一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园及其过滤方法与流程

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园及其过滤方法。

背景技术：

随着我国城市化发展进程的加快，城市中不透水面积大量增加，导致降雨产生的径流雨水中携带着大量的污染物，不经过处理直接排入水体会对水体造成严重的污染。随着“海绵城市”理念的提出，旨在以更加自然生态的方式解决城市看海问题，雨水花园作为生物滞留设施的一种，可对雨水进行过滤净化，有效降低水中污染物的含量。

目前常见的雨水花园，存在过滤净化效率偏低的问题，在面临长历时降雨或干旱时，现行的雨水花园也无法很好解决植物烂根和雨水回用的问题，景观效果也较为单一。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园及其过滤方法，针对目前雨水花园的缺点，在充分发挥雨水过滤净化存储功能的同时，能解决好植物烂根和雨水回用的问题，并具有一定的景观效果。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园，包括多个水平折流区；多个所述水平折流区横向并排串联排列，形成多级净化区；雨水从每个所述水平折流区的前端流向该水平折流区的末端；每个所述水平折流区的末端与相连的另一个水平折流区的前端的连通处均设有溢流砖砌隔墙；每个所述水平折流区包括多个植被区和多个砂石过滤区；所述的多个植被区和所述的多个砂石过滤区相互串联间隔排列；每个所述水平折流区中的植被区与砂石过滤区之间均设有所述溢流砖砌隔墙。

本发明的有益效果是：既能有效过滤净化雨水，方便回收利用雨水，充分利用雨水资源，还能收集存储雨水，减轻市政管网所面临的压力；应用范围广泛，可适用于公园、居民小区、校园和城市绿化，达到环境保护和景观改善的目的，在海绵城市建设中拥有广阔的应用前景；通过多个植被区与多个砂石过滤区的串联间隔组合，以来回折流的形式来延长径流雨水通行时间，以促进雨水的下渗和过滤，增强污染物的去除效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步：每堵所述溢流砖砌隔墙的上部均设有多个溢流口。

进一步：每个所述溢流口的下边缘与相邻所述植被区或者所述砂石过滤区表层的距离范围为12cm至28cm。

上述进两步方案的有益效果是：溢流口与相邻植被区或者砂石过滤区表层的距离构成储水层，暴雨期间，在径流途中就对雨水进行分散收集存储，可延缓洪峰径流出现时间，减轻市政管网所面临的压力，分散式存储也便于后期雨水的回用。

进一步：每个所述水平折流区的前端均为所述砂石过滤区。

上述进一步方案的有益效果是：在每个水平折流区的前端均为砂石过滤区，在雨水流经时，可进行初步过滤净化处理，从而保护雨水花园内的土壤和植被，有效减少进入雨水花园的固体污染物。

进一步：多级净化区中从雨水进入的水平折流区开始到雨水流出的水平折流区的高度依次递减、并形成阶梯形。

上述进一步方案的有益效果是：在多雨时期可形成跌水景观。

进一步：每个所述水平折流区中的植被区和砂石过滤区共同形成阶梯形；所述阶梯形的高度顺着雨水的流向依次递减。

上述进一步方案的有益效果是：将不同观赏植被与卵石进行镶嵌组合高低错落搭配，以此营造更为丰富的景观来满足游人观赏休闲的目的。

进一步：每个所述水平折流区中的所述植被区的表层与相邻所述砂石过滤区的表层的高程差为8cm至18cm。

上述进一步方案的有益效果是：确保径流雨水通行时能形成均一稳定的水流。

进一步：相邻两个所述水平折流区之间除所述连通处外均由非溢流砖砌隔墙隔开。

上述进一步方案的有益效果是：在少雨期间，水平折流区之间的非溢流砖砌隔墙还可充当坐凳使用满足游人的休闲功能。

进一步：多级净化区中的非溢流砖砌隔墙的高度顺着雨水的流向依次递减。

上述进一步方案的有益效果是：使雨水按照制定的流向流动，更方便雨水在雨水花园中来回折流。

依据本发明的另一个方面，提供了一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园的过滤方法，包括以下步骤，

一、降雨时，雨水在广场或道路产生雨水径流，当雨水径流汇集到雨水花园的入口时，进入第一个水平折流区前端的砂石过滤区，进行初次过滤净化，去除雨水中的固体污染物，然后依次流过后面的植被区和砂石过滤区，进行进一步过滤净化处理；

二、当降雨径流量较大时，植被区表层的雨水通过溢流的方式进入相邻的砂石过滤区；

三、当多个水平折流区内的雨水接近饱和时，多余的雨水会通过出水口直接溢流进入市政管网作为城市用水。

本发明的有益效果是：植被区内的植物了减缓雨水径流速度，通过多级水平折流区可有效延长雨水穿行时间，有效地去除雨水中的污染物；植被区和砂石过滤区可在雨水径流途中实现对雨水的分散收集存储，可延缓洪峰径流出现时间，减轻市政管网所面临的压力，便于后期雨水的回用。

附图说明

图1为本发明的平面图；

图2为本发明的剖面图；

图3为本发明溢流砖砌隔墙的立面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园，其包括多个水平折流区3；多个所述水平折流区3横向并排串联排列，形成多级净化区；雨水从每个所述水平折流区3的前端流向该水平折流区3的末端；每个所述水平折流区3的末端与相连的另一个水平折流区3的前端的连通处均设有溢流砖砌隔墙4；每个所述水平折流区3包括多个植被区1和多个砂石过滤区2；所述的多个植被区1和所述的多个砂石过滤区2相互串联间隔排列；每个所述水平折流区3中的植被区1与砂石过滤区2之间均设有所述溢流砖砌隔墙4。

相邻两个所述水平折流区3之间除所述连通处外均由非溢流砖砌隔墙5隔开。

每个所述水平折流区3的前端均为所述砂石过滤区2，在雨水流经时，可进行初步过滤净化处理，从而保护雨水花园内的土壤和植被，有效减少进入雨水花园的固体污染物。

在本实施例中，所述的多个水平折流区3包括第一个水平折流区31、第二个水平折流区32、第三个水平折流区33和第四个水平折流区34，所述第一个水平折流区31、第二个水平折流区32、第三个水平折流区33和第四个水平折流区34横向并排串联排列，延长径流雨水来回折流的时间，以促进雨水的下渗和过滤，有效去除净化雨水中的污染物。

在所述第一个水平折流区31的前端设有入口9，在所述第四个水平折流区34的末端设有出口8，所述出口8和所述入口9处均设有所述溢流砖砌隔墙4，方便雨水进入和流出雨水花园。除了入口9和出口8，雨水花园的四周均设有所述非溢流砖砌隔墙5。

多级净化区中从雨水进入的水平折流区3开始到雨水流出的水平折流区3的高度依次递减、并形成阶梯形；多级净化区中的非溢流砖砌隔墙5的高度顺着雨水的流向依次递减。

每个所述水平折流区3中的植被区1和砂石过滤区2共同形成阶梯形；所述阶梯形的高度顺着雨水的流向依次递减。

将不同观赏植被与卵石进行镶嵌组合高低错落搭配，在多雨时期可形成跌水景观，在少雨期间，每个水平折流区3之间的非溢流砖砌隔墙5还可充当坐凳使用，满足游人休闲功能。

如图3所示，每堵所述溢流砖砌隔墙4的上部均设有多个溢流口6；每个所述溢流口6的下边缘与相邻所述植被区1或者所述砂石过滤区2表层的距离范围为12cm至28cm，优选为14cm至23cm，构成储水层，暴雨期间，在径流途中就对雨水进行分散收集存储，可延缓洪峰径流出现时间，减轻市政管网所面临的压力，分散式存储也便于后期雨水的回用。

每个所述水平折流区3中的所述植被区1的表层与相邻所述砂石过滤区2的表层的高程差为8cm至18cm，优选为12cm至14cm，确保径流雨水通行时能形成均一稳定的水流。

每个所述植被区1内的土壤基质均为人工换填基质；所述人工换填基质从表层至底层依次为土壤层、砂层和卵石层；所述土壤层为混碎的园林绿化废弃物和土壤的混合物。为植被区1的植物提供良好的生存条件，确保其顺利生长，同时还能充分利用资源，更环保。

如图2所示，每个所述水平折流区3中的每个所述植被区1内的卵石层底部均设有将雨水传输至相邻下一个所述水平折流区3中的所述砂石过滤区2底部的穿孔管7。通过穿孔管7将植被区1底层的多余雨水输送至砂石过滤区2，可有效避免植物烂根问题的产生。

所述砂石过滤区2内的基质从表层到底层均依次为碎石缓冲层、砂滤层、过渡层和卵石层，可有效过滤雨水中的污染物，达到净化的目的。

根据景观需要，每堵所述非溢流砖砌隔墙5均为直线型或者曲线型。还可将植被区1和砂石过滤区2做成不同形状和造型，选择不同的植物种类。

所述植被区1的植物为木贼、水葱、芦苇、鸢尾、再力花或者菖蒲。选择耐旱耐涝根系发达的观赏植物，既能增强观赏性，又能保证植被区植物的生存能力，同时确保雨水形成均一稳定的水流。

一种具有雨水过滤净化存储功能的雨水花园的过滤方法，包括以下步骤：

一、降雨时，雨水在广场或道路产生雨水径流，当雨水径流汇集到雨水花园的入口时，进入第一个水平折流区3前端的砂石过滤区2，进行初次过滤净化，去除雨水中的固体污染物，然后依次流过后面的植被区1和砂石过滤区2，进行进一步过滤净化处理；

二、当降雨径流量较大时，植被区1表层的雨水通过溢流的方式进入相邻的砂石过滤区2，植被区1底层的多余雨水可通过卵石层底部铺设的穿孔管7传输至砂石过滤区2的底层；

三、当多个水平折流区3内的雨水接近饱和时，多余的雨水会通过出水口直接溢流进入市政管网作为城市用水。

植被区1内的植物了减缓雨水径流速度，通过多级水平折流区3可有效延长雨水穿行时间，有效地去除雨水中的污染物；植被区1和砂石过滤区2可在雨水径流途中实现对雨水的分散收集存储，可延缓洪峰径流出现时间，减轻市政管网所面临的压力，便于后期雨水的回用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。