CN215223342U - 一种雨水过滤花园 - Google Patents

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Abstract

本专利涉及一种雨水过滤花园，包括：在原土层开挖形成的坑槽，坑槽内由下向上铺设储水层、透水层和种植土壤层，种植土壤层的顶面围成凹形种植空间；雨水储集管，雨水储集管的进水口位于凹形种植空间外部，供雨水汇入，其出水口位于凹形种植空间的内部或者外沿，用于将雨水导入凹形种植空间；溢流管，溢流管垂直贯穿于透水层和种植土壤层，溢流管的第一端开口位于凹形种植空间内，溢流管的第二端开口位于储水层内；穿孔管，敷设于储水层的内部，穿孔管通过排水管与地面用水点连接。本实用新型通过植物根系、护根层以及多级透水层对雨水的过滤净化好，保障水质，过滤后的雨水通过穿孔管统一排出供用水点使用，充分利用了雨水资源。

Description

一种雨水过滤花园
技术领域
本专利属于雨水花园技术领域，具体而言涉及一种雨水过滤花园。
背景技术
雨水花园是海绵城市中常见的生态设施，是在下沉绿地的形式基础上结合额外的生物滞留功能以及景观休闲观赏功能而产生的。通过雨水花园表层的植被、种植基质以及基层中微生物实现调蓄、下渗以及净化，实现对雨水提供有效的净化处理，并依靠下凹地表和地下砾石层孔隙提供的空间，对雨水进行调蓄。
常见的雨水花园，地面雨水径流经上层植被过滤，去除混杂于雨水中的树叶、树枝、砾石颗粒等杂质，随后通过逐层下渗进行下一步过滤，过滤后的雨水直接渗入地下，此类型的雨水花园虽然符合海绵城市理念，但因其结构简单，运行一段时间后过滤效果差，不仅降低了对雨水的过滤净化功能，而且后期维护难度大；也有雨水花园将初步过滤的雨水通过雨水井排入市政雨水管道，没充分利用雨水资源，不符合海绵城市建设理念。
实用新型内容
鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种雨水过滤花园，用以解决现有雨水花园运行一段时间后过滤效果差，且过滤后的雨水直接排入雨水管网，没充分利用雨水资源的问题。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种雨水过滤花园，包括：
在原土层开挖形成的坑槽，坑槽内由下向上铺设储水层、透水层和种植土壤层，种植土壤层的顶面围成凹形种植空间；
雨水储集管，雨水储集管的进水口位于凹形种植空间外部，供雨水汇入，雨水储集管的出水口位于凹形种植空间的内部或者外沿，用于将雨水导入凹形种植空间；
溢流管，溢流管垂直贯穿于透水层和种植土壤层，溢流管的第一端开口位于凹形种植空间内，溢流管的第二端开口位于储水层内；
穿孔管，敷设于储水层的内部，穿孔管通过排水管与地面用水点连接。
进一步地，溢流管与穿孔管直接连通。
进一步地，种植土壤层的顶面具有种植平面和边坡，种植平面与边坡过渡连接，边坡的坡度为3:1；第一端开口高出种植平面的距离为 150-230mm。
进一步地，穿孔管水平设置，且位于储水层底面上方10-50mm。
进一步地，穿孔管的数量至少为两根，均匀分布在储水层内。
进一步地，溢流管、穿孔管、排水管中的至少一者采用PVC管。
进一步地，储水层由第一粒径的砾石堆砌，透水层由第二粒径的砾石堆砌，第一粒径大于第二粒径。
进一步地，第一粒径为20-40mm，第二粒径为10-20mm；储水层的厚度为300mm，透水层的厚度为80mm，种植土壤层的厚度为150-300mm。
进一步地，储水层和透水层外均包裹有渗透型土工布。
进一步地，穿孔管外包裹有渗透型土工布；坑槽的底壁和侧壁铺设防渗土工布。
进一步地，溢流管的第一端开口设置防倒灌组件。
与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
(1)通过植物根系、护根层以及多级透水层对雨水进行过滤净化，过滤效果好，保障水质，过滤后的雨水储集在储水层内，通过储水层内敷设的穿孔管，统一排出供用水点使用，充分利用了雨水资源。
(2)坑槽的底壁和侧壁铺设防渗土工布，防止雨水渗出，提升雨水的收集效率。
(3)穿孔管外包裹有渗透型土工布，能够有效防止泥土颗粒堵塞孔眼，保证其工作可靠性。
(4)利用土工布将透水层、储水层包裹成方形结构，方便施工，同时还能防止泥土渗透进入透水层、储水层的砾石间空隙，影响砾石层的孔隙度和渗透性，同时还能保证花园地层结构的稳定性。
(5)溢流管的第一端开口设有通气帽，通气帽具有过滤杂质功能，能够避免杂质进入溢流管造成堵塞，解决了溢流管堵塞问题。
(6)结构简单，施工方便，成本低，通过精细化构造，水质处理效果好，也可用于农村分散式小型污水处理，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的雨水过滤花园的剖面示意图；
图2为本实用新型的雨水过滤花园的俯视图。
附图标记：
1-原土层；2-储水层；3-透水层；4-种植土壤层；5-防渗土工布；6-护根层；7-溢流管；8-雨水储集管；9-消能机构；10-植物；11-穿孔管；12- 排水管。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。
本实用新型的一个具体实施例，如图1-2所示，公开了一种雨水过滤花园，包括：
在原土层1开挖形成的坑槽，坑槽内由下向上依次铺设有储水层2、透水层3和种植土壤层4，种植土壤层4、透水层3、储水层2的透水性依次增强，种植土壤层4的顶面围成凹形种植空间；
雨水储集管8，用于将雨水引入凹形种植空间，雨水储集管8的进水口位于凹形种植空间外部，供雨水汇入；雨水储集管8的出水口位于凹形种植空间的内部或者外沿，用于将雨水导入凹形种植空间；
溢流管7，贯穿于透水层3和种植土壤层4设置，溢流管7垂直于水平面设置，溢流管7的两端分别具有第一端开口和第二端开口，第一端开口位于凹形种植空间内，第二端开口位于储水层2内。
穿孔管11，敷设于储水层2的内部，穿孔管11连接有排水管12，排水管12与地面用水点连接。
本实施例中，种植土壤层4的顶面具有种植平面和边坡，种植平面与边坡过渡连接，边坡的坡度为3:1，能够快速有利达到所需深度，又解决了雨水花园下凹安全性问题。
本实施例中，管溢流管7作为雨水收集管道，溢流管7的第一端开口高出种植土壤层4的距离150-230mm，第一端开口作为溢流口，少量雨水直接落入溢流管7的第一端开口，进入储水层；随着降雨的进行，水位不断升高，当雨水高出第一端开口时，雨水通过溢流管7进入储水层，实现溢流功能。
考虑到雨水发生倒灌时，通过溢流管7进入储水层2的雨水会污染储水层2内已经过滤的雨水，溢流管7与穿孔管11直接连通，由于溢流管7 与穿孔管11直接连通，一旦凹形种植空间内的水位超过溢流管7的第一端开口，导致雨水倒灌时，雨水直接经穿孔管排出，尽量减少未经过滤的雨水进入储水层，减少对储水层的污染。
考虑到雨水下渗及侧渗情况，本实施例中的一个可选实施方式，在坑槽的底壁和侧壁铺设防渗土工布5，通过铺设防渗土工布5防止雨水渗出，提升雨水的收集效率。
为了防止穿孔管11的孔眼堵塞，穿孔管11外包裹有渗透型土工布，能够有效防止泥土颗粒堵塞孔眼，保证其工作可靠性。
进一步地，穿孔管11水平设置，穿孔管11位于储水层2底面上方 10-50mm；穿孔管11的数量至少为两根，均匀分布在储水层2内，穿孔管 11至少设有一个出水口，出水口连接有排水管12，通过设置多根穿孔管 11能够提升排水能力。
本实施例中，储水层2由第一粒径的砾石堆砌，透水层3由第二粒径的砾石堆砌，第一粒径大于第二粒径。
进一步地，透水层3的数量为多层，由上向下，透水层的渗透性依次增大，砾石的粒径逐渐增大，且透水层的厚度依次增大。
进一步地，第一粒径为20-40mm，第二粒径为10-20mm；储水层2的厚度为300mm，透水层3的厚度为80mm，种植土壤层4的厚度也即种植平面至透水层3的顶面距离为150-300mm。
本实施例的一个优选实施方式，储水层2和透水层3外均包裹有渗透型土工布。施工时，按照第一粒径、第二粒径范围进行砾石筛分，利用渗透型土工布将第一粒径的砾石包裹为储水层2、将第二粒径的砾石包裹为透水层3，利用渗透型土工布包裹砾石，便于使砾石维持稳定的形状，便于铺设，而且利用渗透型土工布能够过滤小颗粒泥土颗粒，防止泥土充填在渗透层3、储水层2的空隙中，保证渗透和出水功能。
本实施例中，种植土壤层4的顶面铺设护根层6，有助于避免表层土壤流失。
可选的，溢流管7的第一端开口设有通气帽，通气帽具有过滤杂质功能，避免漂浮的杂质进入溢流管7造成堵塞，保证溢流的可靠性。
可选的，溢流管7的第一端开口设置防倒灌组件，防倒灌组件采用漂浮套管的形式，具体而言，溢流管7的第一端开口滑动套设有延伸管，延伸管的内壁与溢流管7的外壁密封接触，延伸管能够与溢流管7部分重叠，延伸管外设置环形泡沫，环形泡沫的内径等于延伸管的外径，环形泡沫的外径等于2-3倍延伸管的外径，延伸管与溢流管7重叠部分的长度范围在 50mm-100mm。当雨水过大时，延伸管会在环形泡沫的浮力作用下漂浮起来，环形泡沫带动延伸管向上移动，可以适当提高溢流管7的进水口高度，最大提升高度约100mm，从而在一定程度上防止雨水倒灌进入溢流管7，当水位过高超过溢流管7的最大溢流水位时，雨水经第一端开口进入储水层，实现溢流排水功能；当水位下降时，延伸管随之下降，直至复位。通过设置防倒灌组件可以降低溢流管7露出地面的高度，更加美观，而且降低了因溢流管长度过大容易弯曲损坏的缺陷。
本实施例中，雨水储集管8的出水口位于边坡的坡顶，在出水口的落水范围内铺设消能机构9，可以防冲刷。可选的，消能机构9由砾石堆砌，砾石的来源广，成本低，且通过对砾石进行图形堆砌排布，能够使得花园边坡更加美观。
进一步地，溢流管7、穿孔管11、排水管12中的至少一者采用PVC 管。PVC管具有优良的抗拉、抗压强度以及耐腐蚀性，而且来源广，成本低。
发生降雨时，雨水直接落入凹形种植空间，或者通过雨水储集管8进入凹形种植空间，由雨水储集管8流出的雨水经过鹅卵石消能后，流向四周或往下渗透，种植植物10的种植土壤层吸收一定水分，在自身含水率饱和后雨水往下渗，透过渗透型土工布，经中间碎石透水层3和储水层2碎石的过滤拦截作用，雨水得到净化。随着雨水的下渗，当雨水在储水层的水位高于穿孔管11时，雨水通过孔眼汇集于穿孔管11内，最终通过排水管12排出至用水点，进行回用。当雨量较大，超过雨水花园的渗透能力时，雨水在凹形种植空间表面积聚，当凹形种植空间内的水位高于溢流管7的第一端开口时，雨水进入溢流管中，雨水直接经穿孔管11排出，尽量减少未经过滤的雨水进入储水层，从而减少对储水层的污染。
与现有技术相比，本实施例提供的雨水过滤花园至少具有如下有益效果：
(1)通过植物根系、护根层以及多级透水层对雨水进行过滤净化，过滤效果好，保障水质，过滤后的雨水储集在储水层内，通过储水层内敷设的穿孔管，统一排出供用水点使用，充分利用了雨水资源。
(2)坑槽的底壁和侧壁铺设防渗土工布，防止雨水渗出，提升雨水的收集效率。
(3)穿孔管外包裹有渗透型土工布，能够有效防止泥土颗粒堵塞孔眼，保证其工作可靠性。
(4)利用土工布将透水层、储水层包裹成方形结构，方便施工，同时还能防止泥土渗透进入透水层、储水层的砾石间空隙，影响砾石层的孔隙度和渗透性，同时还能保证花园地层结构的稳定性。
(5)溢流管的第一端开口设有通气帽，通气帽具有过滤杂质功能，能够避免杂质进入溢流管造成堵塞，解决了溢流管堵塞问题。
(6)雨水储集管的出水口位于边坡的坡顶，在出水口的落水范围内铺设消能机构，消能机构由砾石堆砌，不仅可以防冲刷，且通过对砾石进行图形堆砌排布，能够使得花园边坡更加美观。
(7)3:1的边坡能快速有利达到所需深度，又解决了雨水花园下凹安全性问题。
(8)结构简单，施工方便，成本低，通过精细化构造，水质处理效果好，也可用于农村分散式小型污水处理，具有广泛的应用前景。
以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种雨水过滤花园，其特征在于，包括：
在原土层(1)开挖形成的坑槽，坑槽内由下向上铺设储水层(2)、透水层(3)和种植土壤层(4)，种植土壤层(4)的顶面围成凹形种植空间；
雨水储集管(8)，所述雨水储集管(8)的进水口位于凹形种植空间外部，供雨水汇入，雨水储集管(8)的出水口位于凹形种植空间的内部或者外沿，用于将雨水导入凹形种植空间；
溢流管(7)，所述溢流管(7)垂直贯穿于透水层(3)和种植土壤层(4)，所述溢流管(7)的第一端开口位于凹形种植空间内，所述溢流管(7)的第二端开口位于储水层(2)内；
穿孔管(11)，敷设于储水层(2)的内部，穿孔管(11)通过排水管(12)与地面用水点连接。
2.根据权利要求1所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述溢流管(7)与穿孔管(11)直接连通。
3.根据权利要求1所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述种植土壤层(4)的顶面具有种植平面和边坡，种植平面与边坡过渡连接，边坡的坡度为3:1；
所述第一端开口高出种植平面的距离为150-230mm。
4.根据权利要求3所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述穿孔管(11)水平设置，且位于储水层(2)底面上方10-50mm。
5.根据权利要求4所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述穿孔管(11)的数量至少为两根，均匀分布在储水层(2)内。
6.根据权利要求5所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述溢流管(7)、穿孔管(11)、排水管(12)中的至少一者采用PVC管。
7.根据权利要求1至6任一项所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述储水层(2)由第一粒径的砾石堆砌，所述透水层(3)由第二粒径的砾石堆砌，第一粒径大于第二粒径。
8.根据权利要求7所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述第一粒径为20-40mm，第二粒径为10-20mm；
所述储水层(2)的厚度为300mm，透水层(3)的厚度为80mm，种植土壤层(4)的厚度为150-300mm。
9.根据权利要求8所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述储水层(2)和透水层(3)外均包裹有渗透型土工布。
10.根据权利要求1所述的雨水过滤花园，其特征在于，所述穿孔管(11)外包裹有渗透型土工布。
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