CN107409814B - 一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛 - Google Patents

一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛，其设置在建筑外墙一侧，包括植被区、花坛基层以及花坛压实土壤层，所述花坛基层包括自上而下铺设的植被栽培层、中间碎石层和储水层，所述植被栽培层与所述中间碎石层通过可渗透型土工布隔离；所述高位雨水花坛还包括溢流管，所述溢流管贯穿于花坛植被区和花坛基层，分别与上部排水管道、底部排水管道垂直相通，溢流管与花坛外壁平行，垂直于地面。本发明提供一种规范实用的雨水花坛，能有效解决雨水资源化利用问题，具有当代绿色建筑要求的节水、节能、节地等优点。

Description

一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛
技术领域
本发明涉及基于海绵城市理念的排水工程领域，特别涉及一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛。
背景技术
我国水资源呈整体丰富，人均占有量少的特点。很多地区存在水量不足或水质型缺水的局面。雨水在降落、汇集过程中携带大量地表污染物，严重污染河流。同时，雨水是一种非传统水资源，雨水入渗能涵养地下水源，雨水回用能弥补部分水资源不足状况，又能减少河流的面源污染。
自《海绵城市建设技术指南》发布以来，国内掀起了海绵城市建设热潮。海绵城市建设终极目标为雨洪管理，其综合控制目标包括雨水总量控制、雨水资源化利用、雨水污染控制和峰值削减，而目标的实现依赖于低影响开发技术的落实。
高位花坛是小区常见的绿化措施，随着低影响开发技术的发展，高位花坛也被用于雨水的储存过滤等。目前，存在一些高位雨水花坛的做法，有花坛的表象，缺高位雨水花坛内涵，存在众多问题，如屋面雨水冲击导致花坛泥土流失同时影响花坛周边环境，花坛储水时间久淹死植被，花坛储水未能减轻面源污染等问题。
因此，需要一种规范实用的雨水花坛，将高位花坛和屋面雨水结合，有效解决雨水资源化利用问题，实现绿色建筑的一种用于海绵城市的高位雨水花坛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛，其设置在建筑外墙一侧，包括：植被区、花坛基层以及花坛压实土壤层；其中，所述花坛基层包括自上而下铺设的植被栽培层、中间碎石层和储水层，所述植被栽培层与所述中间碎石层通过可渗透型土工布隔离。
所述高位雨水花坛还包括溢流管，所述溢流管贯穿于花坛植被区和三个基层，一端与花坛表面空气接触，高出栽培土不小于200mm，另一端延伸至花坛压实土壤层；所述溢流管分别与上部排水管道、底部排水管道垂直相通，溢流管与花坛外壁平行，垂直于地面。
所述植被栽培层主要由植被栽培土构成，植被栽培土的最小入渗速率为12cm/h，植被栽培土可根据植被所需营养元素的不同选取不同的栽培土，优选地，所述植被栽培土选用堆肥等有机肥料，厚度不小于600mm。
所述中间碎石层，厚度不小于100mm，具有雨水过滤净化作用；优选地，中间碎石层主要由级配6.3mm-12.6mm的碎石层构成。
所述储水层主要由碎石层构成，厚度不小于300mm，具有雨水过滤净化的作用；优选地，所述储水层主要由19mm左右的碎石层构成。
所述储水层内部还敷设有穿孔排水管，用于收集雨水外排；优选地，穿孔排水管道底部距花坛底部30mm，所述穿孔排水管采用渗透型土工布包裹，用于防止排水管孔眼堵塞。
所述上部排水管位于花坛内部，一端与溢流管相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；优选地，所述上部排水管为坡度不小于 0.02的排水管道。
所述底部排水管预埋于花坛压实土壤层，一端与延伸至花坛压实土壤层的溢流管相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；优选地，所述底部排水管为坡度不小于0.005的排水管道。
所述高位雨水花坛包括两侧外壁和底部，其均为混凝土墙，采用防水处理，外壁两侧高出溢流管不小于100mm，其中一侧外壁与建筑外墙连接，该侧的外壁还设有雨落管，在雨落管周围铺设有鹅卵石，并用钢丝网固定，用于消除屋面雨水冲刷能量。
本发明的有益效果是：
(1)能储存一定雨水，对错峰削峰具有一定作用，对区域年径流总量控制率目标具有贡献。
(2)对雨水具有净化作用，能有效削减面源污染悬浮物(SS)，对区域年径流污染控制率目标具有贡献；同时，污染削减无需外在能量输入，雨水处理过程节能环保。
(3)将高位花坛与屋面雨水结合，能有效浇灌花坛植被，节约绿化浇洒用水，达到雨水资源化利用目标；同时，本发明具有当代绿色建筑要求的节水、节能、节地等优点。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出本发明的高位雨水花坛剖面图；
图2示意性示出本发明的高位雨水花坛平面图。
附图标记：1、雨落管；2、鹅卵石；3、钢丝网；4、可渗透型土工布；5、穿孔管排水管；6、底部排水管；7、上部排水管；8、溢流管；9、混凝土墙。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
本发明提供一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛，其设置在建筑外墙一侧，包括：植被区、花坛基层以及花坛压实土壤层；所述花坛基层包括自上而下铺设的植被栽培层、中间碎石层和储水层，所述植被栽培层与所述中间碎石层通过可渗透型土工布隔离。
所述高位雨水花坛还包括溢流管8，所述溢流管8贯穿于花坛植被区和三个基层，一端与花坛表面空气接触，高出栽培土不小于200mm，另一端延伸至花坛压实土壤层；所述溢流管8分别与上部排水管道7、底部排水管道6垂直相通，溢流管8与花坛外壁平行，垂直于地面。
所述植被栽培层主要由植被栽培土构成，厚度不小于600mm；植被栽培土的最小入渗速率为12cm/h，植被栽培土可根据植被所需营养元素的不同选取不同的栽培土，优选地，所述植被栽培土选用堆肥等有机肥料。
所述中间碎石层，厚度不小于100mm，具有雨水过滤净化作用；优选地，中间碎石层主要由级配6.3mm-12.6mm的碎石层构成。
所述储水层主要由碎石层构成，厚度不小于300mm，具有雨水过滤净化的作用；优选地，所述储水层主要由19mm左右的碎石层构成。
所述储水层内部敷设有穿孔排水管5，用于收集雨水外排；优选地，所述穿孔排水管道底部距花坛基层底部30mm，所述穿孔排水管5采用渗透型土工布4包裹，用于防止排水管孔眼堵塞。
所述溢流管8，作为花坛表面储水空间，贯穿于花坛植被区和三个基层，一端与花坛表面空气接触，高出栽培土不小于200mm，雨水花坛外壁另一端延伸至花坛底部的土壤；所述溢流管8分别与上部排水管道7、底部排水管道6垂直相通，优选地，溢流管8与花坛外壁平行，垂直于地面，选用PVC溢流管DN100；所述上部排水管7位于花坛基层内部，一端与溢流管8相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；优选地，所述上部排水管7为坡度不小于0.02的排水管道。所述底部排水管 6预埋于花坛压实土壤层中，一端与延伸至花坛压实土壤层的溢流管8相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；优选地，所述底部排水管6为坡度不小于0.005的排水管道。
所述高位雨水花坛两侧外壁和底部采用混凝土墙9包裹，所述混凝土墙采用防水处理，两侧外壁高出溢流管8不小于100mm，其中一侧外壁与建筑外墙连接，该侧的外壁还设有雨落管1，在雨落管1周围铺设有鹅卵石2，并用钢丝网3固定，用于消除屋面雨水冲刷能量。
图1为高位雨水花坛剖面示意图，图2为高位雨水花坛平面示意图。
如图1，图2所示，屋面雨水通过雨落管1进入高位雨水花坛，经过鹅卵石2的消能作用，流向四周或往下渗透。植被栽培层的栽培土吸收一定水分，在自身含水率饱和后雨水往下渗，透过渗透型土工布4，经中间碎石层和储水层碎石的过滤拦截作用，雨水得到净化。随着雨水的下渗，当雨水在储存层的水位高于穿孔排水管5时，雨水通过孔眼汇集于穿孔排水管5内，最终通过坡度不小于0.005底部排水管道6的排出，排出去向可根据需要回用或直接排入市政管网。
当雨量较大，超过高位雨水花坛的渗透能力时，雨水在花坛表面积聚；当积聚深度高于溢流管8时，产生溢流，确保高位雨水花坛的过量漫流，雨水溢流后仍然优先经过坡度0.005的底部排水管道6排出。
当雨量继续增大，坡度0.005底部排水管道6仍不能及时排出时，则通过上部排水管道7排出。
与现有技术相比，本发明解决的技术问题如下：
1)解决屋面雨水排至地面，影响周边通行安全问题；
2)解决屋面直接排至管网，造成水资源浪费问题；
3)解决屋面雨水水质净化问题；
4)解决屋面雨水与高位花坛衔接问题；
5)解决高位雨水花坛徒有其表，设计不合理问题。
本发明符合海绵城市低影响开发的建设理念，与周围环境紧密结合，是符合时代发展的低影响开发技术，对缓解区域水资源、水环境、水安全及水生态具有一定作用，具体作用是：能储存一定雨水，对错峰削峰具有一定作用，对区域年径流总量控制率目标具有贡献；对雨水具有净化作用，能有效削减面源污染悬浮物(SS)，对区域年径流污染控制率目标具有贡献；同时，污染削减无需外在能量输入，雨水处理过程节能环保；将高位花坛与屋面雨水结合，能有效浇灌花坛植被，节约绿化浇洒用水，达到雨水资源化利用目标。同时，本发明具有当代绿色建筑要求的节水、节能、节地等优点。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种用于海绵城市雨水储蓄、净化的高位雨水花坛，其设置在建筑外墙一侧，其特征在于：包括植被区、花坛基层以及花坛压实土壤层，所述花坛基层包括自上而下铺设的植被栽培层、中间碎石层和储水层，所述植被栽培层与所述中间碎石层通过可渗透型土工布隔离；
所述高位雨水花坛两侧外壁和底部采用混凝土墙包裹，所述混凝土墙采用防水处理，两侧外壁高出溢流管不小于100mm，其中一侧外壁与建筑外墙连接；
所述高位雨水花坛还包括溢流管，所述溢流管贯穿于花坛植被区和花坛基层，一端与花坛表面空气接触，高出栽培土≥200mm，另一端延伸至花坛压实土壤层；
所述溢流管分别与上部排水管道、底部排水管道垂直相通，溢流管与花坛外壁平行，垂直于地面，所述储水层内部敷设有穿孔排水管，所述穿孔排水管道底部距花坛基层底部30mm，所述穿孔排水管采用渗透型土工布包裹；
其中，所述上部排水管位于花坛内部，一端与溢流管相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；所述上部排水管为坡度≥0.02的排水管道，
所述底部排水管预埋于花坛压实土壤层，一端与延伸至花坛压实土壤层的溢流管相连通，另一端延伸至花坛外部，用于将雨水排出；所述底部排水管为坡度≥0.005的排水管道。
2.根据权利要求1所述的高位雨水花坛，其特征在于，所述植被栽培层由植被栽培土构成，厚度≥600mm；所述中间碎石层由碎石构成，厚度≥100mm；所述储水层由碎石构成，厚度≥300mm。
3.根据权利要求1所述的高位雨水花坛，其特征在于，所述高位雨水花坛包括两侧外壁和底部，其均为混凝土墙，采用防水处理，外壁两侧高出溢流管≥100mm，其中一侧外壁与建筑外墙连接，该侧的外壁还设有雨落管，在雨落管周围铺设有鹅卵石，并用钢丝网固定。
4.根据权利要求1所述的高位雨水花坛，其特征在于，所述植被栽培层的植被栽培土的最小入渗速率为12cm/h，选用堆肥有机肥料。
5.根据权利要求1所述的高位雨水花坛，其特征在于，所述中间碎石层由级配6.3mm-12.6mm的碎石层构成。
6.根据权利要求1所述的高位雨水花坛，其特征在于，所述储水层由19mm的碎石层构成。
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