本發(fā)明屬于水處理技術領域,特別涉及一種居住小區(qū)景觀水體營造耦合水質保障方法。
背景技術:
隨著國民經濟的發(fā)展,人們對居住區(qū)的環(huán)境標準要求越來越高。舒適、健康、高效、優(yōu)美的綠色生態(tài)居住區(qū)已成為現代都市居民向往的宜居之所。景觀水體作為小區(qū)綠化重要的組成部分,受到了景觀設計人員的廣泛應用,因此,大量新建小區(qū)均設計配套了大面積的景觀水體,如池塘、噴泉等。然而,由于居住區(qū)大面積地下車庫的存在,以及處于成本控制的角度考慮,車庫頂板覆土很少超過1.5m。這一客觀事實存在導致了絕大多數居住區(qū)景觀水體水深淺、整個水體無高差,且水體不循環(huán)或流動性極差,屬于“死水”景觀。由于城市環(huán)境污染、大氣沉降等因素使得大量顆粒物,n、p等營養(yǎng)元素輸入到景觀水體,而景觀水體的設計特征注定其不具備水體自凈的能力,隨著n、p等營養(yǎng)元素在景觀水體的積累,水中藻類大量繁殖,使得水體渾濁、變綠,透明性急劇下降影響景觀水體的感官性狀。有機質在景觀水體內積累后,由于水體復氧能力不足,最終導致水體發(fā)黑發(fā)臭,失去景觀觀賞價值。與居住區(qū)景觀水體的設計初衷南轅北轍。
目前,居住區(qū)景觀水體凈化常用的方法有兩種:一是采用新鮮水(自來水)定期替換景觀水體中的原水,替換周期為1~3個月不等。該方法需要消耗大量的水資源,與我國努力構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的理念背道而馳;一是對景觀水體中的原水采用物理化學方法進行循環(huán)處理,循環(huán)周期一般為兩周到一月不等,該方法需要新建景觀水體循環(huán)處理設施,增加建設投資,并需要安排專人負責處理設施的運轉,操作復雜,運行維護成本較高。
技術實現要素:
為了克服上述現有技術的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種居住小區(qū)景觀水體營造耦合水質保障方法,在居住區(qū)景觀水體營造過程中加入跌水、湍流、景觀沙地、混合流人工濕地等水景構造手段,強化水體自凈能力:通過跌水、湍流等方式向水體中補充溶解氧,使水體一直保持富氧狀態(tài)、防止水體有機污染物腐化;采用景觀沙地與混合流人工濕地并聯的方式,去除水中的懸浮物和n、p等營養(yǎng)物質,確保景觀水體具有良好的感官性狀,為居住小區(qū)營造良好的景觀水環(huán)境提供水質保障。
為了實現上述目的,本發(fā)明采用的技術方案是:
一種居住小區(qū)景觀水體營造耦合水質保障方法,包括:
1)在居住區(qū)景觀水體營造過程中,通過設置跌水、湍流方式向主題水景的水體中補充溶解氧,使水體一直保持富氧狀態(tài)、防止水體有機污染物腐化;
2)在主題水景的水體末端,采用景觀沙地與混合流人工濕地并聯的方式,去除水中的懸浮物和氮磷營養(yǎng)物質;
3)經過景觀沙地與混合流人工濕地之后的處理水采用循環(huán)提升泵加壓,補充至跌水、湍流等主題水景作為水源。
所述跌水通過假山或跌水壁實現,其跌水高差大于2.0m;所述湍流充氧過程時間≥5min;湍流過程水深不大于30cm。
所述景觀沙地的面積不小于景觀水體水面面積的8‰。
所述景觀沙地總厚度為1300mm,其自上而下的構造為1000mm厚、粒徑0.8~2.0mm中砂層;300mm厚、粒徑為20~50mm的級配礫石層;設計流速為18~25m/d,使用半年后將表面300mm的中砂鏟除并重新鋪裝新砂使其恢復使用功能。
所述人工濕地的面積不小于景觀水體水面面積的2%。
所述人工濕地總厚度為1500mm,其自上而下的構造為600mm厚土壤層,600mm厚沸石層,以及300mm厚卵石層;濕地類型為混合流,種植的水生植物為香蒲或蘆葦,冬季進行收割。
本發(fā)明可根據景觀水體水質情況和其感官性狀(濁度、色度等),通過進水閥門切換分別實現景觀沙地和人工濕地循環(huán)水處理量在0~100%間變動。
所述處理量變動依據:
當夏季水體有變綠趨勢時,先將大量的水引入景觀沙地進行過濾以快速改善其感官性狀,隨后將大量水源引入人工濕地,削減其中的氮磷營養(yǎng)物質以達到穩(wěn)定水質的目的;
冬季時,根據景觀水體的感管性狀條件,將70%~80%的水量引入景觀沙地,其余20%~30%水量進入人工濕地,并適當增加提升泵的循環(huán)水量。
所述水體自跌水、湍流至主題水景再至景觀沙地與混合流人工濕地,均通過水流重力自流完成,經景觀沙地與混合流人工濕地后的處理水經景觀沙地或人工濕地末端集水坑收集,由提升泵加壓送入跌水、湍流環(huán)節(jié),完成整個水體循環(huán)。
本發(fā)明可定期向景觀水體中注入新鮮水,以彌補水體下滲、蒸發(fā)所產生的基本損耗。
與現有技術相比,本發(fā)明利用假山、跌水壁等景觀構造手法,結合景觀沙地和人工濕地對水質的凈化機理,優(yōu)化組合景觀沙地和人工濕地,強化景觀水體的自凈能力,對新建景觀水體極易采用,而對已有景觀水體的改造也簡單易行。
本發(fā)明方法簡單,不用大幅增加建設投資和運行費用,即可取得理想的景觀水體循環(huán)處理效果。
本發(fā)明無需專業(yè)人員維護,僅對景觀沙地表層進行一年兩次的鏟除與重新鋪裝;對人工濕地進行一年一次的植物收割即可達到目標。
附圖說明
圖1是本發(fā)明流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
如圖1所示,本發(fā)明采用跌水、湍流等形式向水中增加溶解氧,防止水體中有機污染物腐化,進而引起水質惡化;采用景觀沙地與混合流人工濕地并聯方式,處理水中懸浮物、有機質及氮磷等營養(yǎng)元素;在景觀沙地、人工濕地末端設置循環(huán)水泵,將水提升至景觀水體始端進行循環(huán)。其具體過程如下:
首先,在景觀水體始端采用假山、跌水壁的景觀構造手法,使得進入景觀水體的初始水源具有一定的勢能,借助水流向主題水體流動過程的湍流向水中補充氧氣,并保證本步驟中完全通過水流重力自流完成;其中假山、跌水壁出水點標高距小區(qū)地平面高≥2.0m,湍流下跌過程持續(xù)時間t≥5min。
其次,在主題水體末端并聯設置景觀沙地和人工濕地,通過景觀沙地的截留作用去除水中懸浮物和有機質,通過人工濕地的物化-生化協同作用去除水中的氮磷等營養(yǎng)物質,以保障水體的良好水質;其中,景觀沙地面積為主題水景水面面積的8‰,人工濕地面積為水景面積的2%。根據景觀水體水質情況和其感官性狀,通過進水閥門切換可分別實現景觀沙地和人工濕地循環(huán)水處理量在0~100%間變動。
景觀沙地總厚度為1600mm,其自上而下的構造為1200mm厚、粒徑0.8~2.0mm中砂層;400mm厚、粒徑為20~50mm的級配礫石層;設計流速為18~25m/d,最快可在40天內將景觀水體內的水源循環(huán)處理完畢,使用半年后將表面300mm的中砂鏟除并重新鋪裝新砂即可恢復使用功能。
人工濕地總厚度為1500mm,其自上而下的構造為600mm厚土壤層,600mm厚沸石層,以及300mm厚卵石層;濕地類型為混合流,種植的水生植物為香蒲或蘆葦,冬季進行收割。
根據景觀水體的感官性狀,適當調節(jié)景觀沙地和人工濕地的進水量,例如:當夏季水體有變綠趨勢時,先將大量的水引入景觀沙地進行過濾以快速改善其感官性狀,隨后將大量水源引入人工濕地,削減其中的氮磷營養(yǎng)物質已達到穩(wěn)定水質的目的;冬季時,將全部水量引入景觀沙地,并適當增加循環(huán)處理量即可保證良好的水體水質。
最后,處理水經景觀沙地或人工濕地末端集水坑收集,由提升泵加壓送入景觀假山、跌水壁處,完成整個水體循環(huán)。同時,定期向景觀水體中注入新鮮水以彌補水體下滲、蒸發(fā)等損失水量。