CN108930306A - 一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统 - Google Patents

一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种适用于喀斯特地貌的，集防雨水流失，蓄水，净化，回用于一体的多功能下凹式绿地，在不下渗的基础上充分回收利用水资源。绿地系统包括防渗下凹式绿地铺装结构和雨水回用装置。防渗下凹式绿地铺装结构从上到下依次包括绿植层，种植土层，石英砂层，粗砾石层，细砾石层，膨润土防水毯和防渗土工布。雨水回用装置包括取水容器，抽气管，出水管，细孔陶瓷块，密封盖和取器装。利用防渗下凹式绿地铺装结构进行雨水的净化及防渗，利用雨水回用装置进行雨水的收集及回用。本发明不但能结合喀斯特特殊的地质地貌条件，有效地防止了雨水流失；同时可设有简易的雨水回用装置，结构简单，操作方便，便于雨水的回用。

Description

一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统
技术领域
本发明涉及一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，用于喀斯特地貌特征下的径流控制。
背景技术
中国喀斯特地貌分布之广泛，类型之多，为世界所罕见，主要集中在云贵高原和四川西南部。在中国，作为喀斯特地貌发育的物质基础──碳酸盐类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布，但以桂、黔和滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地，碳酸盐岩石分布的面积也较广。喀斯特地区地下石林溶洞密布，地下水系发达且水位很高，地表异常缺水和多洪灾，且地表地下水转化频繁，地下水易遭污染而难于治理，碳酸盐岩的富钙性决定了土壤贫瘠，土壤层很薄而地表渗透性强使地表保水性能差，在山地和丘陵地形下易产生水土流失。
与此同时，城市化的发展，使得城市水资源缺乏问题严重。而且我国处于喀斯特地貌的城镇较多，针对这种典型的地质条件，如果让雨水不再下渗并且能够就地回用，可在一定程度上实现水资源的优化配置。下凹式绿地表面高程低于路面，且具有一定厚度的土层覆盖,可汇集路面径流，因而具有较大的蓄水能力，可补充用水，但是在喀斯特这种特殊地貌的条件下，要保证在用下凹式绿地回水利用的同时降雨不下渗形成地下径流，加速溶洞的形成，是值得关注的问题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于喀斯特地貌的，集防雨水流失，蓄水，净化，回用于一体的多功能下凹式绿地系统，在不下渗的基础上充分回收利用水资源。
技术方案：一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，包括防渗下凹式绿地铺装结构和雨水回用装置。防渗下凹式绿地铺装结构从上到下依次包括绿植层、种植土层、石英砂层、粗砾石层、细砾石层、膨润土防水毯和防渗土工布。雨水回用装置包括取水容器、抽气管、出水管、细孔陶瓷块、密封盖和取器装置。
所述绿植层的厚度由绿植本身的高度决定，根据喀斯特地貌的特点，绿植选用抗旱易生长的植物。
所述种植土层的厚度为50-100mm，视当地情况而定。
所述石英砂层厚度为30mm，渗透系数为0.02-0.04m/s。
所述粗砾石层厚度为30mm，渗透系数为0.05-0.07m/s。
所述细砾石层厚度为30mm，渗透系数为0.03-0.05m/s。
所述膨润土防水毯为钠基膨润土防水毯，厚度为3mm，可对任何漏水点通过膨润土的吸水膨胀性质自行修补愈合，不会因异物穿透或戳破而破坏防水体系。
所述下凹式绿地装置最外侧皆包裹有防渗土工布，防渗土工布厚度为2mm，规格为400g/㎡。
绿地下凹深度是下凹式绿地设计过程中的一个主要控制参数，也是决定绿地需水量的关键因素之一，由于植物所能承受的耐淹时间有限，所以不能盲目的决定绿地下凹深度，一般说来，绿地下凹深度应控制在5cm到20cm的范围内，能够有助于整个下凹式雨水再利用系统的运行。
绿地面积也是下凹式绿地设计过程中的一个主要控制参数，也是决定绿地需水量的关键因素之一，足够大的绿化覆盖面能够最大限度的保持相对均匀的绿地分布，即集雨硬化面大的地段周围绿地分布面积也应该比较大，绿地面积应因地制宜，满足集水要求。
所述取水容器设在下凹式绿地装置的中间，总高度0.5m-0.7m，高度方向上部分1/3长度的外表面由PVC材料制成，下部分由细孔陶瓷块组成，上下部分构成宽度一致的整体。此取水容器的容积为0.03m3-0.05m3，具体情况，因地制宜。
所述抽气管和出水管均由橡胶材料制成，为橡胶软管。分别置于取水容器内部两侧，其上分别设有关气阀一，关气阀二。抽气管连接真空泵，出水管下端邻接细孔陶瓷块，上端出口处可连取水装置，如桶，管等。
所述细孔陶瓷块由细孔陶瓷组成，占取水容器总长度的2/3，延伸到膨润土防水毯顶部。
所述密封盖可供抽气管和出水管穿过，其尺寸正好盖住取水容器顶部。
所述取水容器由固定在取水容器PVC管外部的三根捆绑铁丝和套在密封盖外的套头铁丝，和把手组成。
上述铁丝厚度为5mm，捆绑铁丝上端外延成弯钩状，外延长度为10cm。
上述把手套在弯钩端，材质为PVC。
所述真空泵为便携式真空泵，采用蓄电池进行供电。
本发明专利的有益效果如下：
一：本发明结合喀斯特特殊的地质地貌条件，有效地防止了雨水流失，充分利用下凹式绿地的蓄水效应收集雨水，通过石英砂层、砾石层简单的叠加，对进入土体的水分层净化，提高下凹式绿地的净化能力。
二：本发明利用膨润土防水毯遇水膨胀的性能，对任何漏水点通过膨润土法自行修补愈合，使得不会因异物穿透或戳破而破坏防水体系，作为第一层防渗层。利用防渗土工布作为第二防渗层，两层防渗层共同作用，很好地避免了雨水下渗，补充地下水。
三：本发明设有简易的雨水回用装置，结构简单，操作方便，真空泵可根据不同的土壤水分控制负压，关气阀一和关气阀二密闭性良好，可优化抽滤效果。且设有简易取器装置，便于雨水回收装置的安装和更换。
附图说明
图1是本发明实施例结构的纵向剖面示意图；
图2是本发明实施例的取器装置结构示意图；
图中标记的含义：绿植层1、种植土层2、石英砂层3、粗砾石层4、细砾石层5、膨润土防水毯6、防渗土工布7、雨水回用装置8、取水容器9、抽气管10、出水管11、细孔陶瓷块12、密封盖13、关气阀一14、关气阀二15、捆绑铁丝16、套头铁丝17、把手18。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，下凹式绿地铺装结构从上到下依次设有绿植层1、种植土层2、石英砂层3、粗砾石层4、细砾石层5、膨润土防水毯6、防渗土工布7。绿植层1绿植为种植的水生植物，可选择耐旱，净化效果好，适用于喀斯特特殊地貌的植物。绿植种植在种植土层2上，跟绿植搭配选择适合绿植生长的土质进行填充，种植土层2，种植土层2厚度为50-100mm，下铺设厚度为30mm、渗透系数为0.02-0.04m/s的石英砂层3，进行初步过滤净化，接着铺设厚度均为30mm的粗砾石层4和细砾石层5，进行进一步的净化，粗砾石层渗透系数为0.05-0.07m/s，细砾石层厚度为30mm，渗透系数为0.03-0.05m/s。由于喀斯特地貌地下土层孔隙较多，故采用有吸水膨胀效应的钠基膨润土防护毯6，对任何漏水点进行自行修补愈合，厚度为3mm，作为第一防渗层。为防止雨水下渗，抬高喀斯特地貌的地下水位，接着在下凹式绿地结构的最后一层布设防渗土工布7，作为第二防渗层，下凹式绿地装置最外侧皆包裹有防渗土工布7，防渗土工布7厚度为2mm，规格为400g/㎡。至此，整个下凹式绿地结构就完成了防止雨水流失，蓄水，净化的功能。在下凹式绿地结构的中间位置，布设雨水收集器装置8，具体见图2。
如图2所示，雨水回用装置8由取水器9、抽气管10、出水管11、细孔陶瓷块12、密封盖13、关气阀一14、关气阀二15、捆绑铁丝16、套头铁丝17、把手18组成。本例中取水器9为取水管，高度设置成50cm，具体情况因地制宜，上部分1/3长度的外表面由PVC材料制成，下部分由细孔陶瓷块组成，上下部分构成宽度一致的整体。抽气管10、出水管11分别布置在取水器9的内部两侧，抽气管10下端比出水管11短10cm，且均为软质胶管，不遗漏气，出水管11下端紧邻细孔陶瓷块上表面。细孔陶瓷块12长10cm，其下端紧邻膨润土防水毯6上表面。密封盖13可供抽气管和出水管穿过，其尺寸正好盖住取水装置顶部。关气阀一14、关气阀二15分别安置在抽气管10、出水管11的上端出口处。抽气管10连接真空泵，出水管11上端出口处可连取水装置，如桶，管等。三根捆绑铁丝16均匀固定在取水器PVC管外部，底部勾住PVC管，防止脱落，上端外延10cm，做成弯钩状。套头铁丝17套在密封盖13外侧，与捆绑钢丝交接处进行焊接。把手18套在捆绑铁丝的弯钩处，方便拿取。
为了更好地理解本发明，下面对该带有雨水回用装置的操作方法进行简要说明：
将抽气管10的关气阀一14打开，出水管11的关气阀15关闭，并将便携式真空泵16与抽气管10的接口连接，抽空取样管内气体，直至控制面板上负压的示数达到预设阈值(一般设定25InHg，土壤水分越少，负压要越大)，关闭抽气管10的关气阀一14，移走真空泵16，此时，取水管3内保持负压状态；取水时间取决于土壤干燥程度的不同，喀斯特地貌地表土体较干燥，故所需时间较长。
取水时，抽气管10的关气阀一14打开，出水管11的关气阀15也打开，将便携式真空泵16与抽气管10连接，将出水管11的出水口插入收集雨水的容器中，使用真空泵16向取水器9内鼓气，当气压达到一定程度时，雨水会自动流至收集容器。

Claims (6)

1.一种适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：包括防渗下凹式绿地铺装结构和雨水回用装置；防渗下凹式绿地铺装结构从上到下依次包括绿植层、种植土层、石英砂层、粗砾石层、细砾石层、膨润土防水毯和防渗土工布；雨水回用装置包括取水容器、抽气管、出水管、细孔陶瓷块、密封盖和取器装置。
2.如权利要求1所述的适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：所述种植土层的厚度为50-100mm；所述石英砂层厚度为30mm，渗透系数为0.02-0.04m/s；所述粗砾石层厚度为30mm，渗透系数为0.05-0.07m/s；所述细砾石层厚度为30mm，渗透系数为0.03-0.05m/s；所述膨润土防水毯为钠基膨润土防水毯，厚度为3mm。
3.如权利要求1所述的适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：所述下凹式绿地装置最外侧皆包裹有防渗土工布，防渗土工布厚度为2mm，规格为400g/㎡。
4.如权利要求1所述的适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：绿地下凹深度为5cm到20cm。
5.如权利要求1所述的适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：所述取水容器设在下凹式绿地装置的中间，总高度0.5m-0.7m，高度方向上部分1/3长度的外表面由PVC材料制成，下部分由细孔陶瓷块组成，上下部分构成宽度一致的整体；此取水容器的容积为0.03m³-0.05 m³；所述细孔陶瓷块由细孔陶瓷组成，占取水容器总长度的2/3，延伸到膨润土防水毯顶部。
6.如权利要求1所述的适用于喀斯特地貌的下凹式绿地系统，其特征在于：所述密封盖可供抽气管和出水管穿过，其尺寸正好盖住取水装置容器顶部。
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