CN102359145A

CN102359145A - 一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***

Info

Publication number: CN102359145A
Application number: CN2011103605252A
Authority: CN
Inventors: 柴宏祥; 何强; 申随兵; 邓轲; 侯改娟; 鲍燕荣; 徐海燕
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-02-22

Abstract

本发明公开一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，包括设在低势绿地内的折流式持水区，该折流式持水区的一边与低势绿地的一边齐平并设有溢流出水渠；一环形集水槽围绕在所述折流式持水区的左边、下边和右边；在环形集水槽靠近低势绿地边缘的外壁设有多个进水豁口，在环形集水槽靠近折流式持水区下边左部的内壁设有一持水区进水口；在所述折流式持水区的上面设有覆盖折流式持水区的植物种植区。本发明由于设置了导流墙、碎石阻隔带，对整个折流式持水区进行了网格化，雨水从每格子持水区向下一格漫流跌水，延长了雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷。

Description

一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***

技术领域

本发明属于市政工程、环境保护技术领域，具体涉及一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***。

背景技术

随着中国城市化进程的加快，我国自然环境也受到很大程度破坏，天然流域受到很大影响，土地的利用状况也有很大程度改变。城市中混凝土建筑、沥青路面、工商业区、居民住宅区、停车场等大量不透水面面积大量增加，从而使城市地表径流量增加，峰流量增加，峰流量提前。人类活动导致的城市自然水文循环的变化，使降雨径流加剧了城市内涝风险，地下水位也有所降低，同时降雨径流携带的污染物也带来严重的地表水污染。作为第二大非点源污染的城市降雨径流污染越来越影响到城市的可持续发展。

目前国内城市多采用合流制或分流制排水***，直接将雨水收集后以雨污合流的形式排入污水厂，或者直接分流排入天然水体。较少考虑到雨水的收集利用或者以源区促渗方式来减少城市雨水径流量。20世纪90年代，美国暴雨管理专家开发了一种模拟自然水文条件原理，基于源头控制的多点微观暴雨控制策略，即低影响开发（LID）。LID注重因地制宜，通过一系列保护性设计，生物滞留、过滤渗透、净径流储存等措施对雨水径流进行生态化处理，做到对城市降雨径流水量和水质的控制。

目前对于雨水的生态处理越来越普遍，该方法与传统处理方法相比，成本更低，且有利于保护生态环境。基本原理是，当携有污染物的雨水经过生态处理***时，所带污染物如COD、SS、TP、TN、重金属等被***吸收利用或者被分解成低污染物质或者无害物质，从而使水质得到净化。目前国内外城市雨水自然净化与处置技术发展迅速，例如一种处理低浓度面源污染的折流式人工湿地装置，折流式潜流人工湿地，基于低影响开发的雨水花园等。这些方法都有投资运行费用较低，管理简便且有一定的美学价值等优点，但是在雨水促渗以减少水量方面强调不足。

发明内容

本发明的目的是基于源区促渗理念，提供一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，该***占地面积少，运行费用低，且有一定景观效果，适用于城市居民小区雨水径流源区内水量和水质的控制。

对基于低影响开发理念的雨水源区水量控制，本发明强调城市居民小区内雨水源区促渗理念，且有涵养地下水源，保护自然环境，美化城市居住环境，改善城市空气质量，维持自然水文循环平衡等方面优势。

本发明所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，包括位于城市居民小区内的低势绿地，其特征是：在所述低势绿地内设有折流式持水区，该折流式持水区的一边（上边）与低势绿地的一边齐平并设有溢流出水渠；在所述低势绿地内还设有一环形集水槽，该环形集水槽围绕在所述折流式持水区的左边、下边和右边；在环形集水槽靠近低势绿地边缘的外壁设有多个进水豁口和至少一个居民小区收集雨水进水口，在环形集水槽靠近折流式持水区下边左部的内壁设有一持水区进水口；在所述折流式持水区的上面设有覆盖折流式持水区的植物种植区。

所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，在所述折流式持水区内的上下两边分别设有多堵相互错位的导流墙和与导流墙连接或垂直的碎石阻隔带，形成折流式廊道。

所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，在所述溢流出水渠内设有截污挂篮。

所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，其所述覆盖在折流式持水区上面的植物种植区为种植土层及混合填料层。

所述环形集水槽，在集水槽外侧每隔一定距离有倒等边梯形状开口，雨水从开口进入集水槽。居民小区通过雨水暗渠收集的雨水，在接近折流式持水区的进水口处的集水槽边豁口接入。通过低势绿地收集的周围地面雨水，通过环形集水槽普通进口收集。环形集水槽底部用鹅卵石铺成，也有一定下渗能力。

所述折流式持水区，由导流墙分割成几个廊道，从该角度而言，水流在持水区内“S”形行进。导流墙建议由透水性混凝土或其他透水砖砌成，同时考虑美观性。每个廊道内，有几条碎石阻隔带将廊道分为几个子持水区。只有当雨水积满每一格子持水区，才会漫流过阻隔带跌水到下一子持水区，从该角度而言，水流呈“块”状逐个前行。整体而言，有一定的景观效果。小区雨水主要由整个持水区通过持水滞留方式渗入地下。

所述碎石阻隔带，是由不同级配配置的碎石组成。阻隔带两端采用较大体积石块，中间部分可由级配配置不同的小块鹅卵石组成。整个阻隔带剖面呈等边三角形状，其中一边与地面接壤。整个结构保持三角形的稳定性，有效抵抗雨水的冲击，起到消能和滞留作用，同时多孔结构能有效截留和吸附水中污染物。持水区内导流墙应高于碎石阻隔带一定高度。

所述持水区内植物种植区的种植土层及混合填料层由沙土、表土和复合土壤构成，建议改良种植土壤对水的最小渗透率不低于13mm/h，较为理想的土壤组合是50%砂土、20%表土、30%复合土壤。如果种植乔木类植物，种植土层厚度不小于1m。种植土下层设置填料层，填料层由煤渣、高炉渣、碎石等混合而成。填料层对过滤、吸附截留污染物有很好的效果。

所述持水区内种植植物兼具抗涝和抗旱的能力，能通过生化作用有效降低水中污染物，同时具备景观观赏性。优先选择本土植物，适当的搭配外来物种。所选植物要有较深较为发达的根系，要有较强的污染物净化能力。建议选择有较高观赏性价值植物或者香花性植物，以吸引各类昆虫，营造物种多样性的小生态环境。

所述溢流出水渠，为雨水量超出整个***持水能力后，雨水溢流出持水区用。出水渠前口处设有截污挂篮。溢流出的雨水可排入雨水口，此时雨水量已大幅减少，水质也得到一定程度净化。也可对溢流出的雨水进行收集利用。持水区的持水能力具体由小区内设计雨水量计算得来。对持水区整体面积，计算方法可参考完全水量平衡法。所述折流式持水区中，每条廊道长宽比4:1—5:1，深度为0.51—1.0m。环形集水槽最小集水能力应至少拥有一条廊道的持水量。

本发明的有益效果：由于在折流式持水区内设置了导流墙，将折流式持水区分成几个廊道，廊道中设有碎石阻隔带，对整个折流式持水区进行了网格化，雨水从每格子持水区向下一格漫流跌水，通过碎石阻隔带对持水区内雨水径流进行滞留和消能，延长了雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷；由于折流式持水区内的种植土层由沙土、表土和复合改良土壤构成，所以，渗透效果良好，去污能力良好。

附图说明

图1 是本发明的平面布置图；

图2 是图1的A-A剖面图；

图3 是图1的B-B剖面图；

图4 是图1的C-C剖面图；

图5是图1的D-D剖面图；

图6 是图1的E-E剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1至图6所示的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，包括位于城市居民小区内的低势绿地8，在所述低势绿地内设有折流式持水区，该折流式持水区的一边（上边）与低势绿地的一边齐平并设有溢流出水渠7；在所述低势绿地内还设有一环形集水槽1，该环形集水槽围绕在所述折流式持水区的左边、下边和右边；在环形集水槽1靠近低势绿地8边缘的外壁设有多个进水豁口2和至少一个居民小区收集雨水的进水口，在环形集水槽1靠近折流式持水区下边左部的内壁设有一持水区进水口3；在所述折流式持水区的上面设有覆盖折流式持水区的植物种植区4。

进一步，在所述折流式持水区内的上下两边分别设有多堵相互错位的导流墙6和与导流墙连接或垂直的碎石阻隔带5，形成折流式廊道。

进一步，在所述溢流出水渠7内设有截污挂篮9。

进一步，所述覆盖在折流式持水区上面的植物种植区4为种植土层及混合填料层10。

实施例：

折流式持水花园处于低势绿地8中间低洼处，绿地周边距离折流式持水花园集水槽外壁2m。

环形集水槽1，内槽宽0.5m，内壁高0.75m。槽外壁豁口2为倒等边梯形状，梯形下底宽0.25m，斜边与竖直方向夹角30°，梯形高0.375m。集水槽底部铺直径5cm左右的鹅卵石。

持水区进水口3跟廊道等宽，标高与集水槽低标高相等，也与持水区内碎石阻隔带标高相等。持水区内进水口处有呈直角三角形状碎石带，如图3中B-B剖面图所示，对进水进行消能。

整个持水区长宽各10m，内部有由导流墙6分为5条廊道，每条廊道宽2m，长10m。每条廊道内设3条等边三角形状碎石阻隔带5，将廊道分为4个等体积的子持水区。整个持水区有20个子持水区，若整个持水区完全持水，可容纳25m³的雨水。导流墙6高为0.50m，长8m。碎石阻隔带5高为0.25m，长度与廊道宽度相等，为2m。

植物种植区4内，选用渗透率15mm/h的改良土壤。考虑到乔木类植物的种植，种植土壤层厚度取1.0m。种植土下层为人工填料层，填料层由煤渣，高炉渣，碎石等混合而成，厚度为0.5m。种植物的选取：乔木类可选择水杉、垂柳等耐寒耐水湿能力强的植物；湿生和水生植物类选择慈姑、美人蕉、香蒲、萍蓬草等。植物种植时同样需要从园林艺术角度出发考虑各种搭配与种法，种植后前几周应每天浇水一次。

溢流出水槽7，其在持水区出水口处设有截污挂篮9，定期清理污物。出水槽7槽底标高与碎石阻隔带5顶端标高相等。

图示中各种长度和标高参数如下：

a=2.0m,b=2.5mc=0.5m,d=0.00m,e=0.25m,f=0.625m,g=1.0m,h=0.5m.

整个持水花园建在低势绿地低洼处，低势绿地起收集小区地面雨水和屋面雨水的作用。环形集水槽外侧每隔一定距离有倒等边梯形状豁口，雨水从豁口进入集水槽。集水槽底部由鹅卵石铺成。

导流墙将持水区分成几条廊道，每条廊道由若干条碎石阻隔带分成几格小水池。每格水池待雨水集满后，再从碎石阻隔带顶部漫流跌水到下一格持水区。

碎石阻隔带是由不同级配配置的碎石组成。阻隔带两端采用较大体积石块，中间部分可由级配配置不同的小块鹅卵石组成。整个阻隔带剖面呈等边三角形状，一边与地面接壤。整个结构保持三角形的稳定性，有效抵抗雨水的冲击，同时多孔结构能有效截留和吸附水中污染物。

Claims

1.一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，包括位于城市居民小区内的低势绿地（8），其特征是：在所述低势绿地（8）内设有折流式持水区，该折流式持水区的上边与低势绿地（8）的一边齐平并设有溢流出水渠（7）；在所述低势绿地（8）内还设有一环形集水槽（1），该环形集水槽围绕在所述折流式持水区的左边、下边和右边；在环形集水槽（1）靠近低势绿地（8）边缘的外壁设有多个进水豁口（2）和至少一个居民小区收集雨水的进水口，在环形集水槽（1）靠近折流式持水区下边左部的内壁设有一持水区进水口（3）；在所述折流式持水区的上面设有覆盖折流式持水区的植物种植区（4）。

2.根据权利要求1所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，其特征是：在所述折流式持水区内的上下两边分别设有多堵相互错位的导流墙（6）和与导流墙连接或垂直的碎石阻隔带（5），形成折流式廊道。

3.根据权利要求1或2所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，其特征是：在所述溢流出水渠（7）内设有截污挂篮（9）。

4.根据权利要求1或2所述的一种处理城市居民小区收集雨水的折流式持水花园***，其特征是：所述覆盖在折流式持水区上面的植物种植区（4）为种植土层及混合填料层（10）。