一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法技术领域
本发明涉及一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法，用于河湖底泥就地处理和河湖生态护坡，属于环境生态领域。
背景技术
随着经济的发展，人民生活水平的提高，河流和湖泊受到不同程度的污染和破坏，坡面坍塌严重，植被破坏，水土流失加剧，进而导致河湖底泥积累速度加快，影响蓄水、防洪和生态安全等。河湖底泥中含有大量的粘性土、有机质、和难降解物质等，这些沉积于底泥中的污染物在物理、化学和生物等复杂的作用，继而向水体释放污染物，破坏水生生态系统，威胁人类健康。
针对污染河湖底泥的处理，目前多采用机械方法挖除，通过机械倒运到河湖之外的指定地点，再进行集中处理。这种方法，虽然可以较为有效的处理河湖底泥，改善河流的污染现状，但由于机械清除耗费大量的人力物力，成本较高，且河湖底泥在运输和处理过程中易产生新的污染。对河湖底泥进行就地处理，费用低，减少运输和处理环节产生的二次污染。将河湖底泥就地处理与生态护坡结合，既处理了河湖底泥，又提高生态护坡能力，减少河湖岸边的坍塌。获得经济效益和环境效益双丰收。
目前专利中处理河湖底泥的方法较多，主要包括一种利用改性沸石原位控制底泥磷释放的方法（CN103408209A）、一种河湖清淤污泥脱水干化一体化试验装置及方法（CN103408207A）、适用于浅窄型混杂水河道的多级水质生态净化系统（CN103351084A）、用于中心城区河道污染底泥清除的处理系统及处理工艺（CN103334469A）、受污染底泥处理装置（CN203307188U）、一种河湖底泥就地处理的方法（201310727843.7）、一种利用污染河道河底淤泥重建水体生态群落的方法（200810038457.6）和一种适于村镇河道修复的多维填料生态型护坡构建方法（201110121005.6）等等。但上述专利处理成本较高，且多局限于通过物理、化学的方法处理底泥，未能充分考虑生物与生态的联合作用，使用局限性较大，推广困难。因河湖底泥含水量大，堆放河湖坡面易坍塌；而采用物理方法干化后放置坡面，与坡面的结合差，雨季冲刷，坍塌现象严重；若将河湖底泥与坡面土混合压实处理，不仅降低了河湖底泥的肥效，不利于植被的生长，处理效果不明显，同时增加成本。基于以上理由，目前尚未发现将河湖底泥与生态护坡相结合的方法。
发明内容
本发明的目的提供一种用于河湖底泥就地处理与河湖生态护坡方法，其操作简单实用、应用范围广，是将处理河湖底泥与生态护坡相结合，有效的利用河湖底泥肥效，促进护坡植物的生长，降低河湖污泥处理成本，提高生态护坡能力，改善了河湖水体环境，经济效益和环境效益显著。
本发明的技术方案是这样实现的：一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法，其特征在于：将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区，在坡顶处理一区与坝顶道路之间设置集水槽，并在各处理区之间设置横向排水沟，在集水槽与坡底水域之间设置纵向排水沟，在各处理区内分层填入河湖底泥，并在各处理区填入的河湖底泥中种植植物，河湖向水一侧坡面的坡角小于60度，处理区内坡面原土之上分层填入河湖底泥，每层河湖底泥之间设置排水层，底层的河湖底泥与坡面原土之间设置防滑层，放置坡面顶层的河湖底泥表面铺设PE塑料薄膜。
所述的各处理区之间设置的横向排水沟向水面一侧设置抗滑桩，横向排水沟内设置填料，填料的底侧和抗滑桩一侧设置防水层；所述的纵向排水沟的底部和两侧设置防水层。
所述的坡底处理区紧靠水面的坡脚位置设有坡脚稳定压覆体，坡脚稳定压覆体外侧设置锚桩，坡脚稳定压覆体靠近锚桩的一侧设置隔层。
所述的坡顶到坡底的各处理区沿坡面方向宽为2~8m；河湖底泥为在河湖中捞取，放置至不渗水后，分层填入处理区，各层厚度为150~300mm，填筑厚度为300~600mm；纵向排水沟间距为4~10m，纵向排水沟的底部低于坡面原土100~200mm。
所述排水层采用中砂、粗砂或中粗砂，铺设厚度为30~100mm。
所述防滑层采用碎石或砾砂，粒径小于50mm，铺设厚度为50~100mm。
所述PE塑料薄膜覆盖河湖底泥表面，覆盖时间为1~2个月。
所述的横向排水沟沿坡面方向宽度为150~500mm，顶面高于河湖底泥顶面50~100mm，底面低于防滑层50~100mm。
所述的填料采用碎石或砾砂，粒径不大于80mm；抗滑桩采用木桩或钢筋混凝土桩，桩长1.0~1.5m，桩径或边长为70~100mm；防水层采用粘土，其中掺入质量比为7~15%的钠质膨润土和5~15%的水泥，加入20~40%的水拌合均匀后铺设，铺设厚度为60~120mm。
所述的坡脚稳定压覆体采用毛石砌筑，砌筑高度为0.8~1.5m，沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0~3.0m；坡脚稳定压覆体向水一侧设置锚桩，锚桩采用木桩或钢筋混凝土桩，桩长为1.5~3.0m，桩径或边长为80~150mm；隔层采用碎石，粒径为不大于100mm;为确保效果，上述方法在实施过程中，避开降雨降雪天气，室外气温不低于0℃。
本发明的积极效果是将河湖底泥处理与生态护坡相结合，将河湖底泥用于护坡植物土壤层，提高护坡植物的生长能力，进而提高生态护坡能力。该方法采用毛石、碎石、木桩或钢筋混凝土桩、钠质膨润土、水泥等材料，取材广泛，方法简单，保护环境。该方法成本低，能够改善河湖水体水质，环境效益显著。
附图说明
图1为本发明的坡面俯视示意图。
图2为本发明的剖面结构示意图。
图3为本发明的横向排水沟剖面结构示意图。
图4为本发明的纵向排水沟剖面结构示意图。
图中1.坝顶道路，2.集水槽，3.横向排水沟，4.抗滑桩，5.纵向排水沟，6.防滑层，7.坡脚稳定压覆体，8.处理一区，9.处理二区，10.处理三区，11.处理四区，12.处理五区，13.防水层，14.填料，15.排水层，16.河湖底泥，17.PE塑料薄膜，18.植物，19.隔层，20.坡面原土，21.锚桩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：如图1~4所示，一种河湖底泥就地处理与生态护坡方法，其特征在于：将沿河湖向水一侧的坡面从坡顶到坡底分成3到6个处理区，在坡顶处理一区8与坝顶道路1之间设置集水槽2，并在各处理区之间设置横向排水沟3，在集水槽2与坡底水域之间设置纵向排水沟5，在各处理区内分层填入河湖底泥16，并在各处理区填入的河湖底泥16中种植植物18，河湖向水一侧坡面的坡角小于60度，处理区内坡面原土20之上分层填入河湖底泥16，每层河湖底泥16之间设置排水层15，底层的河湖底泥16与坡面原土20之间设置防滑层6，放置坡面顶层的河湖底泥16表面铺设PE塑料薄膜17。
所述的各处理区之间设置的横向排水沟3向水面一侧设置抗滑桩4，横向排水沟3内设置填料14，填料14的底侧和抗滑桩4一侧设置防水层13；所述的纵向排水沟5的底部和两侧设置防水层13。
所述的坡底处理区紧靠水面的坡脚位置设有坡脚稳定压覆体7，坡脚稳定压覆体7外侧设置锚桩21，坡脚稳定压覆体7靠近锚桩21的一侧设置隔层19。
所述的坡顶到坡底的各处理区沿坡面方向宽为2~8m；河湖底泥16为在河湖中捞取，放置至不渗水后，分层填入处理区，各层厚度为150~300mm，填筑厚度为300~600mm；纵向排水沟5间距为4~10m，纵向排水沟5的底部低于坡面原土20100~200mm。
所述排水层15采用中砂、粗砂或中粗砂，铺设厚度为30~100mm。
所述防滑层6采用碎石或砾砂，粒径小于50mm，铺设厚度为50~100mm。
所述PE塑料薄膜17覆盖河湖底泥16表面，覆盖时间为1~2个月。
所述的横向排水沟3沿坡面方向宽度为150~500mm，顶面高于河湖底泥16顶面为50~100mm，底面低于防滑层6为50~100mm。
所述的填料14采用碎石或砾砂，粒径不大于80mm；抗滑桩4采用木桩或钢筋混凝土桩，桩长1.0~1.5m，桩径或边长为70~100mm；防水层13采用粘土，其中掺入质量比为7~15%的钠质膨润土和5~15%的水泥，加入20~40%的水拌合均匀后铺设，铺设厚度为60~120mm。
所述的坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑，砌筑高度为0.8~1.5m，沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0~3.0m；坡脚稳定压覆体7向水一侧设置锚桩21，锚桩21采用木桩或钢筋混凝土桩，桩长为1.5~3.0m，桩径或边长为80~150mm；隔层19采用碎石，粒径为不大于100mm。
实施例1
用于河流底泥处理与生态护坡
某河流坡面，坡度为45度，对坡面植被进行了处理，对有必要移栽的，进行了移栽处理；坡面分为五个处理区，沿着坡面从坡顶到坡底各处理区宽为处理一区8为3m、处理二区9为3m、处理三区10为3m、处理四区11为3m和处理五区12为5m；每个处理区分层填入河底泥16，每层厚度为150mm，共填两层，层间设置排水层15，排水层采用粗砂，厚度为50mm；河底泥16与坡面原土20之间设置防滑层6，防滑层6采用砾砂，厚度为80mm，各处理区之间设置横向排水沟3，沿坡面向下设置纵向排水沟5，纵向排水沟5间距为6m。捞取的河底泥放置在岸边搭设的平台上至不渗水，然后进行坡面填筑。
横向排水沟3的沿坡面宽度为300mm，顶面高于河底泥16顶面60mm，底面低于防滑层6为50mm；排水沟内填料14采用碎石，抗滑桩4采用木桩，桩长1.0m，桩径为70mm；防水层13采用粘土，其中掺入质量比为10%的钠质膨润土和8%的水泥，加入30%的水拌合均匀后铺设，铺设厚度为80mm。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑，砌筑高度为1.0m，沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.5m；坡脚稳定压覆体7向水一侧设置锚桩21，锚桩采用钢筋混凝土桩，桩长为2.0m，桩边长为100mm；隔层19采用碎石。
在坡面上处理一区8至处理四区11填筑的河底泥中种植当地植物巴根草和香附，在处理五区12内种植芦苇。
该方法在4月份实施，5月中旬将覆盖坡面的PE塑料膜去掉，植物长势较好，历时2年，坡面未出现坍塌现象，效果较好。经检测，氮和磷含量分别降低65%和72%，达到预期的目的。
实施例2
用于湖泊底泥处理与生态护坡
某湖泊坡面，坡度为35度，对坡面植被进行了处理，对有必要移栽的，进行了移栽处理；沿坡面分三个处理区，沿着坡面除底坡处理一区8宽为6m外，其余处理二区9和处理三区10宽为4m；每个处理区分层填入的湖泊底泥16层厚度为150mm，共填2~3层，层间设置排水层15，排水层15采用中砂，厚度为60~80mm。防滑层6采用砾砂，厚度为80mm。
各处理区纵向排水沟5间距为6m，底面低于坡面原土20为100mm。各处理区之间设置的横向排水沟3沿坡面宽度为300mm，顶面高于湖泊底泥16顶面50mm，底面低于防滑层6为50mm；排水沟内填料14采用碎石，抗滑桩4采用木桩，桩长1.0~1.2m，桩径为70mm；防水层13采用粘土，其中掺入质量比为12%的钠质膨润土和10%的水泥，加入20%的水拌合均匀后铺设，铺设厚度为60mm。
捞取的河底泥放置临时设置的岸边平台上至不渗水，然后进行坡面填筑。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑，砌筑高度为0.8m，沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为1.0m；锚桩21采用钢筋混凝土桩，桩长为1.5m，桩边长为80mm；隔层19采用碎石。
最底部的处理区内种植芦苇，其余处理区种植杞柳、香附和巴根草等。该方法在6月份实施，7月下旬去掉覆盖坡面的PE塑料膜，植物长势较好，历时3年，坡面稳定无坍塌，效果较好。经检测，氮和磷含量分别降低43%和37%，基本达到预期的目的。
实施例3
某湖泊坡面，坡度为50度，对坡面植被进行了处理，对有必要移栽的，进行了移栽处理；沿坡面分四个处理区，沿着坡面除底坡处理一区宽为6m外，其余处理二区、处理三区、处理四区宽为4m；每个处理区分层填入的湖泊底泥16层厚度为150mm，共填3层，层间设置排水层15，排水层15采用中砂，厚度为80mm。防滑层6采用砾砂，厚度为80mm。
各处理区纵向排水沟5间距为8m，底面低于坡面原土20为200mm。各处理区之间设置的横向排水沟3沿坡面宽度为300mm，顶面高于湖泊底泥16顶面100mm，底面低于防滑层6为100mm；排水沟内填料14采用碎石，抗滑桩4采用木桩，桩长1.2m，桩径为100mm；防水层13采用粘土，其中掺入质量比为12%的钠质膨润土和10%的水泥，加入40%的水拌合均匀后铺设，铺设厚度为120mm。
捞取的河底泥放置临时设置的岸边平台上至不渗水，然后进行坡面填筑。
坡脚稳定压覆体7采用毛石砌筑，砌筑高度为1.5m，沿坡顶向坡底方向砌筑宽度为2.0m；锚桩21采用钢筋混凝土桩，桩长为2.0m，桩边长为150mm；隔层19采用碎石。
最底部的处理区内种植芦苇，其余处理区种植杞柳、香附和巴根草等。该方法在6月份实施，7月下旬去掉覆盖坡面的PE塑料膜，植物长势较好，历时3年，坡面稳定无坍塌，效果较好。经检测，氮和磷含量分别降低43%和37%，基本达到预期的目的。
以上公开具体实施例对本发明进行了揭示，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能想到的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行的各种改动，都应在本发明的保护范围之内。