專利名稱：一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于市政工程、環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著中國城市化進(jìn)程的加快，我國自然環(huán)境也受到很大程度破壞，天然流域受到很大影響，土地的利用狀況也有很大程度改變。城市中混凝土建筑、浙青路面、工商業(yè)區(qū)、 居民住宅區(qū)、停車場等大量不透水面面積大量增加，從而使城市地表徑流量增加，峰流量增加，峰流量提前。人類活動導(dǎo)致的城市自然水文循環(huán)的變化，使降雨徑流加劇了城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)，地下水位也有所降低，同時(shí)降雨徑流攜帶的污染物也帶來嚴(yán)重的地表水污染。作為第二大非點(diǎn)源污染的城市降雨徑流污染越來越影響到城市的可持續(xù)發(fā)展。目前國內(nèi)城市多采用合流制或分流制排水系統(tǒng)，直接將雨水收集后以雨污合流的形式排入污水廠，或者直接分流排入天然水體。較少考慮到雨水的收集利用或者以源區(qū)促滲方式來減少城市雨水徑流量。20世紀(jì)90年代，美國暴雨管理專家開發(fā)了一種模擬自然水文條件原理，基于源頭控制的多點(diǎn)微觀暴雨控制策略，即低影響開發(fā)(LID)。LID注重因地制宜，通過一系列保護(hù)性設(shè)計(jì)，生物滯留、過濾滲透、凈徑流儲存等措施對雨水徑流進(jìn)行生態(tài)化處理，做到對城市降雨徑流水量和水質(zhì)的控制。目前對于雨水的生態(tài)處理越來越普遍，該方法與傳統(tǒng)處理方法相比，成本更低，且有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境?；驹硎?，當(dāng)攜有污染物的雨水經(jīng)過生態(tài)處理系統(tǒng)時(shí)，所帶污染物如COD、SS、TP、TN、重金屬等被系統(tǒng)吸收利用或者被分解成低污染物質(zhì)或者無害物質(zhì)，從而使水質(zhì)得到凈化。目前國內(nèi)外城市雨水自然凈化與處置技術(shù)發(fā)展迅速，例如一種處理低濃度面源污染的折流式人工濕地裝置，折流式潛流人工濕地，基于低影響開發(fā)的雨水花園等。 這些方法都有投資運(yùn)行費(fèi)用較低，管理簡便且有一定的美學(xué)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)，但是在雨水促滲以減少水量方面強(qiáng)調(diào)不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于源區(qū)促滲理念，提供一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，該系統(tǒng)占地面積少，運(yùn)行費(fèi)用低，且有一定景觀效果，適用于城市居民小區(qū)雨水徑流源區(qū)內(nèi)水量和水質(zhì)的控制。對基于低影響開發(fā)理念的雨水源區(qū)水量控制，本發(fā)明強(qiáng)調(diào)城市居民小區(qū)內(nèi)雨水源區(qū)促滲理念，且有涵養(yǎng)地下水源，保護(hù)自然環(huán)境，美化城市居住環(huán)境，改善城市空氣質(zhì)量，維持自然水文循環(huán)平衡等方面優(yōu)勢。本發(fā)明所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，包括位于城市居民小區(qū)內(nèi)的低勢綠地，其特征是在所述低勢綠地內(nèi)設(shè)有折流式持水區(qū)，該折流式持水區(qū)的一邊(上邊)與低勢綠地的一邊齊平并設(shè)有溢流出水渠；在所述低勢綠地內(nèi)還設(shè)有一環(huán)形集水槽，該環(huán)形集水槽圍繞在所述折流式持水區(qū)的左邊、下邊和右邊；在環(huán)形集水槽靠近低勢綠地邊緣的外壁設(shè)有多個(gè)進(jìn)水豁口和至少一個(gè)居民小區(qū)收集雨水進(jìn)水口，在環(huán)形集水槽靠近折流式持水區(qū)下邊左部的內(nèi)壁設(shè)有一持水區(qū)進(jìn)水口 ；在所述折流式持水區(qū)的上面設(shè)有覆蓋折流式持水區(qū)的植物種植區(qū)。所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，在所述折流式持水區(qū)內(nèi)的上下兩邊分別設(shè)有多堵相互錯位的導(dǎo)流墻和與導(dǎo)流墻連接或垂直的碎石阻隔帶， 形成折流式廊道。所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，在所述溢流出水渠內(nèi)設(shè)有截污掛籃。所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，其所述覆蓋在折流式持水區(qū)上面的植物種植區(qū)為種植土層及混合填料層。 所述環(huán)形集水槽，在集水槽外側(cè)每隔一定距離有倒等邊梯形狀開口，雨水從開口進(jìn)入集水槽。居民小區(qū)通過雨水暗渠收集的雨水，在接近折流式持水區(qū)的進(jìn)水口處的集水槽邊豁口接入。通過低勢綠地收集的周圍地面雨水，通過環(huán)形集水槽普通進(jìn)口收集。環(huán)形集水槽底部用鵝卵石鋪成，也有一定下滲能力。所述折流式持水區(qū)，由導(dǎo)流墻分割成幾個(gè)廊道，從該角度而言，水流在持水區(qū)內(nèi) “S”形行進(jìn)。導(dǎo)流墻建議由透水性混凝土或其他透水磚砌成，同時(shí)考慮美觀性。每個(gè)廊道內(nèi)，有幾條碎石阻隔帶將廊道分為幾個(gè)子持水區(qū)。只有當(dāng)雨水積滿每一格子持水區(qū)，才會漫流過阻隔帶跌水到下一子持水區(qū)，從該角度而言，水流呈“塊”狀逐個(gè)前行。整體而言，有一定的景觀效果。小區(qū)雨水主要由整個(gè)持水區(qū)通過持水滯留方式滲入地下。所述碎石阻隔帶，是由不同級配配置的碎石組成。阻隔帶兩端采用較大體積石塊， 中間部分可由級配配置不同的小塊鵝卵石組成。整個(gè)阻隔帶剖面呈等邊三角形狀，其中一邊與地面接壤。整個(gè)結(jié)構(gòu)保持三角形的穩(wěn)定性，有效抵抗雨水的沖擊，起到消能和滯留作用，同時(shí)多孔結(jié)構(gòu)能有效截留和吸附水中污染物。持水區(qū)內(nèi)導(dǎo)流墻應(yīng)高于碎石阻隔帶一定尚度。所述持水區(qū)內(nèi)植物種植區(qū)的種植土層及混合填料層由沙土、表土和復(fù)合土壤構(gòu)成，建議改良種植土壤對水的最小滲透率不低于13mm/h，較為理想的土壤組合是50%砂土、 20%表土、30%復(fù)合土壤。如果種植喬木類植物，種植土層厚度不小于lm。種植土下層設(shè)置填料層，填料層由煤渣、高爐渣、碎石等混合而成。填料層對過濾、吸附截留污染物有很好的效果。所述持水區(qū)內(nèi)種植植物兼具抗?jié)澈涂购档哪芰?，能通過生化作用有效降低水中污染物，同時(shí)具備景觀觀賞性。優(yōu)先選擇本土植物，適當(dāng)?shù)拇钆渫鈦砦锓N。所選植物要有較深較為發(fā)達(dá)的根系，要有較強(qiáng)的污染物凈化能力。建議選擇有較高觀賞性價(jià)值植物或者香花性植物，以吸引各類昆蟲，營造物種多樣性的小生態(tài)環(huán)境。所述溢流出水渠，為雨水量超出整個(gè)系統(tǒng)持水能力后，雨水溢流出持水區(qū)用。出水渠前口處設(shè)有截污掛籃。溢流出的雨水可排入雨水口，此時(shí)雨水量已大幅減少，水質(zhì)也得到一定程度凈化。也可對溢流出的雨水進(jìn)行收集利用。持水區(qū)的持水能力具體由小區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)雨水量計(jì)算得來。對持水區(qū)整體面積，計(jì)算方法可參考完全水量平衡法。所述折流式持水區(qū)中，每條廊道長寬比4:1一5:1，深度為0. 51—1. 0m。環(huán)形集水槽最小集水能力應(yīng)至少擁有一條廊道的持水量。
本發(fā)明的有益效果由于在折流式持水區(qū)內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)流墻，將折流式持水區(qū)分成幾個(gè)廊道，廊道中設(shè)有碎石阻隔帶，對整個(gè)折流式持水區(qū)進(jìn)行了網(wǎng)格化，雨水從每格子持水區(qū)向下一格漫流跌水，通過碎石阻隔帶對持水區(qū)內(nèi)雨水徑流進(jìn)行滯留和消能，延長了雨水流行時(shí)間，促進(jìn)了持水區(qū)內(nèi)雨水持流和下滲，同時(shí)減小了雨水徑流對植被帶的沖刷；由于折流式持水區(qū)內(nèi)的種植土層由沙土、表土和復(fù)合改良土壤構(gòu)成，所以，滲透效果良好，去污能力良好。


圖1是本發(fā)明的平面布置圖； 圖2是圖1的A-A剖面圖3是圖1的B-B剖面圖； 圖4是圖1的C-C剖面圖； 圖5是圖IWD-D剖面圖； 圖6是圖1的E-E剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖1至圖6所示的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)， 包括位于城市居民小區(qū)內(nèi)的低勢綠地8，在所述低勢綠地內(nèi)設(shè)有折流式持水區(qū)，該折流式持水區(qū)的一邊(上邊)與低勢綠地的一邊齊平并設(shè)有溢流出水渠7 ；在所述低勢綠地內(nèi)還設(shè)有一環(huán)形集水槽1，該環(huán)形集水槽圍繞在所述折流式持水區(qū)的左邊、下邊和右邊；在環(huán)形集水槽1靠近低勢綠地8邊緣的外壁設(shè)有多個(gè)進(jìn)水豁口 2和至少一個(gè)居民小區(qū)收集雨水的進(jìn)水口，在環(huán)形集水槽1靠近折流式持水區(qū)下邊左部的內(nèi)壁設(shè)有一持水區(qū)進(jìn)水口 3 ；在所述折流式持水區(qū)的上面設(shè)有覆蓋折流式持水區(qū)的植物種植區(qū)4。進(jìn)一步，在所述折流式持水區(qū)內(nèi)的上下兩邊分別設(shè)有多堵相互錯位的導(dǎo)流墻6和與導(dǎo)流墻連接或垂直的碎石阻隔帶5，形成折流式廊道。進(jìn)一步，在所述溢流出水渠7內(nèi)設(shè)有截污掛籃9。進(jìn)一步，所述覆蓋在折流式持水區(qū)上面的植物種植區(qū)4為種植土層及混合填料層 10。實(shí)施例
折流式持水花園處于低勢綠地8中間低洼處，綠地周邊距離折流式持水花園集水槽外壁2m。環(huán)形集水槽1，內(nèi)槽寬0.5m，內(nèi)壁高0.75m。槽外壁豁口 2為倒等邊梯形狀，梯形下底寬0. 25m，斜邊與豎直方向夾角30°，梯形高0. 375m。集水槽底部鋪直徑5cm左右的鵝卵石。持水區(qū)進(jìn)水口 3跟廊道等寬，標(biāo)高與集水槽低標(biāo)高相等，也與持水區(qū)內(nèi)碎石阻隔帶標(biāo)高相等。持水區(qū)內(nèi)進(jìn)水口處有呈直角三角形狀碎石帶，如圖3中B-B剖面圖所示，對進(jìn)水進(jìn)行消能。整個(gè)持水區(qū)長寬各10m，內(nèi)部有由導(dǎo)流墻6分為5條廊道，每條廊道寬2m，長10m。每條廊道內(nèi)設(shè)3條等邊三角形狀碎石阻隔帶5，將廊道分為4個(gè)等體積的子持水區(qū)。整個(gè)持水區(qū)有20個(gè)子持水區(qū)，若整個(gè)持水區(qū)完全持水，可容納25m3的雨水。導(dǎo)流墻6高為0. 50m, 長8m。碎石阻隔帶5高為0. 25m,長度與廊道寬度相等，為2m。植物種植區(qū)4內(nèi)，選用滲透率15mm/h的改良土壤。考慮到喬木類植物的種植，種植土壤層厚度取1.0m。種植土下層為人工填料層，填料層由煤渣，高爐渣，碎石等混合而成，厚度為0. 5m。種植物的選取喬木類可選擇水杉、垂柳等耐寒耐水濕能力強(qiáng)的植物；濕生和水生植物類選擇慈姑、美人蕉、香蒲、萍蓬草等。植物種植時(shí)同樣需要從園林藝術(shù)角度出發(fā)考慮各種搭配與種法，種植后前幾周應(yīng)每天澆水一次。溢流出水槽7，其在持水區(qū)出水口處設(shè)有截污掛籃9，定期清理污物。出水槽7槽底標(biāo)高與碎石阻隔帶5頂端標(biāo)高相等。圖示中各種長度和標(biāo)高參數(shù)如下
a=2. 0m, b=2. 5mc=0. 5m, d=0. 00m, e=0. 25m, f=0. 625m, g=l. 0m, h=0. 5m. 整個(gè)持水花園建在低勢綠地低洼處，低勢綠地起收集小區(qū)地面雨水和屋面雨水的作用。環(huán)形集水槽外側(cè)每隔一定距離有倒等邊梯形狀豁口，雨水從豁口進(jìn)入集水槽。集水槽底部由鵝卵石鋪成。導(dǎo)流墻將持水區(qū)分成幾條廊道，每條廊道由若干條碎石阻隔帶分成幾格小水池。 每格水池待雨水集滿后，再從碎石阻隔帶頂部漫流跌水到下一格持水區(qū)。碎石阻隔帶是由不同級配配置的碎石組成。阻隔帶兩端采用較大體積石塊，中間部分可由級配配置不同的小塊鵝卵石組成。整個(gè)阻隔帶剖面呈等邊三角形狀，一邊與地面接壤。整個(gè)結(jié)構(gòu)保持三角形的穩(wěn)定性，有效抵抗雨水的沖擊，同時(shí)多孔結(jié)構(gòu)能有效截留和吸附水中污染物。
權(quán)利要求
1.一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，包括位于城市居民小區(qū)內(nèi)的低勢綠地(8)，其特征是在所述低勢綠地(8)內(nèi)設(shè)有折流式持水區(qū)，該折流式持水區(qū)的上邊與低勢綠地(8)的一邊齊平并設(shè)有溢流出水渠(7);在所述低勢綠地(8)內(nèi)還設(shè)有一環(huán)形集水槽(1)，該環(huán)形集水槽圍繞在所述折流式持水區(qū)的左邊、下邊和右邊；在環(huán)形集水槽 (1)靠近低勢綠地(8)邊緣的外壁設(shè)有多個(gè)進(jìn)水豁口(2)和至少一個(gè)居民小區(qū)收集雨水的進(jìn)水口，在環(huán)形集水槽(1)靠近折流式持水區(qū)下邊左部的內(nèi)壁設(shè)有一持水區(qū)進(jìn)水口(3)；在所述折流式持水區(qū)的上面設(shè)有覆蓋折流式持水區(qū)的植物種植區(qū)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，其特征是在所述折流式持水區(qū)內(nèi)的上下兩邊分別設(shè)有多堵相互錯位的導(dǎo)流墻(6)和與導(dǎo)流墻連接或垂直的碎石阻隔帶(5)，形成折流式廊道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，其特征是在所述溢流出水渠(7)內(nèi)設(shè)有截污掛籃(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，其特征是所述覆蓋在折流式持水區(qū)上面的植物種植區(qū)(4)為種植土層及混合填料層 (10)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種處理城市居民小區(qū)收集雨水的折流式持水花園系統(tǒng)，包括設(shè)在低勢綠地內(nèi)的折流式持水區(qū)，該折流式持水區(qū)的一邊與低勢綠地的一邊齊平并設(shè)有溢流出水渠；一環(huán)形集水槽圍繞在所述折流式持水區(qū)的左邊、下邊和右邊；在環(huán)形集水槽靠近低勢綠地邊緣的外壁設(shè)有多個(gè)進(jìn)水豁口，在環(huán)形集水槽靠近折流式持水區(qū)下邊左部的內(nèi)壁設(shè)有一持水區(qū)進(jìn)水口；在所述折流式持水區(qū)的上面設(shè)有覆蓋折流式持水區(qū)的植物種植區(qū)。本發(fā)明由于設(shè)置了導(dǎo)流墻、碎石阻隔帶，對整個(gè)折流式持水區(qū)進(jìn)行了網(wǎng)格化，雨水從每格子持水區(qū)向下一格漫流跌水，延長了雨水流行時(shí)間，促進(jìn)了持水區(qū)內(nèi)雨水持流和下滲，同時(shí)減小了雨水徑流對植被帶的沖刷。
文檔編號E02B11/00GK102359145SQ20111036052
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者何強(qiáng), 侯改娟, 徐海燕, 柴宏祥, 申隨兵, 鄧軻, 鮑燕榮 申請人:重慶大學(xué)