CN211057960U - 一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统 - Google Patents

Abstract

一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，自下至上逐层升高的阶梯单元，最低层阶梯单元设置溢流井，溢流井中设置出水管；每个阶梯单元外围设置墙体，阶梯单元内自上而下依次分布有鹅卵石覆盖层、种植土层、陶粒层、砾石层和防渗土工布，砾石层中分布有穿孔排水管，各阶梯单元中的穿孔排水管依次连接至溢流井内。雨水夹带着冲刷硬质地面上的污染物逐层进入阶梯单元，通过与植物、土壤、陶粒、砾石及土壤填料之间的微生物作用，污染物得到去除，最终汇集到过溢流井。该系统适用于具有一定坡度的河道护岸，可将河道两岸向河道汇集的雨水进行净化处理，并且该设施具有一定的蓄水能力，提高了河道的环境容量，缓解河道洪峰压力。

Description

一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统

技术领域

本实用新型涉及一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，属于河道生态治理技术领域。

背景技术

城市下垫面硬化使得降雨时的初期雨水形成的地表径流污染物浓度高，经过汇集进入河道后，增加河道的污染物来源；再者，采用硬质护岸的河道，河道护岸本身对于降雨时汇集的雨水没有任何的蓄积能力，不能减轻雨季时河道的行洪压力。

中国专利文献CN207483453U公开了一种阶梯型人工湿地结构，包括蓄水池、第一阶梯湿地、第二阶梯湿地和第三阶梯湿地，所述第一阶梯湿地、第二阶梯湿地和第三阶梯湿地从上到下均依次设置有水生种植层、石英砂填料层、砾石填料层和碎石填料层。上述人工湿地虽然呈阶梯型分布，但是初期雨水形成的地表径流污染物与人工湿地处理的各种污水中的污染物具有很大的不同，并不能直接应用于雨水的处理，且没有蓄水功能。

CN109183532A公开的《一种依附于道路的北方城市雨水净化调蓄生态利用系统》，包括路中央排水绿植单元、路边排水单元、路边地表绿植净化单元、地下渗水储蓄单元和雨水湿地花园；路中央排水绿植单元设置，增加路面地表透水面积；排水沟可有效减少垃圾堵塞路面排水口情况，加快排水流速，且冬季时期防止含有融雪剂的雪水流入绿化带内；人行道排水沟设置，将路面过多雨水引入路边地表绿植净化单元处，增加雨水渗透面积和时间；地下渗水储蓄单元的设置，实现对雨水的储蓄，以备后用；雨水湿地花园在多雨期实现增大雨水渗透面积和雨水滞留时间。该系统只适用于城市平坦的路面，并不适用于河道护岸。

所以，如何设计一种适用于河道护岸的雨水蓄水净化生态滞留设施，成为城市河道治理需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，以解决上述背景技术中提出的问题，使初期雨水形成的地表径流污染物得到高效去除净化，且具有一定的蓄水能力，可以缓解雨季河道洪峰压力。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

所述阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，包括自下至上逐层升高的阶梯单元，最低层阶梯单元设置溢流井，溢流井中设置出水管；每个阶梯单元外围设置墙体，阶梯单元内自上而下依次分布有鹅卵石覆盖层、种植土层、陶粒层、砾石层和防渗土工布(HDPE)，砾石层中分布有穿孔排水管；各阶梯单元中的穿孔排水管依次连接至溢流井内。

所述阶梯单元的高度向河道方向逐层降低50cm。

所述墙体宽24cm，高120cm。墙体由M7.5水泥砂浆砌MU10砖而成。所述墙体下设置厚度10cm的混凝土(C20)垫层。

所述阶梯单元内鹅卵石覆盖层上预留20cm的蓄水层。

所述阶梯单元内种植湿生植物。

所述鹅卵石覆盖层厚度为5cm。

所述种植土层50cm。

所述陶粒层厚度为20cm，陶粒粒径≤10mm。

所述砾石层的厚度为25cm，砾石粒径≤20mm

所述防渗土工布的底部为厚10cm原土夯实的土工布保护层。

所述溢流井中的溢流口高于鹅卵石层20cm。

降雨时，雨水夹带着冲刷硬质地面上的污染物首先进入最上层阶梯单元蓄水，雨水在最上层阶梯单元中依次经过植物、鹅卵石覆盖层、种植土层、陶粒层和砾石层，通过与植物、土壤、陶粒、砾石及土壤填料之间的微生物作用，雨水内的污染物得到一定的去除，由穿孔排水管或以溢流的形式进入下一层阶梯单元。如此，雨水逐层依次进入后续的各个阶梯单元。最终汇集到过溢流井，排入至河道。阶梯单元和溢流井均具有蓄水能力。

本实用新型适用于具有一定坡度的河道护岸，可将河道两岸向河道汇集的雨水进行净化处理，并且该设施具有一定的蓄水能力，提高了河道的环境容量，缓解河道洪峰压力。

附图说明

图1是本实用新型阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统的剖面结构示意图。

图中：1.墙体；2.鹅卵石覆盖层；3.种植土层；4.陶粒层；5.砾石层；6.穿孔排水管；7.防渗土工布；8.溢流井；9.出水管。

具体实施方式

本实用新型的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，如图1所示，包括若干层自下至上为逐层升高的阶梯单元，每个阶梯单元外围设置墙体1，每层阶梯单元由墙体1分隔，外围墙体内壁设置HDPE防渗土工布；墙体1材料为M7.5水泥砂浆砌MU10砖，宽24cm，高120cm；墙体1下采用厚度10cm的C20混凝土垫层。相邻阶梯单元向河道方向逐层降低50cm。最低层阶梯单元设置溢流井8，溢流井8底部设置出水管9，可伸入河道。溢流井8上部溢流口的位置高出最低层阶梯单元内鹅卵石层20cm。各阶梯单元中的穿孔排水管依次连接，最终接入最后一阶梯单元内的溢流井8内，与最后一阶梯单元的溢流雨水共同排入至河道内。

阶梯单元自上而下依次设置有鹅卵石覆盖层2、种植土层3、陶粒层4、砾石层5和防渗土工布7。防渗土工布7采用HDPE，砾石层5中分布有穿孔排水管6。鹅卵石覆盖层的厚度为25cm，鹅卵石覆盖层2的上方预留20cm的蓄水层，也就是鹅卵石覆盖层2与墙体1的顶面距离为20cm。种植土层3的厚度为50cm，种植土层3内种植湿生植物。陶粒层4的厚度为20cm，陶粒粒径≤10mm。砾石层5的厚度为25cm，砾石粒径≤20mm。穿孔排水管6为D100的PE管。防渗土工布7采用HDPE，底部设置10cm厚的原土夯实的土工布保护层。

上述结构和参数是根据初期雨水形成的地表径流污染物的特点经过大量实验得到的，使处理效率、净化效果和成本达到了最佳的优化状态。

上述系统的运行过程如下所述。

降雨时，雨水夹带着冲刷硬质地面上的污染物，沿坡面流至上述阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统。首先进入最上层(第一层)阶梯单元蓄水，雨水在最上层阶梯单元中自上而下依次经过植物、鹅卵石覆盖层2、种植土层3、陶粒层4和砾石层5，通过与植物、土壤、陶粒、砾石及土壤填料之间的微生物作用，雨水内的污染物得到一定的去除，最后通过砾石层5中的穿孔排水管6汇集，流向下层。当第一阶梯单元的雨水蓄水空间蓄满后，就会通过溢流的形式进入第二阶梯单元。之后逐层依次进入后续的各个阶梯单元。各阶梯单元内的雨水通过连接相通的穿孔排水管最终进入最后一层阶梯单元内的溢流井8内，通过溢流井8底部设置的出水管9进入河道。最后一阶梯单元的溢流雨水也排入至河道内。

通过上述阶梯式雨水净化生态滞留系统，雨水冲刷下垫面后夹杂的悬浮物得到过滤，有机污染物通过植物根系代谢、土壤及各层滤料附着的微生物的代谢作用得到一定的降解去除，达到一定的净化效果，提高了河道的环境容量；并且该设施具有一定的蓄水能力，可以缓解雨季河道洪峰压力。

Claims (10)

1.一种阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：包括自下至上逐层升高的阶梯单元，最低层阶梯单元设置溢流井，溢流井中设置出水管；每个阶梯单元外围设置墙体，阶梯单元内自上而下依次分布有鹅卵石覆盖层、种植土层、陶粒层、砾石层和防渗土工布，砾石层中分布有穿孔排水管；各阶梯单元中的穿孔排水管依次连接至溢流井内。

2.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述阶梯单元的高度向河道方向逐层降低50cm。

3.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述墙体宽24cm，高120cm，所述墙体下设置厚度10cm的混凝土垫层。

4.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述阶梯单元内鹅卵石覆盖层上预留20cm的蓄水层。

5.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述鹅卵石覆盖层厚度为5cm。

6.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述种植土层50cm。

7.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述陶粒层厚度为20cm，陶粒粒径≤10mm。

8.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述砾石层的厚度为25cm，砾石粒径≤20mm。

9.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述防渗土工布的底部为厚10cm原土夯实的土工布保护层。

10.根据权利要求1所述的阶梯式雨水蓄水净化生态滞留系统，其特征是：所述溢流井中的溢流口高于鹅卵石层20cm。

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