一种雨水花园结构的制作方法

1.本实用新型属于风景园林工程技术领域，具体涉及一种雨水花园结构。


背景技术：

2.雨水花园是由时代应运而生的全新生态环境模式。它的出现，保护了开发区域的水文状态，同时也迎合了现代人们的景观需求。雨水花园能吸收和汇聚雨水，涵养地下水，补给城市景观等多种用水，是一种生态可持续的雨洪控制和雨水利用的措施。由于苏南地区土壤渗透性差、地下水位高的特性，而且目前传统的雨水花园对雨水中含有的重金属、有机污染物的去除能力有限；雨水花园中的植物不能有效吸收污染物质；土壤的保水能力较差，因此，拟研究开发苏南地区雨水花园设计营造技术。
3.cn110424510a公开了一种隔盐型雨水花园结构，包括周向为边坡的凹地，从凹地底部向上依次堆叠厚度为的排水层、填料层、过渡层、种植层、表面覆盖层、蓄水层，种植层与过渡层之间和/或排水层与盐碱层之间设有隔盐层，凹地底设有竖直的溢水管和水平的排水管，溢水管和排水管连通，隔盐层以河沙、沸石或陶粒为填料。该结构对n、p的去除效果偏低，有待进一步提高。
4.cn208618521u公开了一种基于海绵城市的雨水花园系统，涉及雨水再利用技术领域，包括蓄水池、蓄水池上方的雨水花园体系，雨水花园体系包括蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层、砾石层，砾石层内设有排水管，排水管连通所述蓄水池，蓄水池为混凝土材质的封闭池且设有连接水泵的水管在蓄水层处露出，蓄水池由上侧的倒置的圆台腔和下侧的倒置的截面为梯形的梯形腔组合而成，蓄水池的圆台腔的顶部设有露天水池，雨水花园体系围绕所述露天水池设置，蓄水层处还设有溢流管，溢流管连通所述露天水池。该系统同样存在对n、p的去除效果偏低且去除效果不稳定的问题。
5.cn208309770u公开了一种用于蓄水、净化的雨水花园，包括多个花园主体、蓄水池和喷泉装置，所述花园主体包括自上而下设置的筛网、卵石蓄水层、种植填料层、砂砾石层和蓄水模块，所述蓄水模块与所述蓄水池连通，所述喷泉装置用于将所述蓄水模块和/或蓄水池中的水喷出水面并落入所述花园主体，所述喷泉装置的进水口设有重金属吸附装置。该系统同样存在对n、p的去除效果偏低且去除效果不稳定的问题，且结构上渗透性较差，时间长容易堵塞。
6.因此，如何提供一种净化雨水中的n、p以及悬浮物，提高雨水水质；且结构上渗透性好且不易堵塞的雨水花园结构是本领域的研究重点。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种雨水花园结构。本实用新型提供的雨水花园结构，能够很好地净化雨水中的n、p以及悬浮物，从而进一步提高雨水水质。且结构上渗透性好且不易堵塞，多种乔灌草乡土树种的配置，净化水质的同时生态稳定，养护成本低。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.本实用新型提供一种雨水花园结构，所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层、树皮覆盖层、砂土种植层、石英砂和硅钙石混层、河沙层和砾石层。
10.在实用新型中，自上而下设置蓄水层、树皮覆盖层、砂质土壤种植土层、双层填料层(石英砂和硅钙石混层和河沙层)、砾石层。考虑双层填料层上层为石英砂+硅钙石，下层为河沙层，以提高对p的去除效果。且在底部设置内部存水区以提高雨水花园的反硝化能力，从而提高对no
3-n的去除效果。
11.在本实用新型中，所述蓄水层为玻璃轻石层，所述玻璃轻石层的厚度为1-10cm，例如可以是1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm等。
12.在本实用新型中，所述树皮覆盖层为粉碎的树皮层，所述覆盖层的厚度为5-15cm，例如可以是5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm等。
13.在本实用新型中，所述砂土种植层自上而下依次包括细砂土层、尼龙网布层和粗砂土层。
14.在本实用新型中，在粗砂上方铺设尼龙网布层再设有细砂层，细砂相比于粗砂更为松软，种子在播种后，能促进其快速生长，避免伤害根系，还能够大大提前发芽，而网布和粗砂层有利于排水以及增加氧气，加快育苗和成活率
15.在本实用新型中，所述细砂土层中细砂土的粒径为0.1-0.25mm，例如可以是0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm等。
16.在本实用新型中，所述细砂土层的厚度为10-20cm，例如可以是10cm、12cm、14cm、16cm、18cm、20cm等。
17.在本实用新型中，所述尼龙网布层的厚度为1-3cm，例如可以是1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm等。
18.在本实用新型中，所述粗砂土层中粗砂土的粒径为0.25-0.5mm，例如可以是0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm等，粗砂土层的厚度为10-30cm。
19.在本实用新型中，所述石英砂和硅钙石混层的厚度为10-20cm，例如可以是10cm、12cm、14cm、16cm、18cm、20cm等。
20.在本实用新型中，所述河沙层的厚度为10-20cm，例如可以是10cm、12cm、14cm、16cm、18cm、20cm等。
21.在本实用新型中，所述河沙层包括含有机物的填充孔，所述填充孔的密度为5-15个/m2，例如可以是5个/m2、6个/m2、7个/m2、8个/m2、9个/m2、10个/m2、11个/m2、12个/m2、13个/m2、14个/m2、15个/m2等。
22.在本实用新型中，所述填充孔内填充有树叶类有机物、秸秆类有机物或粉煤灰中的任意一种或至少两种的组合。
23.在本实用新型中，所述砾石层的厚度为1-10cm，例如可以是1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm等，所述砾石层中砾石的粒径为2-50mm，例如可以是2mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm等。
24.在本实用新型中，所述存水区的横向设置穿孔排水管连接到雨水井；所述存水区的竖向设置溢流井和清淤立管，并和排水管连通。
25.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
26.(1)本实用新型采用多层结构并设置内部存水区。多层结构层层过滤净化雨水，其中双层填料层对p的去除率效果显著而稳定，并降低了堵塞风险；内部存水区的设置可通过创造缺氧环境以促进反硝化进程，从而提高cod、no
3-n和tn的去除效果，此外该结构还可以在旱季保持雨水花园的湿润，降低维护成本。溢流井的设置可以使过高的水位直接流向内部横向管道并排放至雨水井。而清淤立管的设置方便清理横置管道，防止管道堵塞。
27.(2)本实用新型雨水花园植物选择配置技术，在雨水花园的蓄水区、缓冲区、边缘区分别配置相应的苏南乡土植物。考虑物种间的生态位特征，避免物种之间对空间和养分的竞争；根据植物根系深浅以及对不同污染物处理能力均衡配植；以较高的种植密度配植，有助于减缓雨水径流流速，增加径流雨水在雨水花园中的停留时间，有助于对径流雨水中沉积物及其它污染物的去除。在植物的景观效果方面，采取自然式设计，在后期维护较为简单。考虑花期、色彩、形态、质地、季相等的搭配，以及乔、灌、草复层种植，保证雨水花园的观赏性。
附图说明
28.图1为本实用新型所述雨水花园结构的结构示意图；
29.其中，1为蓄水层、2为树皮覆盖层、3为砂土种植层、4为石英砂和硅钙石混层、5为河沙层、6为砾石层。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。
31.其中，图1为本实用新型所述雨水花园结构的结构示意图；所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层1、树皮覆盖层2、砂土种植层3、石英砂和硅钙石混层4、河沙层5、砾石层6。
32.实施例1
33.本实施例提高一种雨水花园结构，所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层、树皮覆盖层、砂土种植层、石英砂和硅钙石混层、河沙层和砾石层；
34.其中，所述蓄水层为玻璃轻石层，所述玻璃轻石层的厚度为5cm；
35.其中，所述树皮覆盖层为粉碎的树皮层，所述覆盖层的厚度为10cm；
36.其中，所述砂土种植层自上而下依次包括细砂土层、尼龙网布层和粗砂土层；所述细砂土层中细砂土的粒径为0.2mm，细砂土层的厚度为15cm；所述尼龙网布层的厚度为2cm；所述粗砂土层中粗砂土的粒径为0.3mm，粗砂土层的厚度为20cm；
37.其中，所述石英砂和硅钙石混层的厚度为15cm，所述石英砂和硅钙石的质量比为1:1；
38.其中，所述河沙层的厚度为15cm；河沙层包括含有机物的填充孔，所述填充孔的密度为10个/m2；其中，所述填充孔内填充有秸秆类有机物和粉煤灰，秸秆类有机物填充量占所述河沙层总质量的5％，粉煤灰的填充量占所述河沙层总质量的5wt％；
39.其中，所述砾石层的厚度为5cm，所述砾石层中砾石的粒径为30mm；
40.其中，所述雨水花园结构还设置有30cm的存水区，所述存水区的横向设置穿孔排
水管连接到雨水井；所述存水区的竖向设置溢流井和清淤立管，并和排水管连通。
41.实施例2
42.本实施例提高一种雨水花园结构，所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层、树皮覆盖层、砂土种植层、石英砂和硅钙石混层、河沙层和砾石层；
43.其中，所述蓄水层为玻璃轻石层，所述玻璃轻石层的厚度为8cm；
44.其中，所述树皮覆盖层为粉碎的树皮层，所述覆盖层的厚度为12cm；
45.其中，所述砂土种植层自上而下依次包括细砂土层、尼龙网布层和粗砂土层；所述细砂土层中细砂土的粒径为0.1mm，细砂土层的厚度为20cm；所述尼龙网布层的厚度为1cm；所述粗砂土层中粗砂土的粒径为0.5mm，粗砂土层的厚度为25cm；
46.其中，所述石英砂和硅钙石混层的厚度为20cm，所述石英砂和硅钙石的质量比为1:1；
47.其中，所述河沙层的厚度为15cm；河沙层包括含有机物的填充孔，所述填充孔的密度为12个/m2；其中，所述填充孔内填充有秸秆类有机物和粉煤灰，秸秆类有机物填充量占所述河沙层总质量的5％，粉煤灰的填充量占所述河沙层总质量的5wt％；
48.其中，所述砾石层的厚度为6cm，所述砾石层中砾石的粒径为20mm；
49.其中，所述雨水花园结构还设置有30cm的存水区，所述存水区的横向设置穿孔排水管连接到雨水井；所述存水区的竖向设置溢流井和清淤立管，并和排水管连通。
50.实施例3
51.本实施例提高一种雨水花园结构，所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层、树皮覆盖层、砂土种植层、石英砂和硅钙石混层、河沙层和砾石层；
52.其中，所述蓄水层为玻璃轻石层，所述玻璃轻石层的厚度为4cm；
53.其中，所述树皮覆盖层为粉碎的树皮层，所述覆盖层的厚度为8cm；
54.其中，所述砂土种植层自上而下依次包括细砂土层、尼龙网布层和粗砂土层；所述细砂土层中细砂土的粒径为0.22mm，细砂土层的厚度为18cm；所述尼龙网布层的厚度为1.2cm；所述粗砂土层中粗砂土的粒径为0.45mm，粗砂土层的厚度为30cm；
55.其中，所述石英砂和硅钙石混层的厚度为18cm，所述石英砂和硅钙石的质量比为1:1；
56.其中，所述河沙层的厚度为15cm；河沙层包括含有机物的填充孔，所述填充孔的密度为12个/m2；其中，所述填充孔内填充有秸秆类有机物和粉煤灰，秸秆类有机物填充量占所述河沙层总质量的5％，粉煤灰的填充量占所述河沙层总质量的5wt％；
57.其中，所述砾石层的厚度为6cm，所述砾石层中砾石的粒径为20mm；
58.其中，所述雨水花园结构还设置有30cm的存水区，所述存水区的横向设置穿孔排水管连接到雨水井；所述存水区的竖向设置溢流井和清淤立管，并和排水管连通。
59.实施例4
60.本实施例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述砂土种植层仅包括细砂土层；所述细砂土层中细砂土的粒径为0.2mm，细砂土层的厚度为35cm。
61.实施例5
62.本实施例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述砂土种植层仅包括粗砂土层；所述粗砂土层中粗砂土的粒径为0.3mm，粗砂土层的厚度为35cm。
63.实施例6
64.本实施例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述河沙层不含含有机物的填充孔。
65.实施例7
66.本实施例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述雨水花园结构不设置存水区。
67.对比例1
68.本对比例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，将石英砂和硅钙石混层、河沙层位置颠倒，即所述雨水花园结构自上而下依次包括蓄水层、树皮覆盖层、砂土种植层、河沙层、石英砂和硅钙石混层、砾石层，其他设置于实施例1相同。
69.对比例2
70.本对比例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述雨水花园结构不设置石英砂和硅钙石混层，其他设置于实施例1相同。
71.对比例3
72.本对比例提高一种雨水花园结构，与实施例1的区别在于，所述雨水花园结构不设置河沙层，其他设置于实施例1相同。
73.性能测试
74.分别测试经上述实施例1-7和对比例1-3提供的雨水花园结构净化后的雨水进行取样检测，分别测试cod去除率(采用分光光度法)、氨氮去除率(纳氏试剂光度法)和总磷去除率(钼蓝法)；其中，测试方法为：先分别取未经净化的雨水测试未净化前的雨水中的cod、氨氮和总磷含量；再取分别经上述雨水花园结构净化后的雨水中的cod、氨氮和总磷含量；每组均随机取五个样，最后计算去除率测试的平均值；
75.具体测试结果如下表1所示：
76.表1
77.[0078][0079]
由表1测试结果可知，本实用新型提供的雨水花园结构对雨水具有极强的净化能力，其中cod去除率可达到58％以上，对于氨氮去除率可达到85％以上，对于总磷去除率可达到80％以上，说明本实用新型双层填料层上层为石英砂+硅钙石，下层为河沙+有机物+粉煤灰，以提高对p的去除效果。拟在底部设置内部存水区并对其做防水处理，以提高雨水花园的反硝化能力，从而提高对no
3-n的去除效果。进一步，拟在横向设置穿孔排水管连接到雨水井，以便及时排出净化过滤后的雨水，并在竖向设置溢流井和清淤立管，和排水管连通。
[0080]
由实施例1和实施例4、5的对比可知，所述砂土种植层自上而下依次包括细砂土层、尼龙网布层和粗砂土层，能进一步提高对n、p的去除效果，保证去除效果的稳定。
[0081]
由实施例1和实施例6的对比可知，填料的下层河沙层包括含有机物的填充孔并天承有机物+粉煤灰，能进一步提高对p的去除效果。
[0082]
由实施例1和实施例7的对比可知，在底部设置内部存水区并对其做防水处理，以提高雨水花园的反硝化能力，从而提高对no
3-n的去除效果。
[0083]
由实施例1和对比例1-3的对比可知，石英砂和硅钙石混层、河沙层的双层结构能提高对雨水具有极强的净化能力，二者缺一不可，且顺序不能调整。
[0084]
申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的雨水花园结构，但本实用新型并不局限于上述实施例，即不意味着本实用新型必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范和公开范围之内。