CN110468947B - 生态树池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态树池，包括：种植区、蓄水区和水质净化区；水质净化区靠近蓄水区的一侧的下端设置有透水孔；蓄水区包括第一蓄水层和第二蓄水层，第一蓄水层和第二蓄水层的顶端均设置有第一透水砖，第一蓄水层和第二蓄水层的上端均设置有溢流口；第一蓄水层上的溢流口与市政管网连通，第二蓄水层靠近种植区的一侧设置有透水槽；种植区自上而下依次包括第三透水砖、种植土层和砾石补水层；第三透水砖的透水系数小于第一透水砖的透水系数；砾石补水层与蓄水区通过透水槽连接。通过上述方式，本发明能够提高雨水中污染物的过滤及净化效率，对净化后的雨水进行适量收集循环利用，提高径流雨水资源化利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种生态树池，特别是涉及一种水质净化效果好、雨水调蓄高效的生态树池。
背景技术
随着城市化进程加快，不透水地面急剧增加，截断了雨水的原有入渗通道，使降雨入渗量大大减小，雨洪峰值增加，汇流时间缩短，从而引起城市暴雨天气时街道洪水泛流及地下水储量减少，由此产生了严重的城市水土流失和排洪问题。同时，雨水冲刷地面而产生的径流污染，也给城市的污水处理加大了处理难度，冲刷地面后的初期雨水若直接排放进自然水体，会严重污染水资源环境。
雨水是一种宝贵的水资源，除初期雨水外，其受污染程度较轻，经处理后可作为城市的绿化、冲刷道路等杂用水源。目前城市所拥有的成熟的雨水利用技术有三种，分别是屋顶雨水收集，城市路面雨水利用，城市绿地、花坛和园林的雨水利用。
城市大街小巷的行道树树池，就是一种可以提高道路表面排水设施综合排水能力的构筑物。改进道路旁绿化带内的树池，通过土壤渗滤过滤，利用树池将径流雨水净化，同时发挥其积蓄调节能力，是解决降雨引发的污染及内涝问题的一种有效途径。
树池在增加绿化面积和提高生态效益的同时也存在一些问题，现有的树池结构仅仅通过混凝土和砖将树木围砌起来进行保护，其保护性低，且不利于树木生长，而且大多数树池只是单纯的解决了种植树木、缓解径流的问题，不能彻底解决净化雨水径流的技术难题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供生态树池，能够大幅度提高雨水中污染物的过滤及净化效率，对净化后的雨水进行适量收集循环利用，提高径流雨水资源化利用率。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种生态树池，包括：种植区、位于所述种植区外侧的蓄水区和位于所述蓄水区外侧的水质净化区；
所述水质净化区靠近所述蓄水区的一侧的下端设置有透水孔；
所述蓄水区包括第一蓄水层和第二蓄水层，所述第一蓄水层位于所述第二蓄水层的上方，所述第一蓄水层的顶端设置有第一透水砖，所述第二蓄水层的顶端设置有第二透水砖，所述第一蓄水层和第二蓄水层的上端均设置有溢流口；所述第一蓄水层上的溢流口与市政管网连通，第二蓄水层的溢流口与雨水回用管道连通，所述第二蓄水层靠近所述种植区的一侧设置有透水槽；所述种植区自上而下依次包括第三透水砖、种植土层和砾石补水层；所述第三透水砖的透水系数小于所述第一透水砖的透水系数；所述种植土层的材质为种植土；所述砾石补水层的材质为砾石，所述砾石补水层与所述蓄水区通过所述透水槽连接。
优选的，所述蓄水区的宽度小于所述水质净化区的宽度。
优选的，所述水质净化区自上而下包括雨水篦、生物炭层、陶粒层和砾石层，所述生物炭层的材质为生物炭，所述陶粒层的材质为陶粒，所述砾石层的材质为砾石。
优选的，所述雨水篦中栅栏之间的间隔距离为2mm～5mm。
优选的，所述水质净化区还包括第一砂石层，所述第一砂石层位于所述雨水篦和生物炭层之间；所述第一砂石层的材质为砂石，所述第二砂石层的厚度为30mm～50mm。
优选的，所述水质净化区中各层之间通过透水土工布隔离。
优选的，所述透水槽的表面包覆有透水土工布。
优选的，所述种植区还包括第二砂石层，所述第二砂石层位于所述第三透水砖和种植土层之间；所述第二砂石层的材质为砂石，所述第二砂石层的厚度为30mm～50mm。
优选的，所述种植区还包括吸水引流棒，所述吸水引流棒的一端位于所述种植土层，所述吸水引流棒的另一端位于所述砾石补水层。
优选的，所述吸水引流棒的材质为聚丙烯腈系吸水纤维。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
(1)提供了一种生态树池，大颗粒污染物及垃圾、落叶等均被提前截留、分解，避免了大颗粒物质堵塞下级滤料，延长生态树池的使用寿命。
(2)利用水质净化区中填料的净化效果，大幅度提高雨水中污染物的过滤及净化效率，保证污染物更好的去除效果。通过蓄水区对净化后的雨水进行适量收集循环利用，避免了初期弃流，提高径流雨水资源化利用率。
(3)将雨水高效净化与利用有机结合，在保证有效补充树池植物所需水分的同时，有很强的调蓄能力。
(4)结构简单、占地面积小、低养护景观持久，雨水过滤净化能力强等优点。且适用范围广，可适用于城市道路、小区人行道、公园道路等区域。
附图说明
图1是本发明生态树池的示意图。
附图标记说明：
水质净化区1、雨水篦11、第一砂石层12、生物炭层13、陶粒层14、砾石层15、透水孔16；
蓄水区2、第一蓄水层21、第二蓄水层22、第一透水砖23、第一溢流口24、透水槽25、第二透水砖26、第二溢流口27；
种植区3、第三透水砖31、第二砂石层32、种植土层33、砾石补水层34、吸水引流棒35。
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。
参阅附图，一种生态树池，包括：种植区3、位于种植区3外侧的蓄水区2和位于蓄水区2外侧的水质净化区1。蓄水区2的宽度小于水质净化区1的宽度，确保雨水是经过水质净化区1的充分净化后才在蓄水区2中蓄积的。
水质净化区1在生态树池的最外侧，宽度为300mm～400mm，自上而下分别是雨水篦11、第一砂石层12、生物炭层13、陶粒层14和砾石层15。
雨水篦11中栅栏之间的间隔距离为2mm～5mm，需要定期清理其杂物。雨水篦11用于拦截随雨水冲刷的杂物，防止其进入下部净化区堵塞填料，影响雨水净化效果。
第一砂石层12的厚度为30mm～50mm，填料为砂石。第一砂石层12的厚度过薄则积水容易冲刷掉砂石，导致积水不经过直接到达下部净化区，降低净化效率。
生物炭层13厚度为150mm～200mm，填料为生物炭，粒径为在2mm～4mm，该层的主要作用是有效去除氮磷等营养元素。生物炭具有较大的孔隙度和高度羧酸酯化和芳香化结构，能够减少无机氮磷等营养元素的淋溶，可以吸附水中的营养元素，并调节pH值。
陶粒层14厚度为200mm～300mm，填料为陶粒，粒径为5mm～20mm。陶粒具有表面坚硬、内部多微孔、孔隙率高等特点，能够很好地发挥吸附、过滤、净化雨水的效果，另外陶粒层14处于厌氧环境中，可有效去除流经该层的雨水中氮。
砾石层15厚度300mm～400mm，填料为砾石，砾石直径20mm～30mm，砾石不仅具有吸附、截留等物理处理功能，同时可在砾石表面形成生物膜，实现对有机污染物的生物去除。
水质净化区1靠近蓄水区2的一侧的下端设置有透水孔16，具体的为在砾石层15下部靠近蓄水区2有透水孔16，透水孔16直径为10mm～15mm。当水进入水质净化区1自上而下得到净化后，通过砾石层15下方的透水孔16进入蓄水区2，保证雨水的有效利用。水质净化区1中各层之间通过透水土工布隔离，防止层间错位。水质净化区1与蓄水区2采用PP塑料板分隔。水质净化区1可以通过雨水篦11接收树池周边径流雨水，实现径流雨水的雨水收集、净化、蓄存。
蓄水区2位于水质净化区1与种植区3中间，用于蓄积净化后的雨水及补充种植区3水分，蓄水区2的宽度为80mm～100mm。蓄水区2分上下两层，包括第一蓄水层21和第二蓄水层22，第一蓄水层21位于第二蓄水层22的上方。
蓄水层最上部为第一透水砖23，第一透水砖23的铺设厚度为30mm～50mm，可以使少部分雨水进入蓄水区2上层，在雨量十分大时，缓解水质净化区1的压力。第一蓄水层21的上端设置有第一溢流口24，第二蓄水层22的上端设置有第二溢流口27，第一蓄水层21上的第一溢流口24与市政管网连通，直接接入市政管网，在雨量较大时，未经净化的雨水通过该第一蓄水层21上的第一溢流口24直接进入市政管网，减少对整个系统的冲击。第二蓄水层上的第二溢流口27与雨水回用管道连通，溢流雨水可收集回用。
雨水在水质净化区1的净化后通过透水孔16进入第二蓄水层22，第二蓄水层22靠近种植区3的一侧设置有透水槽25，透水槽25上均匀分布有直径为10mm～15mm透水小孔，水槽的表面包覆有透水土工布，保证经水质净化区1净化后的雨水顺利进入砾石补水层34，且有一定程度的再净化效果。
第一蓄水层21和第二蓄水层22之间通过第二透水砖26分隔，第二透水砖26的铺设厚度为30mm～50mm，第一蓄水层21和第二蓄水层22之间的第二透水砖26可对蓄水区2上层的雨水进行再次过滤净化，从而进入蓄水区2下层利用。
当雨量较大，水质净化区1净化后的雨水在第二蓄水层22蓄积过多时，雨水可通过第二蓄水层22上的第二溢流口27进入回用通道，一方面实现雨水的资源化、合理化和最大化利用，另一方面防止雨水蓄积过多影响种植区3植物生长。
种植区3位于整个生态树池结构的中心，种植区3自上而下依次包括第三透水砖31、第二砂石层32、种植土层33、砾石补水层34。
第三透水砖31的铺设厚度为30mm～50mm，第三透水砖31的透水系数小于第一透水砖23的透水系数，保证大部分雨水不会直接通过第三透水砖31进入植物种植区3，过多未净化的雨水进入种植区3可能会对树木的生长造成影响。
第二砂石层32的厚度为30mm～50mm，第二砂石层32的材质为砂石，用于保护下部种植土层33，且有一定的过滤净化效果。
种植土层33的厚度为300mm～500mm，种植土层33的材质为种植土。种植土层33的渗水孔径小，当种植土层33的厚度过薄，积水的过滤效果较差，且难以满足植被层的植物生长需要，容易造成植物根系破坏下层结构。
砾石补水层34厚度为300mm～400mm，砾石补水层34的材质为砾石。第二蓄水层22的水通过透水槽25进入砾石补水层34，在上部种植土层33缺水时，通过吸水引流棒35补充其水分，保证植物生长所需水分。
吸水引流棒35的一端位于种植土层33，吸水引流棒35的另一端位于砾石补水层34。吸水引流棒35错落设置，即吸水引流棒35的高度不一致，吸水引流棒35的位置相互错落。吸水引流棒35采用聚丙烯腈系吸水纤维，吸附能力强，可有效吸收砾石补水层34中的水分补充种植土层33，保证植物生长。
实际运用过程中，雨水通过雨水篦11、第一砂石层12下渗，进入生物炭层13、陶粒层14和砾石层15过滤净化，通过透水孔16进入第二蓄水层22，再通过透水槽25进入砾石补水层34，在第二蓄水层22和砾石补水层34蓄积。当种植土层33水分不足时，净化后的雨水经过吸水引流棒35补充种植土层33水分，保证植物生长所需水分。当雨量较大而导致蓄水层下部水量蓄积过多时，可通过第二蓄水层22的第二溢流口27进入其他回用渠道再利用。
雨量过大时，部分雨水通过第一透水砖23直接进入第一蓄水层21，在蓄积到一定深度时直接通过第一蓄水层21的第一溢流口24进入市政管网，部分雨水可通过第二透水砖26再次过滤净化后进入第二蓄水层22进行利用。另外第二蓄水层22水位提高时可通过第二透水砖26渗透到第一蓄水层21，水位再增加，通过第一蓄水层21的第一溢流口24进入市政管网。
以上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或等效流程变换，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 (8)
1.一种生态树池，其特征在于，包括：种植区、位于所述种植区外侧的蓄水区和位于所述蓄水区外侧的水质净化区；所述水质净化区靠近所述蓄水区的一侧的下端设置有透水孔；
所述蓄水区包括第一蓄水层和第二蓄水层，所述第一蓄水层位于所述第二蓄水层的上方，所述第一蓄水层的顶端设置有第一透水砖，所述第二蓄水层的顶端设置有第二透水砖，所述第一蓄水层和第二蓄水层的上端均设置有溢流口；所述第一蓄水层上的溢流口与市政管网连通，第二蓄水层的溢流口与雨水回用管道连通，所述第二蓄水层靠近所述种植区的一侧设置有透水槽；
所述种植区自上而下依次包括第三透水砖、种植土层和砾石补水层；所述第三透水砖的透水系数小于所述第一透水砖的透水系数；所述种植土层的材质为种植土；所述砾石补水层的材质为砾石，所述砾石补水层与所述蓄水区通过所述透水槽连接；
所述蓄水区的宽度小于所述水质净化区的宽度；
所述水质净化区自上而下包括雨水篦、生物炭层、陶粒层和砾石层，所述生物炭层的材质为生物炭，所述陶粒层的材质为陶粒，所述砾石层的材质为砾石。
2.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述雨水篦中栅栏之间的间隔距离为2mm~5mm。
3.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述水质净化区还包括第一砂石层，所述第一砂石层位于所述雨水篦和生物炭层之间；所述第一砂石层的材质为砂石，所述第一砂石层的厚度为30mm~50mm。
4.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述水质净化区中各层之间通过透水土工布隔离。
5.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述透水槽的表面包覆有透水土工布。
6.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述种植区还包括第二砂石层，所述第二砂石层位于所述第三透水砖和种植土层之间；所述第二砂石层的材质为砂石，所述第二砂石层的厚度为30mm~50mm。
7.根据权利要求1所述的生态树池，其特征在于：所述种植区还包括吸水引流棒，所述吸水引流棒的一端位于所述种植土层，所述吸水引流棒的另一端位于所述砾石补水层。
8.根据权利要求7所述的生态树池，其特征在于：所述吸水引流棒的材质为聚丙烯腈系吸水纤维。
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