CN113818534B - 用于海绵城市道路的生物滞留设施 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于海绵城市道路的生物滞留设施,包括:下沉式绿化带,其设置于机动车道和辅道之间,其标高低于机动车道和辅道的标高,其自下至上依次为原状土层、第一砾石层、透水土工布、石英砂蓄水层、种植土层和树皮覆盖层;地下雨水管线,埋设于下沉式绿化带、辅道和人行道下,下沉式绿化带下的地下雨水管线位于第一砾石层中;雨水井,若干雨水井设置于下沉式绿化带中,各雨水井均与地下雨水管线连通。通过雨水井和地下雨水管线组成上下连通的便于雨水流通的雨水通道。下沉式绿化带分层设置,能够避免雨水冲刷以及下沉等问题。对城市道路下沉式绿化改造,实现对雨水的滞流、渗透、净化、蓄留,尤其加强对罕见强降雨天气下洪涝灾害的预防。

Description

用于海绵城市道路的生物滞留设施
技术领域
本发明属于城市道路领域,具体涉及一种适用于海绵城市道路的复杂型生物滞留设施。
背景技术
海绵城市是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”。以蓄留、分流、渗透、净化的源头控制理念解决传统雨水管理技术所带来的问题,有效减轻城市化对水循环过程带来的负面影响,营造出舒适宜人的水景观城市。其中,生物滞留设施是海绵城市建设应用最为广泛的设施之一,分为简易型和复杂型。复杂型生物滞留设施结构可防止周围原土侵入,当其应用在道路上时,可保护下沉式绿化周围路基不被破坏,提高道路及生物滞流设施使用年限。复杂型生物滞留设施通常的结构为畜水层-覆盖层-种植土层-透水层和排水层,利用自然环境,实现雨水径流的削减和雨水水质的净化。
然而,现有技术中,雨水在经过道路后,常会携带油污、杂质、泥沙、垃圾等,在生物滞留设施处积累,影响道路下沉式绿化植被的生长。雨水若不进行过滤处理,直接流入雨水井,对雨水井造成油污淤积和水质污染,不仅降低雨水井使用年限,而且威胁周围生态健康。生物滞流设施的反复清淤和维修,加大道路管理成本,不符合可持续发展理念。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于海绵城市道路的生物滞留设施,以解决或者克服现有技术中存在的至少一项技术问题。
本申请提供一种用于海绵城市道路的生物滞留设施,包括:
下沉式绿化带,其设置于机动车道和辅道之间,且所述下沉式绿化标高低于所述机动车道和所述辅道的标高,所述下沉式绿化带自下至上依次为原状土层、第一砾石层、透水土工布、石英砂蓄水层、种植土层和树皮覆盖层;
地下雨水管线,埋设于下沉式绿化带、辅道和人行道下,所述下沉式绿化带下的地下雨水管线位于所述第一砾石层中;
雨水井,若干所述雨水井设置于所述下沉式绿化带中,各雨水井均与所述地下雨水管线连通。
进一步地,所述下沉式绿化带的两侧均设置有道路侧石,所述道路侧石沿着所述下沉式绿化带的长度方向延伸设置,所述道路侧石上每间隔第一预设距离设置有一开口。
进一步地,所述地下雨水管线包括:
第一纵向雨水管,其设置于所述下沉式绿化带下,所述第一纵向雨水管的长度方向与所述下沉式绿化带的长度方向一致;
第一横向排水管,若干所述第一横向排水管与所述第一纵向雨水管垂直,各相邻所述第一横向排水管在所述第一纵向雨水管的长度方向上间隔第二预设距离,且各所述第一横向排水管与所述第一纵向雨水管连通;
第二纵向雨水管,其设置于所述辅道下,所述第二纵向雨水管的长度方向与所述辅道的长度方向一致;
第二横向排水管,各所述第二横向排水管设置于所述辅道下,各相邻所述第二横向排水管间隔第三预设距离设置,且各所述第二横向排水管均与所述第二纵向雨水管垂直设置,且各所述第二横向排水管与所述第二纵向雨水管连通;
第三纵向雨水管,其设置于所述人行道下,所述第三纵向雨水管的长度方向与所述人行道的长度方向一致;
第三横向排水管,各所述第三横向排水管设置于所述人行道下,各相邻所述第三横向排水管间隔第四预设距离设置,且各所述第三横向排水管均与所述第三纵向雨水管垂直设置,且各所述第三横向排水管与所述第三纵向雨水管连通。
其中,各所述第一横向排水管均与各所述第二横向排水管对应连通,各所述第二横向排水管均与各所述第三横向排水管对应连接。
进一步地,所述第一横向排水管上延其长度方向上开设有若干的通孔。
进一步地,所述雨水井包括:
预制环管,其底部设置于所述透水土工布上,所述预制环管的顶部设置有径向与其的肩部,所述预制换挂的肩部承托在所述石英砂蓄水层上;
预制装配井,其设置于所述预制环管中,所述预制装配井的底部设置于所述原状土上,所述预制装配井的顶部设置于所述种植土层以上,所述预制装配井的外壁与所述预制环管的内壁之间具有间隙;
第二砾石层,其设置于所述预制环管与所述预制装配井之间的间隙中,所述第二砾石层位于所述透水土工布上;
第一过滤板,其设于所述第二砾石层的顶部;
第二过滤板,其设于所述预制装配井内靠近其顶部的位置;
第三过滤板,其设于所述预制装配井内靠近其底部的位置,且位于所述地下雨水管线的上方;
生物炭过滤层,其设置于所述预制环管肩部和所述第一过滤板上,并与所述种植土层的顶层平齐;
第一卵石层,其设置于所述生物炭过滤层上。
进一步地,所述第三过滤板与所述地下雨水管线之间设置有第二卵石层。
进一步地,所述原状土层中设置有混凝土基础,预制装配井的底部设置于所述混凝土基础上,所述预制装配井的顶部设置有铸铁溢流口。
进一步地,所述预制装配井横截面为矩形,所述预制装配井上设置有一托肩,所述托肩设置于所述生物炭过滤层上。
进一步地,所述辅道上设置有检查井,所述检查井的底部与所述地下雨水管线连通。
进一步地,所述下沉式绿化带的表面上设置有超富集植物植被层。
本申请具有的有益效果:
本申请提供的用于海绵城市道路的生物滞留设施,通过雨水井和地下雨水管线组成上下连通的雨水通道,便于雨水的流通。下沉式绿化带分层设置,能够避免雨水冲刷以及下沉等问题。并且本申请利用“海绵城市”理念,对城市道路下沉式绿化改造,实现对雨水的滞流、渗透、净化、蓄留,尤其加强对罕见强降雨天气下洪涝灾害的预防。针对降雨量大小分级处理雨水,提高雨水净化后的水质情况,有效延长复杂型生物滞留设施的使用寿命。生物炭过滤层在发挥过滤雨水作用的同时亦可肥沃种植土层,提高超富集植物生长活力,提升道路下沉式绿化景观效果。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1是根据本发明实施例提供的用于海绵城市道路的生物滞留设施的剖面图;
图2是根据本发明实施例提供的用于海绵城市道路的生物滞留设施的平面示意图;
图3是根据本发明实施例提供的雨水的流向图。
其中,1-树皮覆盖层;2-种植土层;3-石英砂蓄水层;4-透水土工布;5-第一砾石层;6-第一横向排水管;7-原状土层;8-超富集植物植被层;9-辅道;10-道路侧石;11-第三过滤板;12-生物炭过滤层;13-第一卵石层;14-预制装配井;15-铸铁溢流口;16-第一过滤板;17-型预环管;18-第一纵向雨水管;19-混凝土基础;20-第二砾石层;21-混凝土模块;22-第二过滤板;23-机动车道;24-第三横向排水管;25-人行道;26-第二横向排水管;27-第二纵向雨水管;28-雨水坎台;29-检查井;30-开口;31-第二卵石层。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
参考图1至图2,本申请提供一种用于海绵城市道路的生物滞留设施,包括:下沉式绿化带,其设置于机动车道23和辅道9之间,且所述下沉式绿化标高低于所述机动车道23和所述辅道9的标高,所述下沉式绿化带自下至上依次为原状土层7、第一砾石层5、透水土工布4、石英砂蓄水层3、种植土层2和树皮覆盖层1;地下雨水管线,埋设于下沉式绿化带、辅道9和人行道25下,所述下沉式绿化带下的地下雨水管线位于所述第一砾石层5中;雨水井,若干所述雨水井设置于所述下沉式绿化带中,各雨水井均与所述地下雨水管线连通。
在本实施例中,所述下沉式绿化带的两侧均设置有道路侧石10,所述道路侧石10沿着所述下沉式绿化带的长度方向延伸设置,所述道路侧石10上每间隔第一预设距离设置有一开口30。设置在道路侧石10上的开口30能够将机动车道23上的雨水流入到下沉式绿化带中,从而使得雨水经下沉式绿化带进入地下雨水管线。
在本实施例,应当理解的是,机动车道23设置有坡度,能够便于雨水经开口30进入到地下雨水管线。
参考图1和图2,地下雨水管线包括:第一纵向雨水管18,其设置于所述下沉式绿化带下,所述第一纵向雨水管18的长度方向与所述下沉式绿化带的长度方向一致;第一横向排水管6,若干所述第一横向排水管6与所述第一纵向雨水管18垂直,各相邻所述第一横向排水管6在所述第一纵向雨水管18的长度方向上间隔第二预设距离,且各所述第一横向排水管6与所述第一纵向雨水管18连通;第二纵向雨水管27,其设置于所述辅道9下,所述第二纵向雨水管27的长度方向与所述辅道9的长度方向一致;第二横向排水管26,各所述第二横向排水管26设置于所述辅道9下,各相邻所述第二横向排水管26间隔第三预设距离设置,且各所述第二横向排水管26均与所述第二纵向雨水管27垂直设置,且各所述第二横向排水管26与所述第二纵向雨水管27连通;第三纵向雨水管,其设置于所述人行道25下,所述第三纵向雨水管的长度方向与所述人行道25的长度方向一致;第三横向排水管24,各所述第三横向排水管24设置于所述人行道25下,各相邻所述第三横向排水管24间隔第四预设距离设置,且各所述第三横向排水管24均与所述第三纵向雨水管垂直设置,且各所述第三横向排水管24与所述第三纵向雨水管连通。其中,各所述第一横向排水管6均与各所述第二横向排水管26对应连通,各所述第二横向排水管26均与各所述第三横向排水管24对应连接。
各第一横向排水管6上延其长度方向上开设有若干的通孔,设置的各通孔便于雨水的进入,雨水并通过各第一横向排水管6进入到第一纵向雨水管18中。
所述雨水井包括:预制环管17,其底部设置于所述透水土工布4上,所述预制环管17的顶部设置有径向与其的肩部,所述预制换挂的肩部承托在所述石英砂蓄水层33上;预制装配井14,其设置于所述预制环管17中,所述预制装配井14的底部设置于所述原状土上,所述预制装配井14的顶部设置于所述种植土层2以上,所述预制装配井14的外壁与所述预制环管17的内壁之间具有间隙;第二砾石层20,其设置于所述预制环管17与所述预制装配井14之间的间隙中,所述第二砾石层20位于所述透水土工布4上;第一过滤板16,其设于所述第二砾石层20的顶部;第二过滤板22,其设于所述预制装配井14内靠近其顶部的位置;第三过滤板11,其设于所述预制装配井14内靠近其底部的位置,且位于所述地下雨水管线的上方;生物炭过滤层12,其设置于所述预制环管17肩部和所述第一过滤板16上,并与所述种植土层2的顶层平齐;第一卵石层13,其设置于所述生物炭过滤层12上。
所述原状土层7中设置有混凝土基础19,预制装配井14的底部设置于所述混凝土基础19上,混凝土基础19能够起到对预制装配井14承托的作用,避免预制装配井14因为重力等原因造成下沉。所述预制装配井14的顶部设置有混凝土模块21,起到对预制装配井14加固的作用。并在预制装配井14的顶部安装有铸铁溢流口15,能够起到初期过滤和保证安全的效果。
所述预制装配井14横截面为矩形,所述预制装配井14上设置有一托肩,所述托肩设置于所述生物炭过滤层12上,设置的托肩能够防止预制装配井14下沉。
地下绿化带的施工方法为:进行土方开挖至预定深度,并将原状土层7进行平整;然后在雨水井的底部位置浇筑混凝土基础19,并安装预制装配井14;然后在原状土层7上方铺设200mm~300mm厚度的第一砾石层5,并在第一砾石层5中布置第一横向排水管6和第一纵向排水管;第一横向排水管6采用公称直径DN100的PE(聚乙烯)管,第一纵向排水管采用DN150的PE管;在第一砾石层5上平铺透水土工布4,在透水土工布4上安装预制环管17,使预制环管17套设在所述预制装配井14外;在透水土工布4上,预制环管17的外部摊铺石英砂蓄水层3,铺填至预制环管17的肩部;在预制环管17和预制装配井14之间的间隙填充第二砾石层20,并填充至预制环管17的顶部,压实后安装第一过滤板16,使第一过滤板16围绕预制装配井14铺设一圈;在第一过滤板16外摊铺生物炭过滤层12,摊铺至预制环管17的托肩位置;在石英砂蓄水层3上铺设种植土层2,使种植土层2与生物炭过滤层12的盖度齐平;在预制装配井14上安装铸铁溢流口15,在铸铁溢流口15的四周布置第一卵石层13,第一卵石层13的底部为生物炭过滤层12和托肩,第一卵石层13的顶部与铸铁溢流口15的顶部齐平;最后在种植土层2上部摊铺树皮覆盖层1,并种植超富集植物植被层8。使得超富集植物植被层8以上的部分为蓄水层,蓄水层的深度为200mm~300mm,实现绿化带的下沉。设置的超富集植物植被层8能够缓解雨水的冲击,避免水土流失。
所述第三过滤板11与所述地下雨水管线之间设置有第二卵石层31,起到过滤的作用。
在本实施例中,第二过滤板22为粗格栅,第一过滤板16和第三过滤板11为细格栅,雨水在进入预制装配井14中后,经第二过滤板22过滤后,再经第三过滤板11和第二卵石层31过滤后才进入到地下雨水管中,保证了对雨水的充分过滤,并且设置的第二过滤板22靠近顶部,便于后期的积物的清理。
在本实施例中,所述辅道9上设置有检查井29,所述检查井29的底部与所述地下雨水管线连通。能够将辅道9下的渗水和人行道25下的渗水经地下雨水管线汇集到第一纵向雨水管18中。
在本实施例中,下沉式绿化带能够起到对雨水的净化作用,当雨量较小或者降雨正常状态时,对雨水的净化分为两种路径,第一路径是雨水经路面径流,并经种植土层2,在石英砂蓄水层3中储存或流至地下雨水管线中再利用。第二路径是雨水经路面径流,并经第一卵石层13、生物炭过滤层12、第一过滤板16、第二砾石层20、透水土工布4层和第二砾石层20,进入到地下雨水管线中再利用。
当雨量较大时,路面上的径流经下沉式绿化带中的超富集植物植被层8能够减缓雨水的流速,并能够经过简单的过滤后流行第一卵石层13、铸铁溢流口15、第二过滤板22、第三过滤板11和第三卵石层流入各第一横向排水管6中,最会输送至第一纵向排水管中,进行雨水蓄留。
应当理解的是,第一纵向排水管相对各第一横向排水管6的水平位置低,能够保证雨水汇集到第一纵向排水管中。
在本实施例中,在下沉式绿化带中设置有多干的雨水坎台28,起到减缓雨水流速并增加雨水渗透量的作用。
本申请提供的用于海绵城市道路的生物滞留设施,通过雨水井和地下雨水管线组成上下连通的雨水通道,便于雨水的流通。并且本申请利用“海绵城市”理念,对城市道路下沉式绿化改造,实现对雨水的滞流、渗透、净化、蓄留,尤其加强对罕见强降雨天气下洪涝灾害的预防。针对降雨量大小分级处理雨水,提高雨水净化后的水质情况,有效延长复杂型生物滞留设施的使用寿命。生物炭过滤层12在发挥过滤雨水作用的同时亦可肥沃种植土层2,提高超富集植物生长活力,提升道路下沉式绿化景观效果。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,包括:
下沉式绿化带,其设置于机动车道和辅道之间,且所述下沉式绿化带标高低于所述机动车道和所述辅道的标高,所述下沉式绿化带自下至上依次为原状土层、第一砾石层、透水土工布、石英砂蓄水层、种植土层和树皮覆盖层;
地下雨水管线,埋设于下沉式绿化带、辅道和人行道下,所述下沉式绿化带下的地下雨水管线位于所述第一砾石层中;
雨水井,若干所述雨水井设置于所述下沉式绿化带中,各雨水井均与所述地下雨水管线连通;
所述雨水井包括:
预制环管,其底部设置于所述透水土工布上,所述预制环管的顶部设置有径向与其的肩部,所述预制环管的肩部承托在所述石英砂蓄水层上;
预制装配井,其设置于所述预制环管中,所述预制装配井的底部设置于所述原状土上,所述预制装配井的顶部设置于所述种植土层以上,所述预制装配井的外壁与所述预制环管的内壁之间具有间隙;
第二砾石层,其设置于所述预制环管与所述预制装配井之间的间隙中,所述第二砾石层位于所述透水土工布上;
第一过滤板,其设于所述第二砾石层的顶部;
第二过滤板,其设于所述预制装配井内靠近其顶部的位置;
第三过滤板,其设于所述预制装配井内靠近其底部的位置,且位于所述地下雨水管线的上方;
生物炭过滤层,其设置于所述预制环管肩部和所述第一过滤板上,并与所述种植土层的顶层平齐;
第一卵石层,其设置于所述生物炭过滤层上;
所述第三过滤板与所述地下雨水管线之间设置有第二卵石层。
2.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述下沉式绿化带的两侧均设置有道路侧石,所述道路侧石沿着所述下沉式绿化带的长度方向延伸设置,所述道路侧石上每间隔第一预设距离设置有一开口。
3.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述地下雨水管线包括:
第一纵向雨水管,其设置于所述下沉式绿化带下,所述第一纵向雨水管的长度方向与所述下沉式绿化带的长度方向一致;
第一横向排水管,若干所述第一横向排水管与所述第一纵向雨水管垂直,各相邻所述第一横向排水管在所述第一纵向雨水管的长度方向上间隔第二预设距离,且各所述第一横向排水管与所述第一纵向雨水管连通;
第二纵向雨水管,其设置于所述辅道下,所述第二纵向雨水管的长度方向与所述辅道的长度方向一致;
第二横向排水管,各所述第二横向排水管设置于所述辅道下,各相邻所述第二横向排水管间隔第三预设距离设置,且各所述第二横向排水管均与所述第二纵向雨水管垂直设置,且各所述第二横向排水管与所述第二纵向雨水管连通;
第三纵向雨水管,其设置于所述人行道下,所述第三纵向雨水管的长度方向与所述人行道的长度方向一致;
第三横向排水管,各所述第三横向排水管设置于所述人行道下,各相邻所述第三横向排水管间隔第四预设距离设置,且各所述第三横向排水管均与所述第三纵向雨水管垂直设置,且各所述第三横向排水管与所述第三纵向雨水管连通;
其中,各所述第一横向排水管均与各所述第二横向排水管对应连通,各所述第二横向排水管均与各所述第三横向排水管对应连接。
4.根据权利要求3所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述第一横向排水管上延其长度方向上开设有若干的通孔。
5.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述原状土层中设置有混凝土基础,预制装配井的底部设置于所述混凝土基础上,所述预制装配井的顶部设置有铸铁溢流口。
6.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述预制装配井横截面为矩形,所述预制装配井上设置有一托肩,所述托肩设置于所述生物炭过滤层上。
7.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述辅道上设置有检查井,所述检查井的底部与所述地下雨水管线连通。
8.根据权利要求1所述的用于海绵城市道路的生物滞留设施,其特征在于,所述下沉式绿化带的表面上设置有超富集植物植被层。
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