本實(shí)用新型涉及一種海綿城市方案設(shè)計(jì)，特別是一種海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，屬于城市地下給排水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的道路建設(shè)，依靠普通磚體或混凝土鋪設(shè)，下雨時(shí)磚體和混凝土不吸水和滲水，路面濕滑，雨水的排放依靠城市排水管道進(jìn)行。經(jīng)常會(huì)因?yàn)榇笥辍⒈┯?、排水量大、排水池堵塞而造成道路積水，甚至出現(xiàn)內(nèi)澇等現(xiàn)象。同時(shí)雨水直接進(jìn)入城市排水管道而排出，使城市路面的雨水（淡水資源）利用率低。

為了解決下雨城市人行道路排水及儲(chǔ)水等問題，提出了海綿城市的概念。海綿城市就是把城市建設(shè)成為像海綿體一樣，能夠具有吸水、蓄水、滲水和凈水的作用，化解雨水帶來的自然災(zāi)害，使之成為收放自如的水彈性城市。建設(shè)海綿城市并不是推倒重來，取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種減負(fù)和補(bǔ)充，最大程度地發(fā)揮城市給排水管網(wǎng)本身的作用。

因此設(shè)計(jì)一種海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，能高效的進(jìn)行城市雨水的收集、凈化、存儲(chǔ)和滲透，并且能夠與城市排水管網(wǎng)進(jìn)行融合，是城市海綿系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和要求，也是該理念推廣的重要因素。

透水混凝土又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增強(qiáng)劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細(xì)骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)， 故具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，具有收集、凈化、存儲(chǔ)和滲透的功能，解決雨水災(zāi)害的同時(shí)，有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，包括鋪設(shè)于地表的可進(jìn)行雨水滲透的地表滲透層，和分布于地下的將來自于地表滲透層的雨水進(jìn)行收集的第一蓄水池，各第一蓄水池間通過連接管道連通，在相互連通的第一蓄水池中，至少一個(gè)第一蓄水池上設(shè)置有用于與城市管網(wǎng)連通的溢流管。

進(jìn)一步的，該第一蓄水池采用可滲透的材質(zhì)制成，第一蓄水池還設(shè)置有與其連通的第二蓄水池，該第二蓄水池上設(shè)置有用于第一蓄水池內(nèi)的水進(jìn)入池內(nèi)的進(jìn)水口和用于從池內(nèi)采水的采水口。

該海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，通過地表滲透層的設(shè)計(jì)，使得雨水能夠進(jìn)行滲透，并且在滲透過程中能夠有效的進(jìn)行雜質(zhì)的過濾，達(dá)到雨水凈化的目的。同時(shí)，第一蓄水池的設(shè)計(jì)使得來自于地表滲透層的水能夠進(jìn)行暫時(shí)的存儲(chǔ)，以解決地表滲透層與土壤層間滲透量過低而導(dǎo)致雨水滲透不佳滲透量過小的問題。

第一蓄水池的可采用不可滲透設(shè)計(jì)，而直接具有儲(chǔ)水作用。另外采用可滲透設(shè)計(jì)使得在池內(nèi)的水可往土壤進(jìn)行滲透，大大提高土壤內(nèi)的雨水進(jìn)入量，并且具有延時(shí)滲透的功能。

第一蓄水池的溢流管設(shè)計(jì)使得過多的雨水進(jìn)入城市排水管網(wǎng)，保證地表滲透層持續(xù)的有效和地表雨水滲透的順暢，各第一蓄水池間的連接管道則使得各第一蓄水池間的雨水能夠得到有效的分配，提高存儲(chǔ)能力和滲透水平，避免因下雨地點(diǎn)不同和不同地點(diǎn)降雨量不同導(dǎo)致的第一蓄水池儲(chǔ)水不均的問題。

當(dāng)具有第二蓄水池時(shí)，第一蓄水池內(nèi)的水進(jìn)入第二蓄水池后，還能夠在后期從第二蓄水池采水以進(jìn)行雨水的二次利用?；蛘咴跓o第二蓄水池時(shí)，可以在第一蓄水池直接設(shè)置采水管以進(jìn)行雨水的二次利用。

該系統(tǒng)具有收集、凈化、存儲(chǔ)和滲透功能為一體的優(yōu)點(diǎn)，以地表滲透層、第一蓄水池（進(jìn)一步的，包含第二蓄水池）和溢流管為主體，組成了一個(gè)有機(jī)功能的海綿細(xì)胞，并且各海綿細(xì)胞間的通過連接管道組成一個(gè)有機(jī)整體。

進(jìn)一步的，該第一蓄水池采用透水混凝土制成。

進(jìn)一步的，該進(jìn)水口管口位于連接管道管口下方，溢流管管口位于連接管道管口上方。

進(jìn)一步的，該地表滲透層包含至少一層透水層，該透水層采用透水混凝土制成。

進(jìn)一步的，該地表滲透層由上至下包括：第一透水層、第一緩沖層、第二透水層、第二緩沖層、基層和土工布層，該第一透水層和第二透水層采用透水混凝土制成，第一緩沖層和第二緩沖層采用砂子或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成，基層采用碎石或碎石和砂子混合夯實(shí)而成。采用多層的結(jié)構(gòu)，一方面使得該地表滲透層具有較大的容積進(jìn)行雨水的儲(chǔ)存，同時(shí)該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層具有較好的過濾效果，以及具有較好的強(qiáng)度以滿足城市路面鋪設(shè)的需求。

進(jìn)一步的，該第一透水層或/和第二透水層采用透水混凝土制成的磚砌成。

進(jìn)一步的，該基層分為兩層，分別為上基層和下基層，且上基層的碎石顆粒小于下基層的碎石顆粒。

進(jìn)一步的，該第一蓄水池的池頂位于第一透水層下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄，第一透水層鋪設(shè)于支撐柵欄上方，形成頂部可開啟的池口結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，該第一蓄水池的池頂位于土工布層下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄或采用透水混凝土制成的頂蓋，土工布層鋪設(shè)于支撐柵欄或頂蓋的上方。

進(jìn)一步的，該地表滲透層鋪設(shè)于人行道。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：該海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，不僅解決了城市雨水的收集和滲透問題，同時(shí)解決了雨水就地存儲(chǔ)和雨水再次利用的問題，具有高效的收集、凈化、存儲(chǔ)和滲透功能，解決雨水災(zāi)害的同時(shí)，還可以有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用，另外，該實(shí)用新型還通過對地表滲透層的多層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了地表滲透層的高滲透效率和高雨水儲(chǔ)存量功能，在地表滲透層內(nèi)存儲(chǔ)的水，還可以起到調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，保持地表溫度舒適的作用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)一實(shí)施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)另一實(shí)施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)另一實(shí)施方式的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型圖1、圖2和圖3的海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)的地表滲透層斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)的地表滲透層和第一蓄水池的一布置斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-地表滲透層、11-第一透水層、12-第一緩沖層、13-第二透水層、14-第二緩沖層、15-基層、151-上基層、152-下基層、16-土工布層、2-土壤、3-第一蓄水池、4-第二蓄水池、41-進(jìn)水口、42-采水口、5-可滲透池壁、6-連接管道、7-溢流管、8-支撐柵欄。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例

本實(shí)施例的海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，其一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括鋪設(shè)于地表的可進(jìn)行雨水滲透的地表滲透層1，和分布于地下的將來自于地表滲透層1的雨水進(jìn)行收集的第一蓄水池3，各第一蓄水池3間通過連接管道6連通，在相互連通的第一蓄水池3中，至少一個(gè)第一蓄水池3上設(shè)置有用于與城市管網(wǎng)連通的溢流管7。

進(jìn)一步的，另一實(shí)施方式如圖2和圖3所示，該第一蓄水池3采用可滲透的材質(zhì)制成，第一蓄水池3還設(shè)置有與其連通的第二蓄水池4，該第二蓄水池4上設(shè)置有用于第一蓄水池內(nèi)的水進(jìn)入池內(nèi)的進(jìn)水口41和用于從池內(nèi)采水的采水口42。

在上述兩個(gè)實(shí)施例中，地表滲透層1鋪設(shè)于土壤2層上，作用是雨水地表收集、過濾和滲透，第一蓄水池3是用于滲透雨水的收集。需要說明的是，第一蓄水池3可以完全位于地表滲透層1 下方的土壤2內(nèi)，第一蓄水池3通過地表滲透層1的管道連通引流；或者第一蓄水池3的頂部與地表滲透層1相交界，如圖1和圖2所示，地表滲透層1的水可直接滲透進(jìn)入第一蓄水池3；或者，第一蓄水池3部分位于地表滲透層1內(nèi)，地表滲透層1的水通過滲透進(jìn)入第一蓄水池3內(nèi)，如圖3所示。

當(dāng)僅具有第一蓄水池時(shí)，第一蓄水池可采用不可滲透的材質(zhì)制成而直接作為儲(chǔ)水作用，多余的水從溢流管7溢出?；蛘撸谝恍钏夭捎每蓾B透的材質(zhì)制成，目的是為了實(shí)現(xiàn)在第一蓄水池3和土壤2間進(jìn)行水的交換，這種可滲透作用可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)，一種是第一蓄水池采用可滲透（如透水混凝土）的材料制成的可滲透池壁5（具體可以為透水混凝土磚砌成），另一種是在采用不可滲透的材料但是在其上開設(shè)孔的方式實(shí)現(xiàn)滲透。

當(dāng)具有第二蓄水池4時(shí)，第一蓄水池采用可滲透的材質(zhì)制成，目的是為了實(shí)現(xiàn)在第一蓄水池3和土壤2間進(jìn)行水的交換，第二蓄水池4是用于雨水的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，可采用不可滲透材質(zhì)制成（如塑料、金屬、不透水混凝土等）。第二蓄水池4與第一蓄水池3的位置關(guān)系，可以是第二蓄水池4件通過管道與第一蓄水池3連通，或者第二蓄水池4本身則位于第一蓄水池3內(nèi)（如圖2和3所示），通過進(jìn)水口41將第一蓄水池3內(nèi)的水進(jìn)入第二蓄水池4。當(dāng)?shù)谝恍钏?位于第二蓄水池4內(nèi)時(shí)，該海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊，蓄水效率高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)便于系統(tǒng)的后期維護(hù)。

在具體實(shí)施方式中，當(dāng)具有第二蓄水池4時(shí)，第一蓄水池3的池體是采用透水混凝土制成的，如采用透水混凝土制成的磚砌成，形成可滲透池壁5。

本實(shí)施例還進(jìn)一步對第一蓄水池3、第二蓄水池4和溢流管7、連接管道6的關(guān)系進(jìn)行說明。如圖2和3所示，第二蓄水池4是位于第一蓄水池3內(nèi)的，第二蓄水池4可采用塑料、玻璃鋼或不透水混凝土材質(zhì)制成。第一蓄水池3間的間隔為30-50m，第一蓄水池3間的連接管道6位于第一蓄水池3池體的上部，第二蓄水池4的進(jìn)水口41是開設(shè)池體上的一個(gè)或多個(gè)口，進(jìn)水口41的口位于連接管道6管口下方，溢流管7管口位于連接管道6管口上方。而采水口42則是位于第二蓄水池4的底部。

在本實(shí)施例中，第一蓄水池3是一個(gè)長、寬、深分別為2m*2m*2.5米的池體，池體至少一部分與土壤層接觸或在土壤層內(nèi)，以保證收集雨水向土壤的滲透。當(dāng)具有第二蓄水池4時(shí)，第二蓄水池4的大小根據(jù)用水量和城市雨水量靈活確定，第二蓄水池4的池壁可為可滲透式，也可為不可滲透式，較好的為不可滲透式以進(jìn)行水的儲(chǔ)存。第一蓄水池3間的間隔a為30-50m。

基于地表滲透層1的功能設(shè)計(jì)，在本實(shí)施例中，還具體的列舉一種地表滲透層設(shè)計(jì)。該地表滲透層1包含至少一層透水層，該透水層采用透水混凝土制成。透水混凝土作為一種現(xiàn)有技術(shù)，又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增強(qiáng)劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細(xì)骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，故具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)，是一種良好的地表滲透層1材料。

在采用透水混凝土的地表滲透層1基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還具體的設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)，如圖3所示，該地表滲透層1由上至下包括：第一透水層11、第一緩沖層12、第二透水層13、第二緩沖層14、基層15和土工布層16，該第一透水層11和第二透水層13采用透水混凝土制成，第一緩沖層12和第二緩沖層14采用砂子或砂子和碎石混合鋪設(shè)而成，基層15采用碎石或碎石和砂子混合夯實(shí)而成。該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層1具有較高的水儲(chǔ)存能力，并具有良好的滲透性能和過濾性能，同時(shí)該結(jié)構(gòu)下的地表滲透層1的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好、穩(wěn)定，能夠滿足城市路面鋪裝的需要。第一透水層11保證地面的鋪裝強(qiáng)度，并起到滲水和過濾的作用。第二透水層13起到加強(qiáng)地面鋪裝強(qiáng)度的作用，還起到滲水、保水的作用。第一緩沖層12和第二緩沖層14起到緩沖作用，同時(shí)起到滲水和保水的作用，對基層15上的第二透水層13、第二透水層13上的第一透水層11而言還起到找平支撐的作用?；鶎?5起到整個(gè)地表滲透層1基礎(chǔ)牢固的作用。土工布層16進(jìn)行土壤與地表滲透層1間的隔斷，保證地表滲透層1的良好性能。

基于上述多層的地表滲透層1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，具體的在一實(shí)施方式中，第一透水層11的厚度為60-70mm。砂子或砂子和碎石混合作為第一緩沖層12，其厚度在20-30mm。第二透水層13的厚度比第一透水層11厚，其目的在于利用第二透水層13實(shí)現(xiàn)較高的儲(chǔ)水量作用，也進(jìn)一步提高整個(gè)地表滲透層1的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，較好的第二透水層13的厚度為100-140mm。砂子或砂子和碎石混合作為第二緩沖層14，其厚度為20-30mm。在該厚度下，第一緩沖層12和第二緩沖層14一方面起到較好的緩沖作用，以保證地表滲透層1的耐用性，另一方面起較好的滲透、過濾和儲(chǔ)水的作用。碎石或碎石和砂子混合作為基層15，起到整個(gè)地表滲透層1基礎(chǔ)的作用，其厚度為100-200mm。土工布層16作為土壤2和地表滲透層1的分隔，起到相對隔斷的作用，土工布層16的厚度為3mm。第一緩沖層12、第二緩沖層14碎石的顆粒小于基層15碎石的顆粒。基于該設(shè)計(jì)下的隔層厚度，使得地表滲透層1具有較好的滲透、過濾和儲(chǔ)水效果，同時(shí)具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，夠滿足城市路面鋪裝的需要。

進(jìn)一步的，在本實(shí)用新型中，為了保證基層15的穩(wěn)定性，基層15中填充有砂子?；蛘哌M(jìn)一步的在基層15加入少量水泥以進(jìn)一步穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。

在第一緩沖層12和第二緩沖層14的一個(gè)具體實(shí)施方式中，是采用粗砂或者粗砂和豆粒大小的碎石混合鋪設(shè)而成，具有透水性高的優(yōu)點(diǎn)。或者進(jìn)一步的在粗砂中加入少量水泥，具體的粗砂與水泥的比值為質(zhì)量比3:1形成具有空隙的結(jié)構(gòu)，以保證該緩沖層的進(jìn)一步穩(wěn)定，又不影響其透水性能。

在第一透水層11、第二透水層13的具體實(shí)施中，可以采用現(xiàn)場整體澆筑鋪設(shè)，也可以是第一透水層11、第二透水層13采用透水混凝土制成的磚砌成。

在另一實(shí)施方式中，第一透水層11還做進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，透水層進(jìn)一步的分為兩層，包括表層和下層，表層的密度大于和下層的密度，以提高表層的過濾性能，使長時(shí)間使用能保護(hù)第一透水層11之下的滲透性能。

為了保證基層15的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及功能，在另一實(shí)施例中，基層15分為兩層，分別為上基層151和下基層152，且上基層151碎石的顆粒小于下基層152碎石的顆粒，使得形成一種具有密度梯度的基層15，以及基層15與第二緩沖層14的平滑過渡，保證基層15的支撐強(qiáng)度和保證其上第二緩沖層14的穩(wěn)定性。

實(shí)施例中，還進(jìn)一步的對第一蓄水池3與土壤2和地表滲透層1的關(guān)系做進(jìn)一步說明和示例。

如圖3和圖5所示，該第一蓄水池3的池頂位于地表滲透層1的第一透水層11下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄8，第一透水層11鋪設(shè)于支撐柵欄8上方，形成頂部可開啟的池頂結(jié)構(gòu)。

或者如圖1和2所示，該第一蓄水池3的池頂位于土工布層16下方，池頂設(shè)置有支撐柵欄8或采用透水混凝土制成的頂蓋，土工布層16鋪設(shè)于支撐柵欄8或頂蓋的上方。該實(shí)施方式相比于上面的第一蓄水池3的池頂位于地表滲透層1的第一透水層11下方的結(jié)構(gòu)，其可維護(hù)性稍差。

作為該海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)的一具體應(yīng)用，本實(shí)用新型中的地表滲透層1是鋪設(shè)于人行道上的。

本實(shí)用新型的海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)工作過程如下：雨水通過地表滲透層1進(jìn)行滲透和過濾，進(jìn)入第一蓄水池3（當(dāng)據(jù)有第二蓄水池4時(shí)，第一蓄水池3的水進(jìn)入第二蓄水池4用于存儲(chǔ)后期的二次利用，第一蓄水池3內(nèi)的水還可向土壤層滲透），第一蓄水池3之間通過連接管道6進(jìn)行分配，多余的水通過溢流管7溢流至城市的排水管網(wǎng)。

本實(shí)用新型的海綿城市雨水循環(huán)系統(tǒng)，不僅解決了城市雨水的收集和滲透問題，同時(shí)解決了雨水就地存儲(chǔ)和雨水再次利用的問題，具有高效的收集、凈化、存儲(chǔ)和滲透功能，解決雨水災(zāi)害的同時(shí)，還可以有效利用雨水資源，發(fā)揮海綿城市的作用，另外，該實(shí)用新型還通過對地表滲透層的多層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了地表滲透層的高滲透效率和高雨水儲(chǔ)存量功能，在地表滲透層內(nèi)存儲(chǔ)的水，還可以起到調(diào)節(jié)地表的溫度和濕度，保持地表溫度舒適的作用。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。