CN206529670U - 一种海绵城市的道路排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海绵城市的道路排水系统，包括透水路面和设置于透水路面两侧的路牙导流渠，所述透水路面设有净化层，所述净化层连通有第一蓄水池，所述第一蓄水池连通有第一溢水管和第一用水管；所述路牙导流渠连通有第二蓄水池，所述路牙导流渠背离透水路面一侧设有植被过滤层，所述第二蓄水池设有第二用水管和与植被过滤层上端相连通的第二溢水管；所述植被过滤层底部设有与第一蓄水池相连通的透水层。本实用新型提供了能够对不同质量的雨水进行分级过滤利用，提高利用率的一种海绵城市的道路排水系统。

Description

一种海绵城市的道路排水系统

技术领域

本实用新型涉及海绵城市建设领域，特别涉及一种海绵城市的道路排水系统。

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”，在下雨时起到吸水、蓄水、渗水、净水作用，需要时再将蓄存的水释放并加以利用，进而提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

中国专利公开号CN205676965U的专利文件公开了一种海绵城市雨水收集再利用装置，设置有透水路面，透水路面上设置有路牙，透水路面的外侧设置有集水池，路牙上设置有多处集水导流堰，能够将雨水导入集水池。中国专利公开号CN201372397Y的专利文件公开了一种透水路面结构，由上往下具有多孔性沥青混合料表面层、多孔性沥青混合料中面层、透水式开级配下面层、级配碎石基层、过滤层、土工织物层和土基层。

结合上述两篇专利，一种海绵城市雨水收集再利用装置的技术方案中雨水从透水路面和路牙的集水导流堰两处一起汇流到集水池中，但是由于透水路面的一般构造都会具有过滤净化层，在完成透水的同时已经起到了一次净化效果，但从路牙处汇流过来的雨水冲刷了路面而具有较多的杂质从而会降低水质，最终将两处汇聚过来的雨水进行混合引流，会导致原本水质较好的透水路面所渗透的雨水混合水质较差的路牙雨水，导致针对不同质量的雨水的利用率降低，也造成重复进行过滤净化。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种海绵城市的道路排水系统，利用分别于透水路面和路牙导流渠相连通的第一、第二蓄水池，能够对不同质量的雨水进行分级过滤利用，提高利用率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种海绵城市的道路排水系统，包括透水路面和设置于透水路面两侧的路牙导流渠，所述透水路面设有净化层，所述净化层连通有第一蓄水池，所述第一蓄水池连通有第一溢水管和第一用水管；所述路牙导流渠连通有第二蓄水池，所述路牙导流渠背离透水路面一侧设有植被过滤层，所述第二蓄水池设有第二用水管和与植被过滤层上端相连通的第二溢水管；所述植被过滤层底部设有与第一蓄水池相连通的透水层。

通过采用上述技术方案，在强降雨的气候条件下，依靠透水路面和路牙导流渠对降雨同时进行导流排出，从而可以有效提升排水速度，避免在路面发生雨水积留或对排水管网造成极大排水压力；透水路面使经过渗透的方式进行排水，渗透排水的方式会直接去除大部分路面上的杂质，进而从透水路面所渗透的雨水水质较好，而从路牙导流渠排出的雨水会对路面造成冲刷，在排水的同时会携带杂质一同排出，导致排出的雨水水质较差；为了将两处的雨水进行分离排出并储存，在透水路面下设置净化层对雨水起到净化作用，再排至第一蓄水池中；而从路牙导流渠中排出的雨水先直接排放至第二蓄水池中，由于透水路面的渗透排水速度较慢，进而可以利用路牙导流渠来提升在强降雨时的排水速度，当第二蓄水池中的雨水达到第二溢水管处时，内部的雨水将会通入到植被过滤层中，从而利用植被以及土壤的自净作用来对该部分雨水起到过滤净化作用，在净化后通过透水层再排入至水质较好的第一蓄水池中；利用分级储存的第一、第二蓄水池，在非降雨气候条件或干旱时节，可以根据实际所需来调用不同水质的雨水来进行使用，提高利用率，也降低了净化层的负担。

本实用新型进一步设置为：所述路牙导流渠与第二蓄水池之间连通有排水管，所述排水管设置有启闭阀门；所述第二蓄水池靠近底部与植被过滤层底部之间设有灌溉管，所述灌溉管设有灌溉阀门；所述透水层与第一蓄水池之间设有引导管，所述引导管设有控制阀门。

通过采用上述技术方案，当遇到强降雨时，打开启闭阀门和控制阀门，并关闭灌溉阀门，进而使路牙导流渠能够对雨水起到排放作用，再依靠第二溢水管来使第二蓄水池中的雨水能够通入到植被过滤层，再由透水层通入到第一蓄水池中；当在非降雨或干旱时节时，关闭引导管上的控制阀门以及启闭阀门，打开灌溉阀门，从而使植被过滤层能够对第二蓄水池中储存的雨水起到吸收作用，进而使植被过滤层保持湿润，从而在干旱时节对植被起到浇灌作用。

本实用新型进一步设置为：所述透水路面从上之下依次设置有功能磨耗层、应力吸收层、基层和垫层，所述垫层置于净化层上方。

通过采用上述技术方案，利用功能磨耗层能够在满足透水条件下提升透水路面的使用寿命和防滑效果；利用应力吸收层可以改善透水路面的结构强度；利用基层提升透水路面的透水性和抗弯拉强度；以及利用垫层使其具有良好的透水性，并且可以满足地基的承载要求，稳定性好。

本实用新型进一步设置为：所述功能磨耗层为排水抗滑沥青层；所述应力吸收层为改性沥青稳定碎石层；所述基层为多孔改性水泥混凝土层。

通过采用上述技术方案，排水抗滑沥青层可以实现较大的构造深度，与其它结构的抗滑面层相比衰减缓慢，雨天路面水可快速下渗通过表层结构内的连通孔道排出路面，在表面无水膜，减少车轮后的水雾扬起，可以降低雨天的交通事故率；改性沥青稳定碎石层可以对行车过程中产生的应力起到吸收作用，减小路面车辙的产生；多孔改性水泥混凝土层是以等粒径粗集料与水泥、水和改性剂拌合摊铺无需碾压而形成大孔隙率的骨架结构，自身抗冻融性能好，遇水不塑化，抗弯拉强度大。

本实用新型进一步设置为：所述垫层包括从上之下依次设置的建筑垃圾层、碎石层、砂砾层，所述砂砾层与净化层相连通。

通过采用上述技术方案，使垫层具有良好的透水性，并且在富水地质条件下强度高、稳定性好，能够满足地基承载力要求，利用建筑垃圾层能够起到环保的作用，做到废物利用。

本实用新型进一步设置为：所述透水路面中穿设有呈竖直设置的灯芯体，所述功能磨耗层与应力吸收层之间设有渗水体，所述灯芯体上端连通于渗水体且下端连通于第一蓄水池。

通过采用上述技术方案，当在非雨时节，依靠灯芯体的灯芯效应，因为路面的温度高，渗水体会利用灯芯体从第一蓄水池中吸取水分，进而将十分渗透至渗水体中，进而可以保持功能磨耗层的湿润效果，从而可以使透水路面在非雨季节起到降尘作用，并且避免产生热岛效应，实现良好的城市水循环。

本实用新型进一步设置为：所述净化层从上至下依次设置为陶粒层、细砂层和活性炭层。

通过采用上述技术方案，陶粒层粒度均匀，强度高，表面多微孔，内部网纵横交错，不宜板结，具有很强的吸附作用，另一方面微生物生长在陶粒表面，这些微生物通过自身的生物絮凝作用，可以吸附截留一部分胶体物质，截留在陶粒表面生长成生物膜，生物膜之间存在生物絮体，使得陶粒滤池内滤料填充更加密实，孔隙率更小，发挥了良好的吸附、凝聚作用，达到良好的物理截留作用；细纱层粒径小，比表面积大，物理吸附能力强，起到的截留效果也越好；活性炭吸附能力强，比较稳定，不易解吸。

本实用新型进一步设置为：所述植被过滤层包括从上至下依次设置的草皮层、黏土层、土工布层。

通过采用上述技术方案，利用植被过滤层能够依靠植被的自净作用起到对雨水的净化作用，从而还能从土工布层中渗出，进而能够循环利用。

本实用新型进一步设置为：所述透水层包括从从上之下依次设置的矿石滤料层、透水薄膜层。

通过采用上述技术方案，使植被过滤层中渗出的雨水再经过矿石滤料层起到一次净化吸附作用，再由透水薄膜来对最终排出的雨水起到过滤效果，也使雨水能够顺利通入至第一蓄水池中。

本实用新型进一步设置为：所述排水管中填充有净水填料，所述排水管靠近路牙导流渠一端设有过滤网。

通过采用上述技术方案，利用过滤网能够将直接从路面上冲刷过来的雨水起到第一层阻挡作用，使较大的杂质无法进入到排水管中，再由净水填料在雨水流动过程中起到净化作用，净水填料可以不断吸附雨水中的胶凝物质和细小杂质，从而起到过滤净化效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：利用植被过滤层，既能起到绿化作用还能对第二蓄水池中的雨水起到植物及土壤的自净作用，从而对水质较差的雨水进行净化；结合渗水体和灯芯体，能够在强降雨时，利用渗水体来达到保水渗水作用，而在干旱时节，可以从第一蓄水池中吸收水分对路面起到降尘降温作用。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

附图标记：1、透水路面；11、功能磨耗层；12、应力吸收层；13、基层；14、垫层；141、建筑垃圾层；142、碎石层；143、砂砾层；2、路牙导流渠；3、净化层；31、陶粒层；32、细砂层；33、活性炭层；4、第一蓄水池；41、第一溢水管；42、第一用水管；5、第二蓄水池；51、第二用水管；52、第二溢水管；6、植被过滤层；61、草皮层；62、黏土层；63、土工布层；7、透水层；71、矿石滤料层；72、透水薄膜层；8、排水管；81、启闭阀门；9、灌溉管；91、灌溉阀门；10、引导管；101、控制阀门；15、灯芯体；16、净水填料；17、过滤网；18、渗水体；19、路牙；20、出水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种海绵城市的道路排水系统，参照图1所示，包括透水路面1和设置于透水路面1两侧的路牙19；在路牙19上设置有路牙导流渠2，进而结合透水路面1和路牙导流渠2来实现在强降雨时节的快速排水。

透水路面1包括最上层由排水抗滑沥青层成型的功能磨耗层11，排水抗滑沥青层由排水抗滑面层沥青混合料构成，该混合料的马歇尔稳定度为6.6KN，动稳定度为4800次/mm，孔隙率22%，弹性模量1368MPa；在功能磨耗层11的下方设置有渗水体18，渗水体18由土工布制成，既能起到保水作用也能起到透水作用；在渗水体18的下方设有由改性沥青稳定碎石层成型的应力吸收层12，改性沥青稳定碎石沥青混合料马歇尔稳定度5.1KN，动稳定度3850次/mm，孔隙率22.8%；在应力吸收层12的下方设置有由多改性水泥混凝土路面构成的基层13，该基层13是以等粒径粗集料与水泥、水和改性剂拌合摊铺无需碾压而形成大孔隙率的骨架结构，孔隙率20%-35%，自身抗冻融性能好，遇水不塑化，抗弯拉强度大于2MPa；在基层13的下方设置有由从上之下依次设置的建筑垃圾层141、碎石层142和砂砾层143组成的垫层14，垫层14具有良好的透水性，且在富水地质条件下强度高、稳定性好，能够满足地基承载力的要求。

在垫层14的下方设置有净化层3，净化层3包括从上至下依次设置的陶粒层31，细砂层32和活性炭层33；陶粒层31由陶粒构成，陶粒又名膨胀粘土、发泡炼石等，轻质陶粒采用优质黏土、页岩或粉煤灰为主要原料，通过回转窑高温焙烧，经膨化而成，是一种优良的混凝土轻骨料，由于其内部呈蜂窝状结构；细砂层32由细砂构成，细砂的粒径小，比表面积大；活性炭层33由活性炭组成，活性炭的晶格间生成空隙，形成许多不同形状与大小的细孔，细孔壁的比表面积达到500-1700m2/g。

在活性炭层33的下方设置有一个第一蓄水池4，在第一蓄水池4靠近上端的侧壁处开设有一个第一溢水管41，以及在靠近底端的侧壁上开设有一个第一用水管42，在第一蓄水池4中设置有一个出水泵20来为第一用水管42打水；在第一蓄水池4中伸入有若干呈条状的灯芯体15，灯芯体15呈竖直设置且依次穿过净化层3、垫层14、基层13、应力吸收层12从而到达渗水体18，从而可以利用灯芯体15将第一蓄水池4中的水分吸收至渗水体18中。

路牙导流渠2连通有一根排水管8，在排水管8靠近路牙导流渠2一端设置有过滤网17，在排水管8中填充有由活性炭制成的净水填料16；在排水管8远离路牙导流渠2一端连通有一个第二蓄水池5，在排水管8上设置有一个实现通断的启闭阀门81；在第二蓄水池5靠近上端的相对侧壁上设置有一个与其内部相连通的第二溢水管52以及靠近下端的第二用水管51，并在第二蓄水池5中设置有出水泵20来为第二用水管51供水；第二溢水管52连通有一个设置于路牙19一侧的植被过滤层6；植被过滤层6从上至下依次设置有草皮层61、黏土层62、土工布层63，土工布层63是由合成纤维通过针织或编织而成的透水性土工合成材料；在土工布层63下方设置有透水层7，透水层7包括从上至下依次设置的矿石滤料层71和透水薄膜层72，矿石滤料层71由具有吸附能力的矿石构成。

在透水薄膜层72下方连通有引导管10，引导管10远离透水薄膜层72一端连通于第一蓄水池4靠近上端侧壁，并且在引导管10处设置有控制通断的控制阀门101；在透水层7上方的土工布层63上连通有一根连通于第二蓄水池5靠近下端侧壁的灌溉管9，在灌溉管9上设置有控制通断的灌溉阀门91。

本实施例的工作原理是：当遇到强降雨的气候条件时，关闭灌溉阀门91，打开控制阀门101和启闭阀门81；路面上的一部分雨水将会通过透水路面1和净化层3进入到第一蓄水池4中，同时有另一部分雨水会从路牙导流渠2中通过排水管8进入到第二蓄水池5中，利用过滤网17实现固体杂质的过滤，再依靠净水填料16实现进一步水净化；当第二蓄水池5中的雨水逐渐增多至上端时会从第二溢水管52中进入到植被过滤层6，从而该部分雨水经过植被过滤层6和透水层7进入到第一蓄水池4中。

当遇到非雨时节时，关闭控制阀门101和启闭阀门81，打开灌溉阀门91，使第二蓄水池5中的雨水通过灌溉管9进入到植被过滤层6，使黏土层62能够保持湿润；与此同时，灯芯体15会径第一蓄水池4中雨水吸收至渗水体18中，从而保持功能磨耗层11的湿润，进而起到降尘降温作用；当需要在其它方面利用水资源时，根据所利用场合对水质的要求，启动第一蓄水池4或第二蓄水池5中的出水泵来进行供水。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种海绵城市的道路排水系统，包括透水路面（1）和设置于透水路面（1）两侧的路牙导流渠（2），其特征是：所述透水路面（1）设有净化层（3），所述净化层（3）连通有第一蓄水池（4），所述第一蓄水池（4）连通有第一溢水管（41）和第一用水管（42）；所述路牙导流渠（2）连通有第二蓄水池（5），所述路牙导流渠（2）背离透水路面（1）一侧设有植被过滤层（6），所述第二蓄水池（5）设有第二用水管（51）和与植被过滤层（6）上端相连通的第二溢水管（52）；所述植被过滤层（6）底部设有与第一蓄水池（4）相连通的透水层（7）。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述路牙导流渠（2）与第二蓄水池（5）之间连通有排水管（8），所述排水管（8）设置有启闭阀门（81）；所述第二蓄水池（5）靠近底部与植被过滤层（6）底部之间设有灌溉管（9），所述灌溉管（9）设有灌溉阀门（91）；所述透水层（7）与第一蓄水池（4）之间设有引导管（10），所述引导管（10）设有控制阀门（101）。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述透水路面（1）从上至下依次设置有功能磨耗层（11）、应力吸收层（12）、基层（13）和垫层（14），所述垫层（14）置于净化层（3）上方。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述功能磨耗层（11）为排水抗滑沥青层；所述应力吸收层（12）为改性沥青稳定碎石层；所述基层（13）为多孔改性水泥混凝土层。

5.根据权利要求3所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述垫层（14）包括从上至下依次设置的建筑垃圾层（141）、碎石层（142）、砂砾层（143），所述砂砾层（143）与净化层（3）相连通。

6.根据权利要求3所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述透水路面（1）中穿设有呈竖直设置的灯芯体（15），所述功能磨耗层（11）与应力吸收层（12）之间设有渗水体（18），所述灯芯体（15）上端连通于渗水体（18）且下端连通于第一蓄水池（4）。

7.根据权利要求1所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述净化层（3）从上至下依次设置为陶粒层（31）、细砂层（32）和活性炭层（33）。

8.根据权利要求1所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述植被过滤层（6）包括从上至下依次设置的草皮层（61）、黏土层（62）、土工布层（63）。

9.根据权利要求8所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述透水层（7）包括从上至下依次设置的矿石滤料层（71）、透水薄膜层（72）。

10.根据权利要求2所述的一种海绵城市的道路排水系统，其特征是：所述排水管（8）中填充有净水填料（16），所述排水管（8）靠近路牙导流渠（2）一端设有过滤网（17）。