CN105803894A - 一种城市道路雨水调蓄系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市道路雨水调蓄系统，该系统包括透水路面(1)和与所述透水路面(1)依次并排设置的植草沟(2)和透水人行道(3)；所述透水路面(1)包括自下而上依次铺设的底基层(11)和透水沥青面层(12)，所述透水人行道(3)包括铺设于上表面的透水砖(31)。本发明的雨水调蓄系统的透水路面、透水人行道以及设置于二者之间的植草沟三者形成了对地表雨水进行净化过滤与调蓄的增效作用，实现了对雨水的有效控制与利用，有助于构建海绵城市，同时该雨水调蓄系统还具有绿化景观作用。

Description

一种城市道路雨水调蓄系统
技术领域
本发明涉及市政工程技术领域，具体地，涉及一种城市道路雨水调蓄系统。
背景技术
随着我国城市化进程的显著加快，城市规模的不断扩张，城市绿地面积逐渐减小。原来具有涵养水源功能的绿地、湿地、沟渠等区域大部分演化为硬化地面，致使城市在面临强降雨时街道洪水泛流及地下水储量减少，仅能依靠市政管网排水，造成内涝灾害频发、径流污染严重。统计显示，全国超过360个城市遭遇内涝，其中六分之一单次内涝淹水时间超过12小时，淹水深度超过半米，北京、济南等城市甚至发生了造成伤亡的严重内涝。
城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养，雨污净化等功能，这也是“海绵城市”构建的基础。结合“海绵城市”自然积存、自然渗透、自然净化的理念，设计开发一种低影响雨水调蓄系统，让城市“弹性适应”自然环境变化，对雨水净化积存调蓄、涵养水生态环境具有重要意义。
降低城市径流污染的低影响开发(LID)技术是通过分散的、小规模的源头控制机制来达到对暴雨所产生的径流和污染物的控制，并综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等多种方式来减少径流排水量，使开发地区尽量接近自然的水文循环。常见的LID措施有生物滞留池、植被过滤带、雨水收集槽等。但是现有的单一的调蓄控制措施对雨水调蓄能力差，且对暴雨带来的地表径流和污染物的控制效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市道路雨水调蓄系统，该系统可以解决现有技术中单一的调蓄控制措施对雨水调蓄能力差，且对暴雨带来的地表径流和污染物的控制效果较差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种城市道路雨水调蓄系统，该系统包括透水路面和与所述透水路面依次并排设置的植草沟和透水人行道；所述透水路面包括自下而上依次铺设的底基层和透水沥青面层，所述透水人行道包括铺设于上表面的透水砖。
可选地，所述植草沟的宽度为1.2-2m，所述植草沟包括边坡和填料区，所述边坡的坡度不大于1：3，所述边坡内种植有高羊茅。
可选地，所述填料区包括由上至下依次设置的卵石层、种植层和砂石层；所述卵石层的厚度为5-15cm，卵石粒径为50-100mm；所述种植层的厚度为10-20cm；所述砂石层的厚度为15-30cm，砂石粒径为5-10mm。
可选地，所述种植层种植有耐水涝植物，所述耐水涝植物为选自红叶石楠、小叶女贞、凤尾兰和大花萱草中的一种或几种。
可选地，所述透水人行道包括由上至下依次设置在所述透水砖下方的透水找平层、透水基层和透水底层；所述透水找平层的厚度为1-5cm，该透水找平层的填料粒径为0.5-5mm；所述透水基层的厚度为15-30cm，该透水基层的填料粒径为5-15mm；所述透水底层的厚度为10-15cm，该透水底层的填料粒径为0.5-10mm。
可选地，所述透水砖沿高度方向开设有通孔，该通孔内放置有过滤装置，所述过滤装置包括滤芯桶，以及覆盖该滤芯桶的顶板所述顶板上形成有至少一个进水孔，所述滤芯桶的底板上形成有至少一个出水孔。
可选地，该系统还包括人工湿地，所述人工湿地和所述植草沟分别设置于所述透水人行道的两侧。
可选地，所述人工湿地包括坡面和下凹的雨水滞留区，所述雨水滞留区的深度为0.4-0.6m，所述雨水滞留区内种植水生植物，所述水生植物为选自芦苇、菖蒲和鸢尾中的一种或几种，所述坡面种植有高羊茅,所述坡面和所述透水人行道之间种植有红叶石楠和/或小叶女贞。
可选地，该系统还包括溢流装置，所述溢流装置分别设置于所述植草沟和透水人行道内。
可选地，所述溢流装置为溢流排水井和/或溢流管。
通过上述技术方案，在透水路面和透水人行道上分别铺设透水沥青和透水砖，有助于雨水渗透，减少地表径流；地表积水迅速排入位于透水路面和人行道之间的植草沟中，并快速渗入地下，可以起到净化和调蓄渗透径流的作用。本发明的雨水调蓄系统的透水路面、透水人行道以及设置于二者之间的植草沟三者形成了对地表雨水进行净化过滤与调蓄的增效作用，实现了对雨水的有效控制与利用，有助于构建海绵城市，同时该雨水调蓄系统还具有绿化景观作用。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的雨水调蓄系统的剖面示意图；
图2是透水路面的剖面示意图；
图3是植草沟的剖面示意图；
图4是透水砖的结构示意图。
附图标记说明
1透水路面11底基层
12透水沥青面层2植草沟
21边坡22填料区
221卵石层222种植层
223砂石层3透水人行道
31透水砖311通孔
312过滤装置313滤芯桶
314顶板315进水孔
316出水孔32透水找平层
33透水基层34透水底层
4人工湿地41坡面
42雨水滞留区5溢流装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指该雨水调蓄系统在正常使用状态下的上和下，具体地，可以参考图1-图4的图面方向。
如图1所示，本发明提供一种城市道路雨水调蓄系统，该系统包括透水路面1和与所述透水路面1依次并排设置的植草沟2和透水人行道3；所述透水路面1包括自下而上依次铺设的底基层11和透水沥青面层12，所述透水人行道3包括铺设于上表面的透水砖31。
通过上述技术方案，在透水路面1和透水人行道3上分别铺设透水沥青和透水砖31，可以使路面具备一定的承载能力，有助于雨水渗透，减少地表径流；地表积水迅速排入位于透水路面和人行道之间的植草沟中，并快速渗入地下，可以起到净化和调蓄渗透径流的作用。本发明的雨水调蓄系统的透水路面、透水人行道以及设置于二者之间的植草沟三者形成了对地表雨水进行净化过滤与调蓄的增效作用，实现了对雨水的有效控制与利用，有助于构建海绵城市，同时该雨水调蓄系统还具有绿化景观作用。
透水路面1的底基层11和透水沥青面层12的铺装可以按照常规的透水路面铺装方法进行，本发明不做特别的要求。为了使路面积水迅速排入植草沟2，透水路面1和植草沟2之间可以设置路缘石，且路缘石之间留有缝隙，该缝隙的宽度可以为10-20cm。此时路面积水可以经路缘石缝隙迅速排入植草沟2中，减少路面径流量。
植草沟2可以具备各种适当的结构，作为本发明的一种实施方式，如图3所示，植草沟2的宽度可以为1.2-2m，植草沟2可以包括边坡21和填料区22，边坡21的坡度不大于1：3。边坡21内可以种植高羊茅，填料区22可以种植多年生耐水涝植物。植草沟2可以利用填料的过滤、吸附作用和生物的吸收降解作用有效去除道路径流中的悬浮物、COD和氨氮等污染物，同时起到道路景观美化的作用。植草沟2不仅对径流污染有一定的去除效果，同时可延长雨水在绿化用地中的停留时间，且具有传统硬质明渠缺少的景观绿化功能。
其中，填料区22可以具备多种结构，为了有利于雨水径流的过滤和充分净化，填料区22可以包括由上至下依次设置的卵石层221、种植层222和砂石层223；卵石层221的厚度可以为5-15cm，卵石粒径可以为50-100mm；种植层222的厚度可以为10-20cm；砂石层223的厚度可以为15-30cm，砂石粒径可以为5-10mm。在这种情况下，填料区22可以对进入植草沟2的雨水进行充分地过滤与吸附，减少雨水中的污染物和杂质对土壤和地下水的污染。
其中，种植层222种植有耐水涝植物，耐水涝植物可以为选自红叶石楠、小叶女贞、凤尾兰和大花萱草中的一种或几种。上述种类的耐水涝植物为优良的抗污染品种，适宜生长于排水性良好的土壤。
透水人行道3可以具备多种适宜的结构，作为本发明优选的一个实施方式，如图2所示，透水人行道3可以包括由上至下依次设置在所述透水砖31下方的透水找平层32、透水基层33和透水底层34；透水找平层32的厚度可以为1-5cm，该透水找平层32的填料粒径可以为0.5-5mm；透水基层33的厚度可以为15-30cm，该透水基层33的填料粒径可以为5-15mm；透水底层34的厚度可以为10-15cm，该透水底层34的填料粒径可以为0.5-10mm。在这一情况下，透水人行道3能够快速渗透地表的雨水，减少路面积水，同时对渗入的雨水具备过滤和净化的作用。
透水人行道3中的填料可以包括具备填充作用的多种填料，例如，透水底层34可以采用透水性能较好的砂、级配碎石为材料，选用中、粗砂或天然级配砂砾料，含泥量不大于5％；泥块含量小于2％；含水率小于3％；级配碎石宜为质地坚韧、耐磨的破碎花岗岩或石灰石；透水基层33也可以采用质地坚韧、耐磨的破碎花岗岩或石灰石的级配碎石或透水混凝土，该透水混凝土骨料可以为粒径为5mm-10mm的单一级配碎石，最大粒径不应超过15mm，P.O42.5及以上强度等级硅酸盐或普通硅酸盐水泥；透水找平层32可以采用干砂、碎石或石屑为材料，碎石或石屑中针、片状颗粒含量小于10％；碎石中的含泥量小于1％；泥块含量小于0.5％；含水率小于2％。砂含泥量小于2％；泥块含量小于1％；含水率小于3％。
透水砖31可以具备多种结构，作为本发明优选的一种实施方式，如图4所示，透水砖31可以沿高度方向开设通孔311，该通孔311内可以放置过滤装置312，过滤装置312可以包括滤芯桶313，以及覆盖该滤芯桶313的顶板314，顶板314上形成有至少一个进水孔315，滤芯桶313的底板上形成有至少一个出水孔316。滤芯桶313内可以填充过滤填料，例如，金属滤网、人造纤维、卵石、石英砂、沸石、火山岩、陶粒和活性炭中的一种或几种。在这一实施方式中，当掺杂了有机污染物、氮磷、重金属、悬浮物等的雨水流入到通孔311内时，首先由通孔311内的过滤装置312过滤，而后沿通孔311渗透到地下，这样可以有效地控制地表径流污染，改善地下水的水体质量。
为了进一步提高雨水调蓄系统的调蓄和净化能力，该系统还可以包括人工湿地4，人工湿地4和植草沟2可以分别设置于透水人行道3的两侧，在这一情况下，人行道的地表径流可以部分溢流进入植草沟2和人工湿地4中，达到进一步控制和调蓄地表径流的作用。
人工湿地4可以具备多种结构，作为本发明的一个实施方式，如图1所示，人工湿地4可以包括坡面41和下凹的雨水滞留区42，雨水滞留区42的深度可以为0.4-0.6m。在这一情况下，进入人工湿地4的雨水首先经过坡面41吸收，然后在雨水滞留区42内进行净化和暂时储存，有效地增大了雨水调蓄系统对地表雨水的调蓄和净化能力。
为了提高人工湿地4的净化能力，雨水滞留区42内可以种植水生植物，水生植物可以为选自芦苇、菖蒲和鸢尾中的一种或几种，坡面41可以种植高羊茅，坡面41和透水人行道3之间可以种植红叶石楠、小叶女贞中的至少一种，上述种类的植物可以吸附雨水中的污染物，净化水体，同时起到美观装饰的作用。
为了控制雨水调蓄系统的调蓄能力，防止系统内涝，该雨水调蓄系统还可以包括溢流装置5，溢流装置5可以为多种结构，例如，溢流装置5可以为溢流排水井和/或溢流管，溢流装置5可以与市政雨水管道连通。
溢流装置5可以分别设置于植草沟2和透水人行道3内，超出植草沟2和透水人行道3调蓄渗透能力的雨水可以通过溢流装置5进入市政雨水管道。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种城市道路雨水调蓄系统，其特征在于，该系统包括透水路面(1)和与所述透水路面(1)依次并排设置的植草沟(2)和透水人行道(3)；所述透水路面(1)包括自下而上依次铺设的底基层(11)和透水沥青面层(12)，所述透水人行道(3)包括铺设于上表面的透水砖(31)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述植草沟(2)的宽度为1.2-2m，所述植草沟(2)包括边坡(21)和填料区(22)，所述边坡(21)的坡度不大于1：3，所述边坡(21)内种植有高羊茅。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述填料区(22)包括由上至下依次设置的卵石层(221)、种植层(222)和砂石层(223)；所述卵石层(221)的厚度为5-15cm，卵石粒径为50-100mm；所述种植层(222)的厚度为10-20cm；所述砂石层(223)的厚度为15-30cm，砂石粒径为5-10mm。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述种植层(222)种植有耐水涝植物，所述耐水涝植物为选自红叶石楠、小叶女贞、凤尾兰和大花萱草中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透水人行道(3)包括由上至下依次设置在所述透水砖(31)下方的透水找平层(32)、透水基层(33)和透水底层(34)；所述透水找平层(32)的厚度为1-5cm，该透水找平层(32)的填料粒径为0.5-5mm；所述透水基层(33)的厚度为15-30cm，该透水基层(33)的填料粒径为5-15mm；所述透水底层(34)的厚度为10-15cm，该透水底层(34)的填料粒径为0.5-10mm。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述透水砖(31)沿高度方向开设有通孔(311)，该通孔(311)内放置有过滤装置(312)，所述过滤装置(312)包括滤芯桶(313)，以及覆盖该滤芯桶(313)的顶板(314)，所述顶板(314)上形成有至少一个进水孔(315)，所述滤芯桶(313)的底板上形成有至少一个出水孔(316)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括人工湿地(4)，所述人工湿地(4)和所述植草沟(2)分别设置于所述透水人行道(3)的两侧。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述人工湿地(4)包括坡面(41)和下凹的雨水滞留区(42)，所述雨水滞留区(42)的深度为0.4-0.6m，所述雨水滞留区(42)内种植水生植物，所述水生植物为选自芦苇、菖蒲和鸢尾中的一种或几种，所述坡面(41)种植有高羊茅,所述坡面(41)和所述透水人行道(3)之间种植有红叶石楠和/或小叶女贞。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括溢流装置(5)，所述溢流装置(5)分别设置于所述植草沟(2)和透水人行道(3)内。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述溢流装置(5)为溢流排水井和/或溢流管。
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