[发明专利]一种改造新建城镇小区下垫面的方法

说明书

技术领域

本发明属于市政工程、环境保护技术领域，具体涉及一种改造新建城镇小区下垫面的方法。

背景技术

随着全球气候变化和城市建设高速发展，建成区的产汇流条件发生了较大变化，降雨形成的径流量大幅增大，导致原有的城市雨水排放系统不能满足要求；城市用地布局单从用地功能角度出发，忽略了与雨水和自然生态环境的协调发展；城镇不透水地面面积比例增加与用地功能发生改变，地表径流水质污染愈加严重，加剧了城镇发展过程中面源污染滞留，造成水体环境恶化。

面源污染控制技术是目前国内外研究的热点，对于城市小区新建过程中出现的不透水面积比例增高、径流系数增大、汇流时间缩短致使洪峰流量加大，以及大气污染和下垫面（下垫面是指与大气下层直接接触的地球表面，大气圈以地球的水陆表面为其下界，包括地形、地质、土壤和植被等，是影响降雨产汇流过程的重要因素）变化加剧雨水径流污染等问题，国内外已经开展大量相关技术的研究开发。屋面雨水的截污滤网装置、花坛渗滤净化装置，初期雨水弃流装置，雨水截污挂篮，植被浅沟等面污染控制技术发展迅速，例如：CN101736773A公开的“雨水安全弃流分流控制装置”，CN101606480公开的“一种雨水渗集节灌系统”， CN101525903公开的“雨水井沉淀箱”， CN101319510公开的“雨水径流控制装置”， CN101105039公开的“雨水初期弃流装置”， CN101830577A“用于雨污径流污染治理的雨水处理装置及其方法”， CN101830577A公开的“用于雨污径流污染治理的雨水处理装置及其方法”， CN101660319公开的“一种初期雨水弃流装置”等。未见针对雨洪水质与水量控制的下垫面改造相关技术的报道。

发明内容

本发明针对城市建成区的产汇流条件的变化，降雨形成的径流量大幅增大，导致原有的城市雨水排放系统不能满足要求的情况，提出一种改造新建城镇小区下垫面的方法，不但能够提高下垫面的渗透性和孔隙度，达到源区雨水促渗，而且还能够降低下垫面所产生的径流污染负荷，提高雨水径流水质，符合当代可持续发展的要求。

本发明所述的一种改造新建城镇小区下垫面的方法，其步骤如下：

第一步，开挖新建城镇小区的区域表层；开挖深度200-400mm，取出表层土壤；

第二步，混合回填料；将取出的表层土壤与粉煤灰和聚丙烯酰胺进行混合均匀，其质量配合比为10:2:1；

第三步，回填；将混合均匀的回填料回填到开挖的区域，填平夯实；

第四步，种植植被；在改造后的下垫面上进行植物的种植。

所述的一种改造新建城镇小区下垫面的方法，其特征是：所述粉煤灰是锅炉中的煤粉燃烧后产生的烟气中带出的粉状残留物，其主要由硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒组成，强化雨水渗透能力，径流中的悬浮物通过多孔特性粉煤灰的吸附、絮凝、沉淀和过滤作用得以截留。

所述的一种改造新建城镇小区下垫面的方法，其特征是：所述聚丙烯酰胺为丙烯酰胺单体聚合而成的水溶性高分子聚合物，具有羧基、酰胺基等活性基团；能够增加下垫面孔隙度，并与下垫面表层颗粒金属离子形成配位键或通过氢键作用在不同下垫面颗粒之间形成桥键，并且具有良好的絮凝性，促进污染径流中的悬浮物絮凝沉淀，降低下垫面所产生的径流污染负荷。

土壤改良剂能改善土壤理化性状和土壤养分状况，对土壤微生物产生积极影响，以提高退化土壤的生产力为最终目的的人为措施。无机固体废弃物粉煤灰在改善土壤物理性质、增加土壤肥力、改善土壤微生物活性、改良重金属污染土壤等方面有一定改良效果；人工合成的高分子有机聚合物聚丙烯酰胺在改善土壤结构，促进土壤微生物的增加，促进营养物质的吸附等方面具有改良效果。目前未见针对面源污染控制而通过混合粉煤灰和聚丙烯酰胺进行土壤改造的相关技术。

本发明基于粉煤灰和聚丙烯酰胺进行下垫面改造的径流污染控制技术，强化雨水向下渗透能力，增加产流时间和地面集水时间，强化下垫面多孔截留、吸附絮凝、沉淀过滤的特性，减少雨水径流污染负荷和径流污染物浓度。与未改造的下垫面比较，改造后下垫面渗透系数由原先的0.1-1.0 m/day增加到2.0-5.0 m/day；改造后下垫面地面集水时间增加，达到源区雨水促渗，降低雨水径流流量，控制径流污染负荷的目的。

本发明的优点如下：

（1）下垫面渗透能力增强，地面集水时间的减少可降低雨水管管径，节约雨水管网及合流制污水处理厂的投资建设成本；