一种海绵城市雨水收集系统的施工方法与流程

本发明属于海绵城市水资源利用领域，尤其涉及一种海绵城市雨水收集系统的施工方法。

背景技术：

随着城镇化建设的推进，地面硬化的增多改变了原有的水文特性，造成雨水径流增加，路面频繁积水，部分城市经常大面积积水，同时雨洪峰值变大，土壤含水量减少，地下水位下降现象加剧等。另外，我国城市缺水问题日益严重，北方地区资源型缺水，南方地区水质型缺水。在这种环境下，政府提出来建设“海绵城市”的目标，在政策、财政等各方面予以支持。

海绵城市，顾名思义，城市就如海绵那样，在降雨时段，能快速的吸收、蓄积、渗透、净化雨水，减少雨水形成径流，补充地下水；同时在不下雨时，通过一系列处理措施和配套管网设施，将蓄积的水加以利用，从而让雨水资源更好的融入到城市的给排水系统中。打造合理的海绵城市水系统，既可以有效的保护城市原有的生态系统，也可以慢慢恢复原有的被破坏生态系统，同时对于整个城镇化的建设开发的影响降到更低。

传统的海绵城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，雨水主要通过排水设施排走，无法渗透到地下，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，不符合海绵城市建设的要求。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种海绵城市雨水收集系统的施工方法，施工简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，渗透效果好，蓄水能力强，将收集到的雨水净化，并投入二次使用，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海绵城市雨水收集系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)基坑开挖：按照设计施工图，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，开挖基坑至设计标高，清理基坑底部，然后弹墨线找平，保持基坑底部的坡度在2％～3％，控制基坑侧壁的垂直度均小于1％，并做支撑防护，在基坑底部作下灰线标记，划出蓄水净化池施工区域，保证基坑平整度和垂直度，防止基坑出现塌陷、滑坡现象的发生，从而保证施工质量，施工区域划分明确，提高施工效率；

(b)基底处理：在标记的灰线圈内铺设防水土工膜，每隔5～8m用水泥钉进行固定，然后在防水土工膜上回填150～200mm的原土，并来回碾压夯实，夯实密度＞92％，然后分层浇筑混凝土垫层，总高度为250～300mm，混凝土垫层边缘与防水土工膜之间预留100～150mm的搭接长度，在混凝土垫层上每隔10～15m预留透气槽，并在透气槽中从下而上铺设100～150mm厚透气防渗砂和100～150mm厚的透水混凝土，每层均匀压实，混凝土垫层浇筑完成后，表面用木抹子搓平，并在12h内加以覆盖，养护7～8天，保证混凝土垫层的结构强度、透气性能和热稳定性，混凝土垫层作为基础支撑底板，承载力必须符合设计要求，混凝土垫层还起到隔离作用，防止地表环境影响基坑基础结构；

(c)蓄水净化池砌筑：待混凝土垫层验收合格后，砌筑蓄水净化池，在砌筑池体期间，将防水套管分别装在进水口和出水口上，锤击压实，然后将集水管安装在进水口上，将排水管安装在出水口上，并用止水带在接口处缠绕2～3圈，根据定位凸起对准定位槽的方式将滤水隔板装入蓄水井内，然后向定位槽内注入水泥浆，同时清理溢出定位槽的浆液，从池体一侧开始铺设蓄水井，蓄水井的每个外壁面上涂刷水泥浆，相邻蓄水井紧密贴合，蓄水井铺设完毕后，依次浇筑盖板和液位井，液位井露出地面50～100mm，然后在盖板上铺设防水土工膜，将防水土工膜铺满整个盖板，拉平固定，并留出100～150mm的搭接长度，然后紧贴池体外壁铺设一圈防水土工膜，接着将该圈防水土工膜与混凝土垫层下的防水土工膜、盖板上的防水土工膜完成搭接处理，蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，不占据地面空间，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，用防水土工膜将混凝土垫层、蓄水净化池和盖板包裹在内，防止周围原土侵入，不会受到周围原土的挤压作用，起到结构保护作用；

(d)蓄水罐就位：将蓄水罐和抽水泵分别固定在地面上，抽水泵的出水端连接蓄水罐，将各路排水管组装到多通管上，再将多通管的出水端连接抽水泵的进水端，抽水泵将蓄水净化池内收集的雨水抽入到蓄水罐存储起来，用于浇灌农作物、景观植物的日常用水、洗车场用水、道路冲洗、冲厕及一些其它非生活用水用途，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义；

(e)渗水基层铺设：用原土回填将蓄水净化池及盖板埋没，每填200～300mm进行人工夯实，然后在覆土面上铺设渗水基层，渗水基层由下至上依次为100～150mm厚的粗砂层、200～250mm厚的砾石层和100～150mm厚的碎石层，粗砂层埋没集水管，铺设完后振动夯实，然后在碎石层上铺设找平层，找平层用砂找平压实，中间向两边放坡1～1.5％，最后在找平层上交错铺设透水砖，透水砖铺设完毕后，夯实平整，雨水向下渗透，进入渗水基层，在渗水基层中发生迁移，只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，粗砂层、砾石层和碎石层都有吸附能力，将雨水中的氮、磷固体颗粒进行吸附，由渗水基层生长的厌氧微生物进行降解，净化雨水；透水砖具有良好的透气性、透水性，可使雨水能迅速的渗入到地下，补充了地表水和地下水的土壤湿度，同时具有吸收水分与热量的作用，从而调节地表局部空间的温湿度，并有效的解决城市的热岛效应，可缓解城市排水和防洪的压力，对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果；

(f)浇水养护：施工完毕后，用稻草堆覆盖透水砖，并浇水养护，养护时间大于24小时，养护期间保证稻草堆湿润，并禁止闲人踩踏，浇水养护可保证透水砖的强度，防止产生裂缝，保持透水砖的透水性。

进一步，步骤(d)中在基坑周边2m范围内埋设弃流过滤井，将多通管的出水端接入弃流过滤井的进水端，弃流过滤井的出水端连接抽水泵的进水端，从蓄水净化池收集的雨水经排水管进入弃流过滤井中，雨水中残留的悬浮颗粒以及垃圾物被吸收除尽，使得雨水得到有效净化，提高了雨水的质量，通过抽水泵抽入至蓄水罐，投入使用。

进一步，步骤(c)中在蓄水井铺设前，将蓄水井统一用水浸透，浸透时间为5～6min，蓄水井由干砖堆砌而成，防止蓄水井吸收水泥浆中的水分，造成水泥没有产生水化过程就提前凝固，大大降低砂浆强度，用水浸透能使蓄水井达到饱和状态，防止吸水现象的发生。

进一步，步骤(b)中混凝土垫层养护的具体做法为用塑料薄膜覆盖混凝土垫层，并浇水养护，养护期间保证覆盖材料湿润，并禁止闲人踩踏或在其上继续施工，

一种用于海绵城市雨水收集系统的施工方法的蓄水净化池，其特征在于：包括池体、蓄水井、盖板和滤水隔板，盖板设于蓄水井上，蓄水井均匀分布在池体内，滤水隔板设于蓄水井内，滤水隔板上均匀分布有滤水孔，滤水隔板上对称分布有定位凸起，蓄水井内对称分布有定位槽，定位槽与定位凸起相匹配，蓄水井的侧面均设有通水槽，池体的两侧分别设有进水口和出水口；该蓄水净化池施工方便、效率高，作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，结构稳定，安全可靠，不占据地面空间，净化的雨水可用于各种方面，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

进一步，蓄水井的顶部设有环形凸起，相邻环形凸起之间形成排水通道，相邻蓄水井之间的排水通道相互连通，使得落在蓄水井上的水分顺着排水通道落入池体的底部，聚集起来。

进一步，盖板上设有液位井，液位井穿透盖板，液位井与蓄水井连通，液位井上设有井盖，井盖上设有漏水孔，液位井方便工作人员定时查看蓄水净化池内的蓄水情况，液面过高则需进行抽水，漏水孔的设置方便地面雨水向下渗漏，减小地面排水压力。

进一步，进水口上设有防水套管，出水口上设有防水套管，该防水套管采用柔性防水套管，提高进水口内外和出水口内外的防水性能，预防集水管和排水管发生位移变形。

进一步，蓄水井呈正六边形状，蓄水井群体形成蜂窝状结构，稳定安全可靠，不占据地面空间，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明中施工简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，渗透效果好，蓄水能力强，将收集到的雨水净化，减少了雨水的二次污染；交错铺设透水砖，使雨水能迅速向下渗透，进入渗水基层，在渗水基层中发生迁移，只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，粗砂层、砾石层和碎石层都有吸附能力，将雨水中的氮、磷固体颗粒进行吸附，由渗水基层生长的厌氧微生物进行降解，净化雨水，净化后的雨水经粗砂层底部的集水管流入蓄水净化池，蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，不占据地面空间，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，通过抽水泵将收集的雨水抽入到蓄水罐存储起来，用于浇灌农作物、景观植物的日常用水、洗车场用水、道路冲洗、冲厕及一些其它非生活用水用途，减小了城市路面排水压力，并将收集到的雨水净化，投入二次使用，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

本发明中蓄水净化池施工方便、效率高，施工时只需根据定位凸起对准定位槽的方式将滤水隔板装入蓄水井内，然后向定位槽内注入水泥浆，使得滤水隔板粘结固定在蓄水井内，稳定可靠，操作简单，快速有效，缩短工期；滤水隔板起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过滤水孔向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水隔板表面，无法下落，分离了杂质；蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，结构稳定安全可靠，不占据地面空间。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中蓄水净化池的结构示意图；

图2为本发明中蓄水井堆砌后的结构示意图；

图3为本发明中蓄水井和滤水隔板连接的结构示意图；

图4为本发明中池体的结构示意图；

图5为本发明一种海绵城市雨水收集系统的施工方法的流程示意图。

图中：1-池体；2-蓄水井；3-盖板；4-滤水隔板；5-滤水孔；6-定位凸起；7-定位槽；8-通水槽；9-进水口；10-出水口；11-防水套管；12-环形凸起；13-排水通道；14-液位井；15-井盖；16-漏水孔。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本发明一种海绵城市雨水收集系统的施工方法，包括如下步骤：

(a)基坑开挖：按照设计施工图，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，开挖基坑至设计标高，清理基坑底部，然后弹墨线找平，保持基坑底部的坡度在2％～3％，控制基坑侧壁的垂直度均小于1％，并做支撑防护，在基坑底部作下灰线标记，划出蓄水净化池施工区域，保证基坑平整度和垂直度，防止基坑出现塌陷、滑坡现象的发生，从而保证施工质量，施工区域划分明确，提高施工效率。

(b)基底处理：在标记的灰线圈内铺设防水土工膜，每隔5～8m用水泥钉进行固定，然后在防水土工膜上回填150～200mm的原土，并来回碾压夯实，夯实密度＞92％，然后分层浇筑混凝土垫层，总高度为250～300mm，混凝土垫层边缘与防水土工膜之间预留100～150mm的搭接长度，在混凝土垫层上每隔10～15m预留透气槽，并在透气槽中从下而上铺设100～150mm厚透气防渗砂和100～150mm厚的透水混凝土，每层均匀压实，混凝土垫层浇筑完成后，表面用木抹子搓平，并在12h内加以覆盖，养护7～8天，混凝土垫层养护的具体做法为用塑料薄膜覆盖混凝土垫层，并浇水养护，养护期间保证覆盖材料湿润，并禁止闲人踩踏或在其上继续施工，保证混凝土垫层的结构强度、透气性能和热稳定性，混凝土垫层作为基础支撑底板，承载力必须符合设计要求，混凝土垫层还起到隔离作用，防止地表环境影响基坑基础结构。

(c)蓄水净化池砌筑：待混凝土垫层验收合格后，砌筑蓄水净化池，蓄水净化池包括池体1、蓄水井2、盖板3和滤水隔板4，盖板3设于蓄水井2上，蓄水井2均匀分布在池体1内，蓄水井2呈正六边形状，形成蜂窝状结构，稳定安全可靠。滤水隔板4设于蓄水井2内，滤水隔板4上均匀分布有滤水孔5，滤水隔板4起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过滤水孔5向下继续渗透，雨水残留的固定颗粒在阻截在滤水隔板4表面，无法下落，分离了杂质。

滤水隔板4上对称分布有定位凸起6，蓄水井2内对称分布有定位槽7，定位槽7与定位凸起6相匹配，施工时只需根据定位凸起6对准定位槽7的方式将滤水隔板4装入蓄水井2内，操作简单，施工方便、效率高，快速有效。蓄水井2的侧面均设有通水槽8，相邻蓄水井2之间的通水槽8相互贯通，扩大了雨水的流动范围，保持活性。池体1的两侧分别设有进水口9和出水口10，进水口9和出水口10上均设有防水套管11，该防水套管11采用柔性防水套管，提高进水口9内外和出水口10内外的防水性能，预防管路发生位移变形。蓄水井2的顶部设有环形凸起12，相邻环形凸起12之间形成排水通道13，相邻蓄水井2之间的排水通道13相互连通，使得落在蓄水井2上的水分顺着排水通道13落入池体1的底部，聚集起来。盖板3上设有液位井14，液位井14穿透盖板3，液位井14与蓄水井2连通，液位井14上设有井盖15，井盖15上设有漏水孔16，液位井14方便工作人员定时查看蓄水净化池内的蓄水情况，液面过高则需进行抽水，漏水孔16的设置方便地面雨水向下渗漏，减小地面排水压力。

在砌筑池体1期间，将防水套管11分别装在进水口9和出水口10上，锤击压实，然后将集水管安装在进水口9上，将排水管安装在出水口10上，并用止水带在接口处缠绕2～3圈，根据定位凸起6对准定位槽7的方式将滤水隔板4装入蓄水井2内，然后向定位槽7内注入水泥浆，同时清理溢出定位槽7的浆液，从池体1一侧开始铺设蓄水井2，在蓄水井2铺设前，将蓄水井2统一用水浸透，浸透时间为5～6min，蓄水井2由干砖堆砌而成，防止蓄水井2吸收水泥浆中的水分，造成水泥没有产生水化过程就提前凝固，大大降低砂浆强度，用水浸透能使蓄水井2达到饱和状态，防止吸水现象的发生。蓄水井2的每个外壁面上涂刷水泥浆，相邻蓄水井2紧密贴合，蓄水井2铺设完毕后，依次浇筑盖板3和液位井14，液位井14露出地面50～100mm，然后在盖板3上铺设防水土工膜，将防水土工膜铺满整个盖板3，拉平固定，并留出100～150mm的搭接长度，然后紧贴池体1外壁铺设一圈防水土工膜，接着将该圈防水土工膜与混凝土垫层下的防水土工膜、盖板3上的防水土工膜完成搭接处理，蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，不占据地面空间，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，用防水土工膜将混凝土垫层、蓄水净化池和盖板3包裹在内，防止周围原土侵入，不会受到周围原土的挤压作用，起到结构保护作用。

(d)蓄水罐就位：将蓄水罐和抽水泵分别固定在地面上，抽水泵的出水端连接蓄水罐，将各路排水管组装到多通管上，在基坑周边2m范围内埋设弃流过滤井，将多通管的出水端接入弃流过滤井的进水端，弃流过滤井的出水端连接抽水泵的进水端，从蓄水净化池收集的雨水经排水管进入弃流过滤井中，雨水中残留的悬浮颗粒以及垃圾物被吸收除尽，使得雨水得到有效净化，提高了雨水的质量，通过抽水泵抽入至蓄水罐存储起来，用于浇灌农作物、景观植物的日常用水、洗车场用水、道路冲洗、冲厕及一些其它非生活用水用途，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

(e)渗水基层铺设：用原土回填将蓄水净化池及盖板3埋没，每填200～300mm进行人工夯实，然后在覆土面上铺设渗水基层，渗水基层由下至上依次为100～150mm厚的粗砂层、200～250mm厚的砾石层和100～150mm厚的碎石层，粗砂层埋没集水管，铺设完后振动夯实，然后在碎石层上铺设找平层，找平层用砂找平压实，中间向两边放坡1～1.5％，最后在找平层上交错铺设透水砖，透水砖铺设完毕后，夯实平整，雨水向下渗透，进入渗水基层，在渗水基层中发生迁移，只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，粗砂层、砾石层和碎石层都有吸附能力，将雨水中的氮、磷固体颗粒进行吸附，由渗水基层生长的厌氧微生物进行降解，净化雨水；透水砖具有良好的透气性、透水性，可使雨水能迅速的渗入到地下，补充了地表水和地下水的土壤湿度，同时具有吸收水分与热量的作用，从而调节地表局部空间的温湿度，并有效的解决城市的热岛效应，可缓解城市排水和防洪的压力，对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果。

(f)浇水养护：施工完毕后，用稻草堆覆盖透水砖，并浇水养护，养护时间大于24小时，养护期间保证稻草堆湿润，并禁止闲人踩踏，浇水养护可保证透水砖的强度，防止产生裂缝，保持透水砖的透水性。

本发明中施工简单，难度低，施工质量易于控制，施工成本低，涉及的施工设备少，渗透效果好，蓄水能力强，将收集到的雨水净化，减少了雨水的二次污染；交错铺设透水砖，使雨水能迅速向下渗透，进入渗水基层，在渗水基层中发生迁移，只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，粗砂层、砾石层和碎石层都有吸附能力，将雨水中的氮、磷固体颗粒进行吸附，由渗水基层生长的厌氧微生物进行降解，净化雨水，净化后的雨水经粗砂层底部的集水管流入蓄水净化池，蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，不占据地面空间，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，通过抽水泵将收集的雨水抽入到蓄水罐存储起来，用于浇灌农作物、景观植物的日常用水、洗车场用水、道路冲洗、冲厕及一些其它非生活用水用途，减小了城市路面排水压力，并将收集到的雨水净化，投入二次使用，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题。

本发明中蓄水净化池施工方便、效率高，施工时只需根据定位凸起6对准定位槽7的方式将滤水隔板4装入蓄水井2内，然后向定位槽7内注入水泥浆，使得滤水隔板4粘结固定在蓄水井2内，稳定可靠，操作简单，快速有效，缩短工期；滤水隔板4起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过滤水孔5向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水隔板4表面，无法下落，分离了杂质；蓄水净化池作为收集雨水的容器，将雨水聚集起来，过滤与净化同步，防渗与防蒸发同时，结构稳定安全可靠，不占据地面空间。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。