本發(fā)明屬于市政工程領域，尤其是涉及一種具有蓄滲凈排多功能的組合式生態(tài)植草溝結構。

背景技術：

1、植草溝通常意義上是指一種具有景觀價值的地表溝渠排水系統(tǒng)，是低影響開發(fā)的典型設施，在推進海綿建設中扮演著重要角色，在降低水文徑流與面源徑流污染等方面做出重大貢獻。但目前傳統(tǒng)植草溝蓄滲性能不足應對部分地區(qū)因氣候變化所導致的短期降雨，不能有效地調節(jié)雨水的峰值流量和總量，需要與其他雨水管理設施配合使用，容易發(fā)生洪澇災害，影響城市的正常運行，并且當積水途經滲排水管上方的滲透孔進入滲排管時，積水中存在泥沙等雜質，造成堵塞滲透空隙，使得設施蓄滲性能降低，且傳統(tǒng)植草溝易受場地條件的制約，如地形、地質、空間等，不適用于已建城區(qū)和開發(fā)強度較大的新建城區(qū)等區(qū)域，進而帶來海綿城市綜合韌性降低；傳統(tǒng)植草溝的建設和維護需要專業(yè)的技術和管理，否則容易出現(xiàn)植被死亡、溝道堵塞、水體腐敗等問題；同時由于近年來水質氮磷化趨勢頻現(xiàn)，使得市政工程在人們生產生活中的維護成本提高，帶來諸多困擾；本發(fā)明通過改變梯形橫斷面植草溝的結構設計與材料組成來改善傳統(tǒng)植草溝帶來的諸多問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提出一種具有蓄滲凈排多功能的組合式生態(tài)植草溝結構。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種具有蓄滲凈排多功能的組合式生態(tài)植草溝結構，所述的草溝結構包括復合砂基本體與蓄水箱，所述的砂基本體的兩側均設置有粗過濾組件；

4、所述的復合砂基本體包括由上至下設置的種植土層、粗砂層、蓄滲除污層、碎石緩沖層、礫石排水層與素土回填層，所述的蓄水箱通過管路分別與所述的種植土層、礫石排水層相連通；

5、所述的蓄滲除污層包括建筑廢棄料、改性貝殼粉、沸石與干燥劑。

6、所述的粗砂層與蓄滲除污層之間設置有格柵。

7、所述的復合砂基本體內可設置濾框。碎石緩沖層大大降低紊流發(fā)生的可能性，提升裝置的滲透能力；干燥劑與建筑廢棄料等多種材料混合后的材料層級，可利用土壤的虹吸效應為土壤層植被提供水源供應，混合后，大大增強其透水能力且保證了持水性。

8、干燥劑能快速吸收空氣中的水分，為環(huán)境創(chuàng)造相對干燥的條件，減少潮濕帶來的不利影響，改性貝殼粉能進一步吸附一些殘留的濕氣以及可能存在的異味分子、有機污染物等；另一方面，改性貝殼粉可以增加整個體系的吸附容量和吸附種類，與干燥劑形成互補；同時，其較大的比表面積和孔隙結構也有助于提高干燥劑與空氣的接觸面積，從而增強干燥劑的吸濕效果。當有降雨產生時，其主要成分會通過離子平衡保持改性貝殼粉性質相對穩(wěn)定，并且它可以通過減壓的方式進行再生，重新具備吸水能力，從而實現(xiàn)循環(huán)利用。對貝殼粉進行改性處理，使用稀磷酸和有機改性劑改善分散性。

9、進一步，所述的種植土層、粗砂層、蓄滲除污層、碎石緩沖層與礫石排水層的厚度比為1.8-2.2：1.8-2.2：1.7-3.3：0.9-1.1：2.7-3.3；所述的碎石緩沖層中的碎石的粒徑為10-25毫米；所述的礫石排水層中的礫石的粒徑為16-32毫米。

10、進一步，所述的蓄滲除污層中建筑廢棄料、改性貝殼粉、沸石與干燥劑的質量比為1.8-2.2:0.9-1.1:0.9-1.1:0.9-1.1；所述的干燥劑為活性氧化鋁。

11、進一步，所述的種植土層上設有植草溝，所述的植草溝的縱坡坡度為0.9-1.5％，邊坡坡度為0.9-1.1：1.53-1.87。

12、進一步，所述的粗過濾組件包括過濾卡網、固定套與過濾槽，所述的過濾卡網通過固定套安裝于過濾槽的頂部，所述的過濾槽位于所述的復合砂基本體的一側。可對水流進行粗過濾，攔截較大雜質。粗過濾組件具有較好的攔污和過濾效果，包括攔截進入綠化帶或其他特定區(qū)域的顆粒污染物，對水流中的雜質進行過濾和凈化，從而達到減少污染、保護環(huán)境、防止下水道堵塞等目的。

13、進一步，所述的改性貝殼粉由包括如下步驟的方法制成：

14、(1)將貝殼進行清洗、粉碎后得到貝殼粗粉；

15、(2)向所述的貝殼粗粉中加入去離子水，混合后進行過濾、干燥后得到貝殼粉體；

16、(3)將所述的貝殼粉體加入到去離子水中，混合后得到貝殼微粉漿料，在攪拌的條件下向其中滴加入稀磷酸，反應完成后，進行過濾、干燥、打散后得到改性生物碳酸鈣；

17、(4)將所述的改性生物碳酸鈣進行低溫干燥，然后加入到去離子水中，在攪拌的條件下向其中加入有機改性劑，反應完成后進行過濾、洗滌、干燥后即得所述的改性貝殼粉。

18、進一步，所述的步驟(2)中的過濾步驟的濾網的目數為380-420目；所述的步驟(2)中的干燥步驟的溫度為60-100℃；所述的步驟(2)中的貝殼粉體的粒徑為10-50μm。

19、進一步，所述的步驟(3)中的貝殼微粉漿料中貝殼粉體的質量分數為5-30％；所述的步驟(3)中的稀磷酸的質量濃度為5-40％；所述的步驟(3)中的貝殼粉體與稀磷酸的質量比為1:0.05-0.3。

20、進一步，所述的步驟(4)中的有機改性劑為硬脂酸鈣、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯、螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種；所述的步驟(4)中的有機改性劑的添加量為貝殼粗粉的質量的0.1-5％。

21、進一步，所述的步驟(4)中的低溫干燥步驟的溫度為小于等于60℃。

22、在有機改性劑對貝殼粉進行改性的過程中，主要發(fā)生的化學作用為表面酯化反應。貝殼粉的主要成分通常包含碳酸鈣(caco3)等。

23、硬脂酸鈣中的硬脂酸根部分與貝殼粉表面的羥基發(fā)生類似的反應，形成化學鍵的結合。相較于硬脂酸，硬脂酸鈣在與貝殼粉的作用中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。硬脂酸鈣分子附著在貝殼粉表面后，能更有效地改變其表面化學性質，在親水性和疏水性的調節(jié)上作用更為顯著，進而賦予貝殼粉諸如更強的在某些溶劑中的分散性以及更高的與有機材料的相容性等新性能。

24、所述的改性貝殼粉的增強吸附性能：改性能夠增加貝殼粉的表面活性位點，從而提高對水中有機污染物(如芳香族化合物、油脂等)的吸附能力，使更多的污染物被有效去除。

25、硬脂酸鈣的引入使貝殼粉表面的親油性顯著增強。相較于硬脂酸，硬脂酸鈣在提升貝殼粉親油性方面優(yōu)勢明顯。這使得改性后的貝殼粉對于吸附水中的油類和脂溶性有機物更為有利，極大地提高了對這類污染物的去除效率。

26、所述的改性貝殼粉的降低表面能：改性后的貝殼粉表面能降低，減少了污染物在其表面的解吸，使得吸附更加穩(wěn)定，從而增強了處理水的長期效果。

27、所述的改性貝殼粉的增加選擇性：可以對特定類型的有機污染物具有更好的選擇性吸附，有助于針對性地去除污水中的關鍵污染物，提高處理的精準度。

28、所述的改性貝殼粉的提高再生性能：在處理污水后，經過一定的處理方法，改性后的貝殼粉更容易實現(xiàn)再生和重復利用，降低處理成本。

29、綜上所述，經過有機改性劑改性后的貝殼粉在處理水時，能夠更有效地去除有機污染物，提高處理效果和經濟性。

30、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

31、本發(fā)明所述的具有蓄滲凈排多功能的組合式生態(tài)植草溝結構利用貝殼粉、建筑廢棄料等廢棄料進行施工，為城市解決廢棄料提供了新的思路；與傳統(tǒng)土層結構相比均有提升，可減輕城市運行時的洪澇負荷，修改結構參數，可應用于道路周邊，居民生活區(qū)，公園地帶以及機場工作區(qū)等綠色地帶，減低社會產生財產損失的可能。