專利名稱：基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于城市排除污水或暴雨水系統技術領域，具體涉及一種基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統。
背景技術：
低影響開發(LID)技術是20世紀90年代末發展起的暴雨管理和面源污染處理技術，它和傳統的技術如濕地、滯留塘、草溝等不同的是LID技術是通過分散的，小規模的源頭控制來達到對暴雨所產生的徑流和污染的控制，使開發地區盡量接近于自然的水文循環。近年來，我國大部分城市的雨水徑流污染較為嚴重，已成為城市河湖水質惡化的首要因素。探求如何滿足環境、生態、經濟等多重效益的城市雨水徑流管理措施，是當前城市管理所面臨的挑戰之一。城市雨水生態排放系統是建筑與小區雨水利用的有效技術措施，其不僅減少因城市化而增加的暴雨徑流量，延緩匯流時間，而且可以及時回補地下水，減少城市向天然水體的排水量，對防止地面沉降和防災減災起到重要作用。地表徑流通過滲濾處理后使水質凈化從而減少城市非點源污染，實現城市區域內的良性水循環。其形態以下凹式綠地、生物滯留池的形式修建，作為城市暴雨最佳管理措施(BMPs)中的一項技術，目前很多國家已開始開發建設。實踐證明，下凹式綠地、生物滯留池不僅需要占用一定量城市透水面積，且景觀植物生長需要人為管理并消耗一定量的城市地下水資源。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，結構簡單， 具有凈化水質和儲水功能，且能與市政地面有效結合。本發明所采用的技術方案是，一種基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于，包括帶有排水口的承重板，承重板的下方固定安裝有承重支架，承重支架和承重板之間形成雨水滲透區域，雨水滲透區域包括具有凈化、過濾和蓄水功能的復合填料層，承重板和復合填料層之間留有一定空間并作為儲水層，儲水層設置有與外部排水管道相連接的溢流管，復合填料層的底部埋設有與外部排水管道相連接的穿孔排水管。復合填料層包括從上到下依次設置的苔蘚菌類植物層、枯木覆蓋層、土壤層、粗砂層以及礫石層。儲水層的厚度為IOmm 100mm,枯木覆蓋層的厚度為50mm 80mm, 土壤層的厚度為230mm 280mm,粗砂層的厚度為250mm 500mm, 5樂石層的厚度為200mm 300mm。溢流管包括水平段和豎直段，水平段埋設在土壤層中，豎直段連接在所述水平段的端部并豎直向上伸入在儲水層中。承重支架的數量為兩個，且分別位于承重板下方的左右兩側邊。承重板為水平板或者臺階形狀，排水口開在承重板的水平表面或/和豎直表面上。
本發明基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統的有益效果是I、能通過雨水滲透區域的滲透和暫時的儲存功能降低峰流流量和徑流總量，補給河流基流已達到對城市降雨徑流的水量控制。2、能通用對城市降雨徑流的水質控制，通過沉淀、過濾、植物與微生物吸收等作用去除污染物。3、能克服現有透水地面與商業用地、公共用地不能同時使用的缺陷，提供一種將坡度平緩的區域、截流洼地等具備徑流調控功能的土地納入雨洪調控系統中的功能性、實地性的建筑形式。本發明可用于城市道路、停車場、庭院、各類建筑小區等諸多場所。運用在城市道路時，目前現有的雨水生態排放系統設置在道路兩邊，取代傳統的城市道路綠化帶，而本發明則可以作為人行道、停車場等公共設施的同時又兼顧雨水生態排放系統的功能，與現有技術相比省去了景觀的功能增加了實用性，也省去了對植物花卉的管理與維護， 在過濾污染物的方面采取了新的技術手段更多地發揮了生態功能。
圖I是本發明基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統的結構示意圖；圖2是本發明中第一種承重板的結構示意圖；圖3是本發明中第二種承重板的結構示意圖；其中，I.路面，2.排水口，3.承重板，4.苔蘚菌類植物層，5.枯木覆蓋層，6. 土壤層，7.粗砂層，8.礫石層，9.穿孔排水管，10.溢流管，11.承重支架。
具體實施例方式如圖I和圖2所示，本發明基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，包括帶有排水口 2的承重板3，承重板3的下方固定安裝有承重支架11。本實施例中，承重板3為混凝土預制水平板，排水口 2開在承重板3的水平表面和豎直表面上。承重板3上方可作為停車場或廣場等。承重支架11為鋼結構支架，其數量為兩個，且分別位于承重板3下方的左右兩側邊。承重板3和承重支架11構成本發明系統的承重結構。承重板3和承重支架11 之間形成雨水滲透區域，雨水滲透區域包括具有凈化、過濾和蓄水功能的復合填料層，承重板3和復合填料層之間留有一定空間并作為儲水層。復合填料層包括從上到下依次設置的苔蘚菌類植物層4、枯木覆蓋層5、土壤層
6、粗砂層7以及礫石層8。儲水層的厚度根據承重板3上方的具體承重需求而定，一般為 IOmm 100mm。枯木覆蓋層5的厚度為50mm 80mm, 土壤層6的厚度為230mm 280mm, 粗砂層7的厚度為250mm 500mm,碌石層8的厚度為200mm 300mm。儲水層設置有與外部排水管道相連接的溢流管10，溢流管10包括水平段和豎直段，水平段埋設在土壤層6中，豎直段連接在所述水平段的端部并豎直向上伸入在儲水層中。復合填料層的底部即礫石層8中埋設有水平方向的穿孔排水管9，穿孔排水管9與外部排水管道相連接。如圖3所示，承重板3還能為臺階形狀，排水口 2開在承重板3的水平表面或/和豎直表面上。此時，承重板3上方可作為人行道或馬路牙等。
本發明在使用時，在市政路面上開挖并設置本發明系統，承重板3周圍路面I上的雨水通過排水口 2進入儲水層后，徑流首先到達表面設有苔蘚菌類植物層4的枯木覆蓋層 5，然后依次入滲到土壤層6、粗砂層7和礫石層8，最后通過穿孔排水管9，穿孔排水管9用于收集利用或者回灌地下水。當雨強很大或者連續降雨時，儲水層內會形成一定高度的蓄水層，當高度達到溢流管10之上時，會通過溢流管10流入城市排水管。本發明能將雨水暫時儲存在儲水層后，再向下依次滲透，因此能削減地表雨水的洪峰流量并回補地下水。復合填料層中各層的設置，具有過濾與吸附作用，以及植物吸收作用來凈化降雨徑流，能有效地在源頭去除雨水中的營養物質、病原體、重金屬離子等。尤其是，在無光和微弱光線的環境下苔蘚植物與菌類植物易于生長與繁殖，這兩種植物對環境有較強的適應能力，在多種極端環境下都有分布，同時對土壤有一定的改造能力。苔蘚植物有很強的吸水、保水能力不僅在水土保持和營養物質的循環與貯存等多方面有著重要的生態功能，而且在碳循環中起到重要作用。菌類植物則對重金屬的吸附力很強有凈化水質的生態功能。本發明承重板3和排水口 2的設計，使本發明能利用零散空間修建而成，典型建筑形式為人行道、路沿；或者利用集中空間修建而成，典型建筑形式為停車場、廣場。另外，本發明還能結合生物滯留池與臺地建筑的外觀形態修建在多雨的山地城市作為功能性建筑群。
權利要求
1.一種基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于，包括帶有排水口(2) 的承重板(3)，所述承重板(3)的下方固定安裝有承重支架(11)，所述承重支架(11)和承重板(3)之間形成雨水滲透區域，所述雨水滲透區域包括具有凈化、過濾和蓄水功能的復合填料層，所述承重板(3)和復合填料層之間留有一定空間并作為儲水層，所述儲水層設置有與外部排水管道相連接的溢流管(10)，所述復合填料層的底部埋設有與外部排水管道相連接的穿孔排水管(9)。
2.按照權利要求I所述的基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于，所述復合填料層包括從上到下依次設置的苔蘚菌類植物層(4)、枯木覆蓋層(5)、土壤層(6)、 粗砂層⑵以及礫石層⑶。
3.按照權利要求2所述的基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于，所述儲水層的厚度為IOmm 100mm,所述枯木覆蓋層(5)的厚度為50mm 80mm,所述土壤層(6)的厚度為230mm 280mm,所述粗砂層(7)的厚度為250mm 500mm,所述碌石層(8)的厚度為200mm 300mm。
4.按照權利要求I或2所述的基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于， 所述溢流管(10)包括水平段和豎直段，所述水平段埋設在土壤層￠)中，所述豎直段連接在所述水平段的端部并豎直向上伸入在儲水層中。
5.按照權利要求I或2所述的基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于， 所述承重支架(11)的數量為兩個，且分別位于承重板(3)下方的左右兩側邊。
6.按照權利要求I或2所述的基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，其特征在于， 所述承重板(3)為水平板或者臺階形狀，所述排水口(2)開在所述承重板(3)的水平表面或/和豎直表面上。
全文摘要
本發明公開了一種基于低影響開發的城市雨水滲透生態系統，包括帶有排水口的承重板，承重板的下方固定安裝有承重支架，承重支架和承重板之間形成雨水滲透區域，雨水滲透區域包括具有凈化、過濾和蓄水功能的復合填料層，承重板和復合填料層之間留有一定空間并作為儲水層，儲水層設置有與外部排水管道相連接的溢流管，復合填料層的底部埋設有與外部排水管道相連接的穿孔排水管。本發明結構簡單，具有凈化水質和儲水功能，且能與市政地面有效結合。
文檔編號E03F1/00GK102605852SQ20121007705
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者張雷, 權全, 沈冰, 羅紈, 董莉媛, 解建倉, 郝鵬 申請人:西安理工大學