排水由進(jìn)水管I、通過(guò)應(yīng)急排水球閥3、再通過(guò)應(yīng)急排水管4到出水渠10和回用水管13排出。人工濕地的混合填料層18、生態(tài)填料層19和排水槽20構(gòu)成的多孔介質(zhì)，能夠有效緩沖高鐵運(yùn)行的地表震動(dòng)。植物16 :選擇菖蒲、鳶尾等濕地植物，并選擇蘆葦、荻等高度大于2m、密度高的植物，以及其他景觀效果好、高大濃密、適宜水生的植物，有效降低噪聲，并·設(shè)置聲屏蔽板14，聲屏蔽板14采用吸聲材料制成，進(jìn)ー步降低噪聲對(duì)高鐵沿線(xiàn)的影響。在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)聲振測(cè)量?jī)x器15測(cè)量數(shù)據(jù)，從而調(diào)試聲屏蔽板14的密度和植物16的密度。污水或雨水經(jīng)高鐵緩沖帶的系統(tǒng)處理后，出水各水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到建筑回用水標(biāo)準(zhǔn)，可用于綠化灌溉，景觀水補(bǔ)充水源，沖廁等用途。噪聲可降低約30%，將噪聲降低到80分貝以下。高鐵緩沖帶系統(tǒng)的作用有I)將高鐵沿線(xiàn)產(chǎn)生的污水通過(guò)管道輸送到人工濕地系統(tǒng)處理，處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2)將高鐵沿線(xiàn)的雨水收集，輸送到人工濕地處理后可用于沖洗機(jī)車(chē)、沖廁或緑化灌溉等用途。3)人工濕地的填料松散結(jié)構(gòu)，能夠有效降低高鐵高速通過(guò)帶來(lái)的地表振動(dòng)。4)通過(guò)植物的種植，控制植物物種、種植密度和高度，有效隔離高鐵的噪聲，并通過(guò)區(qū)域的設(shè)計(jì)，與園林綠化結(jié)合，美化環(huán)境。5)濕地后的帯狀生態(tài)塘可以進(jìn)一歩降低地表振動(dòng)對(duì)周?chē)ㄖ锏膿p害或潛在危害，并對(duì)處理后的出水儲(chǔ)存，有利于二次利用，實(shí)現(xiàn)“存儲(chǔ)”的功能，并可種植水生植物和高大的濱水植物，進(jìn)ー步降低噪音的同時(shí)營(yíng)造景觀，實(shí)現(xiàn)“賞”的功能。6)在高鐵沿線(xiàn)和人工濕地結(jié)合，采用吸聲材料，進(jìn)ー步降低高鐵噪聲對(duì)周?chē)挠绊?。需要理解到的是以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其特征在于包含人工濕地系統(tǒng)和吸聲降噪組件，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線(xiàn)的隔離用地，所述人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線(xiàn)的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過(guò)管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過(guò)出水管連接到出水渠，出水渠通過(guò)回用水管連接到生態(tài)塘；所述吸聲降噪組件包括聲屏蔽板和聲振測(cè)量?jī)x器，在高鐵沿線(xiàn)的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，其特征在于所述排水槽的高度為l(T20mm，生態(tài)填料層的厚度為100mnT350mm，混合填料層的厚度為10(T200mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及用于高鐵沿線(xiàn)的生態(tài)濕地緩沖系統(tǒng)，人工濕地系統(tǒng)建于高鐵沿線(xiàn)的隔離用地，人工濕地系統(tǒng)包括素土夯實(shí)層、混合填料層、進(jìn)水渠和出水渠，高鐵沿線(xiàn)的隔離用地鋪設(shè)素土夯實(shí)層，素土夯實(shí)層上鋪設(shè)防水層，防水層上鋪設(shè)排水槽，排水槽上依次鋪設(shè)生態(tài)填料層和混合填料層，混合填料層上架設(shè)布水主管和布水支管，與布水主管相連通的布水支管以輻射狀橫向排列，布水主管和布水支管上鋪設(shè)有植物載體，植物載體上載種有植物，布水主管通過(guò)管道與進(jìn)水渠連接，排水槽通過(guò)出水管連接到出水渠，出水渠通過(guò)回用水管連接到生態(tài)塘；在高鐵沿線(xiàn)的隔離用地布置聲屏蔽板，聲屏蔽板上安裝聲振測(cè)量?jī)x器。該系統(tǒng)用于處理污水、吸聲降噪、減少地表振動(dòng)。
文檔編號(hào)E01F8/00GK202610030SQ20122012231
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者杜建強(qiáng) 申請(qǐng)人:杜建強(qiáng)