本发明涉及海绵城市建设技术领域，特别是一种植草沟雨水排水管廊系统及施工方法。
背景技术
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”；国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”；下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用；从而达到既有效减轻降雨对城市排涝的影响，又能有效利用水资源的目的。现有的城市建设中，对雨水的利用主要是在降雨时，雨水经路面直接流入下水道管廊内，管廊将雨水进行储存，使用时，将下水道管廊内雨水进行利用，从而达到利用雨水的目的；上述会带来一个问题，进入下水道管廊内的雨水，长期不使用会导致变质产生异味等等后果；再者，现有的技术无法对城市中植草沟(道路的机非隔离带或者中央分隔带种植绿化的地方叫做植草沟)产生的雨水进行有效利用，在下雨时，雨水直接排入道路，不但会造成雨水不能得到有效利用，雨水和泥土混合物污染路面，还会造成植草沟内水土流失，继而导致植物生根不稳，植物生长不良。
技术实现要素：
为了克服现有技术中，没有一种有效的方法，能对降雨时植草沟内雨水进行有效利用的弊端，本发明提供了一种既能有效利用降雨时植草沟内雨水，还能为收集的雨水尽可能模仿出地下水状态，保证收集后雨水长期储存也能保持水质良好，且维护方便、成本低廉，有利于城市可持续发展的植草沟雨水排水管廊系统及施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
植草沟雨水排水管廊系统，其特征在于包括路基石、级配土层、土工布、级配填料、雨水篦子、双壁波纹管检查井、拱形调蓄设备、防渗膜、排泥设备，路基石具有若干个，若干个路基石分别位于植草沟左右两侧上端，每个路基石上均具有开孔作为进水孔，植草沟中部下端纵向开挖基坑，植草沟的下部土壤夯实，拱形调蓄设备纵向安装在基坑内，每隔若干米拱形调蓄设备的下端安装有一个排泥设备，每隔若干米拱形调蓄设备上端安装有一个双壁波纹管检查井，每个双壁波纹管检查井的上端安装有一个雨水篦子，夯实土壤上端铺设有防渗膜，防渗膜上铺设有级配填料，拱形调蓄设备下端和级配填料之间铺设有防渗膜，级配填料上端铺设有土工布，土工布上端铺设有级配土层，级配土层两端由外侧到中部是倾斜式分布，绿色植物种植在级配土层上，双壁波纹管检查井上端高度比级配土层左右两端高度低，比级配土层中部高度高，拱形调蓄设备长度和植草沟长度一致。
所述级配土层内添加有粗砂、腐叶土等，具有良好的透水性，并能为植物提供养料。
所述土工布起到雨水过滤作用。
所述级配填料包括石英砂、沸石、火山岩等。
所述雨水篦子的上端具有若干开孔，雨量大时，利于雨水从开孔经双壁波纹管检查井进入拱形调蓄设备内。
所述拱形调蓄设备上部为半圆形结构，拱形调蓄设备的下部为平底式结构，拱形调蓄设备的上部分布有若干开孔，利于外部雨水经开孔进入拱形调蓄设备的内部，拱形调蓄设备的上端及下端中部每隔若干米有一个环形圈，级配填料厚度比拱形调蓄设备高度高，拱形调蓄设备外侧周围均分布有级配填料。
所述双壁波纹管检查井为筒形结构，双壁波纹管检查井下端安装在拱形调蓄设备上中部环形圈的上端，双壁波纹管检查井和拱形调蓄设备之间为密封状态。
所述排泥设备下端有底，排泥设备上端安装在拱形调蓄设备下中部环形圈的下端，排泥设备上端和拱形调蓄设备中部下端之间为密封式结构。
植草沟雨水排水管廊系统的施工方法如下，1，基坑开挖，根据设计的要求，基坑开挖清理土方后，要达到设计标高，并检查纵坡、横坡及边线，是否符合设计要求，然后修整基坑，找平碾压密实，压实系数达95％以上，并注意地下埋设的管线；2，土工材料施工，a，铺设顺序：在基坑中按照设计要求进行土工材料防渗膜的铺设，b，铺设要求：铺膜过程中随时检查防渗膜的外观有无破损、麻点及孔眼等缺陷，若有孔眼等缺陷须用同种新鲜母材修补，补疤每边要超过破损部位10-20cm，铺设后的土工材料防渗膜要自然松弛与支持层贴实，不得褶皱、悬空，c、现场搭接：防渗膜之间的接头采用搭接法，接缝宽度不小于15cm，d、土工材料防渗膜铺设及拼接完毕后，及时报监理验收，合格后立即进行土工材料保护层施工；3，拱形调蓄设备安装及级配填料铺垫，土工材料的防渗膜铺设完成后，在其上方铺设级配填料，拱形调蓄设备安装于级配填料垫层之上，每隔若干米设置一个排泥设备和双壁波纹管检查井、雨水篦子；4，种植层(级配土层)施工，拱形调蓄设备安装完成后，进行级配土层回填和土工布封闭，待土工布完全封闭后，开始回填级配土层，级配土层的厚度根据种植物的种类决定，种植层施工完成后开始种植植物。
本发明有益效果是：本发明级配土层为植物提供良好的生长环境，保证植物的健康成长，使用中，当发生降雨时，由于，植草沟上级配土层上端左右两部为内倾斜结构，进入植草沟内的雨水会汇聚在一起，不会流向路面对路面造成污染，以及造成植草沟内的水土流失，进而对植物生长造成影响。雨水较小时，雨水经级配土层进入土工布，土工布将雨水进行过滤，然后经级配填料再次过滤，经拱形调蓄设备上部分布的若干开孔进入拱形调蓄设备内部，雨水大时，当植草沟内雨水不能完全经级配土层、土工布过滤进入拱形调蓄设备内，这时，过量雨水会经雨水篦子上端若干开孔直接进入拱形调蓄设备内部，保证了雨水过大时，雨水有效进入拱形调蓄设备内；由于雨水进入拱形调蓄设备内后，拱形调蓄设备上具有若干开孔，实际上，进入拱形调蓄设备内的雨水和级配填料之间处于交换状态，级配填料内的石英砂、沸石、火山岩能有效抑制雨水内有害物质的产生，对水进行涵养，也就是雨水位于拱形调蓄设备内后和地下水环境类似，充分保证了雨水长期不使用也不会变质变臭；当拱形调蓄设备内雨水中有沉淀物产生时，产生的沉淀物会沉淀在排泥设备内底部，沉淀物过多时，管理人员打开雨水篦子即可方便用疏淘设备(包括抽泥泵)对沉淀物进行疏淘。本发明美化了城市道路的环境，具有储水量大、建筑费用低、便于维护、易与景观结合等优点，能有效对降雨时植草沟内雨水进行有效吸收利用，保证了路面干净不积水，充分体现了海绵城市建设中“渗、滞、蓄、净、排”的特点，其既是雨水的排水通道，又是雨水的调蓄空间，具有雨水净化作用，模拟了地下水结构，保证了收集后雨水不变质；基于上述，所以本发明具有极其广泛的应用前景。
附图说明
以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
图1为本发明植草沟雨水排水管廊系统纵向剖面结构示意图；
图2为本发明植草沟雨水排水管廊横向剖面结构示意图；
图3是本发明植草沟雨水排水管廊系统的施工方法流程框图。
具体实施方式
图1、2中所示，植草沟雨水排水管廊系统，包括路基石1、级配土层2、土工布3、级配填料4、雨水篦子5、双壁波纹管检查井6、拱形调蓄设备7、防渗膜8、排泥设备9，路基石1具有若干个，若干个路基石1分别位于植草沟10左右两侧上端，每个路基石1上均具有开孔作为进水孔，植草沟10中部下端纵向开挖基坑，植草沟10的下部土壤夯实，拱形调蓄设备7纵向安装在基坑内，每隔30m左右拱形调蓄设备7下端安装有一个排泥设备9，每隔30m左右拱形调蓄设备7上端安装有一个双壁波纹管检查井6，每个双壁波纹管检查井6的上端安装有一个雨水篦子5，夯实土壤11上端铺设有防渗膜8，防渗膜8上铺设有级配填料4，拱形调蓄设备7下端和级配填料4之间铺设有防渗膜8，级配填料4上端铺设有土工布3，土工布3上端铺设有级配土层2，级配土层2两端由外侧到中部是倾斜式分布，绿色植物12种植在级配土层2上，双壁波纹管检查井6上端高度比级配土层2左右两端高度低，比级配土层2中部高度高，拱形调蓄设备7长度和植草沟10长度一致。
图1、2中所示，级配土层2内添加有粗砂、腐叶土等，具有良好的透水性，并能为植物提供养料。土工布3起到雨水过滤作用。级配填料4包括石英砂、沸石、火山岩等。雨水篦子5的上端具有若干开孔，雨量大时，利于雨水从开孔经双壁波纹管检查井6进入拱形调蓄设备7内。拱形调蓄设备7上部为半圆形结构，拱形调蓄设备7的下部为平底式结构，拱形调蓄设备7的上部分布有若干开孔，利于外部雨水经开孔进入拱形调蓄设备7的内部，拱形调蓄设备7的上端及下端中部每隔若干米有一个环形圈，级配填料4厚度比拱形调蓄设备7高度高，拱形调蓄设备7外侧周围均分布有级配填料4。双壁波纹管检查井6为筒形结构，双壁波纹管检查井6下端安装在拱形调蓄设备7上中部环形圈的上端，双壁波纹管检查井6和拱形调蓄设备7之间为密封状态。排泥设备9下端有底，排泥设备9上端安装在拱形调蓄设备7下中部环形圈的下端，排泥设备9上端和拱形调蓄设备7中部下端之间为密封式结构。
图3中所示，植草沟雨水排水管廊系统的施工方法如下，1)，基坑开挖，根据设计的要求，基坑开挖清理土方后，要达到设计标高，并检查纵坡、横坡及边线，是否符合设计要求，然后修整基坑，找平碾压密实，压实系数达95％以上，并注意地下埋设的管线；2)，土工材料施工，a，铺设顺序：在基坑中按照设计要求进行土工材料防渗膜8的铺设，b，铺设要求：铺膜过程中随时检查防渗膜8的外观有无破损、麻点及孔眼等缺陷，若有孔眼等缺陷须用同种新鲜母材修补，补疤每边要超过破损部位10-20cm，铺设后的土工材料防渗膜8要自然松弛与支持层贴实，不得褶皱、悬空，c、现场搭接：防渗膜8之间的接头采用搭接法，接缝宽度不小于15cm，d、土工材料防渗膜8铺设及拼接完毕后，及时报监理验收，合格后立即进行土工材料保护层施工；3)，拱形调蓄设备7安装及级配填料4铺垫，土工材料的防渗膜8铺设完成后，在其上方铺设级配填料4，拱形调蓄设备7安装于级配填料4垫层之上，每隔若干米设置一个排泥设备9和双壁波纹管检查井6、雨水篦子5；4)，种植层(级配土层)施工，拱形调蓄设备7安装完成后，进行级配土层2回填和土工布3封闭，待土工布3完全封闭后，开始回填级配土层2，级配土层2的厚度根据种植物的种类决定，种植层施工完成后开始种植植物。
图1、2、3中所示，本发明级配土层2为植物提供良好的生长环境，保证植物的健康成长，使用中，当发生降雨时，由于，植草沟10级配土层2上端左右两部为内倾斜结构，进入植草沟10内的雨水会汇聚在一起，不会流向路面对路面造成污染，以及造成植草沟10内的水土流失，进而对植物生长造成影响。雨水较小时，雨水经级配土层2进入土工布3，土工布3将雨水进行过滤，然后经级配填料4再次过滤，经拱形调蓄设备7的上部分布的若干开孔进入拱形调蓄设备7内部，雨水大时，当植草沟10内雨水不能完全经级配土层2、土工布3过滤进入拱形调蓄设备7内，这时，过量雨水会经雨水篦子5上端若干开孔直接进入拱形调蓄设备7内部，保证了雨水过大时，雨水有效进入拱形调蓄设备7内；由于雨水进入拱形调蓄设备7内后，拱形调蓄设备7上具有若干开孔，实际上，进入拱形调蓄设备7内的雨水和级配填料4之间处于交换状态，级配填料4内的石英砂、沸石、火山岩等能有效抑制雨水内有害物质的产生，对水进行涵养，也就是雨水位于拱形调蓄设备7内后和地下水环境类似，充分保证了雨水长期不使用也不会变质变臭；当拱形调蓄设备7内雨水中有沉淀物产生时，产生的沉淀物会进入排泥设备9内，沉淀物过多时，管理人员打开雨水篦子5即可方便用疏淘设备对沉淀物进行疏淘。本发明适用于广袤地区的排水使用；适用于道路两侧、机非隔离带、中央分隔带；特别在地下管线复杂，施工空间不足的地区建设使用更具有优势。本发明既是雨水的排水通道，又是雨水的调蓄空间，既满足了雨水的排放，又满足了雨水的调蓄。本发明美化了城市道路的环境，具有储水量大、建筑费用低、便于维护、易与景观结合等优点，能有效对降雨时植草沟内雨水进行有效吸收利用，保证了路面干净不积水，充分体现了海绵城市建设中“渗、滞、蓄、净、排”的特点，其既是雨水的排水通道，又是雨水的调蓄空间，具有雨水净化作用，模拟地下水结构，保证了收集后雨水不变质。本发明具有持续处理雨水、无二次污染、灵活且用途广泛的特点；是减少城市洪灾和改善城市环境的有效途径，可以对雨水进行传输与调节，完全可以取代雨水排放管网，将本发明与雨水径流污染控制、城市防洪、生态环境改善相结合，因地制宜，择优选用，有利于城市的可持续发展。本发明的工程成本和维护费用低，投资效益非常明显，随着雨水治理利用系统的形成，可以节省大量的城市自来水；同时，雨水的利用可以为工商业，旅游业提供支持，潜在经济效益也十分巨大。人类的所有活动都必须依托于所栖息的生态环境，生态系统为人类提供了生存维护系统，提供了从事各种活动所需的最基本的物质资源，本发明对雨水进行导流、收集并储存，此技术中所使用的jc-ss拱形调蓄设备模拟了地下水的结构，使雨水不易变质，美化了环境，产生了良好的景观效应，提升了城市的环境生态水平，普及河流生态知识、提高环保意识，具有极高的社会效益和环保效益。本发明很好的解决了城市水资源短缺的问题，并减少城市洪灾和改善了城市环境，社会效益显著；因地制宜，择优选用，兼顾经济效益、环境效益和社会效益，对城市的可持续发展有着很积极、现实的意义。基于上述，所以本发明具有极其广泛的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。