溢流式雨水花园系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种溢流式雨水花园系统，包括种植区和位于种植区内使雨水形成漫流跌水的溢水墙，所述溢水墙沿种植区整体呈台阶状分布，所述溢水墙为由矮墙和高墙间隔组成的整体呈弓字形的弓形溢水墙，所述种植区下依次铺设有种植土壤层和砂滤层以及卵石层，穿孔排水管位于卵石层中并分别与溢水井和市政雨水管道或雨水回用收集管道连通；通过延长雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷，实现居民小区内道路径流雨水的初期净化、外排径流总量的削减及对暴雨时道路径流洪峰流量的有效缓冲，提高净化雨水能力，并与周边环境充分结合，形成一定的景观效果。
【专利说明】溢流式雨水花园系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及，属于雨水综合利用和环境保护【技术领域】，特别涉及一种溢流式雨水花园系统。
【背景技术】
[0002]雨水是城市水循环和区域水循环系统中的重要环节，对调节、补充地区水资源、改善生态环境起着极为关键的作用。中国目前正处在城市化快速发展的阶段，随着城市化水平的提高和经济的快速发展，城市雨水问题就愈发凸现出来，主要表现为:雨水径流污染严重；城市洪涝灾害风险加大；雨水资源大量流失；城市生态环境破坏严重等。由于城市中各种不透水面积大量增加，传统的市政雨水排放系统强调的是尽快汇集与排出城市地表径流，同时直接将未加处理的雨水直接排放至水体，这种方式存在两个弊端:①加速了雨水向城市附近的水体汇集，使水体洪峰流量迅速形成，对低洼地带造成了更大的压力；?初期雨水夹杂着大量污染物直接威胁着水体的生态健康；③传统城市排水管渠无法及时完全排走洪峰流量，迅速形成的地表径流容易对城市造成内涝灾害。城市雨水问题不仅是制约国民经济发展的重要因素，而且是威胁人民健康和生命财产安全的严重社会问题，在对暴雨带来的洪水和污染事件加以控制的同时又要把暴雨看成重要的水资源加以利用，已成为目前城市发展面临的重要问题。
[0003]目前对于雨水的生态处理越来越普遍，该方法与传统处理方法相比，成本更低，且有利于保护生态环境。基本原理是，当携有污染物的雨水经过生态处理系统时，所带污染物如COD、SS、TP、TN、重金属等被系统吸收利用或者被分解成低污染物质或者无害物质，从而使水质得到净化。目前国内外城市雨水自然净化与处置技术发展迅速，例如一种处理低浓度面源污染的折流式人工湿地装置，折流式潜流人工湿地，基于低影响开发的雨水花园等。这些方法都有投资运行费用较低，管理简便且有一定的美学价值等优点，但是在雨水促渗以减少水量方面强调不足，未充分考虑雨水收集设施与道路及周边环境的生态景观协调性，且雨水收集设施净化雨水能力不足，又不能充分缓冲暴雨时的洪峰流量。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种溢流式雨水花园系统，通过延长雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷，实现居民小区内道路径流雨水的初期净化、外排径流总量的削减及对暴雨时道路径流洪峰流量的有效缓冲，并与周边环境充分结合，形成一定的景观效果，保护自然环境，美化城市居住环境，改善城市空气质量，维持自然水文循环平衡等方面优势，可将本实用新型的结合处理雨水的LID技术与交通稳静化技术相结合，在收集利用道路雨水的同时，缓解车辆超速等交通安全问题，进一步提高道路交通系统的安全性。
[0005]本实用新型的一种溢流式雨水花园系统，包括种植区和位于种植区内使雨水形成漫流跌水的溢水墙，所述溢水墙沿种植区整体呈台阶状分布，所述溢水墙为由矮墙和高墙间隔组成的整体呈弓字形的弓形溢水墙，所述种植区下依次铺设有种植土壤层和砂滤层以及卵石层，穿孔排水管位于卵石层中并分别与溢水井和市政雨水管道或雨水回用收集管道连通；
[0006]进一步，所述弓形溢水墙的高墙高出矮墙15cm设置；所述种植土壤层和砂滤层以及卵石层之间设置有土工布。
[0007]进一步，所述穿孔排水管由互为垂直的穿孔主管和多个穿孔支管组成，所述穿孔主管的出水端与市政雨水管道或雨水回用收集管道连通，所述穿孔排水管的开孔面积比不低于15% ；
[0008]进一步，沿种植区周向设置有带豁口的路缘石，其豁口呈倒等腰梯形状，沿路缘石等间距设置；所述弓形溢水墙的顶部与路缘石的豁口底部齐平设置；
[0009]进一步，所述溢流井设置于沿水流方向以高出弓形溢水墙的矮墙顶部5cm设置；
[0010]进一步，所述穿孔排水管沿平面水流方向敷设穿孔主管，敷设坡度多0.003，且每隔1.5m设置垂直于穿孔主管的穿孔支管；
[0011]进一步，所述弓形溢水墙为混凝土 ；
[0012]进一步，种植土壤层(11)由种植土和细砂组成，渗透系数K ^ l(T5m/s，砂滤层为中、粗砂的混合，渗透系数K ^ 10_5m/s，卵石层采用粒径20-30mm的卵石，渗透系数K ^ 10_5m/S，植物种植在持水区，持水区底沿水流方向设置1%的缓坡。
[0013]本实用新型的有益效果:本实用新型的溢流式雨水花园系统，通过延长雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷，并能实现居民小区内道路径流雨水的初期净化、外排径流总量的削减及对暴雨时道路洪峰流量的有效缓冲，并与周边环境充分结合，形成一定的景观效果，保护自然环境，美化城市居住环境，改善城市空气质量，维持自然水文循环平衡等方面优势。可将本实用新型的结合处理雨水的LID技术与交通稳静化技术相结合，在收集利用道路雨水的同时，缓解车辆超速等交通安全问题，进一步提高道路交通系统的安全性。例如，该系统可与其他雨水处理系统共用(如可收集利用道路雨水的溢流式浅草沟系统)，接收其他雨水处理系统的排水(包括径流排水以及地下输水等)，并与透水车行路面系统、透水人行路面系统、溢流式浅草沟系统等结合形成用于居民小区道路的花园式抗雨水冲击系统的大型的雨水处理系统，使其在降雨时，溢流式雨水花园系统不但可以处理上游来的雨水，还处理自身平面面积上的降雨，还可通过带豁口的路缘石处理旁边透水车行路面的路表径流雨水，以及另一侧相邻透水人行路面通过排出口排出的渗排水及其路表径流雨水。在降雨初期，溢流式雨水花园收集的雨水首先通过下渗进入下部的填料层，经过填料层的过滤后经穿孔排水管收集排走；随着降雨强度和降雨时间的增加，溢流式雨水花园中的雨水下渗量逐渐小于周边及上游进水量，溢流式雨水花园开始积水，积水深度逐渐增加至弓形溢水墙的矮墙顶部的高度；之后超出的雨水以漫流跌水的方式通过弓形溢水墙的三处矮墙顶部向下一格流动，形成一定景观效果。溢流式雨水花园系统可进一步缓冲了上游来水的冲刷力，降低了水流流速，增加了雨水中携带污染物的沉淀速度，削减了整个汇水区域内的径流量。另外，溢流式雨水花园系统还可以向车行道内扩展宽度的方式，使得道路在交叉口处路幅收窄，从而促使来车降低车速通过路口，提高道路交通系统的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为图1的剖面图；
[0017]图3为穿孔排水管的分布图；
[0018]图4为弓形抑水墙俯视图；
[0019]图5为弓形抑水墙立面展开图。
【具体实施方式】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图，图2为图1的剖面图；图3为穿孔排水管的分布图；图4为弓形抑水墙俯视图；图5为弓形抑水墙立面展开图。如图所不:本实施例的溢流式雨水花园系统，包括种植区I和位于种植区I内使雨水形成漫流跌水的溢水墙，所述溢水墙沿种植区I整体呈台阶状分布，所述溢水墙为由矮墙和高墙间隔组成的整体呈弓字形的弓形溢水墙2，所述种植区I下依次铺设有种植土壤层21和砂滤层22以及卵石层23，穿孔排水管3位于卵石层23中并分别与溢水井5和市政雨水管道或雨水回用收集管道连通；穿孔排水管3下游末端与市政雨水管道或雨水回用收集管道连通设置，通过延长雨水流行时间，促进了持水区内雨水持流和下渗，同时减小了雨水径流对植被带的冲刷，并保证雨水收集设施与道路及周边环境的生态景观协调性，提高净化雨水能力，充分缓冲暴雨时的洪峰流量，保护自然环境，美化城市居住环境，改善城市空气质量，维持自然水文循环平衡等方面优势。
[0021]本实施例中，所述弓形溢水墙2的高墙高出矮墙15cm设置；所述种植土壤层21和砂滤层22以及卵石层23之间设置有土工布14。缓冲了上游来水的冲刷力，降低了水流流速，增加了雨水中携带污染物的沉淀速度，削减了整个汇水区域内的径流量，在降雨初期，溢流式雨水花园收集的雨水首先通过下渗进入下部的填料层，经过填料层的过滤后，由卵石层23中的穿孔排水管收集排走；随着降雨强度和降雨时间的增加，浅草沟中雨水下渗量逐渐小于填料层的进水量，溢流式雨水花园开始积水，积水深度逐渐增加至弓形溢水墙2的矮墙顶部的高度；之后超出的雨水以漫流跌水的方式通过弓形溢水墙2的三处矮墙顶部向下一格流动，形成一定景观效果。
[0022]本实施例中，所述穿孔排水管由互为垂直的穿孔主管31和多个穿孔支管32组成，所述穿孔主管31的出水端与市政雨水管道或雨水回用收集管道连通，所述穿孔排水管3的开孔面积比不低于15% ;用于渗透水的排放，满足雨水的回用要求。
[0023]本实施例中，沿种植区I周向设置有带豁口 4的路缘石，其豁口 4呈倒等腰梯形状，沿路缘石等间距设置；所述弓形溢水墙2的顶部(高墙顶部)与路缘石的豁口 4底部齐平设置；通过带豁口式路缘石收集处理流向花园系统的径流雨水，便于该系统在大范围与大环境下与其他系统的综合利用，为暴雨的综合整治和处理提供条件。
[0024]本实施例中，所述溢流井5设置于沿水流方向以高出弓形溢水墙2的矮墙顶部5cm设置；设置的溢流井5能够排出超过设计范围的径流雨水，在整个花园式抗雨水冲击系统削减汇水区域内径流总量的前提下，能够起到安全排水的效果。
[0025]本实施例中，所述穿孔排水管3沿平面水流方向敷设穿孔主管31，敷设坡度彡0.003，且每隔1.5m设置垂直于穿孔主管31的穿孔支管32 ;通过穿孔主管31和穿孔支管32的结合利于渗透水的收集和排放。
[0026]本实施例中，所述弓形溢水墙为2混凝土；弓形溢水墙2与碎石阻隔带6结合使用，弓形溢水墙2采用混凝土现浇，结构简单，抗雨水冲刷性好，经久耐用。碎石阻隔带由不同级配的碎石组成；阻隔带两端采用较大体积石块，中间部分主要由级配不同的小块鹅卵石、碎石组成；拌入适量素混凝土将卵石进行固定；碎石阻隔带埋入土壤层50mm。
[0027]上述实施例中，种植土壤层由种植土和细砂组成，渗透系数K ^ l(T5m/s，砂滤层采用中、粗砂，渗透系数K彡10_5m/s，卵石层采用粒径20-30mm的卵石，渗透系数K彡10_5m/s，植物种植在持水区，持水区底沿水流方向设置1%的缓坡；所选植物需耐水、耐旱且具有景观观赏性，穿孔排水管采用塑料材质成品穿孔排水管，孔隙率多15%，每隔约15格持水区在穿孔排水管主干管处设置一个带篦雨水检查井。
[0028]具体应用例:
[0029]溢流式雨水花园系统最宽处总宽为3.8m，净宽3.5m，纵坡0.005 ;溢流式雨水花园系统的种植层及填料层，由下至上分别为:55cm厚种植土层、20cm厚中砂滤层、40cm厚卵石层。位于卵石层中的穿孔排水管，主管管径为d300，开孔率0.15，纵坡为0.005 ;穿孔排水管支管14管径d200，开孔率0.15，沿水流方向坡度为0.003。在种植区末端设置带篦雨水检查井一座，且井篦顶标高高出最近处弓形溢水墙的顶部5cm;超出处理能力的雨水通过带篦雨水检查井溢流至下游的市政雨水管道或雨水回用收集管道。溢流式雨水花园系统周围的墙壁材质为清条石，弓形溢水墙或一字溢水墙的材质为混凝土现浇。
[0030]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种溢流式雨水花园系统，其特征在于:包括种植区(I)和位于种植区(I)内使雨水形成漫流跌水的溢水墙，所述溢水墙沿种植区(I)整体呈台阶状分布，所述溢水墙为由矮墙和高墙间隔组成的整体呈弓字形的弓形溢水墙(2)，所述种植区下依次铺设有种植土壤层(11)和砂滤层(12)以及卵石层(13)，穿孔排水管(3)位于卵石层(13)中并分别与溢水井(5)和市政雨水管道或雨水回用收集管道连通。
2.根据权利要求1所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:所述弓形溢水墙(2)的高墙高出矮墙15cm设置，所述种植土壤层(11)和砂滤层(12)以及卵石层(13)之间设置有土工布(14)。
3.根据权利要求2所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:所述穿孔排水管(3)由互为垂直的穿孔主管(31)和多个穿孔支管(32)组成，所述穿孔主管(31)的出水端与市政雨水管道或雨水回用收集管道连通，所述穿孔排水管(3)的开孔面积比不低于15%。
4.根据权利要求3所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:沿种植区(I)周向设置有带豁口(4)的路缘石，其豁口(4)呈倒等腰梯形状，沿路缘石等间距设置；所述弓形溢水墙(2)的顶部与路缘石的豁口底部齐平设置。
5.根据权利要求4所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:所述溢流井(5)设置于沿水流方向以高出弓形溢水墙的矮墙顶部5cm设置。
6.根据权利要求5所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:所述穿孔排水管(3)沿平面水流方向敷设穿孔主管(31)，敷设坡度多0.003，且每隔1.5m设置垂直于穿孔主管(31)的穿孔支管(32) ο
7.根据权利要求6所述的溢流式雨水花园系统，其特征在于:所述弓形溢水墙(2)为混凝土。
【文档编号】E01C11/22GK204206806SQ201420373705
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】李金堂, 申陈俊, 杨政成, 郭倩, 陈远向, 龚华凤 申请人:林同棪国际工程咨询（中国）有限公司