一种植草沟的制作方法

本实用新型属于海绵城市领域，更具体地，涉及一种植草沟。

背景技术：

在我国城市迅速发展的背景下，城市建设面临的水资源短缺、水体污染、内涝问题日渐突出。植草沟作为海绵城市中面源控制的重要组成部分，是年径流总量控制和面源污染控制的重要手段，广泛的出现在各城市的海绵城市建设中。植草沟可以设置在道路系统的绿化带中，路面的初期雨水汇入绿化带中，植草沟可以充分发挥其净化水质，调控水量的作用，缓解城市内涝。目前，海绵城市和植草沟在国内受到了越来越多的关注，但是，现行的植草沟常用的结构形式比较单一，通常为简单的下凹式沟槽，通过雨水下渗起到一定的蓄水或转输作用，但是其调控水量的能力极其有限，在遇到长历时降雨或暴雨情况下，无法发挥其应有的功能，导致积水现象严重；另外，由于调控水量有限，水质也不能很好地得到净化。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种植草沟，其目的在于通过提供一种多层结构的植草沟，提升植草沟蓄水能力，提升对TSS与TP的去除效果，减少植物的烂根现象，对初期雨水起到更好的净化效果。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种植草沟，该植草沟自下而上依次包括防渗膜层、级配碎石层、土工布层、砂层以及基质层，在所述级配碎石层中布置有穿孔渗管；其中

所述基质层用于生长绿色植物；

所述砂层位于所述基质层下方，用于去除雨水中携带的固体悬浮污染物，也用于阻止所述基质层的流失；

所述土工布层位于所述砂层的下方，用于渗透雨水，并阻止所述基质层与所述砂层的流失；

所述级配碎石层位于所述土工布层的下方，用于储蓄经所述基质层、所述砂层以及所述土工布层渗透下的雨水，并将雨水通过所述穿孔渗管排进市政排水系统；

所述防渗膜层位于所述级配碎石层下方，用于防止雨水继续下渗影响道路基础；

所述穿孔渗管位于级配碎石层中，用于转输级配碎石层中储蓄的雨水，排进市政排水管网。

优选地，所述基质层的厚度10cm～40cm，所述基质层的填料为煤渣与素土的混合物，其中煤渣的粒径大小2mm～20mm。

优选地，所述砂层的厚度为5cm～20cm，所述砂层采用中砂作为填料。

优选地，所述土工布层两端向上延伸至包裹所述砂层的两侧，且所述土工布层两端的上边缘高出所述砂层顶面至少1cm，用于防止雨水从所述砂层两侧渗透流出。

优选地，所述级配碎石层厚度10cm～30cm。

优选地，所述防渗膜层两端向上延伸至包裹所述级配碎石层两侧，且防渗膜层两端的上边缘高出所述级配碎石层至少1cm，用于防止雨水从所述级配碎石层两侧渗透流出。

优选地，所述穿孔渗管管径为DN150或DN200，其管壁穿孔孔径10mm～15mm，开孔率为1～3％，穿孔为均匀交错布置，所述穿孔渗管每一截面开孔数不大于2个，盲端采用管堵密封，穿孔渗管由土工布完全包裹，防止堵塞所述穿孔渗管上的开孔。

优选地，该植草沟坡度为3‰～20‰，并且所述穿孔渗管的坡度与植草沟坡度一致，下渗雨水通过所述穿孔渗管排入市政排水系统。

优选地，所述土工布层采用100～300g/m²的土工布。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型提出的一种植草沟，自下而上依次包括防渗膜层、级配碎石层、土工布层、砂层以及基质层，在级配碎石层中布置一根土工布包裹的穿孔渗管，与现有的植草沟相比，本实用新型的植草沟蓄水能力大大增强，对TSS(固体悬浮物总量)与TP(总磷)的去除效果也提升明显，减少了植物的烂根现象，对初期雨水起到很好的净化效果。

本实用新型植草沟从下往上依次铺设防渗膜层，防渗膜上边缘高出级配碎石层至少1cm，用于防止雨水继续下渗影响道路或其他构筑物基础；铺设级配碎石层用于储蓄雨水；铺设土工布至砂层以上至少1cm处，用于防止砂层流失；铺设砂层，起到过滤作用，去除固体污染物；铺设基质层，主要起吸附、过滤与蓄水的作用，吸附雨水中营养物质并为植物提供N、P等元素，过滤固体污染物，储蓄雨水；在级配碎石层中布置一根土工布包裹的穿孔渗管，土工布用于防止堵塞穿孔渗管，穿孔渗管用于转输超过蓄水容量的雨水，使更多雨水得到下渗净化，提高植草沟的净化能力。

本实用新型通过对该植草沟的各个层结构的连接关系、各个层结构所采用的参数设置等进行优化，与现有技术相比能够有效提升植草沟蓄水能力，提升对TSS与TP的去除效果，减少植物的烂根现象，对初期雨水起到更好的净化效果；并且该植草沟通过采用煤渣搭建了基质层，提供了一种煤渣的资源化利用的途径，可有效利用煤渣的吸附能力与蓄水能力，改良基质的下渗能力与净化能力。

附图说明

图1为本实用新型的植草沟的基本构造示意图。

图2为相同降雨强度下不同基质的植草沟雨量控制特性图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1为防渗膜层，2为级配碎石层，3为土工布层，4为砂层，5为基质层，6为穿孔渗管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提出的一种植草沟，自下而上依次包括防渗膜层1、级配碎石层2、土工布层3、砂层4以及基质层5，在所述级配碎石层2中布置一根土工布包裹的穿孔渗管6；其中基质层5由煤渣与素土以一定比例混合，用于生长绿色植物；基质层5的厚度10cm～40cm，所述基质层5的填料为煤渣与素土的混合物，其中煤渣的粒径大小2mm～20mm，煤渣与素土混合比例为1:20～1:5。

砂层4位于所述基质层5下方，用于去除雨水中携带的固体悬浮污染物，也用于阻止所述基质层5的流失；砂层4的厚度为5cm～20cm，所述砂层4采用中砂作为填料。

土工布层3位于所述砂层4的下方，用于渗透雨水，并阻止所述基质层5与所述砂层4的流失；土工布层3优选采用100～300g/m²的土工布。

所述级配碎石层2位于所述土工布层3的下方，用于储蓄经所述基质层5、所述砂层4以及所述土工布层3渗透下的雨水，并将雨水通过所述穿孔渗管6排进市政排水系统；土工布层3两端向上延伸至包裹所述砂层4的两侧，且所述土工布层3两端的上边缘高出所述砂层4顶面至少1cm，用于防止雨水从所述砂层4两侧渗透流出。级配碎石层2厚度10cm～30cm。

防渗膜层1位于所述级配碎石层2下方，用于防止雨水继续下渗影响道路基础；防渗膜层1两端向上延伸至包裹所述级配碎石层2两侧，且防渗膜层1两端的上边缘高出所述级配碎石层2至少1cm，用于防止雨水从所述级配碎石层2两侧渗透流出。

所述穿孔渗管6位于级配碎石层2中，用于转输级配碎石层2中储蓄的雨水，排进市政排水管网。穿孔渗管6管径为DN150或DN200，其管壁穿孔孔径10mm～15mm，开孔率1％～3％，穿孔为均匀交错布置，每一截面开孔数不大于2个，盲端采用管堵密封，穿孔渗管6由土工布完全包裹，防止堵塞所述穿孔渗管6上的开孔。

该植草沟整体坡度为3‰～20‰，并且所述穿孔渗管6与植草沟坡度一致，下渗雨水通过所述穿孔渗管6排入市政排水系统。

本实用新型中植草沟是采用煤渣改良的基质作为基质层5；该植草沟结构从下往上依次为铺设防渗膜层1，优选的方案，防渗膜层上边缘高出级配碎石层2约3cm；铺设级配碎石层2；铺设土工布至砂层4以上3cm处；铺设砂层4；铺设基质层5；基质层5上为植物向上的生长空间。在级配碎石层2中铺设用土工布包裹的穿孔渗管6。

该植草沟适用生长的植物可采用马尼拉、百慕大、黑麦草等，可单独或混合种植，根据当地气候及方便性选用。

煤炭在我国广泛应用于火力发电、民用锅炉以及工业和其他燃煤设备，每年产生大量煤渣。煤渣弃置堆砌既占用土地，又会经雨水淋溶后产生生态环境的二次污染。但是，煤渣呈蜂窝状细孔结构，比表面积大，结构膨松，因而具有透水性好、吸附性强等优点。煤渣用于基质改良，可以增加基质的孔隙度，使基质更加疏松，增强基质的下渗能力，利用煤渣的吸附能力可以吸附雨水中N、P等营养物质，利于植物生长，同时煤渣作为常见的工业废渣，来源广、价格低廉。本实用新型采用煤渣改良基质一方面可以提高植草沟蓄水能力、提升其对雨水水质的净化效果，另一方面可以将煤渣进行综合利用，不仅减少环境污染，同时增加资源的利用率。

以下为实施例：

本实施例以雨水水质与水量调控均达到较优效果时，按以下方式搭建：

如图1所示，在绿化带中从上往下依次铺设防渗膜层1，级配碎石层2、土工布层3、砂层4以及基质层5。防渗膜层1完全包裹级配碎石层2，且防渗膜层1两侧上边缘高出级配碎石层2为3cm；铺设级配碎石层2，开级配碎石集料基层压碎值不大于26％，公称最大粒径不大于26.5mm，集料中小于或等于0.075mm颗粒含量不超过3％；在级配碎石层2底部铺设DN150穿孔渗管6，管壁穿孔孔径10mm，开孔率2％，穿孔均匀交错布置，每一横截面开孔数两个，盲端采用管堵密封，穿孔渗管6由300g/m²土工布完全包裹；铺设土工布层3，完全包裹砂层4，且土工布的上边缘高出砂层4顶面3cm；铺设砂层4，砂层4厚度10cm，采用中砂；铺设基质层5，厚度30cm，基质层5采用煤渣与素土均匀混合，煤渣粒径大小2mm～8mm，煤渣与素土混合比例为1:9；在基质层5种植马尼拉草。

对该实例植草沟进行实际运行发现，该植草沟可以蓄积雨水24L/m²，在降雨量不足24mm时都能达到100％的净流控制效果。对TSS、TP的去除的去除率能到90％以上，对NH4-N的去除率能到70％以上。该植草沟植物长势较好，夏季秋季植株较高，生命力顽强。根据实际证明，本实用新型的植草沟在植株长势和出水水质上都有明显的优势。

图2为相同降雨强度下不同基质雨量控制特性图。由图2分析可知，本实用新型的植草沟比传统植草沟的水量调控作用更好。相同降雨强度下，掺煤渣的植草沟相较于传统植草沟，下渗水产流的临界雨量降低了26％，蓄水量提升了30％，采用煤渣改良基质的植草沟可以增强其对雨水的调控作用。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。