CN106703158A - 海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统 - Google Patents

Abstract

一种海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统，涉及海绵城市技术领域，该海绵城市水循环系统包括顺次联通的海绵城市渗排结构、净滞结构和用水结构，其中海绵城市渗排结构的渗水表层贯穿布置有多根溢流管，排水透层中埋设有带孔盲管，每根溢流管位于排水透层的一端与带孔盲管联通，带孔盲管的一端联通至净滞结构。当降雨量较小时，雨水进入蓄水池存储，并向土壤层渗透；当降雨量较大，蓄水池内的水位上升至带孔透水盲管以上时，雨水经带孔盲管输出至净滞结构经过生态净水处理，再由用水结构提取出。该海绵城市渗排结构的渗水效果好，雨水直接渗至地下或排至外部，避免造成积水，该海绵城市水循环系统能够对不同降雨量均实现综合、有效的雨洪管理。

Description

海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，具体而言，涉及一种海绵城市渗排结构及海绵城市水循环系统。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。其主要功能使在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)生态海绵城市的渗水作用

随着城镇化建设的推进，城市自然生态也面临严峻的失衡。城市路面硬化，到处都是不透水材料铺装，改变了原有自然生态本底和水文特征，因此，要加强自然的渗透，把渗透放在第一位。其好处在于：可以避免地表径流，减少雨水从硬化不透水路面汇集到市政管网里，同时，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样，主要是改用各种路面、地面透水铺装材料使其城市路面自然渗透，改造屋顶绿化，调整绿地竖向，从源头将雨水留下来然后“渗”下去。

(二)生态海绵城市的滞水作用

其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如，通过微地形调节，让雨水慢慢地汇集到一个地方，用时间换空间。通过“滞”，可以延缓形成径流的高峰。滞水的具体形式总结为：雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。

(三)生态海绵城市的蓄水作用

即把雨水留下来，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后，短时间内水汇集到一个地方，就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来，以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求，地下蓄水样式多样，总体常用形式有两种：塑料模块蓄水、地下蓄水池。

(四)生态海绵城市的净水作用

通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，将水蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系，根据城市现状可将区域环境大体分为三类：居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节，而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节：土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。

(五)生态海绵城市的用水作用

在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理等多层净化之后的雨水要尽可能被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害，收集的水资源还可以进行利用，如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养，通过“蓄”把水留在原地，再通过净化把水“用”在原地。

(六)生态海绵城市的排水作用

是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工措施，把雨水排掉。

基于上述生态海绵城市的渗、滞、蓄、净、用、排功能，基本上可实现城市雨洪管理，但是，目前实现生态海绵城市的方法及措施比较单一，无法实现综合、有效的雨洪管理。比如公告号为CN205399639U的实用新型专利公开了一种用于海绵城市生态地面系统中的导水装置，其包括蓄水槽、导水管和排水装置，蓄水槽上方设有盖板，盖板与蓄水槽的槽壁之间设有用于流入雨水的入水口，导水管顶端连通至蓄水槽的底部，导水管底端与排水装置相连接，排水装置呈圆盘状结构，排水装置的边缘处设有圆形的排水口。该导水装置可以在一定程度上收集雨水并加速雨水的下渗，但是在降雨量较大的地区使用上述导水装置，会导致雨水全部由排水装置排至其他区域，造成其他区域积水等情况。同时通过实践发现，将雨水部分直接渗至地下，而不是全部排出至其他区域，最符合海绵城市的设计理念。

因此，构建海绵城市，需要渗水效果好的排水结构，以及对不同降雨量均实现综合、有效雨洪管理的水循环系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海绵城市渗排结构，其渗水效果好，雨水直接渗至地下或排至外部，避免造成积水。

本发明的另一目的在于提供一种海绵城市水循环系统，其能够对不同降雨量均实现综合、有效的雨洪管理。

本发明的实施例是这样实现的：

一种海绵城市渗排结构，其设置于土壤层上，海绵城市渗排结构包括由上至下依次设置的渗水表层、排水透层和蓄水池，渗水表层贯穿布置有多根溢流管，排水透层中埋设有带孔盲管，每根溢流管位于排水透层的一端与带孔盲管联通，且带孔盲管的一端联通至海绵城市渗排结构外部。

在本发明较佳的实施例中，上述渗水表层包括由上至下依次铺设的硅砂砖层和砂石层。

在本发明较佳的实施例中，上述渗水表层的表面围绕每个溢流管的位置设有朝向溢流管倾斜的坡度。

在本发明较佳的实施例中，相邻的溢流管之间的间距为1～5m。

在本发明较佳的实施例中，上述带孔盲管水平设置，且带孔盲管位于排水透层内部邻近蓄水池的位置。

一种海绵城市水循环系统，其包括上述的海绵城市渗排结构，以及净滞结构和用水结构，海绵城市渗排结构与净滞结构联通，净滞结构与用水结构联通。

在本发明较佳的实施例中，上述带孔盲管与净滞结构联通。

在本发明较佳的实施例中，上述净滞结构包括滞留塘，滞留塘的岸边设有种植带，滞留塘内种植有净水类植物，净水类植物包括挺水植物和沉水植物。

在本发明较佳的实施例中，上述用水结构包括用水管，用水管的一端伸入滞留塘，另一端联通有布置在种植带区域的喷头。

在本发明较佳的实施例中，上述用水管上设有阀门和抽水泵。

本发明实施例的有益效果是：本发明实施例海绵城市水循环系统包括顺次联通的海绵城市渗排结构、净滞结构和用水结构，其中海绵城市渗排结构包括由上至下依次设置的渗水表层、排水透层和蓄水池，渗水表层贯穿布置有多根溢流管，排水透层中埋设有带孔盲管，每根溢流管位于排水透层的一端与带孔盲管联通，且带孔盲管的一端联通至海绵城市渗排结构外部的净滞结构。当降雨量较小时，渗水表层表面的雨水可以渗透进入蓄水池内存储起来，并向土壤层渗透，实现渗水；当降雨量较大，蓄水池向土壤层的渗水量小于进入蓄水池的雨水量，蓄水池内的水位上升至带孔透水盲管以上时，超过蓄水池内的水经带孔盲管输出至净滞结构经过生态净水处理，再由用水结构提取出得以使用。该海绵城市渗排结构的渗水效果好，雨水直接渗至地下或排至外部，避免造成积水，该海绵城市水循环系统能够对不同降雨量均实现综合、有效的雨洪管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的海绵城市渗排结构的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的海绵城市渗排结构另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的海绵城市水循环系统的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的海绵城市水循环系统另一视角的结构示意图。

图标：001-海绵城市水循环系统；100-海绵城市渗排结构；110-渗水表层；111-硅砂砖层；112-砂石层；120-排水透层；130-蓄水池；140-土壤层；150-溢流管；160-带孔盲管；161-水泵；200-净滞结构；210-滞留塘；220-种植带；230-净水类植物；300-用水结构；310-用水管；320-喷头；330-阀门；340-抽水泵；400-海绵城市渗排结构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1和图2所示，本实施例提供一种海绵城市渗排结构100，其设置于土壤层140上，海绵城市渗排结构100包括由上至下依次设置的渗水表层110、排水透层120和蓄水池130，即土壤层140上设置蓄水池130，蓄水池130上设置排水透层120，排水透层120上设置有渗水表层110。渗水表层110贯穿布置有多根溢流管150，即溢流管150的一端伸出渗水表层110，且与渗水表层110的表面联通，另一端伸入排水透层120，且与排水透层120联通，排水透层120中埋设有带孔盲管160，每根溢流管150位于排水透层120的一端与带孔盲管160联通，且带孔盲管160的一端联通至海绵城市渗排结构100外部，带孔盲管160靠近该外部的部分设置有水泵161，以保证渗水向外部排出。其中，渗水表层110具有向排水透层120渗水的功能，排水透层120具有向蓄水池130渗水的功能，蓄水池130具有缓慢向土壤层140渗水的功能，因此，渗水表层110表面的水可以依次渗透渗水表层110、排水透层120，进入蓄水池130内存储起来，蓄水池130内的水也可缓慢向土壤层140渗透。同时，渗水表层110的水可以通过溢流管150进入带孔盲管160，而带孔盲管160材质憎水、阻力小，具有极高的表面渗水能力和内部通水能力，当蓄水池130内的水位未达到带孔盲管160处，带孔盲管160内的水可渗透出至蓄水池130内，当蓄水池130内的水位上升至带孔盲管160以上，超过蓄水池130内的水经带孔盲管160输出至海绵城市渗排结构100外部。因此，当降雨量较小时，渗水表层110表面的雨水可以进入蓄水池130内存储起来，并向土壤层140渗透，实现渗水，当降雨量较大时，蓄水池130向土壤层140的渗水量小于进入蓄水池130的雨水量，蓄水池130内的水位上升至的水带孔透水盲管以上时，超过蓄水池130内的水经带孔盲管160输出至海绵城市渗排结构100外部，实现排水。总之，该海绵城市渗排结构100的渗水效果好，雨水直接渗至地下或排至外部，避免造成积水。

本实施例中，渗水表层110包括由上至下依次铺设的硅砂砖层111和砂石层112。硅砂砖和砂石均具有优异的透水性能，由硅砂砖铺设而成的硅砂砖层111和由砂石铺设的砂石层112的渗水能力好，且砂石层112的渗水能力要优于硅砂砖层111的渗水能力。而且铺设于最上层的硅砂砖层111不仅能保证雨水快速渗透，还能保持形态，保护其下层的砂石层112不会被雨水冲散，从而保证渗透过硅砂砖层111的雨水能快速通过砂石层112进入排水透层120。

本实施例中，渗水表层110的表面围绕每个溢流管150的位置设有朝向溢流管150倾斜的坡度，便于引导渗水表层110表面的雨水通过溢流管150进入排水透层120内，避免渗水表层110的渗水量小于降雨量而产生的积水问题。为了保证溢流管150排水效率均匀，需要按照一定间距布置多个溢流管150，优选相邻的溢流管150之间的间距为1～5m，此时，渗水表层110表面的雨水在渗水表层110的渗透作用和溢流管150的排水作用下，基本上都能快速进入排水透层120内，避免渗水表层110的表面产生积水问题。

本实施中，带孔盲管160水平设置，且带孔盲管160位于排水透层120内部邻近蓄水池130的位置，这样便于蓄水池130内的水位上升至带孔盲管160以上时，带孔盲管160能将超过蓄水池130容纳量的雨水输出至海绵城市渗排结构100外部，避免雨水反渗至渗水表层110而导致海绵城市渗排结构100失效。

参照图1和图2所示，海绵城市渗排结构100的工作过程是：在城市降雨过程中，当降雨量较小时，渗水表层110表面的雨水可以依次渗透渗水表层110、排水透层120，进入蓄水池130内存储起来，蓄水池130内的水也可缓慢向土壤层140渗透，同时，渗水表层110的水可以通过溢流管150进入带孔盲管160，带孔盲管160内的水渗透出至蓄水池130内，实现渗水。当降雨量较大时，雨水按照上述方式快速聚集在蓄水池130内，当蓄水池130内的水位上升至带孔盲管160以上时，超过蓄水池130内的水经带孔盲管160输出至海绵城市渗排结构100外部，实现排水。

第二实施例

请参照图3和图4所示，本实施例提供一种海绵城市水循环系统001，其包括设置于土壤层140上的海绵城市渗排结构400，以及净滞结构200和用水结构300，该海绵城市渗排结构400与第一实施例中的海绵城市渗排结构100结构大致相同，海绵城市渗排结构400与净滞结构200联通，净滞结构200与用水结构300联通。海绵城市渗排结构400用于使雨水渗透进土壤中，或者使雨水排至净滞结构200中，净滞结构200用于对积水进行净化处理，用水结构300用于将净化后的水输出使用。

其中，海绵城市渗排结构400包括由上至下依次设置的渗水表层110、排水透层120和蓄水池130，渗水表层110贯穿布置有多根溢流管150，排水透层120中埋设有带孔盲管160，每根溢流管150位于排水透层120的一端与带孔盲管160联通，且带孔盲管160的一端联通至海绵城市渗排结构400外部至净滞结构200中，与净滞结构200联通。在城市降雨过程中，当降雨量较小时，渗水表层110表面的雨水可以依次渗透渗水表层110、排水透层120，进入蓄水池130内存储起来，蓄水池130内的水也可缓慢向土壤层140渗透，同时，渗水表层110的水可以通过溢流管150进入带孔盲管160，带孔盲管160内的水渗透出至蓄水池130内，实现渗水，雨水在渗透过程中，还实现净化处理。当降雨量较大时，雨水按照上述方式快速聚集在蓄水池130内，当蓄水池130内的水位上升至带孔盲管160以上时，超过蓄水池130的水经带孔盲管160输出至海绵城市渗排结构400外部的净滞结构200中，实现排水，当然可以在带孔盲管160靠近净滞结构200的部分设置水泵161和单向阀，以保证渗水向净滞结构200的排入。

其中，净滞结构200包括滞留塘210，滞留塘210的岸边设有种植带220，滞留塘210内种植有挺水植物和沉水植物，滞留塘210用于收集雨水，并进行自然净化处理，种植带220可保证滞留塘210周围的水土平衡和生态平衡，滞留塘210内种植有净水类植物230，净水类植物230包括挺水植物和沉水植物，用于对雨水进行生态净化处理。

其中，用水结构300包括用水管310，用水管310的一端伸入滞留塘210，另一端穿过地层，并联通有布置在种植带220的区域的喷头320，一般为自压式喷头，同时，用水管310上设有阀门330，并配套有抽水泵340。用水管310在抽水泵340的作用下将净化处理的水抽提出，并加以使用，本实施例中输出的水作为灌溉用水，用于浇灌种植带220的植物，以保证种植带220的正常生长。

参照图3和图4所示，海绵城市水循环系统001的工作过程是：海绵城市渗排结构400使雨水直接渗至地下土壤或排至净滞结构200的滞留塘210中，在挺水植物和沉水植物的作用下进行生态净化处理，净化后的水在抽水泵340的作用下，由用水管310抽提输送至种植带220区域，对种植带220的植物进行浇灌，种植带220保护滞留塘210对雨水进行生态净化处理。

综上所述，本发明海绵城市渗排结构，其渗水效果好，雨水直接渗至地下或排至外部，避免造成积水；海绵城市水循环系统能够对不同降雨量均实现综合、有效的雨洪管理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海绵城市渗排结构，其设置于土壤层上，其特征在于，所述海绵城市渗排结构包括由上至下依次设置的渗水表层、排水透层和蓄水池，所述渗水表层贯穿布置有多根溢流管，所述排水透层中埋设有带孔盲管，每根所述溢流管位于所述排水透层的一端与所述带孔盲管联通，且所述带孔盲管的一端联通至所述海绵城市渗排结构外部。

2.根据权利要求1所述的海绵城市渗排结构，其特征在于，所述渗水表层包括由上至下依次铺设的硅砂砖层和砂石层。

3.根据权利要求1所述的海绵城市渗排结构，其特征在于，所述渗水表层的表面围绕每个所述溢流管的位置设有朝向所述溢流管倾斜的坡度。

4.根据权利要求1所述的海绵城市渗排结构，其特征在于，相邻的所述溢流管之间的间距为1～5m。

5.根据权利要求1所述的海绵城市渗排结构，其特征在于，所述带孔盲管水平设置，且所述带孔盲管位于排水透层内部邻近所述蓄水池的位置。

6.一种海绵城市水循环系统，其特征在于，其包括如权利要求1至5中任一项所述的海绵城市渗排结构，以及净滞结构和用水结构，所述海绵城市渗排结构与所述净滞结构联通，所述净滞结构与所述用水结构联通。

7.根据权利要求6所述的海绵城市水循环系统，其特征在于，所述带孔盲管与所述净滞结构联通。

8.根据权利要求6所述的海绵城市水循环系统，其特征在于，所述净滞结构包括滞留塘，所述滞留塘的岸边设有种植带，所述滞留塘内种植有净水类植物，所述净水类植物包括挺水植物和沉水植物。

9.根据权利要求8所述的海绵城市水循环系统，其特征在于，所述用水结构包括用水管，所述用水管的一端伸入所述滞留塘，另一端联通有布置在所述种植带区域的喷头。

10.根据权利要求9所述的海绵城市水循环系统，其特征在于，所述用水管上设有阀门和抽水泵。