技术领域
[0001] 本申请涉及水域缓冲带技术领域，尤其是涉及一种缓冲带结构及缓冲带制作方法。
相关背景技术
[0002] 缓冲带是指介于水域(例如河流、湖泊)与陆域之间的生态过渡带。水域漫流(漫流指水域的水在径流过程中漫过常水位线冲刷堤岸的过程)至缓冲带不仅可以有效截留过滤水域中的污染物，而且缓冲带中的植被、微生物、土壤等还可以吸收或者降解上述污染物。为了保证缓冲带对水域污染的净化效果，缓冲带需要自水域水位线向陆域外延足够宽度以保证水域有足够的漫流流程。
[0003] 然而，随着城镇化发展，很多水域堤岸的空间有限，难以满足现今的缓冲带的漫流流程要求。
具体实施方式
[0050] 下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0051] 通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。
[0052] 基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0053] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0054] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0055] 下面参照图1至图8描述根据本申请一些实施例所述的缓冲带结构及缓冲带制作方法。
[0056] 参见图1至图7所示，本申请的实施例提供了一种缓冲带结构，缓冲带结构沿水域100的堤岸200设置，所述水域100的水流方向为第一预定方向F1，所述缓冲带结构包括漫流流道，所述漫流流道的切线方向与所述第一预定方向F1两者之间的夹角为锐角或者钝角，如此，将水域100漫流的水通过切线方向与水域100的水流方向(即第一预定方向F1)两者的夹角为锐角或者钝角漫流流道的引流，利用堤岸200有限的空间延长漫流的水的流程，有效地解决了水域100堤岸200的空间有限，难以满足缓冲带漫流流程要求的问题。
[0057] 优选地，如图1和图3所示，所述漫流流道可以包括第一流道510，第一流道510沿第二预定方向F2延伸，所述第二预定方向F2与所述第一预定方向F1两者之间的夹角为锐角。
[0058] 优选地，如图1和图3所示，所述漫流流道可以包括第二流道520，第二流道520沿第三预定方向F3延伸，所述第三预定方向F3与所述第一预定方向F1两者之间的夹角为钝角。
[0059] 优选地，如图1和图3所示，所述漫流流道包括多个所述第一流道510和多个所述第二流道520，所述多个所述第一流道510与所述多个所述第二流道520交替设置，如此进一步延长了漫流水的漫流流程。
[0060] 需要说明的是，漫流流道并不局限于图1和图3示出的形式，只要漫流流道的切线方向与第一预定方向F1两者夹角为锐角或者钝角，使得漫流流道长度大于所述堤岸200在图1示出的第四预定方向F4(所述第四预定方向F4沿所述堤岸200的斜面延伸，并与所述第一预定方向F1垂直)上的长度，图中未示出，漫流流道还可以沿第四预定方向F4延伸的波浪状或者其他形状。
[0061] 优选地，如图1和图4所示，该漫流流道形成有流道入口和流道出口，所述流道入口与所述流道出口两者的连线沿所述第四预定方向F4延伸(即与所述第一预定方向F1垂直)，所述流道入口的宽度等于所述流道出口的宽度，如此，有效地提高了缓冲带结构的可溯源性，即可以通过在堤岸200的上方(即下述堤顶线201的背离所述水域100的一侧)的污染物的状况判断对应位置的水域100的污染情况，有效简化了污染物溯源的操作流程，避免了监测人员下到堤岸200底部观测水域100污染的。
[0062] 优选地，上述锐角与上述钝角可以互为补角，所述锐角的角度可以为12度～30度，如此，以保证漫流流道延长足够的漫流水的漫流流程，漫流水的漫流流程与上述锐角的角度关系将在下文中具体阐述。
[0063] 优选地，如图5和图6所示，所述缓冲带结构可以包括第一凸部501、第二凸部502以及导流板503，所述导流板503的第一端与所述第一凸部501连接，所述导流板503的第二端与所述第二凸部502连接，所述第一凸部501、第二凸部502和所述导流板503三者围设形成所述漫流流道，如此可以通过第一凸部501、第二凸部502以及导流板503三者的结构实现漫流流道对漫流水的导流。
[0064] 可选地，所述导流板503可以形成为透水材料，例如木板，导流板503的设置有效地将缓冲带结构与堤岸200的基底土壤202分离，有效减少了漫流水导致了基底土壤202的水土流失，减少了漫流水的流经阻力，使得漫流水更易选择在设置导流板503的位置流经，保证了延长漫流水的漫流流程的成功率。
[0065] 进一步地，所述缓冲带结构还可以包括填充部504，所述填充部504铺设与上述导流板503的上部，用于吸附过滤漫流水中的杂质。优选地，该填充部504的厚度可以为20～30cm，以保证吸附过滤的效果。
[0066] 可选地，述缓冲带结构还可以包括培植土层505，该培植土层505设置于所述填充部504与下述植被部506之间，该培植土层505的厚度可以为20cm，以便于栽种下述植被部506。
[0067] 可选地，上述培植土层505与填充部504之间还可以设置有透水部，防止培植土渗透至填充部504的缝隙。
[0068] 优选地，所述缓冲带结构还可以包括植被部506，该栽种于上述培植土层505，通过植被部506的生长，一方面可以利用植被部506的吸收作用实现污染物(例如氮、磷、有机物等)的分解吸收，另一方面可以利用植被部506的根系提高上述填充部504和培植土层505的稳定性。
[0069] 在实施例中，如图2和图4所示，缓冲带结构还可以包括配水部400，所述配水部400沿所述第一预定方向F1延伸，所述配水部400设置于所述堤岸200的堤顶线201，所述配水部400形成有沿所述第一预定方向F1分布筛孔，所述流道出口与所述筛孔连通。
[0070] 优选地，如图7所示，所述配水部400的横截面可以形成为直角梯形。可选地，该直角梯形的两个相互平行的边所确定的配水部400的平面均可以形成为混凝土材料，该混凝土材料的厚度可以为3～5cm，以保证配水部400的强度。上述两个相互平行的边的距离可以为20～30cm。
[0071] 可选地，如图4和图7所示，所述直角梯形的另外两个边所确定的配水部400的表面形成为筛网410，筛网410的孔洞形成为上述筛孔，如此，可以通过上述筛网410结构对漫流水中的漂浮物进行拦截，并且经过筛孔的分流作用，有效地将漫流水沿第一预定方向F1均匀化，如此有效地避免了死水区的出现，提高了缓冲带的过滤效果。上述流道出口被所述堤顶线201所限制，上述流道出口向该筛网410开放，使得流道出口与配水部400连通。该筛网410可以形成为铁丝网、中空网格板等。所述筛孔的直径可以为5～10cm。
[0072] 在实施例中，如图2和图4所示，缓冲带结构还可以包括集水部300，所述集水部300形成有集水槽，所述集水槽沿所述第一预定方向F1延伸，所述集水部300设置于所述堤顶线201的背离所述水域100的一侧，所述流道出口经由所述配水部400与所述集水槽连通，如此，为漫流超过堤顶线201的漫流水提供了储存空间，防止漫流水溢出缓冲带结构的范围。
[0073] 优选地，如图2所示，沿所述第一预定方向F1观察，所述集水槽的形状为半圆形，如此增加了漫流水与集水槽槽壁的接触面积，提高集水槽内蓄积的漫流水的渗透效率。
[0074] 优选地，所述半圆形的半径为0.8～1.5m。
[0075] 优选的，所示集水部300到所述堤顶线201的距离为2～4m，这里所述的集水部300到堤顶线201的距离可以理解为集水部300远离堤顶线201一端到堤顶线201的距离。
[0076] 优选地，所述集水部300还可以包括填料部310和植物部320，所述填料设置于所述集水槽内，所述植物部320设置于所述填料部310，所述填料部310形成为渗透吸附材料，如此可以对集水槽内的漫流水再次进行吸附过滤。
[0077] 可选地，所述填料部310可以形成为植物壳、活性炭、建筑混凝土废料、砖块等，所述填料部310的粒度可以为20～30mm，如此在保证填料部310的渗滤性和吸附性的同时，并回收再利用了上述废料(例如植物壳、建筑混凝土废料、砖块等)，在下述植物部320和漫流水的长期作用下，上述废料可以逐渐与土壤融合，实现了废料的降解。
[0078] 可选地，集水部300还可以包括种植土330，该种植土330设置于上述填料部310，用于栽种上述植物部320，该种植土330的厚度可以为15cm。
[0079] 优选地，上述植物部320可以形成为矮型地被植物或小型灌木，以提高缓冲带结构的美观。
[0080] 以下将以图1示出的缓冲带的结构(即上述第一流道510和第二流道520两者的数量均为两个)的示例为例进行描述。
[0081] 如图1所示，上述缓冲带结构沿垂直所述第一预定方向F1的方向被依次划分为第一净化区210、第二净化区220、第三净化区230以及第四净化区240，第一净化区210设置于堤岸200的远离所述水域100的一端，上述流道出口设置于所述第一净化区210，上述流道入口设置于所述第四净化区240。
[0082] 优选地，第一净化区210与第三净化区230均形成为上述第二流道520，第二净化区220与第四净化区240均形成为上述第一流道510。
[0083] 将在第四预定方向F4上，所述堤岸200的堤顶线201的靠近所述水域100一侧的距离定义为垂直流程。
[0084] 参见表1，示出了相较于垂直流程(即现有缓冲带的漫流流程)，本申请的缓冲带的漫流流道扩大的漫流流程的倍数与锐角角度的关系，根据表中示出的角度，体现了本申请提供的缓冲带结构对局限空间范围内漫流流程的拓展能力，漫流流程的拓展倍数与缓冲带的净化效果的关系将在下文表2中进一步阐述。
[0085] 表1：
[0086]
[0087] 具体地，上述锐角的角度可以为15度～30度，如此，在保证延长足够长度的漫流流程的同时，有效降低了施工难度和施工成本。
[0088] 可选地，当垂直流程为4m时，所述锐角的角度可以为12度～14度(例如所述锐角可以为12度、13度、14度等)。
[0089] 可选地，当垂直流程为5～7m时，所述锐角的角度可以为12度～19度(例如所述锐角可以为12度、13度、14度、15度、16度、17度、18度、19度等)。
[0090] 可选地，当垂直流程为8m时，所述锐角的角度可以为19度～30度(例如所述锐角可以为19度、20度、21度、22度、23度、24度、25度、26度、27度、28度、29度、30度等)。
[0091] 在实施例中，所述第一净化区210的所述填充部504可以形成为砖屑和/或煤渣，如此，一方面可以实现对砖屑、煤渣等废弃物的回收利用，另一方面砖屑、煤渣等废弃物具有较大的比表面积和微孔体积，有，利于生物膜生长。例如，细砖屑和煤渣的化学成分中SiO2及Al2O3占大多数，其中Al2O3是常用的吸附剂，SiO2也有较好的吸附功能。
[0092] 上述第一净化区210的所述填充部504的粒度可以为10～20mm。
[0093] 优选地，上述第一净化部的所述植被部506形成为马蔺和/或旱生鸢，马蔺和旱生鸢均属于多年生宿根草本植物，具有耐寒、耐旱、耐阴，耐盐碱，耐践踏，抗病虫害，根系发达等特性，且马蔺和旱生鸢尾生长对氨氮和总磷的吸收能力强，同时根系会更加发达以保证其在不良环境中正常生存。可选地，马蔺和旱生鸢的成苗株高为40cm以内。
[0094] 在实施例中，所述第二净化区220的所述填充部504可以形成为碎石，价格低廉，来源广泛，对各类污染物均有较好的吸附效果，碎石具有一定的稳定性，能够对净化一区起到支撑效果。
[0095] 上述第二净化区220的所述填充部504的粒度可以为30mm左右。
[0096] 优选地，上述第二净化部的所述植被部506可以形成为野慈姑，野慈姑株具有较好的吸收氮磷的效果、种植土330的需求厚度小(一般在10～20cm，上述培植土层505能够满足)、观赏期长(观赏期一般在每年的4‑11月)、南北方的环境均能够适应种植。可选地，野慈姑的成苗株高可以为60cm以内。
[0097] 在实施例中，所述第三净化区230的所述填充部504可以形成为石灰石和硫铁矿的混合物，一方面，上述混合物的资源丰富成本低廉，另一方面，硫铁矿可以作为硝酸盐反硝化的离子来源，而石灰石可以提反硝化消耗的碱度，同时石灰石可以有效的除磷。
[0098] 优选地，上述混合物的石灰石和硫铁矿的添加比例为1:1。
[0099] 优选地，上述第三净化区230的所述填充部504的粒度可以为30mm左右。
[0100] 优选地，上述第二净化部的所述植被部506可以形成为芦苇，芦苇生长力顽强，耐盐碱，根茎扎根深，可以穿透填充部504，维持生活生长。可选地，芦苇的成苗株高可以为100cm以内。
[0101] 在实施例中，所述第四净化区240的所述填充部504可以形成为石英石，石英石具有一定的支撑强度、截污能力强、耐酸碱性能力。
[0102] 优选地，上述第三净化区230的所述填充部504的粒度可以为20～30mm。
[0103] 优选地，上述第二净化部的所述植被部506可以形成为水生‑湿生植物，例如，芦苇、水葱、菖蒲、香蒲，该区域靠近水面线，属于常水位波动范围，种植水生‑湿生植物更易成活。可选地，芦苇、水葱、菖蒲、香蒲的成苗株高可以为100cm以内。
[0104] 参见表2，示出了按照上述第一净化区210、第二净化区220、第三净化区230以及第四净化区240的形式，在堤岸200坡度为1:3、堤岸200的垂直流程为4m的堤岸200上布置的本申请提供的缓冲带结构，其漫流流程的扩大倍数与去污效果的对照表。
[0105] 表2：
[0106]
[0107] 由表2中可知，漫流流程的扩大倍数越大对污染物的去除效果越好。
[0108] 参见图8，本申请的实施例还提供一种缓冲带制作方法，包括上述任一实施例所述的缓冲带结构，因而，具有该缓冲带结构的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
[0109] 该缓冲带制作方法可以包括：
[0110] S110：在所述堤岸200按照所述漫流流道的布置方向挖掘预定深度的沟槽，所述沟槽的两侧槽壁分别形成为所述第一凸部501和所述第二凸部502。
[0111] 这里的按照所述漫流流道的布置方向可以理解为按照上述图1和图3中示出的漫流流道布置方式和布置角度挖掘。
[0112] 可选地，所述预定深度可以为40～50cm。
[0113] S120：在所述堤顶线201的背离所述水域100的一侧的预定位置挖掘所述集水槽。
[0114] S200：在所述沟槽内铺设所述导流板503，将所述导流板503的第一端埋设于所述第一凸部501，将所述导流板503的第二端埋设于所述第二凸部502。
[0115] 参见图5示出了第一凸部501、第二凸部502以及导流板503三者的结构。
[0116] S210；夯实上述第一凸部501和第二凸部502的土壤，以提高第一凸部501与第二凸部502两者对导流板503的固定效果。
[0117] 可选地，导流板503与沟槽底部两者可以经由透水胶粘合，以提高导流板503的稳定性。该透水胶可以是水泥或者其他透水性粘接材料。
[0118] 可选地，上述第一凸部501和第二凸部502的表面还可以通过水泥或者混凝土等材料进行加固处理。
[0119] 优选地，第一流道510与第二流道520两者的连接处可以进行倒角处理，便于水流转向。
[0120] S220：在所述堤顶线201处铺设所述配水部400，可选地，配水部400可以通过混凝土浇筑的方式实现固定于堤顶线201处。
[0121] S300：在所述导流板503上铺设所述填充部504，在所述集水槽内铺设所述填料部310。
[0122] S400：在所述填充部504和所述填料部310上分别铺设透水布和培植土，并在所述填充部504上种植所述植被部506，在所述填料部310上种所述植物部320。具体地填充部504的铺设厚度培植土的铺设、植被部506和植物部320的植物种类已在上述集水部300、第一净化区210、第二净化区220、第三净化区230以及第四净化区240的结构部分进行阐述，不在赘述。
[0123] 根据本申请提供的缓冲带结构和缓冲带制作方法，第一方面，通过漫流流道的设置，使得在有限的堤岸范围内，有效的延长了漫流流程，提高了缓冲带结构对水域的净化效果；第二方面，本申请提供的缓冲带结构可以依据原始自然状态下的堤岸结构进行布置，对堤岸的结构的改动较小，极大降低了施工成本和缩短了施工工期；第三方面，通过配水部和集水部的配合使用，在保证漫流水的净化的同时，使得漫流水更加充分、均匀地回流至漫流流道，使得漫流水可以往返两次流经第一净化区、第二净化区、第三净化区以及第四净化区，有效提高缓冲带结构的污水处理能力、实现净化效果。
[0124] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
