CN113187068A - 一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构，包括：下透水土工布层铺设在素土夯实层的上表面上，且该素土夯实层为盐碱层。蓄水层铺设在下透水土工布层上，且蓄水层中埋置有盲管。透水层铺设在蓄水层上，上透水土工布层铺设在透水层上，介质土层铺设在上透水土工布层上，且介质土层成下凹式构造。还包括溢流井，溢流井设置在下凹式绿地结构中，且溢流井的底部固定在素土夯实层中，盲管与溢流井连通，溢流井通过雨水管道与雨水井连通。本发明的这种下凹式绿地结构不仅能够在下雨时将周边径流汇入其中滞蓄，随后通过下渗缓排入市政雨水管道，而且具有根据径流量大小调节溢流井开口的作用，从而在降雨过大时及时排走下凹式绿地中的雨水。
Description
技术领域
本发明涉及海绵城市技术领域，尤其涉及一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
海绵城市的特点是在下雨时能够吸水、渗水、净水、蓄水，而在需要用水时由将蓄存的水利用起来，具有这种特点的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表现出良好的弹性，从而可有效地避免地表径流，减少雨水从硬化不透水路面汇集到市政管网里造成洪涝灾害。而下凹式绿地是建设海绵城市的重要组成部分，下凹式绿地是指在绿地建设时，使绿地高程低于周围地面一定的高程，以利于周边雨水径流的汇入。下凹式绿地透水性能良好，建设成本与常规绿地相近，可减少绿化用水并改善城市环境，下凹式绿地是可以对雨水进行滞蓄的绿色海绵设施，下雨时周边径流汇入其中滞蓄，过多时通过下渗缓排入市政雨水管道。
发明内容
本发明提供了一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构，这种下凹式绿地结构不仅能够在下雨时将周边径流汇入其中滞蓄，随后通过下渗缓排入市政雨水管道，而且具有根据径流量大小调节溢流井开口的作用，从而在降雨过大时及时排走下凹式绿地中的雨水。为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构，包括：素土夯实层、下透水土工布层、蓄水层、透水层、上透水土工布层、介质土层，其中：所述下透水土工布层铺设在素土夯实层的上表面上，且该素土夯实层为盐碱层。所述蓄水层铺设在下透水土工布层上，且所述蓄水层中埋置有盲管，所述盲管外壁上包裹有一层过滤层。所述透水层铺设在蓄水层上，所述上透水土工布层铺设在透水层上，所述介质土层铺设在上透水土工布层上，且介质土层成下凹式构造。还包括溢流井，所述溢流井设置在下凹式绿地结构中，且溢流井的底部固定在所述素土夯实层中，所述盲管与溢流井连通，溢流井通过雨水管道与雨水井连通。
进一步地，所述蓄水层为多级级配碎石层，其中，所述碎石的粒径在10~20nm之间，可选地，所述蓄水层的厚度为180~230mm。通过不同粒径的碎石相互搭配，既保证了蓄水层的承压能力，又确保了蓄水层的蓄水能力。
进一步地，所述透水层由粒径在5~10mm的碎石组成，可选地，所述透水层的厚度为45~70mm。透水层的作用是要使上方渗透的水分及时导入蓄水层中进行存储，当蓄水层中储水量过多时通过盲管进入溢流井中排走，避免蓄水成超负荷蓄水。
进一步地，所述下凹式绿地结构与两侧道路之间通过隔离层隔开，可选地，所述隔离层为透水土工布，其主要作用是防止两侧公路地基中的土壤随渗水进入下凹式绿地结构中，导致蓄水层、透水层堵塞。
进一步地，所述介质土层的厚度在390~450mm之间，所述介质土层的下凹深度为150~300mm。
进一步地，所述溢流井包括：井筒、截污挂篮、井盖、连接杆和浮球，其中：所述井筒埋设在下凹式绿地结构中，且井筒的底部固定在所述素土夯实层中，所述盲管和雨水管道均与井筒的侧壁连通。所述截污挂篮悬挂在井筒的上端口中。所述井盖为镂空状，其扣在井筒的上端口上，所述连接杆的上端与井盖的顶壁的下表面连接，连接杆的下端活动穿过截污挂篮后延伸至井筒的底部。所述浮球连接在连接杆的下端，且所述浮球通过连接杆悬挂井筒的下部，所述浮球的底面与井筒底面之间的垂直距离小于雨水管道的底面与井筒底面之间的垂直。
进一步地，所述截污挂篮的底面为过滤板，所述过滤板上开设有直径大于连接杆的直径的通孔，所述连接杆的下端穿过该通孔后进入延伸至井筒的底部，以便于连接杆能够在通孔中上下活动。
进一步地，所述井盖的顶壁下表面上连接有多个连接块，所述连接块上开设有插孔，所述连接杆的上端插接在该插孔中，以便于连接杆和井盖的安装与拆卸。
进一步地，所述截污挂篮的边缘处固定有竖向设置的过滤筒，所述井盖为凹槽形，其倒扣在所述过滤筒中且支撑在截污挂篮的边缘上表面上。
进一步地，所述井筒的井口与介质土层之间铺设碎石进行过渡，避免水流冲蚀井口处的土壤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的这种下凹式绿地结构通过在夯实的素土层上设置一层透水土工布层后可以有效避免素土层中的盐碱进入蓄水层中，即起到反滤作用。因为蓄水层的主要作用为在降雨时存储一定量的与水，供后续过程中介质土层上的植被吸收，如果素土层中的盐碱进入蓄水层中就容易影响植被生长。同时，通过将盲管埋设在蓄水层中又可以确保蓄水层储水饱和时及时通过盲管排入溢流井中，避免蓄水层长时间超负荷蓄水影响下凹式绿地结构的稳固性。另外，通过在透水层和介质土层之间设置一层透水土工布层，既可以防止介质土层中的土壤进入透水层中堵塞透水层，又可以使水透过进入透水层中，从而保证下凹式绿地结构正常透水。
（2）本发明设置了专用于下凹式绿地结构的溢流井结构，其特点是通过连接杆将浮球与井盖连接，而浮球则被悬挂在空中，同时通过浮球的重力使井盖自动扣在井筒上。当进入溢流井中的水较小时，与水无法接触到浮球，此时仍然保持井盖扣在井筒上的状态，当进入溢流井中的水较大时，与水需要从雨水管道排出，此时，积累到溢流井底部的积水将浮球浮起，进而将井盖顶起，即井盖自动打开使外部的与水能够更快地进入溢流井中及时排走。当进入溢流井中的水逐渐减小时，浮球逐渐落下，井盖再次自动扣在井筒上。可以看出，通过浮球和井盖之间的配合，使浮球能够以进入溢流井中雨水的大小为信号自动调节井盖的开合，进而确保下凹式绿地安全排水。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例中用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构的剖面图。
图2为实施例中溢流井的结构示意图。
图3为实施例中截污挂篮的结构示意图。
图4为实施例中溢流井在排水状态下的结构示意图。
上述图中标记分别代表：1-素土夯实层、2-下透水土工布层、3-蓄水层、4-透水层、5-上透水土工布层、6-介质土层、7-盲管、8-溢流井、9-雨水管道、10-隔离层、8.1-井筒、8.2-截污挂篮、8.3-井盖、8.4-连接杆、8.5-浮球、8.6-通孔、8.7-连接块、8.8-过滤筒。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。
参考图1，其示例了一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构，该结构主要包括：素土夯实层1、下透水土工布层2、蓄水层3、透水层4、上透水土工布层5、介质土层6，其中：
首先在建设下凹式绿地结构的盐碱地上进行土方开挖，土方开挖采用人工配合机械，并采用人工挖至设计坑底标高，避免出现超挖，扰动原状土。为保证土方开挖的顺利进行，在进行坑底排水的同时，为防止地表水的进入，在基坑开挖时，坑顶设一道排水明沟，阻断外界流水进入坑内。
土方开挖完成后进行素土层的夯实，为保证填土压实的均匀性及密实度，避免碾轮下陷，提高碾压效率，在碾压机械碾压之前，宜先用挖土机推平，预压 4~5 遍，使表面平实，完成后得到素土夯实层1。
然后进行所述溢流井8的安装，溢流井的位置可根据景观效果做适当调整。具体地，在素土夯实层1中用混凝土浇筑一基台，然后将溢流井8竖向固定在该基台上，在本实施例中，所述溢流井8采用成品塑料溢流井，溢流井井盖采用成品镂空井盖，并加设过滤截污挂篮。
然后在素土夯实层1上铺设所述下透水土工布层2，透水土工布层2尽量铺设平整，如果素土夯实层1上具有凸起物要在铺设下透水土工布层2之前及时清除。通过在夯实的素土层上设置一层透水土工布层后可以有效避免素土层中的盐碱进入蓄水层中，即起到反滤作用。因为蓄水层的主要作用为在降雨时存储一定量的与水，供后续过程中介质土层6上的植被吸收，如果素土层中的盐碱进入蓄水层中就容易影响植被生长。
所述下透水土工布层2铺设完毕后，先在素土夯实层1的两侧的槽壁（土方开挖完成后形成下凹式凹槽）上铺设一层透水土工布作为隔离层10，即在下凹式绿地结构与两侧道路之间通过隔离层10隔开，防止两侧公路地基中的土壤随渗水进入下凹式绿地结构中，导致蓄水层3、透水层4堵塞。
所述隔离层10铺设完毕后先在所述下透水土工布层2上铺设50mm厚的蓄水层3（粒径在10~20nm之间的多级级配碎石），然后铺设盲管7和雨水管道9，所述盲管7的两端分别与相邻的两个溢流井的侧壁连通，且盲管7的外壁包裹有一层过滤层（透水土工布），通过将盲管埋设在蓄水层中又可以确保蓄水层储水饱和时及时通过盲管排入溢流井中，避免蓄水层长时间超负荷蓄水影响下凹式绿地结构的稳固性。所述雨水管道9的一端与溢流井的侧壁连通，另一端留置待与就近的市政雨水井连接。完成后用粒径在10~20nm之间的多级级配碎石对于盲管7和雨水管道9周围进行填充，最终形成总厚度为230mm的蓄水层3。通过不同粒径的碎石相互搭配，既保证了蓄水层的承压能力，又确保了蓄水层的蓄水能力。
所述透水层4是由粒径在5~10mm碎石组成，其厚度为50mm。所述透水层4铺设在蓄水层3上，透水层4的作用是要使上方渗透的水分及时导入蓄水层3中进行存储，当蓄水层3中储水量过多时通过盲管7进入溢流井中排走，避免蓄水成超负荷蓄水。
所述上透水土工布层5铺设在透水层4上，所述介质土层6铺设在上透水土工布层5上，且介质土层6成下凹式构造。所述介质土层6的厚度为400mm，最后形成的所述下凹式绿地结构的沟深为250mm，所述溢流井8的井口与介质土层6之间铺设碎石，避免水流冲蚀井口处的土壤。通过在透水层4和介质土层6之间设置一层透水土工布层，既可以防止介质土6中的土壤进入透水层中堵塞透水层，又可以使水透过进入透水层4中，从而保证下凹式绿地结构正常4透水。最后在介质土层6上种植植被层，植被层可以为具有一定观赏性、耐盐碱、耐洪涝的地被灌木，新栽种的植物在缓苗时期，盐类对其威胁较大，故在植物栽植后的 2-3天，可以多施有机肥，采取薄肥勤施的方式，保持土壤肥力和合理结构。
进一步地，因为下凹式绿地结构的建设还必须考虑大降雨情况，此时如何保证雨水排放的安全是在设计下凹式绿地结构时要充分考虑的问题，因此设计溢流井是解决上述问题的有效途径，为此，本实施例通过所述图2和图3示例一种溢流井8的结构，其包括：井筒8.1、截污挂篮8.2、井盖8.3、连接杆8.4和浮球8.5，其中：
所述井筒8.1的底部固定在所述素土夯实层1中，所述盲管7和雨水管道9均与井筒8.1的侧壁下部连通。
所述截污挂篮8.2为凹槽式结构，其底面为过滤板，所述过滤板上开设有直径大于连接杆8.4的直径的通孔8.6，以便于连接杆8.4能够在通孔8.6中上下活动。在本实施例中，通孔8.6的数量为四个，其均匀分布在所述过滤板上，将这四个通孔8.6依次连接后形成正方形结构，所述截污挂篮8.2悬挂在井筒8.1的上端口中。
所述井盖8.3为镂空状，其扣在井筒8.1的上端口上，所述连接杆8.4为硬质塑料杆，既质量轻有耐腐蚀。连接杆8.4的上端与井盖8.3的顶壁的下表面连接，所述连接杆8.4的下端穿过该通孔8.6后进入延伸至井筒8.1的底部，且每个所述通孔8.6均对应一根连接杆8.4。
所述浮球8.5为四个，分别对应四根所述连接杆8.4，浮球8.5为空心塑料球，其连接在连接杆8.4的下端，且所述浮球8.5通过连接杆8.4悬挂井筒8.1的下部，所述浮球8.5的底面与井筒8.1底面之间的垂直距离小于雨水管道9的底面与井筒8.1底面之间的垂直。
这种溢流井的特点是：当进入溢流井中的水（图中箭头所示）较小时，与水无法接触到浮球，此时仍然保持井盖扣在井筒上的状态，当进入溢流井中的水较大时，与水需要从雨水管道排出，此时，积累到溢流井底部的积水将浮球浮起，进而将井盖顶起（参考图4），即井盖自动打开使外部的与水能够更快地进入溢流井中及时排走。当进入溢流井中的水逐渐减小时，浮球逐渐落下，井盖再次自动扣在井筒上。可以看出，通过浮球和井盖之间的配合，使浮球能够以进入溢流井中雨水的大小为信号自动调节井盖的开合，进而确保下凹式绿地安全排水。
继续参考图2，在另一实施例中，所述井盖8.3的顶壁下表面上连接有多个连接块8.7，所述连接块8.7上开设有插孔，所述连接杆8.4的上端插接在该插孔中，以便于连接杆8.4和井盖8.4的安装与拆卸。
继续参考图2，在另一实施例中，所述截污挂篮8.2的边缘处固定有竖向设置的塑料材质的过滤筒8.8，所述井盖8.3为凹槽形，其倒扣在所述过滤筒8.8中且支撑在截污挂篮8.2的边缘上表面上，以便于过滤被雨水冲刷至溢流井井口的树叶、树枝等杂物。
最后，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种用于海绵城市收集雨水的下凹式绿地结构，包括：
素土夯实层，所述素土夯实层为盐碱层；
下透水土工布层，所述下透水土工布层铺设在素土夯实层的上表面上；
蓄水层，所述蓄水层铺设在下透水土工布层上，且所述蓄水层中埋置有盲管，所述盲管外壁上包裹有一层过滤层；
透水层，所述透水层铺设在蓄水层上；
上透水土工布层，所述上透水土工布层铺设在透水层上；
介质土层，其铺设在上透水土工布层上，且介质土层成下凹式构造；
还包括溢流井，所述溢流井的底部固定在所述素土夯实层中，所述盲管与溢流井连通，且该溢流井通过雨水管道与雨水井连通。
2.根据权利要求1所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述蓄水层为多级级配碎石层，其中，所述碎石的粒径在10~20nm之间，优选地，所述蓄水层的厚度为180~230mm。
3.根据权利要求1所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述透水层由粒径在5~10mm的碎石组成，优选地，所述透水层的厚度为45~70mm。
4.根据权利要求1所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述下凹式绿地结构与两侧道路之间通过隔离层隔开，优选地，所述隔离层为透水土工布。
5.根据权利要求1所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述介质土层的厚度在390~450mm之间，所述介质土层的下凹深度为150~300mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述溢流井包括：
井筒，所述井筒埋设在下凹式绿地结构中，且井筒的底部固定在所述素土夯实层中，所述盲管和雨水管道均与井筒的侧壁连通；
截污挂篮，所述截污挂篮悬挂在井筒的上端口中;
井盖，所述井盖为镂空状，其扣在井筒的上端口上;
连接杆，所述连接杆的上端与井盖的顶壁的下表面连接，连接杆的下端活动穿过截污挂篮后延伸至井筒的底部；以及
浮球，所述浮球连接在连接杆的下端，且所述浮球通过连接杆悬挂井筒的下部，所述浮球的底面与井筒底面之间的垂直距离小于雨水管道的底面与井筒底面之间的垂直。
7.根据权利要求6所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述截污挂篮的底面为过滤板，所述过滤板上开设有直径大于连接杆的直径的通孔，所述连接杆的下端穿过该通孔后进入延伸至井筒的底部。
8.根据权利要求6所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述井盖的顶壁下表面上连接有多个连接块，所述连接块上开设有插孔，所述连接杆的上端插接在该插孔中。
9.根据权利要求6所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述截污挂篮的边缘处固定有竖向设置的过滤筒，所述井盖为凹槽形，其倒扣在所述过滤筒中且支撑在截污挂篮的边缘上表面上。
10.根据权利要求6所述的下凹式绿地结构，其特征在于，所述井筒的井口与介质土层之间铺设碎石。
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Cited By (2)
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