[发明专利]一种农村生态型排水系统的设计与构建方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种农村生态型排水系统的设计与构建方法。

背景技术：

目前我国共有60多万个行政村、250多万个自然村，居住近8亿人。其中，约96％村庄无排水渠道和污水处理设施，生活污水随意排放。农村排放生活污水普遍存在水量水质变化大、营养元素含量较高、可生化性好等特点。当降雨时，生活污水中污染物会随降雨径流向下游水体传输，一方面成为农村饮用水潜在安全隐患；另一方面也是农村水体富营养化重要原因之一。我国经济欠发达的中南农村地区，排水管线覆盖率低，有些偏远和落后村庄甚至无任何排水设施，因此迫切需要设计、构建符合农村实际的排水系统，以低成本投入、低资源消耗方式改善农村水环境。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，在充分利用农村原有地形地貌前提下设计、改造、构建一种由沟渠-塘-湿地等结构组合而成的农村生态型排水系统，以克服现有技术的不足。

农村生态型排水系统是由一级生态型排水沟、二级生态型排水沟、一阶塘、二阶塘和恢复湿地五部分组合而成的生态净化系统。其设计原理是通过各个子系统物理储存、基质吸附、沉淀作用、植被拦截与吸收作用以及微生物的吸收和降解作用，对农村排水中污染物进行截留、沉淀、吸附和降解，从而逐级降低污染物浓度，减少农村排水污染负荷输出。

农村生态型排水沟是对村庄原有排水沟进行清淤、疏通、拓宽并将沟两侧的斜坡铺设碎石块加固，沟底部铺撒1-2cm厚粗河沙增加促渗。排水沟底部和两侧斜坡自然生长一些植物如水蓼、狗牙根等，能起到截流、截污及局部贮存作用，此外植物发达根系能为微生物生长与繁殖提供良好环境。

一阶塘和二阶塘均是将原有村塘进行清淤、改造、扩建而成，一阶塘和二阶塘水深为40-120cm，面积为200-800m²，塘内植被有空心莲子草、菖蒲、芦苇等。

恢复湿地是将原有荒废的农田进行围拢而成，恢复湿地水深为5-20cm，面积为400-800m²，恢复湿地中植被种类不少于9种，常见的如空心莲子草、千屈菜、三棱草、芦苇、菖蒲、茭白等。

针对我国中南经济欠发达农村地区分散型污水排放和降雨径流污染特点，本发明充分利用农村原有水体景观结构(沟渠、坑、塘、湿地等)，因地制宜地设计、改造、构建农村生态型排水系统，能有效控制农村水体污染，改善农村水环境。

附图说明：

附图1为本发明实施例地理位置示意图；

附图2为农村生态型排水系统平面设计图；

附图3为生态型排水沟剖面图；

附图4为3场降雨径流流量、TSS和COD浓度变化；

附图5为3场降雨径流4种磷形态浓度变化；

附图6为3场降雨径流3种氮形态浓度变化。

具体实施方式：

本发明具体实施例：

1.农村生态型排水系统设计与构建

2010年，在安徽省巢湖中庙镇牌坊陈村(附图1)设计和构建了农村生态型排水系统。农村生态型排水系统是由一级生态型排水沟、二级生态型排水沟、一阶塘、二阶塘和恢复湿地组合而成(附图2)。

村里原有排水沟由于缺乏维护，半数以上已於堵，剩下的结构较为单一，基本以分散排水为主，彼此之间缺乏联系。因此在原有排水单元基础上，对排水沟进行清淤、疏通、拓宽并对沟两边的斜坡铺设碎石块加固，在沟底部铺撒约2cm厚粗河沙增加促渗。排水沟底部和两侧斜坡自然生长一些植物如水蓼、狗牙根等，能起到截流、截污及局部贮存作用，此外植物发达根系能为微生物生长与繁殖提供良好环境。生态型排水沟设计剖面结构见附图3，坡度α根据容纳径流量大小设定，一般tanα在1∶1-3∶1之间为宜。

村内一阶塘由于常年淤积，旱季干枯，雨季泛滥，不能达到塘基本地蓄水、截流、去污及水体景观作用。为了构建农村生态型排水系统需要，于2010年底对一阶塘进行清淤和疏浚，塘四周用石块加固，并在塘边种植了20余株杨树苗及鸢尾，从而恢复塘对径流污染物截留、沉淀以及水体景观等生态功能。

由于常年垃圾倾倒和生活污水排入，二阶塘原来只是一个面积不足40m²的臭水坑，为了改善农村水环境，通过对其进行挖掘、清淤、扩容等一系列改造，使之恢复蓄水能力，进一步实现对径流污染物截控作用。