本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种海绵城市建设用生态沟结构及其建设方法。
背景技术：
我国建筑基本上是采用硬质铺装，无雨水蓄排能力，一旦遇上大暴雨，瞬时大量的雨水汇流市政管网进行排水，一旦排水不畅，就会出现城市内涝现象，而且这种硬质铺装增加了城市的“热岛效益”。海绵城市的建设就是为了解决上述问题的，对城市各类设施实施对雨水的吸、渗、滞、蓄、净、用、排等功能，促进城市雨水的就地消纳和利用。建设海绵城市就要有“海绵体”，城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、生态草沟、可渗透路面这样的城市配套设置。
传统生态沟主要是以传输为目的，径流削减量很有限，易淤积，遇降雨量达到一定值后积水严重，过滤能力差，使用不到3年就有无法使用的现象出现，建设成本高。故如何设计并制造出一种使用周期长、滤水性强、净水效果好的新的生态沟十分有必要。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种设计更为合理的海绵城市建设用生态沟结构及其建设方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是：海绵城市建设用生态沟结构，其特征在于，从上至下依次包括植被层、海绵砖层、黄砂层、卵石层、净化层、蓄水层，其中植被层是由多块种植毯通过搭扣拼接而成，净化层是由两层土工布及由两层土工布包裹的由交联壳聚糖树脂5-15份、硅藻土10-20份、海泡石15-30份组成的过滤混合物，以重量计；在蓄水层中铺设有溢流管，溢流管的进水口设置的高度距离蓄水层顶部3-8cm，溢流管与路面原本的下水管道连通。
上述种植毯是由无纺布面层、均匀填充有植被种子的种植土壤层及底部土工布层以针刺的方式制备而成。
上述海绵砖层是由海绵砖铺设的，其中海绵砖主要是由以下重量份的原料压制而成：秸秆10-20份、防腐剂5-8份、黄壤土10-25份、黄砂10-20份、腐殖土5-10份、胶囊微生物1-3份、发泡剂3-5份、麻纤维5-15份、碳纤维10-30份、白茅根5-20份、水泥8-15份、胶粘剂8-20份。
上述胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母混合而成，且芽孢杆菌与酿酒酵母的重量用量比为1-3:2-5，以重量计。
上述防腐剂为丙酸钙、聚赖氨酸中一种或两种按任意比例组合。
上述发泡剂为阴离子表面活性剂水溶液，具体可选用十二烷基硫酸钠水溶液或动植物蛋白类发泡剂或纸浆废液等。
上述胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照重量比为3-5:2-3:1-2：3-4混合而成。
上述海绵砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液中并混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化15-20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8-10min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4-6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3-5min，得胶囊微生物，备用；
（2）胶粘、压制处理：将秸秆、白茅根粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为15-20min，然后与晒干并粉碎的腐殖土、黄壤土及黄砂、步骤（1）制备的胶囊微生物加适量水混合均匀，然后加入用防腐剂处理过的麻纤维、碳纤维，均匀混合后加入水泥、发泡剂，加适量水充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在温度为80-200℃下压制成型，制得本发明的海绵砖。
本发明采用的技术方案之二是：海绵城市建设用生态沟结构的建设方法，其特征在于，先在规划成草沟的地方挖深度为30-80cm、宽20-50cm的坑，然后在坑的底部铺设5-10cm厚的枝叶构成蓄水层，再在蓄水层中埋设有一根以上的溢流管，溢流管的管口距离蓄水层蓄水层顶部3-8cm；然后在蓄水层上铺土工布，倒入由交联壳聚糖树脂5-15份、硅藻土10-20份、海泡石15-30份组成的过滤混合物构成过滤层，过滤层厚度为3-15cm，然后铺上土工布，再倒入卵石构成卵石层，卵石层的厚度为10-20cm；在卵石层上方再铺土工布，再倒入黄砂构成黄砂层，黄砂层厚度为5-8cm；在黄砂层上方铺土工布，再在黄砂层上方铺上一层海绵砖，海绵砖厚度为5-20cm；最后在海绵砖上铺上多块种植毯，相邻两块种植毯之间通过搭扣拼接。
本发明的有益效果是：1、本发明的生态沟兼具净水、吸蓄水、缓释水等作用，每平方米蓄水达40-200l，释水时间长达10-20天，不需要常翻新，使用年限长达20年；2、本发明的海绵砖具有类似毛细血管状的孔洞结构，吸水保水能力强，效果好；3、因净化用的微生物是以微胶囊的形式存在，作用时间相对较长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
其中，1、植被层，2、海绵砖层，3、黄砂层，4、卵石层，5、净化层，6、蓄水层，7、溢流管。
具体实施方式
现结合具体实施例，来对本发明作进一步的阐述。
实施例一
如图1所示，海绵城市建设用海绵草沟结构，从上至下依次包括植被层1、海绵砖层2、黄砂层3、卵石层4、净化层5、蓄水层6，其中植被层1是由多块种植毯通过搭扣拼接而成，种植毯是由无纺布面层、均匀填充有植被种子的种植土壤层及底部土工布层以针刺的方式制备而成；海绵砖层是由海绵砖铺设的，其中海绵砖主要是由以下重量份的原料压制而成：秸秆20份、防腐剂8份、黄壤土10份、黄砂10份、腐殖土10份、胶囊微生物3份、发泡剂5份、麻纤维5份、碳纤维30份、白茅根10份、水泥8份、胶粘剂20份，其中防腐剂为丙酸钙、聚赖氨酸按3:2的重量比组合，发泡剂选用十二烷基硫酸钠水溶液，胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照重量比为3:3:2：4混合而成；净化层5是由两层土工布及由两层土工布包裹的由交联壳聚糖树脂10份、硅藻土10份、海泡石15份组成的过滤混合物，以重量计；在蓄水层5中铺设有溢流管7，溢流管7的进水口设置的高度距离蓄水层顶部3cm，溢流管7与路面原本的下水管道连通。
胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母混合而成，且芽孢杆菌与酿酒酵母的用量比为3:5，以重量计。
海绵砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液中并混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜10min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4，捞出后置于戊二醛溶液中交联5min，得胶囊微生物，备用；
（2）胶粘处理：将秸秆、白茅根粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为20min，然后与晒干并粉碎的腐殖土、黄壤土及黄砂、步骤（1）制备的胶囊微生物加适量水混合均匀，然后加入用防腐剂处理过的麻纤维、碳纤维，均匀混合后加入水泥、发泡剂，加适量水充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在温度为100℃下压制成型，制得本发明的海绵砖。
海绵城市建设用生态沟结构的建设方法，包括如下步骤：先在规划成草沟的地方挖深度为30cm、宽20cm的坑，然后在坑的底部铺设5cm厚的枝叶构成蓄水层，再在蓄水层中埋设有一根以上的溢流管，溢流管的管口距离蓄水层顶部3cm；然后在蓄水层上铺土工布，倒入由交联壳聚糖树脂5份、硅藻土10份、海泡石15份组成的过滤混合物构成过滤层，过滤层厚度为4cm，然后铺上土工布，再倒入卵石构成卵石层，卵石层的厚度为10cm；在卵石层上方再铺土工布，再倒入黄砂构成黄砂层，黄砂层厚度为5cm；在黄砂层上方铺土工布，再在黄砂层上方铺上一层海绵砖，海绵砖厚度为5cm；最后在海绵砖上铺上多块种植毯，相邻两块种植毯之间通过搭扣拼接。
实施例二
如图1所示，海绵城市建设用海绵草沟结构，从上至下依次包括植被层1、海绵砖层2、黄砂层3、卵石层4、净化层5、蓄水层6，其中植被层1是由多块种植毯通过搭扣拼接而成，种植毯是由无纺布面层、均匀填充有植被种子的种植土壤层及底部土工布层以针刺的方式制备而成；海绵砖层2是由海绵砖铺设的，其中海绵砖主要是由以下重量份的原料压制而成：秸秆10份、防腐剂5份、黄壤土25份、黄砂20份、腐殖土5份、胶囊微生物1份、发泡剂3份、麻纤维15份、碳纤维10份、白茅根20份、水泥15份、胶粘剂10份，其中防腐剂为丙酸钙、聚赖氨酸按5:2的重量比组合，发泡剂选用十二烷基硫酸钠水溶液，胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照重量比为5:2:2：3混合而成；净化层5是由两层土工布及由两层土工布包裹的由交联壳聚糖树脂15份、硅藻土20份、海泡石30份组成的过滤混合物，以重量计；在蓄水层5中铺设有溢流管7，溢流管7的进水口设置的高度距离蓄水层顶部6cm，溢流管7与路面原本的下水管道连通。
胶囊微生物是由壳聚糖、戊二醛制成的囊材和由芽孢杆菌、酿酒酵母混合的菌液芯材制备而成，其中芽孢杆菌与酿酒酵母的用量比为3:2。防腐剂为矿油，发泡剂为十二烷基硫酸钠水溶液。
海绵砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液中并混合均匀，滴入4%氯化钙溶液固化15min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8min，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3min，得胶囊微生物，备用；
（2）胶粘、压制处理：将秸秆、白茅根粉碎后加入防腐剂搅拌均匀进行防腐处理，处理时间为15min，然后与晒干并粉碎的腐殖土、黄壤土及黄砂、步骤（1）制备的胶囊微生物加适量水混合均匀，然后加入用防腐剂处理过的麻纤维、碳纤维，均匀混合后加入水泥、发泡剂，加适量水充分搅拌、混合、分散，在搅拌的同时通入空气，最后加入胶粘剂，快速搅拌后倒入模具，在温度为200℃下压制成型，制得本发明的海绵砖。
海绵城市建设用生态沟结构的建设方法，包括如下步骤：先在规划成草沟的地方挖深度为80cm、宽50cm的坑，然后在坑的底部铺设10cm厚的枝叶构成蓄水层，再在蓄水层中埋设有一根以上的溢流管，溢流管的管口距离蓄水层顶部6cm；然后在蓄水层上铺土工布，倒入由交联壳聚糖树脂15份、硅藻土20份、海泡石30份组成的过滤混合物构成过滤层，过滤层厚度12cm，然后铺上土工布，再倒入卵石构成卵石层，卵石层的厚度为20cm；在卵石层上方再铺土工布，再倒入黄砂构成黄砂层，黄砂层厚度为8cm；在黄砂层上方铺土工布，再在黄砂层上方铺上一层海绵砖，海绵砖厚度为20cm；最后在海绵砖上铺上多块种植毯，相邻两块种植毯之间通过搭扣拼接。