CN112391997A - 一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，包括陆域缓冲带区域和滨水植物带区域；陆域缓冲带区域包括滨河步道、植物缓冲带、渗水设施、储水设施、排水设施、输水设施；滨河步道为透水铺装，渗水设施包括渗井、渗透盲管，储水设施包括储水室、平衡透气管，排水设施，输送设施包括竖井、水泵；滨水植物带区域包括生态堤岸、生态湿地；生态堤岸包括生态框、钢筋混凝土基础、护岸底板墙、碎石反滤体、护岸绿化，生态湿地包括仿木桩、挺水植物、浮水植物、沉水植物。本发明可以用于城市河道的海绵建设，实现地块的低影响开发，同时体现了海绵元素的“渗、滞、蓄、净、用、排”理念，提升了河道堤岸的多样性。
Description
技术领域
本发明属于河岸堤岸设施技术领域，具体涉及一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构。
背景技术
传统的城市堤岸系统多为钢筋混凝土或者浆砌块石等硬质结构，其功能不仅单一，而且阻断了水体和土壤交换的渠道，动植物不容易栖息，对河道的生态系统造成了破坏。
现阶段护岸除了自身的防汛安全保障功能，其生态景观和亲水需求等功能也日趋受到重视。在这种新形势下，城市河道的建设和整治不仅关系到城市面貌的提升，更是彰显城市文明的重要手段，体现了以人为本的城市精神，是落实生态文明、城市治理城市更新、海绵城市建设等发展的重要载体。
海绵城市建设的理念为海绵理念的“渗、滞、蓄、净、用、排”，传统的河道堤岸往往隔绝水和土之间的交换，当降雨量较大时，由于河道两侧硬质护岸的阻挡，土体空间无法作为储水介质，失去弹性，造成河槽内的洪峰流量过大，城市防洪压力增加。并且城市河道紧邻道路或者人员聚集的地区，降雨时往往产生大量的面源污染。城市建设中，传统的做法是将排水孔直接布设在堤岸上，大量有害物质进入水体，造成水质的下降，严重时产生黑臭现象，影响居民生活和城市形象。
因此针对以上问题，探究一种结合生态性、景观性、环保性的多功能为一体的生态河道堤岸结构。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构。
本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，包括陆域缓冲带区域和滨水植物带区域；
所述陆域缓冲带区域包括滨河步道、植物缓冲带、渗水设施、储水设施、排水设施、输水设施；所述滨河步道为透水铺装且临近滨水植物带区域，所述植物缓冲带临近陆域侧；所述渗水设施包括渗井、渗透盲管，多个所述渗井分布于植物缓冲带内，所述渗透盲管埋设于植物缓冲带内，并与渗井连接；所述储水设施包括储水室、平衡透气管，所述储水室由多个储水单元连接构成，并埋设于地下，所述平衡透气管与储水室的顶部连接，并延伸至地面；所述排水设施包括第一排水管、第二排水管，所述第一排水管连接渗井的侧面下部和储水室的顶部，所述第二排水管的一端与渗井的侧面中上部连接，另一端延伸至滨水植物带区域的生态湿地处；所述输送设施包括竖井、水泵，所述竖井设置于储水室内且上端与滨水植物带区域的护岸绿化对应，所述水泵安装于竖井内的底部；
所述滨水植物带区域包括生态堤岸、生态湿地；所述生态堤岸包括生态框、钢筋混凝土基础、护岸底板墙、碎石反滤体、护岸绿化，多个生态框整体的下方设有钢筋混凝土基础来支撑，钢筋混凝土基础的临水侧设有护岸底板墙，多个生态框整体的背水侧设有碎石反滤体，所述碎石反滤体的上方种植护岸绿化；所述生态湿地包括仿木桩、挺水植物、浮水植物、沉水植物，多个所述仿木桩设置于护岸底板墙的临水侧，并埋设于河道内，多个仿木桩和护岸底板墙之间的土层顶面构成位于河道水体内的湿地平台，所述湿地平台上种植挺水植物和浮水植物，河道底部种植沉水植物。
进一步地，所述植物缓冲带内沿走向设有沟槽，所述沟槽内从下至上依次设有碎石层、第一种植土层，沟槽的内壁、碎石层和第一种植土层之间均设置第一反滤土工布。
更进一步地，多个所述渗井分布于沟槽内，每个渗井包括井体、透水井盖、底板、拦污筐，所述井体的下部周侧和底板的下方铺设第一碎石垫层，井体周侧的第一碎石垫层上面依次铺设有填料层、第二种植土层，第一碎石垫层和填料层之间、填料层和第二种植土层之间均设有第二反滤土工布，所述透水井盖上方铺设有卵石层且卵石层的顶面相对地面局部下凹，所述底板上开设有多个孔，所述拦污筐设置在井体内；所述渗透盲管埋设于沟槽内的碎石层中，并与井体的侧面连接。
进一步地，所述储水室的下方设有透水砂浆基础垫层。
进一步地，所述第二排水管的另一端处安装有逆止阀。
进一步地，所述生态框为外立面板呈波浪型的框体，多个生态框成排组装，并层叠布置，每个生态框内填充碎石，碎石上覆种植土，并种植绿化。
进一步地，所述护岸底板墙和钢筋混凝土基础的下方设有素砼垫层。
进一步地，所述碎石反滤体和土层之间设有第三反滤土工布，所述碎石反滤体的上方设有第三种植土层和固土网垫。
进一步地，多个所述仿木桩的背水侧和土层之间设有第四反滤土工布。
进一步地，所述河道底部设有潜水回流装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、生态框内填多孔碎石介质利于水土交换，生态框上可以种植绿化，形成优美的植物条带，景观效果极佳，可以作为鱼类、水禽类、爬行类等小型动物的栖息场所，生态框的外立面板呈波浪型，造型优美，与水波纹相得益彰，且曲面设计可用于通航河道，具有一定的消浪作用，生态框拼装方便，易于施工，可解决现状护岸改造与远期景观规划、近期按照规划蓝线实施无法统一的问题，避免废弃工程；
2、设置渗水设施、储水设施、排水设施、输水设施，提高了雨水的利用率，减少了洪峰流量；
3、植物缓冲带、生态堤岸、生态湿地可以有效地净化水质，减少水体的氮磷总量；
4、堤岸在建设工程中可以实现低影响开发，同时堤岸系统整体稳定，可以实现防汛任务。
附图说明
图1为本发明的全断面示意图。
图2为本发明中的植物缓冲带的平面布置示意图。
图3为图2中A-A的断面示意图。
图4为图2中B-B的断面示意图。
图5为本发明中的生态框组装和层叠的结构示意图。
图中部件标号如下：
1滨河步道
2植物缓冲带
3碎石层
4第一反滤土工布
5第一种植土层
6井体
7透水井盖
8底板
9拦污筐
10渗透盲管
11第一碎石垫层
12填料层
13第二种植土层
14第二反滤土工布
15卵石层
16储水室
17平衡透气管
18透水砂浆基础垫层
19第一排水管
20第二排水管
21逆止阀
22竖井
23水泵
24生态框
25钢筋混凝土基础
26护岸底板墙
27素砼垫层
28碎石反滤体
29第三反滤土工布
30固土网垫
31护岸绿化
32仿木桩
33挺水植物
34浮水植物
35第四反滤土工布
36沉水植物
37潜水回流装置。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。
参见图1，一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，包括陆域缓冲带区域和滨水植物带区域。
参见图1，所述陆域缓冲带区域包括滨河步道1、植物缓冲带2、渗水设施、储水设施、排水设施、输水设施，具体说明见下文。
所述滨河步道1临近滨水植物带区域，滨河步道1为透水铺装，雨水可以通过下渗进入周围的土壤内，超额的雨水可以通过滨水植物带区域的护岸绿化31下方的碎石反滤体28进入河道水体内，不产生地表径流。
所述植物缓冲带2临近陆域侧，陆域侧携带面源污染的水流进入植物缓冲带2内后下渗，实现初雨的初次过滤净化。参见图2和图3，植物缓冲带2内沿走向设有沟槽，用于收集雨水，所述沟槽内从下至上依次设有碎石层3、第一种植土层5，沟槽的内壁、碎石层3和第一种植土层5之间均设置第一反滤土工布4。
所述渗水设施包括渗井、渗透盲管10。参见图2和图3，多个所述渗井沿走向分布于植物缓冲带2的沟槽内，每个渗井包括井体6、透水井盖7、底板8、拦污筐9，所述拦污筐9设置在井体6内，用于过滤水中杂质，所述底板8上开设有多个孔。井体6的下部周侧和底板8的下方铺设第一碎石垫层11，井体6周侧的第一碎石垫层11上面依次铺设有填料层12、第二种植土层13，第一碎石垫层11和填料层12之间、填料层12和第二种植土层13之间均设置第二反滤土工布14，渗井的透水井盖7上方铺设有卵石层15，卵石层15的顶面相对地面局部下凹。所述渗透盲管10埋设于沟槽内的碎石层3中，并与渗井的井体6侧面连接，渗透盲管10用于收集雨水，并将雨水汇入到渗井中。
所述储水设施包括储水室16、平衡透气管17。所述储水室16由多个储水单元连接构成，储水室16埋设于地下且主要设置于滨河步道1下方的土层中，储水室16的下方设有透水砂浆基础垫层18，透水砂浆基础垫层18用于在保证不影响水体下渗的前提下，保证储水室16结构的稳定性。所述平衡透气管17的一端与储水室16的顶部连接，另一端延伸至地面，平衡透气管17用于排出储水室16内的空气，使得储水室16内的空间得到充分利用，平衡透气管17宜沿竖向设置。
所述排水设施包括第一排水管19、第二排水管20。所述第一排水管19的一端与渗井的侧面下部连接，另一端与储水室16的顶部连接，当雨量较少时，雨水透过渗井下渗到周围土体内，当雨量较大、汇水流量较多时，雨水通过第一排水管19排入储水室16。所述第二排水管20的一端与渗井的侧面中上部连接，另一端延伸至滨水植物带区域的护岸底板墙26背水侧的第二碎石垫层中，并与滨水植物带区域的生态湿地对应，当汛期雨量过大时，超额的雨水通过第二排水管20排到生态湿地进行二次净化过滤，再流入河道。为防止河道在设计高水位时发生倒灌情况，第二排水管20的另一端处安装有逆止阀21，保证第二排水管20单向排水。
所述输送设施包括竖井22、水泵23。所述竖井22设置于储水室16内且底部与储水室16连通，竖井22的上端与滨水植物带区域的位于斜坡上的护岸绿化31对应，宜设置在斜坡的顶部处。所述水泵23安装于竖井22内的底部，当旱季时，可以通过水泵23将水流从竖井22中提升至地面进行绿化灌溉使用，当汛期来临时，可以通过水泵23将储水室16内的水体从竖井22中排出。
参见图1，所述滨水植物带区域包括生态堤岸、生态湿地，具体说明见下文。
所述生态堤岸包括生态框24、钢筋混凝土基础25、护岸底板墙26、碎石反滤体28、护岸绿化31。参见图5，所述生态框24为外立面板呈波浪型的框体，多个生态框24成排组装，并层叠布置，每个生态框24内填充碎石，碎石上覆种植土，并种植绿化。多个生态框24整体的下方设有钢筋混凝土基础25来支撑，钢筋混凝土基础25的临水侧设有护岸底板墙26，护岸底板墙26和钢筋混凝土基础25的下方设有素砼垫层27。多个生态框24整体的背水侧设有碎石反滤体28，所述碎石反滤体28和土层之间设有第三反滤土工布29，在保证水土交换的同时，增强护岸的透水性，有效地降低水中的N、P等元素，避免墙体土体流失。碎石反滤体28的上方设有第三种植土层和固土网垫30，并种植护岸绿化31，固土网垫30用于避免水位波动影响护岸绿化31种植。
所述生态湿地包括仿木桩32、挺水植物33、浮水植物34、植沉水植物36。多个所述仿木桩32设置于护岸底板墙26的临水侧，并埋设于河道内，多个仿木桩32和护岸底板墙26之间的土层顶面构成位于河道水体内的湿地平台，所述湿地平台上种植挺水植物33和浮水植物34，用于二次净化宣泄的超量雨水，同时也具有美化河道的作用。多个仿木桩32的背水侧和土层之间设有第四反滤土工布35，避免水土流失。河道底部种植沉水植物36，河道底部还设置潜水回流装置37，进一步对堤岸后方的渗水进行原位净化。
本发明解决了传统的城市堤岸结构多为钢筋混凝土或者浆砌块石等硬质结构的问题，同时考虑了滨河地带的面源污染等问题，构建了可以自净能力的河道系统，同时设置储水设施，提高了雨水的利用率，减少了洪峰流量，实现低影响开发。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
Claims (10)
1.一种用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，包括陆域缓冲带区域和滨水植物带区域；
所述陆域缓冲带区域包括滨河步道、植物缓冲带、渗水设施、储水设施、排水设施、输水设施；
所述滨河步道为透水铺装且临近滨水植物带区域，所述植物缓冲带临近陆域侧；所述渗水设施包括渗井、渗透盲管，多个所述渗井分布于植物缓冲带内，所述渗透盲管埋设于植物缓冲带内，并与渗井连接；所述储水设施包括储水室、平衡透气管，所述储水室由多个储水单元连接构成，并埋设于地下，所述平衡透气管与储水室的顶部连接，并延伸至地面；所述排水设施包括第一排水管、第二排水管，所述第一排水管连接渗井的侧面下部和储水室的顶部，所述第二排水管的一端与渗井的侧面中上部连接，另一端延伸至滨水植物带区域的生态湿地处；所述输送设施包括竖井、水泵，所述竖井设置于储水室内且上端与滨水植物带区域的护岸绿化对应，所述水泵安装于竖井内的底部；
所述滨水植物带区域包括生态堤岸、生态湿地；
所述生态堤岸包括生态框、钢筋混凝土基础、护岸底板墙、碎石反滤体、护岸绿化，多个生态框整体的下方设有钢筋混凝土基础来支撑，钢筋混凝土基础的临水侧设有护岸底板墙，多个生态框整体的背水侧设有碎石反滤体，所述碎石反滤体的上方种植护岸绿化；所述生态湿地包括仿木桩、挺水植物、浮水植物、沉水植物，多个所述仿木桩设置于护岸底板墙的临水侧，并埋设于河道内，多个仿木桩和护岸底板墙之间的土层顶面构成位于河道水体内的湿地平台，所述湿地平台上种植挺水植物和浮水植物，河道底部种植沉水植物。
2.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述植物缓冲带内沿走向设有沟槽，所述沟槽内从下至上依次设有碎石层、第一种植土层，沟槽的内壁、碎石层和第一种植土层之间均设置第一反滤土工布。
3.根据权利要求2所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，多个所述渗井分布于沟槽内，每个渗井包括井体、透水井盖、底板、拦污筐，所述井体的下部周侧和底板的下方铺设第一碎石垫层，井体周侧的第一碎石垫层上面依次铺设有填料层、第二种植土层，第一碎石垫层和填料层之间、填料层和第二种植土层之间均设有第二反滤土工布，所述透水井盖上方铺设有卵石层且卵石层的顶面相对地面局部下凹，所述底板上开设有多个孔，所述拦污筐设置在井体内；所述渗透盲管埋设于沟槽内的碎石层中，并与井体的侧面连接。
4.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述储水室的下方设有透水砂浆基础垫层。
5.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述第二排水管的另一端处安装有逆止阀。
6.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述生态框为外立面板呈波浪型的框体，多个生态框成排组装，并层叠布置，每个生态框内填充碎石，碎石上覆种植土，并种植绿化。
7.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述护岸底板墙和钢筋混凝土基础的下方设有素砼垫层。
8.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述碎石反滤体和土层之间设有第三反滤土工布，所述碎石反滤体的上方设有第三种植土层和固土网垫。
9.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，多个所述仿木桩的背水侧和土层之间设有第四反滤土工布。
10.根据权利要求1所述的用于海绵城市建设的生态河道堤岸结构，其特征在于，所述河道底部设有潜水回流装置。
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