CN105409568B - 丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，包括从上至下依次设置的植被层、基础土层、原土壤、垂直贯穿所述基础土层布设至开挖面的持排通道，开挖面位于原土壤的上层界面。本发明中，植被层滞渗雨水，削减城市径流雨水源头；基础土层为植物生长提供土壤，滞渗、蓄存、过滤道路雨水，降低城市径流污染负荷；持排通道既可迅速排出景观带积水，又能在干旱时为景观带植物缓释蓄存在基础土层中的水分，有效解决景观带养护困难问题。本发明集滞蓄滤排导与景观功能于一体，改进下嵌式绿地的劣势，既增加景观区域面积，削减城市径流雨水源头、降低污染负荷，又解决了景观带养护的部分需水问题，美观实用，人水和谐，施工简便。

Description

丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统

技术领域

本发明属于城市景观带雨水滞渗、蓄存、过滤、排除领域，涉及一种景观带滞蓄滤排导系统。

背景技术

景观带具有绿化环保，美化城市环境等多方面的功能，常见类型主要有城市道路景观带、滨河景观带、绿地景观带、园林景观带等。目前景观带断面大多是高出路面的水平式结构，优点是能及时排除景观带降水径流，但景观带持水效果差，易造成水土流失，且不利于城市道路雨水的排出。2014年在海绵城市建设中提出了下沉式绿地，虽延长了景观带渗流过程，但易引起景观带积水，道路景观带也可能会影响路基安全。

发明内容

技术问题：本发明提供一种集滞蓄滤排、保水与景观功能于一体，改进下嵌式绿地的劣势，突出丘陵状、绵延式特征，自然和谐，既增加景观区域面积，削减城市径流雨水源头、降低污染负荷，又解决了景观带养护需水问题的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统。

技术方案：本发明的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，包括从上至下依次设置的植被层、基础土层、原土壤、垂直贯穿所述基础土层布设至开挖面的持排通道，开挖面位于原土壤的上层界面。

进一步的，本发明系统中，基础土层包括从下至上依次回填的细粘粒、粗粉粒、细砂粒和种植土。

进一步的，本发明系统中，所述的细粘粒粒径小于0.001mm，厚度为500mm；所述粗粉粒粒径为0.05-0.01mm，厚度为500mm；所述细砂粒粒径为0.1-0.25mm，厚度为500mm；所述种植土厚度为300mm。

进一步的，本发明系统中，所述原土壤在路面以下1500mm-2000mm处，原土壤的上层界面呈圆弧状向上凸起。

进一步的，本发明系统中，所述持排通道由0.25-1.0mm的粗砂粒和1.0-3.0mm的石砾按2:1混合而成，所述粗砂粒和石砾的渗透系数在0.056-0.5cm/s。

进一步的，本发明系统中，所述原土壤的上层界面的最高点水平线与排水沟交线部位安置有通孔，并在通孔处设置透水滤网。

本发明中，植被层根据景观带降噪、除尘、景观等功能需求和地形起伏因地制宜配置合适的乔、灌、草等植物，植被层置于基础土层之上；基础土层表面为种植土，呈丘陵状顺道路绵延，种植土之下依次是细砂粒、粗粉粒、细粘粒，由不同土壤组合的基础土层可以起到蓄水、保水和过滤作用；在景观带地势起伏的最高和最低处布设垂直与基础土层的持排通道，持排通道既是景观带排水的通道，又是土壤水势变化的突变域，在重力作用下加速景观带排水，当土层缺水时在土壤毛管力和根系吸水作用下的吸持补充景观带土壤水分含量。

本发明的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，在景观带位置开挖原土壤，开挖后的土壤上部呈圆弧状向上凸起，开挖面以下为原土壤。原土壤抗渗性能较好时直接在其上部依次回填细粘粒、粗粉粒、细砂粒和种植土组合而成的基础土层；若原土壤渗透性大于粘性土，沿上凸的弧形开挖面增设不透水材料层后再依次回填基础土层各部分。在基础土层内部垂直布置由粗砂粒和石砾构成的持排通道，持排通道贯穿不同结构的土壤层直至开挖面。在排水沟与弧形断面最高处相交的位置布置通孔并加装透水滤网。基础土层自上而下，孔隙率逐渐减小，水分在向下运移的过程中可以逐层过滤净化，若遇到较强降雨，也可减缓降雨汇流速度，一定程度上起到削减洪峰流量的作用。当土层中水分达到饱和时，在水势梯度作用下，土壤水进入该层的持排通道并快速向下移动，在最下部的土层中蓄存起来，当最下层土层中的积水超过通孔位置时，经由通孔处的透水滤网过滤后流入道路排水沟。缺水时，蓄存在基础土层中的水分在土壤毛管力和根系吸水作用下沿持排通道向上运移，因基础土层的持水能力自下而上逐渐加大，所以水势梯度的作用使得各层中的水分分布趋于均匀，并逐层向上移动至种植土层，有效缓解景观带缺水问题。

本发明充分利用现有的景观带资源，构建基于滞蓄滤排导与保水技术的景观带系统，通过滞蓄雨水资源，削减洪峰流量，改善城市水文过程，降低污染负荷，同时利用雨水资源涵养景观带，达到滞留、蓄积、过滤、排水、导水和保水等功能的有机统一。

本发明针对城市景观带持水效率低、喷洒养护难、水土流失或内涝等问题，在景观带区域构建一种集雨水滞蓄滤排导和保水技术于一体的丘陵绵延式景观带系统。该系统施法自然，充分利用城市景观带植被和种植土层的自然积存和自然渗透作用，吸纳、滞渗、蓄存雨水，削减城市径流雨水源头，缓解城市内涝；通过景观带土层自然净化功能，过滤污染，降低城市径流污染负荷，建设生态排水系统；在景观带植物需水时也可以缓释蓄存在土层中的水分，有效解决景观带养护困难问题。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.景观带采用丘陵式结构顺城市道路绵延，其优点主要表现在：(1)利用景观带土层的自然渗透作用，吸纳、滞渗雨水，削减城市径流雨水源头，缓解城市内涝；(2)利用景观带土层的自然积存作用，蓄存雨水资源，缺水条件下通过缓释蓄存在土层中的水分为景观带植被提供生态需水；(3)利用景观带土层的自然净化功能，过滤污染，降低城市径流污染负荷，构建生态排水系统；(4)改善景观带视觉效果，防止绿化带积水，增加绿化面积。

2.通过基础土层和持排通道的有机组合来实现景观带的滞蓄滤排和保水功能：(1)由细粘粒、粗粉粒、细砂粒和种植土等四种填料自下而上填筑而成的基础土层，土壤孔隙率从上到下逐渐减小，随着降雨入渗过程的进行，水分在向下运移的过程中可以逐层过滤净化。(2)遇较强降雨时，可减缓降雨汇流速度，一定程度上起到滞蓄雨水，削减洪峰流量的作用。(3)当土层中水分达到饱和时，在水势梯度作用下，土壤水进入该层的持排通道并快速向下移动，当细粘粒土层中的积水超过通孔时，经由透水滤网过滤后流入排水沟。(4)当土表干旱时缺水时，蓄积在基础土层中的水分在水势梯度和毛管力的作用下逐层向上移动，进入植被根系层，有效解决植物需水问题，实现景观带保水功能。

本发明针对城市景观带持水效率低、喷洒养护难、水土流失或内涝等问题，在景观带区域构建一种集雨水滞蓄滤排导和保水技术于一体的丘陵绵延式景观带系统。通过滞蓄雨水资源，削减道路洪峰流量，改善道路水文过程，降低污染负荷，同时利用雨水资源涵养景观带，实现其水文效应、环境效应和景观效果，具有结构简单，不增加占地面积等优点。

附图说明

图1为丘陵绵延式景观滞蓄滤排导系统平面布置图(长条状景观带)

图2为丘陵绵延式景观滞蓄滤排导系统结构图(长条状景观带)

图3为丘陵绵延式景观滞蓄滤排导系统平面布置图(宽广区景观带)

图4为丘陵绵延式景观滞蓄滤排导系统结构图(宽广区景观带)。

图中：1.植被层；2.基础土层；3.原土壤；4.持排通道；5.路面；6.排水沟；7.路肩；8.开挖面；9.通孔；10.透水率网；11.市政排水管网；12.细粘粒；13.粗粉粒；14.细砂粒；15.种植土；16.乔木；17.灌木；18.草坪草。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：本实施例中采用的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统(附图1)可用于城市道路、快速路、高速路、河岸、湖滨等区域的长条状景观带。其建造方法为：在景观带位置开挖原土壤3至路面以下1500mm-2000mm，开挖后的土壤上部呈圆弧状向上凸起，开挖面8以下为原土壤3；在原土壤之上构建基础土层2，即依次在原土壤往上回填粒径小于0.001mm厚度为500mm的细粘粒12、粒径为0.05-0.01mm厚度为500mm的粗粉粒13、粒径为0.1-0.25mm厚度为500mm的细砂粒14、呈丘陵状厚度为300mm的种植土15，并在种植土15上布置植被层1。综合考虑地势起伏、景观需求、水分分布等状况在种植土层里选种中小乔木16、各色灌木丛17和草坪草18，以实现景观带分隔车道、滞蓄雨水、滤排积水、降低噪音、美化环境等多项功能。

基础土层2由细粘粒12、粗粉粒13、细砂粒14和种植土15自下而上填筑而成，其特征在于，由不同类型土壤构建基础土层2自上而下，孔隙率逐渐减小，水分在向下运移的过程中可以逐层过滤净化，同时遇到较强降雨时，可以减缓降雨汇流速度，一定程度上起到削减洪峰流量的作用。当土层中水分达到饱和时，在水势梯度作用下，土壤水进入该层的持排通道4快速向下移动，当细粘粒土层12中的积水超过通孔9时，经由通孔9处的透水滤网10过滤后流入道路排水沟6。

持排通道4中，毛管水上升高度在0-27cm之间，最大分子持水量可以达到1％。持排通道既4是景观带排水的通道，又是土壤水势变化的突变域，可以加快不同土层之间和同一土层中水分的入渗速率或吸持的速度，有效解决景观积水或干旱的难题。

本发明的一种实施例中，通孔9的大小为10cm*10cm。向上凸起的开挖面8与通孔9的组合配置，降雨时可以蓄积基础土层2中下渗的水分，干旱时这部分水分将起到土壤水库的作用，为景观带养护提供水源支持；蓄满后则可以沿着通孔将层层过滤后多余的水分导入排水沟，有效解决景观带积水问题。

实施例2：本实施例中采用的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统(附图2)可用于生活区、园林、广场等宽广区域的景观带。其建造方法为：在景观带位置开挖原土壤3至路面以下1000mm-1500mm，开挖后的土壤上部呈圆弧状向上凸起，开挖面8以下为原土壤3；在原土壤之上构建基础土层2，即依次在原土壤往上回填粒径小于0.001mm厚度为500mm的细粘粒12、粒径为0.05-0.01mm厚度为300mm的粗粉粒13、粒径为0.1-0.25mm厚度为100mm的细砂粒14、呈丘陵状厚度为300mm的种植土15，并在种植土15上布置植被层1。综合考虑地势起伏、景观需求、水分分布等状况在种植土层里优化配置各色乔木16、灌木17和草坪草16，以实现景观带滞蓄雨水、滤排积水、美化环境等多项功能。

基础土层2由细粘粒12、粗粉粒13、细砂粒14和种植土15自下而上填筑而成，其特征在于，由不同类型土壤构建基础土层2自上而下，孔隙率逐渐减小，水分在向下运移的过程中可以逐层过滤净化，同时遇到较强降雨时，可以减缓降雨汇流速度，一定程度上起到削减洪峰流量的作用。当土层中水分达到饱和时，在水势梯度作用下，土壤水进入该层的持排通道4快速向下移动，当细粘粒土层12中的积水超过通孔9时，经由通孔9处的透水滤网10过滤后流入排水沟6。

持排通道4中，毛管水上升高度在0-27cm之间，最大分子持水量可以达到1％。持排通道既4是景观带排水的通道，又是土壤水势变化的突变域，可以加快不同土层之间和同一土层中水分的入渗速率或吸持的速度，有效解决景观积水或干旱的难题。

发明的一种实施例中，通孔9的大小为10cm*10cm。向上凸起的开挖面8与通孔9的组合配置，降雨时可以蓄积基础土层2中下渗的水分，干旱时这部分水分将起到土壤水库的作用，为景观带养护提供水源支持；蓄满后则可以沿着通孔将层层过滤后多余的水分导入排水沟，有效解决景观带积水问题。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，其特征在于，该系统包括从上至下依次设置的植被层(1)、基础土层(2)、原土壤(3)、垂直贯穿所述基础土层(2)布设至开挖面(8)的持排通道(4)，所述开挖面(8)位于原土壤(3)的上层界面，所述基础土层(2)包括从下至上依次回填的细粘粒(12)、粗粉粒(13)、细砂粒(14)和种植土(15)，所述的细粘粒(12)粒径小于0.001mm，厚度为500mm，所述粗粉粒(13)粒径为0.05-0.01mm，厚度为500mm、所述细砂粒(14)粒径为0.1-0.25mm，厚度为500mm、所述种植土(15)厚度为300mm。

2.根据权利要求1所述的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，其特征在于，所述原土壤(3)在路面以下1500mm-2000mm处，原土壤(3)的上层界面(8)呈圆弧状向上凸起。

3.根据权利要求1所述的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，其特征在于，所述持排通道(4)由0.25-1.0mm的粗砂粒和1.0-3.0mm的石砾按2∶1混合而成，所述粗砂粒和石砾的渗透系数在0.056-0.5cm/s。

4.根据权利要求1所述的丘陵绵延式景观带滞蓄滤排导系统，其特征在于，所述原土壤(3)的上层界面的最高点水平线与道路排水沟(6)交线部位安置有通孔(9)，并在通孔(9)处设置透水滤网(10)。