一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪的制作方法

1.本实用新型属于建筑专业给水排水及风景园林领域，涉及一种免浇灌草坪，尤其是涉及一种利用玻璃轻石进行雨水调蓄的下凹生态草坪及利用玻璃轻石进行雨水净化回用的免浇灌草坪。


背景技术：

2.玻璃轻石是一种将废弃玻璃制品烧制后回收利用的一种新型无机材料，其具有质量轻、孔隙率大、持水性好及净化能力强的特性。目前玻璃轻石已广泛应用于房建、市政园林、道路、桥梁等工程中。目前玻璃轻石更多用于基质、填料等，玻璃轻石的节水、持水性能没有得到充分挖掘。
3.目前的草坪一般仅仅依靠土壤在天然降雨时进行少量吸水，日常养护时候大多需要依靠人工通过外接洒水管道进行浇灌养护，不少是以自来水作为浇灌水源，这种浇灌方式既浪费人力又耗费水资源。


技术实现要素：

4.发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪，充分利用玻璃轻石孔隙率大、持水性好及净化能力强的特性，对雨水进行储存并净化后进行回用，完成草坪的自动灌溉及雨水的回用，从而实现水资源的节约和人力成本的降低。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪，包括下凹生态草坪、溢流雨水井、雨水收集净化池、雨水排水管、提升泵以及滴灌管，下凹生态草坪至下而上依次包括素土层、防渗膜、玻璃轻石层、透水土工布、种植土层以及表面层；溢流雨水井位于下凹生态草坪内部，下凹生态草坪旁安装有雨水收集净化池，雨水排水管的一端与溢流雨水井的底部相连通，雨水排水管的另一端与雨水收集净化池相连通；提升泵位于雨水收集净化池内部，滴灌管位于下凹生态草坪的种植土层内，滴灌管与提升泵连通；雨水经过溢流雨水井后流入雨水收集净化池，在种植土层缺水时，雨水通过提升泵提升至滴灌管，从而实现对种植土层的雨水滴灌。该过程无需提供额外水源，节约了水资源，降低了绿化维护成本。
6.进一步的，下凹生态草坪包括毛细管，毛细管的一端插入种植土层，另一端插入玻璃轻石层。玻璃轻石层对雨水进行净化储存，并通过毛细管将雨水从玻璃轻石层吸收至种植土层，实现自动灌溉。
7.进一步的，种植土层标高比道路或广场标高低1～2cm，用于引导道路及场地雨水进入草坪中。
8.进一步的，雨水收集净化池的底部设置有玻璃轻石净化层，提升泵位于玻璃轻石净化层内，通过玻璃轻石净化层净化雨水收集净化池内储存的雨水，避免雨水中的杂质堵塞提升泵的进水口导致提升泵无法工作。
9.进一步的，种植土层的两侧均设置边坡，边坡的底部铺设有鹅卵石护坡，可以避免雨水冲刷草坪形成土坑。
10.进一步的，雨水收集净化池的上部还设置溢流雨水管，溢流雨水管的一端与雨水收集净化池的上部连通，另一端与市政的雨水管道连通。
11.进一步的，毛细管采用铜管，毛细管直径的选取范围为1～5cm，毛细管长度的选取范围为10～30cm。
12.进一步的，包含有多个下凹生态草坪及一个雨水收集净化池，多个下凹生态草坪共用一个雨水收集净化池，多个下凹生态草坪溢流出的雨水汇入一个雨水收集净化池，以满足多绿地的需求。
13.进一步的，包括用于监测下凹生态草坪内土壤湿度的土壤湿度传感器，土壤湿度传感器位于下凹生态草坪的种植土层。
14.通过设置土壤湿度传感器，草坪养护人员根据土壤湿度传感器提供的土壤湿度读数进行判断。当土壤湿度读数低于阈值时，草坪养护人员人工开启提升泵；当土壤湿度读数高于阈值时，草坪养护人员人工关闭提升泵。
15.进一步的，包括电磁阀、喷灌控制器以及接触式继电器，电磁阀与喷灌控制器电连接，电磁阀位于连通滴灌管与提升泵的管道上，用于连通或者关断管道；土壤湿度传感器与喷灌控制器电连接，接触式继电器与喷灌控制器电连接，接触式继电器的输出端与提升泵电连接；喷灌控制器根据土壤湿度传感器提供的控制电信号控制提升泵。
16.当种植土层内土壤湿度降低到土壤湿度阈值时，土壤湿度传感器将控制信号传递给喷灌控制器；喷灌控制器接收来自土壤湿度传感器的控制信号，并根据控制信号控制继电器的闭合和低于土壤湿度阈值的种植土层内的电磁阀导通，使提升泵启动以及相应的滴灌管导通，从而将雨水收集净化池储存净化后的雨水提升至种植土层内的滴灌管，通过滴灌的方式实现对种植土层的浇灌。经过一段时间浇灌后，当种植土层内土壤湿度提升到土壤湿度阈值时，土壤湿度传感器将控制信号传递给喷灌控制器；喷灌控制器接收来自土壤湿度传感器的控制信号，并根据控制信号控制继电器的断开以及低于土壤湿度阈值的种植土层内的电磁阀关断，使提升泵关闭和相应的滴灌管关断。该过程无需人工维护，降低了人工成本。
17.有益效果：
18.(1)本实用新型的一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪，采用下凹生态草坪，通过将草坪下凹，引导道路及场地雨水进入草坪中；
19.(2)本实用新型通过玻璃轻石层对雨水进行净化储存，并通过毛细管将雨水从玻璃轻石层吸收至种植土层，实现自动灌溉；
20.(3)本实用新型设置有溢流雨水井以及与溢流雨水井连通的雨水收集净化池；暴雨时，下凹生态草坪收集饱和后的雨水从溢流雨水井进入雨水收集净化池并储存起来，避免下凹生态草坪内水位过高对表面层的绿植形成破坏；
21.(4)本实用新型设置有在种植土层的滴灌管以及设置在雨水收集净化池内且与滴灌管连通的提升泵；当长时间无降雨时候，通过提升泵将储蓄的雨水提升至滴灌管，实现对种植土层的雨水滴灌；该过程无需提供额外水源，节约了水资源，降低了绿化维护成本；
22.(5)本实用新型在种植层内设置有土壤湿度传感器，草坪养护人员根据土壤湿度
传感器提供的土壤湿度读数进行判断是否开启提升泵；
23.(6)本实用新型设置有喷灌控制器、继电器以及电磁阀，实现自动浇灌的功能；当种植土层内土壤湿度低于或者超过土壤湿度阈值时，土壤湿度传感器将控制信号传递给喷灌控制器；电磁阀根据喷灌控制器发出的控制电信号，连通或者关断滴灌管与提升泵之间的管道；继电器根据喷灌控制器发出的控制电信号，开启和关闭提升泵；该过程无需人工维护，降低了人工成本。
附图说明
24.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
25.图1为本实用新型提供的一种实施例的一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪整体结构示意图。
26.图2为本实用新型提供的一种实施例的下凹生态草坪的剖视图。
27.图3为本实用新型提供的一种实施例的电气控制示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型的实施例进行具体描述。
29.本实用新型的附图标记如下所示：鹅卵石护坡1、道路或广场2、防渗膜3、种植土层4、透水土工布5、毛细管6、玻璃轻石层7、溢流雨水井8、滴灌管9、雨水排水管10、土壤湿度传感器11、控制柜12、提升泵13、玻璃轻石净化层14、雨水收集净化池15、溢流雨水管16、素土层17、表面层18、电磁阀19、喷灌控制器20、接触式继电器21。
30.如图1和图2所示，本实用新型提供的一种实施例的一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪采用下凹生态草坪。下凹生态草坪的横截面呈梯形形状，向下开挖5～10cm，开挖坡度约1：3，位于基坑底部的素土经过夯实后形成素土层17，夯实系数大于0.9。素土夯实后铺设防渗膜3，防渗膜3厚0.5～2mm，铺设防渗膜3的地面应尽可能平整，防渗膜3的坡顶应进行锚固处理。防渗膜3上方铺设玻璃轻石层7，玻璃轻石层7厚 2～3cm，玻璃轻石层7起到储存雨水及净化雨水中污染物的作用。
31.玻璃轻石层7上方铺设透水土工布5，透水土工布5的厚度为2mm，透水土工布5 具有良好的导水性能和过滤作用。
32.透水土工布5上方设置种植土层4，种植土层4厚度为2～5cm，种植土层4标高比道路或广场2标高低1～2cm，用于引导道路或广场2的雨水进入下凹生态草坪内，透过透水土工布5渗入玻璃轻石层7内。种植土层4的两侧均设置边坡，为避免雨水冲刷草坪形成土坑，边坡的底部铺设有鹅卵石护坡1。鹅卵石护坡1也具有一定的景观效果。种植土层4可种植绿植形成用于绿化的表面层18。
33.下凹生态草坪的种植土层4与玻璃轻石层7之间设置有毛细管6，毛细管6的一端插入种植土层4，另一端插入玻璃轻石层7。玻璃轻石层7内储存的雨水通过毛细管6 被吸收进入种植土层4，为种植土层4中的绿植根系提供水分。可选地，毛细管6采用铜管，毛细管6直径约1～5cm，毛细管6长度10～30cm。
34.在雨天，通过引导道路或广场2的雨水进入下凹生态草坪，雨水透过种植土层4 进
入玻璃轻石层7并被存储在玻璃轻石层7中。无降雨时，植物能够通过毛细管6吸收玻璃轻石层7中储存的水分。
35.下凹生态草坪内还设置有溢流雨水井8，下凹生态草坪旁设置有雨水收集净化池 15，溢流雨水井8的底部通过雨水排水管10与雨水收集净化池15相连通。雨水排水管10的一端与溢流雨水井8的底部相连通，雨水排水管10的另一端与雨水收集净化池15相连通。当下凹生态草坪内水位过高时，多余的雨水将排向溢流雨水井8后，通过雨水排水管10流入雨水收集净化池15并储蓄在其中，可以避免过多的雨水将表面层18的绿植破坏。
36.可选的，雨水收集净化池15的深度为1.5～2.5m，雨水收集净化池15的内壁采用钢筋混凝土结构。
37.进一步的，雨水收集净化池15的上部还设置溢流雨水管16，溢流雨水管16的一端与雨水收集净化池15的上部连通，另一端与市政的雨水管道连通，以便回收更多的雨水。溢流雨水管16管道直径可选为30cm。
38.进一步的，为了净化雨水收集净化池15内储存的雨水，避免雨水中的杂质堵塞提升泵13的进水口导致其不能工作，雨水收集净化池15的底部设置玻璃轻石净化层14，提升泵13位于玻璃轻石净化层14内。玻璃轻石净化层14的厚度为50cm，玻璃轻石净化层的微孔隙孔径为30～50mm。
39.为了降低人工成本、充分利用收集到的雨水进行草坪灌溉，雨水收集净化池15内设置有提升泵13，下凹生态草坪内设置滴灌管9，滴灌管9通过管道与提升泵13连通。在种植土层4缺水时，储蓄在雨水收集净化池15内的雨水通过提升泵13提升至滴灌管9，从而实现对下凹生态草坪的滴灌。种植土层4是否缺水以及是否需要开启或关闭提升泵13，一种情况下，草坪养护人员可以凭借草坪的养护经验进行判断，另一种情况下，可以通过在下凹生态草坪的种植土层4设置具有土壤湿度显示功能的土壤湿度传感器11，草坪养护人员根据土壤湿度传感器11提供的土壤湿度读数进行判断。当土壤湿度读数低于阈值时，草坪养护人员人工开启提升泵13；当土壤湿度读数高于阈值时，草坪养护人员人工关闭提升泵13。
40.为了进一步降低人工成本，还可以采用自动浇灌的方式对草坪进行养护。雨水收集净化池15旁安装有控制柜12，控制柜12内设置有喷灌控制器20以及接触式继电器 21。连通滴灌管9与提升泵13的管道上设置有电磁阀19，用于连通或者关断滴灌管9 与提升泵13之间的管道。滴灌管9的管径可选范围为10～30mm。土壤湿度传感器11 通过信号传输线缆和供电线缆与喷灌控制器20电连接，接触式继电器21与喷灌控制器20电连接，接触式继电器21的输出端与提升泵13电连接。喷灌控制器20与电磁阀19电连接。该实施例中，提升泵13为小型潜水电泵，型号可采用上海连成 qdx6-26-1.1a，额定流量约6m3/h，额定扬程约26m，额定功率约1.1kw。滴灌管9 可采用雨鸟xf系列滴灌管，雨鸟xf系列滴灌管具有与土壤颜色匹配的棕色外观，也易于和覆盖物混合，管径约为20mm。电磁阀19可采用雨鸟100-dvf型号的电磁阀，根据喷灌控制器20发出的控制电信号，开通和关断滴灌管9中的水流。土壤湿度传感器11采用市售的雨鸟smrt-y土壤湿度传感器，雨鸟smrt-y土壤湿度传感器允许使用者设置土壤湿度阈值并随着土壤状况的变化提供准确和稳定的读数。喷灌控制器20 采用市售的雨鸟esp-lxme控制器。接触式继电器21采用市售的正泰jzc1-22接触式继电器21，根据喷灌控制器20发出的控制电信号，启动和关闭提升泵13。
41.当出现长时间无降雨的天气时，下凹生态草坪内玻璃轻石层7储存的雨水逐渐耗
尽。土壤湿度传感器11检测种植土层4内土壤湿度，当种植土层4内土壤湿度降低到土壤湿度阈值时，土壤湿度传感器11将控制信号传递给喷灌控制器20；喷灌控制器 20接收来自土壤湿度传感器11的控制信号，并根据控制信号控制接触式继电器21的闭合，使提升泵13启动，同时喷灌控制器20根据控制信号控制低于土壤湿度阈值的种植土层4内的电磁阀19导通，使相应的管道导通，从而将雨水收集净化池储存净化后的雨水提升至种植土层内的滴灌管9，通过滴灌的方式实现对该种植土层4的浇灌。经过一段时间滴灌后，当种植土层4内土壤湿度提升到土壤湿度阈值时，土壤湿度传感器11将控制信号传递给喷灌控制器20；喷灌控制器20接收来自土壤湿度传感器11 的控制信号，并根据控制信号控制接触式继电器21的断开以及电磁阀19的关断，从而关闭提升泵13和关断滴灌管9与提升泵13之间的管道。
42.在一些公共建筑项目或住宅小区中，场地内的绿地往往会被道路分割为多块绿地。为了满足多个绿地的免滴灌需求，在另一实施例中，本实用新型提供了一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪，该免浇灌草坪包含有多个下凹生态草坪及一个雨水收集净化池15。多个下凹生态草坪共用一个雨水收集净化池15，即暴雨时多个下凹生态草坪溢流出的雨水可汇入一个雨水收集净化池15。多个下凹生态草坪共用一个提升泵13。每个下凹生态草坪的种植层内均设有土壤湿度传感器11。草坪养护人员根据土壤湿度传感器11 提供的土壤湿度读数进行判断。当其中一个下凹生态草坪的土壤湿度读数低于土壤湿度阈值时，草坪养护人员人工开启提升泵13和相应下凹生态草坪的电磁阀19；当土壤湿度读数高于土壤湿度阈值时，草坪养护人员人工关闭相应下凹生态草坪的电磁阀19；当所有的下凹生态草坪的土壤湿度读数均高于土壤湿度阈值时，草坪养护人员人工关闭提升泵13。
43.本实用新型提供了一种基于玻璃轻石的免浇灌草坪的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。