CN116025045A - 一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，涉及海绵城市技术领域，为解决现有城市道路雨水排放、收集利用系统效果一般，且难以减少地面径流量，导致城市排水和河道压力增大的问题。步骤一：安装下沉式绿化带调蓄系统中所需的各类设施、装置以及物件；步骤二：降雨时，雨水一部分直接降落在下沉式绿化带上，通过土壤进行下渗；一部分降落在机械车道和人行道上，在地表面形成雨水径流，经由路缘石豁口流入到下沉式绿化带中，通过土壤进行下渗；步骤三：初期雨水会由截污设施进行弃流，此部分雨水通过污水管道排入至污水处理系统中进行处理。

Description

一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，具体为一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，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，也可称之为“水弹性城市”，随着城镇化的进程加快，我国城市道路的覆盖率已达到7％～15％，特大城市可能超过20％，这些城市道路大多是混凝土和沥青铺筑的不透水、不透水路面，不透气的路面很难与空气进行热量、水分的交换，缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力，产生所谓的“热岛现象”；不透水的道路表面容易积水，降低道路的舒适性和安全性，当短时间内集中降雨时，雨水只能通过下水设施排入河流，洪峰流量增大，大大加重了排水设施的负担，排水系统的雨季流量和旱季流量的比值上升，产生洪涝灾害的机会加剧；同时城区雨水资源由于没有好的利用措施而白白浪费掉，特别是在城市化快速发展的地区，雨水资源浪费与地下水短缺这一矛盾日益突出。

但是，现有城市道路雨水排放、收集利用系统效果一般，且难以减少地面径流量，导致城市排水和河道压力增大的问题；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，以解决上述背景技术中提出的现有城市道路雨水排放、收集利用系统效果一般，且难以减少地面径流量，导致城市排水和河道压力增大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，包括以下步骤：

步骤一：安装下沉式绿化带调蓄系统中所需的各类设施、装置以及物件；

步骤二：降雨时，雨水一部分直接降落在下沉式绿化带上，通过土壤进行下渗；一部分降落在机械车道和人行道上，在地表面形成雨水径流，经由路缘石豁口流入到下沉式绿化带中，通过土壤进行下渗；

步骤三：初期雨水会由截污设施进行弃流，此部分雨水通过污水管道排入至污水处理系统中进行处理；

步骤四：雨水在绿化带土壤上进行汇流，当汇流面超过溢流口时，此部分超渗雨水将通过溢流管排放到雨水管道系统中；

步骤五：下渗的雨水继续向下进行雨水调蓄，用于补充涵养地下水；

其中，所述下沉式道路绿化带调蓄系统中的设施由施工测量放线、场地整理与开挖、垫层摊铺、土工布和防渗透膜铺设、排水井施工与排水管道安装、截污设施安装、路缘石砌筑与开孔、土方回填以及绿地种植九个部分制成。

优选的，所述施工测量放线根据设计图纸及现场实际地形情况，定出绿化带地块的挖方区域、填方区域，根据测量结果及设计图纸进行土方平衡计算，制定合理的土方调度方案，测量挖掘坐标点，进行书面及现场交接，并进行计算、现场复核，根据道路种植的坐标位置，基线、基点的相关数据，制定施工控制网的测放方案，测量将遵循先整体后局部的工作程序进行，在施工过程中，保持有足够数量的网点，误差值在1/5000内，可按比例修正，超出误差值时，应进行复测，测量放线将绿化带的区域和高程准确测设出来，绿化带溢流口高于绿化带地面50-150mm，但低于两侧道路，绿化带地面相对两侧道路下沉150-300mm。

优选的，所述场地整理与开挖应在施工前对作业区域内的树、树桩、树梗、杂草等利用机械结合人工进行清理，采用挖掘机、人工开挖配合进行施工作业，挖取绿化带土方以形成矩形沟槽，开挖方法采用小型挖掘机配合人工边坡开挖方式按地形情况、挖方断面及其长度确定，土方开挖均自上而下进行，汽车运土至填方地段或弃土场，施工范围内的地表种植土、杂草、树木、树根和其他杂质运至指定位置弃置。

优选的，所述垫层摊铺首先进行碎石清洗，之后采用人工加机械的方式对碎石进行摊铺，摊铺碎石100mm一层，铺完最底部一层后铺设盲管，盲管采用DN100的PVC打孔波纹管，用手持式切割机在盲管侧面和顶面顺着波纹方向打条形孔，孔长约10mm，盲管铺设完毕后在摊铺中层和上层碎石；所述土工布和防渗透膜铺设采用人工全覆盖方式在垫层和两侧土壤外侧铺设透水土工布，透水土工布要大于周边50cm以上，土工布之间的搭接宽度满足20cm以上，绿化带在靠近不透水路基侧进行防渗处理，首先在外侧利用M10水泥砂浆砌筑100mm厚的MU20混凝土实心砖墙，然后用1:2防水水泥砂浆抹面20mm，最后在抹面外侧铺设透水土工布和防渗膜。

优选的，所述排水井施工与排水管道安装采用人工配合机械开挖的方法，开挖的放坡系数不大于1:0.25；开挖弃土置于开挖沟槽上边线1.0米以外；当采用机械开挖至设计基底标高以上0.2米时，停止机械作业，改用人工开挖至设计标高，开挖完毕，按规定对基底整平，并清除沟底杂物，可采用重锤夯实，换填灰土、填筑碎石、排水、降低水位等方法处理地基提高承载力，水井和管道基础采用现场立模浇筑的方法施工，管道安装首先测定管道中线及管底标高，安装时按设计中线和纵向排水坡度在垂直和水平方向保持平顺。

优选的，所述截污设施开挖与安首先在土中开挖井洞，底部采用石灰和矿渣进行基础处理，边坡进行稳固处理，然后支模、搭钢筋和浇筑混凝土，最后在井内布置水力筛、流向切换装置和排空装置，在弃流井进口处安装格栅箱，在下沉式绿地集中入水口前设雨水弃流井，在井内设浮球控制阀，随着井内截流的初期雨水量增加，水位不断上升，当达到设定水位的高度时，浮球阀进入井内的进水管出口，使其完全关闭，后续雨水沿着地面进入绿地，井内已收集的初期雨水，在降雨结束后打开放空阀将其排入污水管道。

优选的，所述格栅箱要采用碳钢进行防腐，根据不同需求对其格栅孔洞大小直径进行更改。

优选的，所述路缘石砌筑与开孔中路缘石采用长条形混凝土块进行砌筑，其高度与周围地表平齐，雨水径流可以分散式进入下沉式绿化带，若路缘石高度大于周围地表，可在路缘石上设置20-60cm宽度的缺口。

优选的，所述土方回填采用松土器对开挖出的原土进行疏松处理，然后与中粗砂进行混合搅拌，原土与中粗砂的比例为1:0.4，搅拌方式为人工搅拌；绿地种植以道路路面的中心线为准；用钢尺测准行位，按设计图规定的株距进行种植。

优选的，所述种植土的配制比为：30％营养土、40％中砂、30％原土，按照配制比进行人工搅拌，然后利用自动装卸汽车结合人工的方式进行回填，最后人工用钉耙按标高精细调整，人工耙松后对土壤表层均匀适量灌水、施肥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明雨水调蓄系统主要包括两大部分：雨水净化下渗和雨水调节存储，雨水净化下渗：下渗的雨水通过土壤的过滤作用、植物根系的吸附电解作用以及微生物的分解作用，能够将水中的污染物消除达到雨水净化的效果，净化后的雨水还可以补充涵养地下水资源，雨水调节存储：厚土层还可以为存储和疏导雨水提供大量的地下空间和通道，延长其下渗时间，使其达到滞蓄雨水、缓慢入渗的效果，推迟下游出口的洪峰时间并缩减洪量，存储的水资源可以减少植物浇灌次数和补充地下水资源，并且还能提高防洪排水能力，下沉式绿化带的雨水净化下渗和调节存储是通过具有渗透功能的土壤保持水力联系，在雨水净化下渗的过程中，通过土壤的调蓄能力存储雨水，为绿地浇灌和市政排水提供帮助，而在雨水的存储过程中，通过土壤、植物及微生物的物理化学作用进行雨水净化，可以补充涵养地下水资源。

2、该系统可以应用到城市道路、绿地、城市公园、园林广场等雨期易大面积积水的地方应用范围广，具备雨水的快速排放、滞蓄能力，防止大面积积水，减轻市政管道的排放压力，减少洪涝灾害。

3、雨水在地表径流的过程中会带有地面上的污染物，本系统具有透水性较好的厚土层，可以对雨水进行初步的过滤、截留污染物；在土中还有植物的树根，可以吸附分解雨水中的污染物；在土中和树根周围有很多微生物，其生化作用可以分解大部分污染物，将其转化为植物的养料，通过下沉式绿化带将雨水入渗蓄存在土壤中，晴天时土壤中雨水通过植物等蒸发，产生较强的上升气流，增加城市空气的流动性，达到调节区域气候，遏制城市“热岛效应”作用，使系统具备净化雨水、调节气候的功能，整体生态效益显著。

4、该系统可以让雨水入渗到土壤中，并且其标高比路面低，表面可以汇积雨水，在植物的抗涝时间内可以全部入渗到土壤中，这部分雨水可以补充涵养地下水，避免了城市雨水资源的浪费；而且雨水入渗使土壤更加湿润，减少了绿化带的浇灌次数，合理科学地设置组合种植植物，而且地基土层的施工质量得到保障，避免沉陷、冻胀等问题，后期只需简单维护，使得系统能够节约水资源，建设维护方便的同时费用得到降低。

附图说明

图1为本发明的系统流程图；

图2为本发明的系统示意图；

图3为本发明的系统局部俯视图；

图4为本发明的下沉式绿化带断面示意图；

图5为本发明的工艺流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，包括以下步骤：

步骤一：安装下沉式绿化带调蓄系统中所需的各类设施、装置以及物件；

步骤二：降雨时，雨水一部分直接降落在下沉式绿化带上，通过土壤进行下渗；一部分降落在机械车道和人行道上，在地表面形成雨水径流，经由路缘石豁口流入到下沉式绿化带中，通过土壤进行下渗；

步骤三：初期雨水会由截污设施进行弃流，此部分雨水通过污水管道排入至污水处理系统中进行处理；

步骤四：雨水在绿化带土壤上进行汇流，当汇流面超过溢流口时，此部分超渗雨水将通过溢流管排放到雨水管道系统中；

步骤五：下渗的雨水继续向下进行雨水调蓄，用于补充涵养地下水；

其中，所述下沉式道路绿化带调蓄系统中的设施由施工测量放线、场地整理与开挖、垫层摊铺、土工布和防渗透膜铺设、排水井施工与排水管道安装、截污设施安装、路缘石砌筑与开孔、土方回填以及绿地种植九个部分制成。

进一步，施工测量放线根据设计图纸及现场实际地形情况，定出绿化带地块的挖方区域、填方区域，根据测量结果及设计图纸进行土方平衡计算，制定合理的土方调度方案，测量挖掘坐标点，进行书面及现场交接，并进行计算、现场复核，根据道路种植的坐标位置，基线、基点的相关数据，制定施工控制网的测放方案，测量将遵循先整体后局部的工作程序进行，在施工过程中，保持有足够数量的网点，误差值在1/5000内，可按比例修正，超出误差值时，应进行复测，测量放线将绿化带的区域和高程准确测设出来，绿化带溢流口高于绿化带地面50-150mm，但低于两侧道路，绿化带地面相对两侧道路下沉150-300mm。

进一步，场地整理与开挖应在施工前对作业区域内的树、树桩、树梗、杂草等利用机械结合人工进行清理，采用挖掘机、人工开挖配合进行施工作业，挖取绿化带土方以形成矩形沟槽，开挖方法采用小型挖掘机配合人工边坡开挖方式按地形情况、挖方断面及其长度确定，土方开挖均自上而下进行，汽车运土至填方地段或弃土场，施工范围内的地表种植土、杂草、树木、树根和其他杂质运至指定位置弃置。

进一步，垫层摊铺首先进行碎石清洗，之后采用人工加机械的方式对碎石进行摊铺，摊铺碎石100mm一层，铺完最底部一层后铺设盲管，盲管采用DN100的PVC打孔波纹管，用手持式切割机在盲管侧面和顶面顺着波纹方向打条形孔，孔长约10mm，盲管铺设完毕后在摊铺中层和上层碎石；所述土工布和防渗透膜铺设采用人工全覆盖方式在垫层和两侧土壤外侧铺设透水土工布，透水土工布要大于周边50cm以上，土工布之间的搭接宽度满足20cm以上，绿化带在靠近不透水路基侧进行防渗处理，首先在外侧利用M10水泥砂浆砌筑100mm厚的MU20混凝土实心砖墙，然后用1:2防水水泥砂浆抹面20mm，最后在抹面外侧铺设透水土工布和防渗膜。

进一步，排水井施工与排水管道安装采用人工配合机械开挖的方法，开挖的放坡系数不大于1:0.25；开挖弃土置于开挖沟槽上边线1.0米以外；当采用机械开挖至设计基底标高以上0.2米时，停止机械作业，改用人工开挖至设计标高，开挖完毕，按规定对基底整平，并清除沟底杂物，可采用重锤夯实，换填灰土、填筑碎石、排水、降低水位等方法处理地基提高承载力，水井和管道基础采用现场立模浇筑的方法施工，管道安装首先测定管道中线及管底标高，安装时按设计中线和纵向排水坡度在垂直和水平方向保持平顺。

进一步，截污设施开挖与安首先在土中开挖井洞，底部采用石灰和矿渣进行基础处理，边坡进行稳固处理，然后支模、搭钢筋和浇筑混凝土，最后在井内布置水力筛、流向切换装置和排空装置，在弃流井进口处安装格栅箱，在下沉式绿地集中入水口前设雨水弃流井，在井内设浮球控制阀，随着井内截流的初期雨水量增加，水位不断上升，当达到设定水位的高度时，浮球阀进入井内的进水管出口，使其完全关闭，后续雨水沿着地面进入绿地，井内已收集的初期雨水，在降雨结束后打开放空阀将其排入污水管道。

进一步，格栅箱要采用碳钢进行防腐，根据不同需求对其格栅孔洞大小直径进行更改。

进一步，路缘石砌筑与开孔中路缘石采用长条形混凝土块进行砌筑，其高度与周围地表平齐，雨水径流可以分散式进入下沉式绿化带，若路缘石高度大于周围地表，可在路缘石上设置20-60cm宽度的缺口。

进一步，土方回填采用松土器对开挖出的原土进行疏松处理，然后与中粗砂进行混合搅拌，原土与中粗砂的比例为1:0.4，搅拌方式为人工搅拌；绿地种植以道路路面的中心线为准；用钢尺测准行位，按设计图规定的株距进行种植。

进一步，种植土的配制比为：30％营养土、40％中砂、30％原土，按照配制比进行人工搅拌，然后利用自动装卸汽车结合人工的方式进行回填，最后人工用钉耙按标高精细调整，人工耙松后对土壤表层均匀适量灌水、施肥。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：安装下沉式绿化带调蓄系统中所需的各类设施、装置以及物件；

步骤二：降雨时，雨水一部分直接降落在下沉式绿化带上，通过土壤进行下渗；一部分降落在机械车道和人行道上，在地表面形成雨水径流，经由路缘石豁口流入到下沉式绿化带中，通过土壤进行下渗；

步骤三：初期雨水会由截污设施进行弃流，此部分雨水通过污水管道排入至污水处理系统中进行处理；

步骤四：雨水在绿化带土壤上进行汇流，当汇流面超过溢流口时，此部分超渗雨水将通过溢流管排放到雨水管道系统中；

步骤五：下渗的雨水继续向下进行雨水调蓄，用于补充涵养地下水；

其中，所述下沉式道路绿化带调蓄系统中的设施由施工测量放线、场地整理与开挖、垫层摊铺、土工布和防渗透膜铺设、排水井施工与排水管道安装、截污设施安装、路缘石砌筑与开孔、土方回填以及绿地种植九个部分制成。

2.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述施工测量放线根据设计图纸及现场实际地形情况，定出绿化带地块的挖方区域、填方区域，根据测量结果及设计图纸进行土方平衡计算，制定合理的土方调度方案，测量挖掘坐标点，进行书面及现场交接，并进行计算、现场复核，根据道路种植的坐标位置，基线、基点的相关数据，制定施工控制网的测放方案，测量将遵循先整体后局部的工作程序进行，在施工过程中，保持有足够数量的网点，误差值在1/5000内，可按比例修正，超出误差值时，应进行复测，测量放线将绿化带的区域和高程准确测设出来，绿化带溢流口高于绿化带地面50-150mm，但低于两侧道路，绿化带地面相对两侧道路下沉150-300mm。

3.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述场地整理与开挖应在施工前对作业区域内的树、树桩、树梗、杂草等利用机械结合人工进行清理，采用挖掘机、人工开挖配合进行施工作业，挖取绿化带土方以形成矩形沟槽，开挖方法采用小型挖掘机配合人工边坡开挖方式按地形情况、挖方断面及其长度确定，土方开挖均自上而下进行，汽车运土至填方地段或弃土场，施工范围内的地表种植土、杂草、树木、树根和其他杂质运至指定位置弃置。

4.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述垫层摊铺首先进行碎石清洗，之后采用人工加机械的方式对碎石进行摊铺，摊铺碎石100mm一层，铺完最底部一层后铺设盲管，盲管采用DN100的PVC打孔波纹管，用手持式切割机在盲管侧面和顶面顺着波纹方向打条形孔，孔长约10mm，盲管铺设完毕后在摊铺中层和上层碎石；所述土工布和防渗透膜铺设采用人工全覆盖方式在垫层和两侧土壤外侧铺设透水土工布，透水土工布要大于周边50cm以上，土工布之间的搭接宽度满足20cm以上，绿化带在靠近不透水路基侧进行防渗处理，首先在外侧利用M10水泥砂浆砌筑100mm厚的MU20混凝土实心砖墙，然后用1:2防水水泥砂浆抹面20mm，最后在抹面外侧铺设透水土工布和防渗膜。

5.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述排水井施工与排水管道安装采用人工配合机械开挖的方法，开挖的放坡系数不大于1:0.25；开挖弃土置于开挖沟槽上边线1.0米以外；当采用机械开挖至设计基底标高以上0.2米时，停止机械作业，改用人工开挖至设计标高，开挖完毕，按规定对基底整平，并清除沟底杂物，可采用重锤夯实，换填灰土、填筑碎石、排水、降低水位等方法处理地基提高承载力，水井和管道基础采用现场立模浇筑的方法施工，管道安装首先测定管道中线及管底标高，安装时按设计中线和纵向排水坡度在垂直和水平方向保持平顺。

6.基于权利要求2所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述截污设施开挖与安首先在土中开挖井洞，底部采用石灰和矿渣进行基础处理，边坡进行稳固处理，然后支模、搭钢筋和浇筑混凝土，最后在井内布置水力筛、流向切换装置和排空装置，在弃流井进口处安装格栅箱，在下沉式绿地集中入水口前设雨水弃流井，在井内设浮球控制阀，随着井内截流的初期雨水量增加，水位不断上升，当达到设定水位的高度时，浮球阀进入井内的进水管出口，使其完全关闭，后续雨水沿着地面进入绿地，井内已收集的初期雨水，在降雨结束后打开放空阀将其排入污水管道。

7.基于权利要求6所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述格栅箱要采用碳钢进行防腐，根据不同需求对其格栅孔洞大小直径进行更改。

8.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述路缘石砌筑与开孔中路缘石采用长条形混凝土块进行砌筑，其高度与周围地表平齐，雨水径流可以分散式进入下沉式绿化带，若路缘石高度大于周围地表，可在路缘石上设置20-60cm宽度的缺口。

9.基于权利要求1所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述土方回填采用松土器对开挖出的原土进行疏松处理，然后与中粗砂进行混合搅拌，原土与中粗砂的比例为1:0.4，搅拌方式为人工搅拌；绿地种植以道路路面的中心线为准；用钢尺测准行位，按设计图规定的株距进行种植。

10.基于权利要求9所述的一种基于海绵城市的下沉式道路绿化带调蓄系统，其特征在于：所述种植土的配制比为：30％营养土、40％中砂、30％原土，按照配制比进行人工搅拌，然后利用自动装卸汽车结合人工的方式进行回填，最后人工用钉耙按标高精细调整，人工耙松后对土壤表层均匀适量灌水、施肥。

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