CN106906888A - 一种住宅区海绵城市设施系统 - Google Patents

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    • Y02B80/32Roof garden systems

Abstract

本发明公开了一种住宅区海绵城市设施系统,包括生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、雨落管和调蓄池;所述生态植草沟通过第一排水管与所述雨水花园连通,所述下凹式绿地通过第二排水管与所述雨水花园连通,所述雨水花园通过第三排水管与所述调蓄池连通,所述雨落管位于建筑物的外侧壁,所述雨落管的上端连通所述建筑物的屋顶,所述雨落管的下端连通所述生态植草沟或所述下凹式绿地。本发明能够将小区的屋面及地表径雨水导入住宅区自建的海绵城市设施系统进行吸收、净化以及收集,不仅缓解居住小区的排水系统及市政管网的压力,还能节约水资源,收集后的水体可直接用于道路和绿化喷洒等。

Description

一种住宅区海绵城市设施系统
技术领域
本发明属于城市雨水处理技术领域,特别是涉及一种住宅区海绵城市设施系统。
背景技术
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,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。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
目前,现有自然降水和地表水一般是排入下水管道,但是这种处理方式存在一些不足:其一,大量雨水排入下水管道后会增加城市整体的排水压力,若遇到低洼处形成积水会引发洪涝;其二,雨水排入下水管道后变成污水,不仅增加污水处理厂的处理工作量,还造成水资源的浪费;其三,地表径雨水排入下水道时会将沿路的垃圾带入,导致排水管道发生堵塞,影响排水速率;其四,下雨时,道路周边绿化带中含有的化肥和农药会随雨水进入排水管道,危害生态环境。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种住宅区海绵城市设施系统,能够将小区的屋面及地表径雨水导入住宅区自建的海绵城市设施系统进行吸收、净化以及收集,不仅缓解居住小区的排水系统及市政管网的压力,还能节约水资源,收集后的水体可直接用于道路和绿化喷洒等。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:一种住宅区海绵城市设施系统,包括生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、雨落管和调蓄池;所述生态植草沟通过第一排水管与所述雨水花园连通,所述下凹式绿地通过第二排水管与所述雨水花园连通,所述雨水花园通过第三排水管与所述调蓄池连通,所述雨落管位于建筑物的外侧壁,所述雨落管的上端连通所述建筑物的屋顶,所述雨落管的下端连通所述生态植草沟或所述下凹式绿地;
所述生态植草沟为下凹式沟槽,且从上到下依次设有第一滞水层、卵石层、第一种植土层、第一砾石层和第一素土层,所述卵石层铺设于所述第一种植土层表面的中间,所述卵石层和所述第一种植土层之间设有第一穿孔管,所述第一穿孔管的走向与所述生态植草沟的走向一致,所述第一穿孔管的起始端封闭且末端设有出水口,所述第一穿孔管的出水口与所述第一排水管连通;
所述下凹式绿地从上到下依次设有第二滞水层、第二种植土层、生物过滤层、第二砾石层和第二素土层,还包括第一溢流管和第二溢流管,所述第一溢流管与所述第二溢流管相互垂直设置,所述第一溢流管竖直设置且设有若干根,若干根所述第一溢流管沿下凹式绿地平面分布,所述第一溢流管的上端的溢水口位于所述下凹式绿地的预设最高水位处,所述第二溢流管横卧于所述第二砾石层内,所述第一溢流管的下部与所述第二溢流管连接,所述第二溢流管与第一溢流管的底端的垂直距离为50-100mm,所述第二溢流管的出水口与所述第二排水管连通;
所述雨水花园从上到下依次设有第三滞水层、覆盖层、第三种植土层、过渡层、人工填料层、第三砾石层、防渗土工膜和第三素土层,所述第三砾石层内横卧有若干根第三穿孔管,若干根第三穿孔管相互平行,每根第三穿孔管的两端皆连接有竖向的透气管,所述透气管的下端与所述第三穿孔管连接且上端高于第三滞水层的预设最高水位线,所述透气管的上端覆盖有透气防尘盖,所述第三砾石层内还横卧有所述第四排水管,所述第四排水管连接所有所述第三穿孔管,所述第四排水管的出水口与所述第三排水管连通;
所述生态植草沟沿其走向逐渐向下倾斜,且倾斜度为0.5-1.5%;所述第一种植土层的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第一滞水层,所述第一种植土层的上表面的边坡比为1:3且下凹深度为10-20mm,周边绿地与所述生态植草沟连接处的边坡比为1:4;
所述第二种植土层的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第二滞水层,所述第二种植土层的上表面的边坡比为1:5且下凹深度为90-110mm,周边绿地与所述下凹式绿地连接处的边坡比为1:6;
所述第三种植土层的上表面以及覆盖层为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第三滞水层,所述覆盖层的上表面的边坡比为1:5且下凹深度为150-250mm;周边绿地与所述雨水花园连接处的边坡比为1:6。
进一步地说,所述第一排水管、所述第二排水管和所述第三排水管上皆设有观察管。
进一步地说,所述第一穿孔管的管道上均匀分布有若干个渗水孔,在所述第一穿孔管的长度方向上相邻所述渗水孔之间的间距为1-2cm,在所述第一穿孔管的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔,所述渗水孔的孔径为1-3mm,所述第一穿孔管的管径为150-250mm;
所述第三穿孔管的管道上均匀分布有若干个所述渗水孔,在所述第三穿孔管的长度方向上相邻所述渗水孔之间的间距为100-200mm,在所述第三穿孔管的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔;
所述第一穿孔管和所述第三穿孔管皆外包有一透水土工布。
进一步地说,所述第一溢流管的溢水口的上方固定有一截污盖,在平面上所述截污盖遮盖所述溢水口。所述截污盖为篦式截污盖。
进一步地说,所述第一种植土层和所述第二种植土层的侧面和底面皆包覆有所述透水土工布;
所述过渡层为2-3层叠加的透水土工布层;所述防渗土工膜由无纺布层和塑料膜相互叠合而成且所述无纺布层位于所述塑料膜的上方。
进一步地说,所述透水土工布为300g/m2土工布。
进一步地说,所述第一穿孔管和所述第三穿孔管皆为UPVC(硬聚氯乙烯管)穿孔管、PPR(三型聚丙烯管)穿孔管、双螺纹渗管或双壁波纹管。
进一步地说,所述第一种植土层、所述第二种植土层和所述第三种植土层分别种植耐水植物,种植密度为20-30株/m2。所述耐水植物如芒草、花叶芦竹、狼尾草、旱伞草或美人蕉,但不限于此。
进一步地说,所述调蓄池的出水口外接河道、道路及绿化喷淋系统或市政管网。
本发明的有益效果至少具有以下几点:
一、本发明包括生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、雨落管和调蓄池,能够将小区屋面及地表径雨水导入生态植草沟、下凹式绿地和雨水花园,经过吸收、净化后汇集到调蓄池,不仅缓解居住小区的排水系统的压力,还能节约水资源,收集后的水体可直接用于道路和绿化喷洒等;
二、本发明生态植草沟和下凹式绿地可分别通过排水管与雨水花园连通,雨水经过两次净化后可直接用于道路和绿化喷洒等,节约水资源;
三、本发明第一穿孔管和第三穿孔管上皆均匀分布有若干个渗水孔,不仅保证水体的渗透率,避免生态植草沟和雨水花园内发生较严重的积水现象,而且第一穿孔管和第三穿孔管外包有一透水土工布,能够截留水体中的细沙、小石料等颗粒物质,保证从第一穿孔管和第三穿孔管流出的水体可直接用于道路和绿化喷洒等;
四、本发明第一种植土层和第二种植土层的侧面和底面皆包覆有透水土工布,当水体对种植土层冲刷时,能够保护种植土层的侧面及底面不受外力作用而破坏,防止种植土层下降变形;
五、本发明第一溢流管的溢水口的上方皆固定有一截污盖,该截污盖在平面上能够遮盖溢水口,该设计不仅保证高于溢流口的水体能够及时从第一溢流管排出,还能阻挡水体中的杂物,禁止进入第一溢流管中,保证进入第一溢流管中的水体的洁净度,也可防止第一溢流管和第二溢流管发生阻塞;
六、本发明第一穿孔管和第三穿孔管皆为UPVC穿孔管、PPR穿孔管、双螺纹渗管或双壁波纹管,具有良好的抗冲击、抗拉伸强度、密封性好等优点,能够保证第一穿孔管和第三穿孔管的使用性能,延长生态植草沟和雨水花园的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的整体平面示意图;
图2是本发明生态植草沟的剖面结构示意图;
图3是本发明下凹式绿地的剖面结构示意图;
图4是本发明雨水花园的剖面结构示意图;
图5是本发明第一穿孔管的平面示意图;
附图中各部分标记如下:
生态植草沟1、下凹式绿地2、雨水花园3、雨落管4、调蓄池5、第一排水管6、第二排水管7、第三排水管8、建筑物9、观察管10、第一滞水层11、卵石层12、第一种植土层13、第一砾石层14、第一素土层15、第一穿孔管16、渗水孔161、第一种植土层的上表面的边坡比17、周边绿地18、周边绿地与生态植草沟连接处的边坡比19、截污盖20、第二滞水层21、第二种植土层22、生物过滤层23、第二砾石层24、第二素土层25、第一溢流管26、第二溢流管27、第二种植土层的上表面的边坡比28、周边绿地与下凹式绿地连接处的边坡比29、第三滞水层30、覆盖层31、第三种植土层32、过渡层33、人工填料层34、第三砾石层35、防渗土工膜36、第三素土层37、第三穿孔管38、透气管39、第四排水管40、覆盖层的上表面的边坡比41、周边绿地与雨水花园连接处的边坡比42、透水土工布43和第二溢流管与第一溢流管的底端的垂直距离H。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例:一种住宅区海绵城市设施系统,如图1-5所示,包括生态植草沟1、下凹式绿地2、雨水花园3、雨落管4和调蓄池5;所述生态植草沟1通过第一排水管6与所述雨水花园3连通,所述下凹式绿地2通过第二排水管7与所述雨水花园3连通,所述雨水花园3通过第三排水管8与所述调蓄池5连通,所述雨落管4位于建筑物9的外侧壁,所述雨落管4的上端连通所述建筑物9的屋顶,所述雨落管4的下端连通所述生态植草沟1或所述下凹式绿地2;
所述生态植草1沟为下凹式沟槽,且从上到下依次设有第一滞水层11、卵石层12、第一种植土层13、第一砾石层14和第一素土层15,所述卵石层12铺设于所述第一种植土层13表面的中间,所述卵石层12和所述第一种植土层13之间设有第一穿孔管16,所述第一穿孔管16的走向与所述生态植草沟的走向一致,所述第一穿孔管16的起始端封闭且末端设有出水口,所述第一穿孔管16的出水口与所述第一排水管6连通;
所述下凹式绿地2从上到下依次设有第二滞水层21、第二种植土层22、生物过滤层23、第二砾石层24和第二素土层25,还包括第一溢流管26和第二溢流管27,所述第一溢流管26与所述第二溢流管27相互垂直设置,所述第一溢流管26竖直设置且设有若干根,若干根所述第一溢流管26沿下凹式绿地平面分布,所述第一溢流管26的上端的溢水口位于所述下凹式绿地2的预设最高水位处,所述第二溢流管27横卧于所述第二砾石层24内,所述第一溢流管26的下部与所述第二溢流管27连接,所述第二溢流管与第一溢流管的底端的垂直距离H为50-100mm,所述第二溢流管27的出水口与所述第二排水管7连通;
所述雨水花园3从上到下依次设有第三滞水层30、覆盖层31、第三种植土层32、过渡层33、人工填料层34、第三砾石层35、防渗土工膜36和第三素土层37,所述第三砾石层35内横卧有若干根第三穿孔管38,若干根第三穿孔管相互平行,每根第三穿孔管的两端皆连接有竖向的透气管39,所述透气管39的下端与所述第三穿孔管38连接且上端高于第三滞水层的预设最高水位线,所述透气管39的上端覆盖有透气防尘盖,所述第三砾石层35内还横卧有所述第四排水管40,所述第四排水管40连接所有所述第三穿孔管38,所述第四排水管40的出水口与所述第三排水管8连通;
所述生态植草沟1沿其走向逐渐向下倾斜,且倾斜度为0.5-1.5%;所述第一种植土层13的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第一滞水层11,所述第一种植土层的上表面的边坡比17为1:3且下凹深度为10-20mm,周边绿地18与所述生态植草沟1连接处的边坡比19为1:4;
所述第二种植土层22的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第二滞水层21,所述第二种植土层的上表面的边坡比28为1:5且下凹深度为90-110mm,周边绿地与所述下凹式绿地连接处的边坡比29为1:6;
所述第三种植土层32的上表面以及覆盖层为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第三滞水层30,所述覆盖层的上表面的边坡比41为1:5且下凹深度为150-250mm;周边绿地与所述雨水花园连接处的边坡比42为1:6。
所述第一排水管6、所述第二排水管7和所述第三排水管8上皆设有观察管10。
所述第一穿孔管16的管道上均匀分布有若干个渗水孔161,在所述第一穿孔管的长度方向上相邻所述渗水孔161之间的间距为1-2cm,在所述第一穿孔管16的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔,所述渗水孔161的孔径为1-3mm,所述第一穿孔管16的管径为150-250mm;
所述第三穿孔管38的管道上均匀分布有若干个所述渗水孔161,在所述第三穿孔管38的长度方向上相邻所述渗水孔之间的间距为100-200mm,在所述第三穿孔管38的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔;
所述第一穿孔管16和所述第三穿孔管38皆外包有一透水土工布43。
所述第一溢流管26的溢水口的上方固定有一截污盖20,在平面上所述截污盖20遮盖所述溢水口。所述截污盖为篦式截污盖。
所述第一种植土层13和所述第二种植土层22的侧面和底面皆包覆有所述透水土工布43;
所述过渡层33为2-3层叠加的透水土工布层;所述防渗土工膜36由无纺布层和塑料膜相互叠合而成且所述无纺布层位于所述塑料膜的上方,所述塑料膜为PE膜、PP膜、PVC膜或PP膜等。
所述透水土工布43为300g/m2土工布。
所述第一穿孔管16和所述第三穿孔管38皆为UPVC穿孔管、PPR穿孔管、双螺纹渗管或双壁波纹管。
所述第一种植土层13、所述第二种植土层22和所述第三种植土层32分别种植耐水植物,种植密度为20-30株/m2。所述耐水植物如芒草、花叶芦竹、狼尾草、旱伞草或美人蕉,但不限于此。
所述调蓄池5的出水口外接河道、道路及绿化喷淋系统或市政管网。
本发明的工作原理如下:本发明包括生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、雨落管和调蓄池,能够将小区屋面及地表径雨水导入生态植草沟、下凹式绿地和雨水花园,经过吸收、净化后汇集到调蓄池,不仅缓解居住小区的排水系统的压力,还能节约水资源,收集后的水体可直接用于道路和绿化喷洒等;
生态植草沟和下凹式绿地可分别通过排水管与雨水花园连通,雨水经过两次净化后可直接用于道路和绿化喷洒等,节约水资源;
第一穿孔管和第三穿孔管上皆均匀分布有若干个渗水孔,不仅保证水体的渗透率,避免生态植草沟和雨水花园内发生较严重的积水现象,而且第一穿孔管和第三穿孔管外包有一透水土工布,能够截留水体中的细沙、小石料等颗粒物质,保证从第一穿孔管和第三穿孔管流出的水体可直接用于道路和绿化喷洒等;
第一种植土层和第二种植土层的侧面和底面皆包覆有透水土工布,当水体对种植土层冲刷时,能够保护种植土层的侧面及底面不受外力作用而破坏,防止种植土层下降变形;
第一溢流管的溢水口的上方皆固定有一截污盖,该截污盖在平面上能够遮盖溢水口,该设计不仅保证高于溢流口的水体能够及时从第一溢流管排出,还能阻挡水体中的杂物,禁止进入第一溢流管中,保证进入第一溢流管中的水体的洁净度,也可防止第一溢流管和第二溢流管发生阻塞;
第一穿孔管和第三穿孔管皆为UPVC穿孔管、PPR穿孔管、双螺纹渗管或双壁波纹管,具有良好的抗冲击、抗拉伸强度、密封性好等优点,能够保证第一穿孔管和第三穿孔管的使用性能,延长生态植草沟和雨水花园的使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:包括生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、雨落管和调蓄池;所述生态植草沟通过第一排水管与所述雨水花园连通,所述下凹式绿地通过第二排水管与所述雨水花园连通,所述雨水花园通过第三排水管与所述调蓄池连通,所述雨落管位于建筑物的外侧壁,所述雨落管的上端连通所述建筑物的屋顶,所述雨落管的下端连通所述生态植草沟或所述下凹式绿地;
所述生态植草沟为下凹式沟槽,且从上到下依次设有第一滞水层、卵石层、第一种植土层、第一砾石层和第一素土层,所述卵石层铺设于所述第一种植土层表面的中间,所述卵石层和所述第一种植土层之间设有第一穿孔管,所述第一穿孔管的走向与所述生态植草沟的走向一致,所述第一穿孔管的起始端封闭且末端设有出水口,所述第一穿孔管的出水口与所述第一排水管连通;
所述下凹式绿地从上到下依次设有第二滞水层、第二种植土层、生物过滤层、第二砾石层和第二素土层,还包括第一溢流管和第二溢流管,所述第一溢流管与所述第二溢流管相互垂直设置,所述第一溢流管竖直设置且设有若干根,若干根所述第一溢流管沿下凹式绿地平面分布,所述第一溢流管的上端的溢水口位于所述下凹式绿地的预设最高水位处,所述第二溢流管横卧于所述第二砾石层内,所述第一溢流管的下部与所述第二溢流管连接,所述第二溢流管与第一溢流管的底端的垂直距离为50-100mm,所述第二溢流管的出水口与所述第二排水管连通;
所述雨水花园从上到下依次设有第三滞水层、覆盖层、第三种植土层、过渡层、人工填料层、第三砾石层、防渗土工膜和第三素土层,所述第三砾石层内横卧有若干根第三穿孔管,若干根第三穿孔管相互平行,每根第三穿孔管的两端皆连接有竖向的透气管,所述透气管的下端与所述第三穿孔管连接且上端高于第三滞水层的预设最高水位线,所述透气管的上端覆盖有透气防尘盖,所述第三砾石层内还横卧有所述第四排水管,所述第四排水管连接所有所述第三穿孔管,所述第四排水管的出水口与所述第三排水管连通;
所述生态植草沟沿其走向逐渐向下倾斜,且倾斜度为0.5-1.5%;所述第一种植土层的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第一滞水层,所述第一种植土层的上表面的边坡比为1:3且下凹深度为10-20mm,周边绿地与所述生态植草沟连接处的边坡比为1:4;
所述第二种植土层的上表面为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第二滞水层,所述第二种植土层的上表面的边坡比为1:5且下凹深度为90-110mm,周边绿地与所述下凹式绿地连接处的边坡比为1:6;
所述第三种植土层的上表面以及覆盖层为下凹式结构且下凹所形成的下凹空间构成所述第三滞水层,所述覆盖层的上表面的边坡比为1:5且下凹深度为150-250mm;周边绿地与所述雨水花园连接处的边坡比为1:6。
2.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一排水管、所述第二排水管和所述第三排水管上皆设有观察管。
3.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一穿孔管的管道上均匀分布有若干个渗水孔,在所述第一穿孔管的长度方向上相邻所述渗水孔之间的间距为1-2cm,在所述第一穿孔管的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔,所述渗水孔的孔径为1-3mm,所述第一穿孔管的管径为150-250mm;
所述第三穿孔管的管道上均匀分布有若干个所述渗水孔,在所述第三穿孔管的长度方向上相邻所述渗水孔之间的间距为100-200mm,在所述第三穿孔管的圆周方向上均匀分布有6个所述渗水孔;
所述第一穿孔管和所述第三穿孔管皆外包有一透水土工布。
4.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一溢流管的溢水口的上方固定有一截污盖,在平面上所述截污盖遮盖所述溢水口。
5.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一种植土层和所述第二种植土层的侧面和底面皆包覆有所述透水土工布;
所述过渡层为2-3层叠加的透水土工布层;所述防渗土工膜由无纺布层和塑料膜相互叠合而成且所述无纺布层位于所述塑料膜的上方。
6.根据权利要求3所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述透水土工布为300g/m2土工布。
7.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一穿孔管和所述第三穿孔管皆为UPVC穿孔管、PPR穿孔管、双螺纹渗管或双壁波纹管。
8.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述第一种植土层、所述第二种植土层和所述第三种植土层分别种植耐水植物,种植密度为20-30株/m2
9.根据权利要求1所述的一种住宅区海绵城市设施系统,其特征在于:所述调蓄池的出水口外接河道、道路及绿化喷淋系统或市政管网。
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