一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统的制作方法

本发明属于海绵城市雨水蓄积和净化技术领域，尤其涉及一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统。

背景技术：

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的 “弹性”，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。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。

随着农业生产过程中大量施用农药、化肥且施用时期较为集中，在雨水的冲刷下会进入河道水体中，造成水体富营养化，影响河道生态环境，据有关部门调查全国近 75％的湖泊出现了不同程度的富营养化，90％城市水域污染严重。另外，城市面源污染物也被雨水携带大量进入河道水体，造成河道水质的严重污染，降雨径流污染已成为仅次于农业非点源污染的第二大非点源污染。当前，我国每年的工业污水和生活污水排放量都在逐年增加，而这些排放的污水中的核心污染问题是氮、磷富营养化，实现雨水的生态净化排放具有重要的意义。

雨水作为城市水资源的一个重要来源，将雨水收集净化后再利用，既可以减轻城市防洪排涝压力，降低管网工程建设成本；又可以调节、补充地区水资源。海绵城市作为修复城市水生态的一条路径，能够实现水的循环利用和再生利用，节约用水，解决越来越多的城市所面临的水环境日益加重的生态危机，最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏。

现有的各项海绵城市生态措施仍存在一定弊端，如传统植草沟，主要以渗水为目的，径流削减量很有限；而传统小型生态湿地主要设置在平坦开阔的地带或小区里，容易造成水质恶化，蚊虫滋生，影响区域环境；雨水花园景观效果较好，但是没考虑雨水净化收集利用问题。现有生态净化床或人工净化湿地则存在占地面积大，需要人为制造出一定的水力坡度以实现水流在重力下自然流动。另外，对于容易产生内涝的城市来说，通常存在较多低洼地带，若能结合自然的低洼地带开发出一种不仅可以绿化美化城市环境，而且还可以缓解城市雨洪压力，吸收雨水中的污染物，实现海绵城市雨水利用节能利用，同时具有综合功能的旋转净化系统，对海绵城市建设具有重要的参考意义。

技术实现要素：

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统，它不仅可以绿化美化环境，而且可以吸收水体中重金属等有害物质，城市面源污染控制、雨水净化再利用及海绵城市建设具有重要参考意义。

为了解决上述技术问题，本发明一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统采用的技术方案：包括沉沙集水池、旋转净化渠和蓄水池，所述沉沙集水池设置在低洼地顶部，沉沙集水池的顶部设有检修盖板，上部设有进水孔，中部设有出水孔，下部为漏斗形的出沙孔，所述出沙孔与出沙管道相连；所述旋转净化渠沿着低洼地四周呈螺旋状旋转向下设置，由若干混凝土挡板隔离成若干净化单元，所述净化单元由上往下依次设置防冲刷层、土壤层、粗沙层、净化层，所述土壤层与净化层内设置有吸水盘，所述净化层两侧延伸至净化单元表层，剖面呈U型分布，所述净化层与土壤层、粗沙层接触部位设置有透水土工布；所述蓄水池设置在低洼地底部，蓄水池上部设置有进水孔和溢水孔，底部设置有抽水水泵。

优选地，所述吸水盘为由中空管连接的上、下两个相同的空心圆盘，所述中空管和空心圆盘内部填充有吸水材料，所述圆盘表面分布若干渗水孔。

优选地，所述吸水材料为高吸水纤维、吸水海绵或高吸水性树脂。

优选地，所述混凝土挡板顶部设置有叠水孔，所述叠水孔的沿水流方向的一侧设置有防冲刷卵石堆。

优选地，所述净化单元的土壤层内种植有根系发达的水生植物。

优选地，所述防冲刷层由粒径1~2cm的卵石层或防冲刷土工布构成，所述土壤层由淤泥质或粘土质土壤构成，所述净化层由卵石或陶粒与活性炭混合组成，活性碳所占的比例不少于20%。

优选地，所述进水孔和出水孔均设置有拦污栅。

优选地，所述沉沙集水池和蓄水池内部用水泥砂浆抹面，并做防渗处理。

优选地，所述抽水水泵与市政消防或灌溉管网相连，所述溢水孔与市政雨水管网连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过设置净化层，以净化雨水、河水为主，水流呈现折流状态，延长了雨水净化路径，可以大量吸附水体中的污染物，减少水体的富营养化，达到净化水体减少污染的目的；通过设置吸水盘，可以将净化层底部的水分不断的输送到植物根部，长期为地面上的绿色植物提供生长所需要的水分，实现自动灌溉，减少人工浇灌成本；通过设置土壤层，在净化单元种种植根系发达的水生植物，吸收净化层中的有机质及氮、磷、钾等元素，促进植物本身生长，合理配置的景观植物，可以做成特殊的、错落有致的旋转山地景观，具有缓解区域热岛效应和改善区域小气候的作用；该结构依据天然的低洼地形设置的螺旋多级生态净化渠，采用土壤-植物-净化材料综合净化技术，由低洼地顶部向下依次形成叠水，不但具有高效的净化效果，而且施工开挖量少，修建方便，景观性好，符合生态、经济、景观等各方面要求，是一种实用的多功能型净化系统。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明整体结构俯视图；

图3是本发明沿生态净化渠轴线剖面图；

图4是本发明吸水盘结构示意图；

图例说明：1-沉沙集水池；2-旋转净化渠；3-蓄水池；4-检修盖板；5-沉沙集水池进水孔；6-出沙孔；7-沉沙集水池出水孔；8-拦污栅；9-混凝土挡板；10-叠水孔；11-防冲刷层；12-土壤层；13-粗沙层；14-净化层；15-透水土工布；16-吸水盘；16.1-空心圆盘；16.2-中空管；16.3-渗水孔；16.4-吸水材料；17-防冲刷卵石堆；18-蓄水池进水孔；19-蓄水池溢水孔；20-水流流向；21-沉沙；22-抽水水泵；23-市政消防或灌溉管网；24-水生植物。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明。

参见图1-图4，本发明一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统，包括沉沙集水池1、旋转净化渠2和蓄水池3，沉沙集水池1设置在低洼地顶部，沉沙集水池1的顶部设有检修盖板2，上部设有沉沙集水池进水孔5，中部设有沉沙集水池出水孔7，沉沙集水池出水孔7设置有拦污栅8，下部为漏斗形的出沙孔6，出沙孔6与出沙管道相连；旋转净化渠2沿着低洼地四周呈螺旋状旋转向下设置，由若干混凝土挡板9隔离成若干净化单元，混凝土挡板9顶部设置有叠水孔10，所述叠水孔10的沿水流方向的一侧设置有防冲刷卵石堆17，净化单元由上往下依次设置防冲刷层11、土壤层12、粗沙层13、净化层14，净化单元的土壤层12内种植有根系发达的水生植物24，土壤层12与净化层14内设置有吸水盘16，吸水盘16为由中空管16.2连接的上、下两个相同的空心圆盘16.1，中空管16.2和空心圆盘16.1内部填充有吸水材料16.4，吸水材料16.4为高吸水纤维、吸水海绵或高吸水性树脂，空心圆盘16.1表面分布若干渗水孔16.3，净化层14两侧延伸至净化单元表层，剖面呈U型分布，净化层14与土壤层12、粗沙层13接触部位设置有透水土工布15；蓄水池3设置在低洼地底部，蓄水池3上部设置有蓄水池进水孔18和蓄水池溢水孔19，蓄水池进水孔18设置有拦污栅8，底部设置有抽水水泵22，抽水水泵22与市政消防或灌溉管网23相连，蓄水池溢水孔19与市政雨水管网连接。

参见图3，防冲刷层11由粒径1~2cm的卵石层或防冲刷土工布构成，土壤层12由淤泥质或粘土质土壤构成，净化层14由卵石或陶粒与活性炭混合组成，活性碳所占的比例不少于20%。沉沙集水池1和蓄水池3内部用水泥砂浆抹面，并做防渗处理。

参见图1、图3，本发明旋转净化渠水流净化过程：水流从低洼地顶部第一个净化单元的U型净化层的一端开始，水流呈下降状态，直至到达U型净化层底部后，水流呈现上升状态，直到水流在重力作用下经过混凝土挡板9顶部的叠水孔10，流入下一个旋转净化单元，水流又呈下降状态，如此反复以实现水流的曲折性，由低洼地顶部向下依次形成叠水，延长净化路径，增加水体与净化单元的接触，提高水体净化效率。

依据现有地形建立沉沙集水池1、旋转净化渠2和蓄水池3，沉沙集水池1起到沉砂和初步过滤作用，旋转净化渠2兼顾净化与微生物降解功能，蓄水池3将净化后的雨水存蓄后，可以供市政灌溉或消防再利用，最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏，实现了雨水的生态净化利用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，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。