CN109267445B - 一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，包括路面、综合管廊、人行道绿化隔离带下渗系统、非机动车道隔离带调蓄系统和中央隔离带调蓄系统；路面包括人行透水沥青路面、非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面；综合管廊埋设于人行透水沥青路面的下方；人行道绿化隔离带下渗系统位于人行透水沥青路面与非机动车透水混凝土路面之间；所述的非机动车道隔离带调蓄系统位于非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面之间；所述机动车透水混凝土路面的另一侧设有中央隔离带调蓄系统。本发明能够实现城市主干道快速排水，在暴雨天气有效吸收雨水，并进行储存利用，实现城市绿化的自动喷淋，补充地下水，缓解水资源短缺等突出问题。

Description

一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统

技术领域

本发明涉及一种雨水调蓄系统，尤其涉及一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统。

背景技术

随着国民经济的发展和生态保护意识水平的不断提高，海绵城市设计与建设的呼声越来越高，实现雨水的收集和循环利用的要求不断提出。而在城市规划和建设中，城市道路占城市面积的大部分，因此，实现城市道路的雨水调蓄功能，对海绵城市实现蓄水、调水、净水有着重大的意义。

现阶段，我国大中小城市道路的设计通常采用由中间向两边排水的坡降形式，在机动车道两边、人行道路牙石下方按一定距离标准设置排水井，排水井通过下水道，和城市污水一起排入污水处理厂中。该种道路设计形式对瞬时的路面排水能力不足，因此在暴雨季节来临时，由于排水口数量较少、下渗管道直径不足、垃圾堆积淤塞排水口，故极易出现城市看海的现象。此外，城市道路的绿化空间不足，机动车道、非机动车道及人行道分隔空间不足，机动车道的污染易扩散到两边人行道上。同时，现阶段的道路设计不能够实现雨水的储存和调用，雨水落地后流入排水管道，直接排入城市污水系统。在枯水季节，绿化隔离带上的植物浇灌都需要进行人工喷淋，且采用城市自来水作为浇灌用水，难以实现调用储藏的雨水进行自动喷淋，造成了人力和水资源上的浪费。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，该系统能够实现暴雨天气雨水快速下渗，避免雨水堆积滞留，并且能够在地下预埋管道进行雨水储存，旱时对周边隔离带绿化调用储存雨水进行自动喷淋。

技术方案：本发明包括路面、综合管廊、人行道绿化隔离带下渗系统、非机动车道隔离带调蓄系统和中央隔离带调蓄系统；所述的路面包括人行透水沥青路面、非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面；所述的综合管廊埋设于人行透水沥青路面的下方；所述的人行道绿化隔离带下渗系统位于人行透水沥青路面与非机动车透水混凝土路面之间；所述的非机动车道隔离带调蓄系统位于非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面之间；所述机动车透水混凝土路面的另一侧设有中央隔离带调蓄系统。

所述的人行道绿化隔离带下渗系统为对称结构，其顶部的两侧分别设有路缘石，所述的路缘石之间连接有若干层第一过滤网，底部设有混凝土围挡；混凝土围挡之间连接有第一雨水篦子，底部设有土工布和格构支撑；格构支撑的底部设有第一储水槽，第一储水槽侧壁间隔设置有若干第一压力泵与喷淋系统。

所述的路缘石采用梯形结构，路缘石的上表面与人行透水沥青路面平齐。

所述的非机动车道隔离带调蓄系统为对称结构，两侧分别设有第二储水槽，第二储水槽顶部设有第二雨水篦子，第二储水槽之间设有若干第二压力泵与喷淋系统。

所述第二储水槽的上表面分别与非机动车透水混凝土路面及机动车透水混凝土路面平齐。

所述的中央隔离带调蓄系统为对称结构，其两侧分别设有第三储水槽，中间设有下沉式绿地；第三储水槽的顶部连接有倾斜式的第二植物槽，侧壁设有若干第三压力泵与喷淋系统。

所述下沉式绿地的上表面低于机动车透水混凝土路面。

所述的路面采用由两侧向中间坡降的结构，坡降比为1％-3％，对积水进行导流，汇入下渗系统。

有益效果：本发明能够实现城市主干道快速排水，在暴雨天气有效吸收雨水，控制雨水径流路径，解决当前城市内涝灾害、雨水径流污染等多项问题；能够吸收大量降水，进行储存利用，并实现城市绿化的自动喷淋，补充地下水，缓解水资源短缺等突出问题；能够扩大和充分利用道路的绿地面积，实现人车分离，提升城市干道的安全性和舒适性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的人行道绿化隔离带下渗系统示意图；

图3为本发明的非机动车道隔离带调蓄系统示意图；

图4为本发明的中央隔离带调蓄系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，本发明包括路面1、综合管廊2、人行道绿化隔离带下渗系统3、非机动车道隔离带调蓄系统4和中央隔离带调蓄系统5。路面1包括人行透水沥青路面11、非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面12，路面1用于雨水的快速下渗，导入土层，通过土体的渗流进入相应的储水槽中。路面1是整个系统运行的基础，根据承载力和耐久性要求，人行步道上采用人行透水沥青路面11，非机动车及机动车道上采用透水混凝土路面。路面1要求做成由两侧向道路中间坡降的结构，坡降比控制在1％-3％，对积水进行导流，汇入下渗系统。综合管廊2埋设于人行透水沥青路面11的下方；人行道绿化隔离带下渗系统3位于人行透水沥青路面11与非机动车透水混凝土路面之间；非机动车道隔离带调蓄系统4位于非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面12之间；机动车透水混凝土路面12的另一侧设有中央隔离带调蓄系统5。

综合管廊2埋置在人行透水沥青路面11下方，其形状为直角梯形，顶部有一定坡度，方便通过人行透水沥青路面11下渗的雨水导流进入人行道绿化隔离带下渗系统3。

人行道绿化隔离带下渗系统3能够对人行路面坡降上流入的雨水和隔离带上收集的雨水以及地下入渗的雨水进行管控，采用对称结构设计，包括路缘石31、第一过滤网32、第一雨水篦子33、混凝土围挡34、第一植物槽35、土工布36、格构支撑37、第一储水槽38、第一压力泵与喷淋系统39。路缘石31顶部可设置栏杆扶手，将人行道和非机动车道进行竖向空间隔离。路缘石31选用直角梯形结构的预制混凝土块，顶端高程与人行透水沥青路面11相平，其斜边预留两道缺口，并在缺口上下间隔设置两个套环。第一过滤网32用于过滤流入雨水混杂的树叶及杂物，第一过滤网32采用316L不锈钢冲孔网，设置上下两层。第一过滤网32的边缘插入路缘石31预留的缺口中，采用T字形销钉插入套环中，对第一过滤网32进行固定。

人行道绿化隔离带下渗系统3需对道路进行向下开挖，开挖后采用混凝土围挡34进行支护。混凝土围挡34之间设置第一雨水篦子33，对经过第一过滤网32的雨水进行导流，并进入第一储水槽38中。为对周边土体吸纳的雨水进行疏导和吸收，混凝土围挡34下方设置土工布36和格构支撑37，土工布36采用400g土工布，并按照编织方向交叉叠放两层，置于格构支撑37外侧。为加速雨水入渗速度，土工布36和格构支撑37倾斜放置，利用土体自重压力，方便雨水流入。格构支撑37下方为第一储水槽38，用于存储雨水。按照城市绿化要求，在整个系统外侧间隔设置第一植物槽35，其大小按照林木的生长要求而定。第一植物槽35的底部设有第一压力泵与喷淋系统39，第一压力泵与喷淋系统39与第一储水槽38相通，在第一储水槽38的侧边开设有矩形孔，并在矩形孔处设置过滤丝网，进行过滤，设置第一压力泵与喷淋系统39和相应净化设备与管道，通过计时器或者远程操纵设置，可以调用储水槽中的雨水进行喷灌或者消防。

非机动车道隔离带调蓄系统4主要针对非机动车道坡降进入的雨水进行调蓄储存，并利用上覆植被和绿化对非机动车道和机动车道机进行隔离。非机动车道隔离带调蓄系统4采用对称结构，包括第二雨水篦子41、第二储水槽42、第二过滤网43、第二压力泵与喷淋系统44。通过预先开挖，设置两侧的第二储水槽42，第二储水槽42顶部设置第二雨水篦子41，视绿化带植物品种设置不同针织密度的过滤丝网覆盖在第二雨水篦子41上。根据绿化间隔要求设置第二压力泵与喷淋系统44，在第二储水槽42内侧开口，砌筑围挡与绿化带底部的通长储水槽连接，上方开口覆盖第二过滤网43，对进入的雨水进行再次过滤。第二压力泵与喷淋系统44设置在通长储水槽之间，通过计时器或者远程操纵设置，可以调用储水槽中的雨水进行喷灌或者消防。

中央隔离带调蓄系统5是整个系统最大的调蓄结构，采用对称结构，包括步道栈桥51、下沉式绿地52、第三雨水篦子53、第二植物槽54、第三储水槽55、第三压力泵与喷淋系统56。利用下沉式绿地52和第三储水槽55对雨水进行储蓄调控。中央隔离带两侧开挖后设置第三储水槽55，中间保留的土地进行平整和绿化，其顶端标高要低于机动车道的路面标高0.5m左右，形成下沉式绿地52，绿地上方设置行人通过的步道栈桥51。第三储水槽55上方设置斜向的第二植物槽54，第二植物槽54内侧为土工布，外侧为格构支撑，第二植物槽54土体中的多余水分可以直接下渗进入下方的第三储水槽55。第三储水槽55和下沉式绿地52之间设有第三雨水篦子53，第三雨水篦子53上布设有过滤丝网，对流入的雨水进行过滤。根据喷淋系统的能力范围，按一定间距布置第三压力泵和喷淋系统56，对第二植物槽54和下沉式绿地52中的植被进行喷淋。

具体实施中，围挡及其他结构物的混凝土强度都视项目现场的工程条件而定，结构部件在连接处可采用混凝土现浇的形式进行连接，储水槽的大小、深度以及中央隔离带的宽度都视所在城市的最大降雨量而定，在绿化带上所种植的草皮、灌木、林木品种都视当地的生态条件而定。

具体实施步骤为：

1、削整土地，预先将整条道路做成由两边向中间坡降的结构，坡降比控制在1％-3％。调蓄系统的埋设方式也是由两边向中间进行布设。最先开挖两侧的综合管廊2和人行道绿化隔离带下渗系统3，将预制好的综合管廊管道放入开挖的通道中，覆土压实；放置第一储水槽38，按照绿化要求在第一储水槽38上方设置第一植物槽35，根据第一植物槽35的位置放置第一压力泵和喷淋系统39，然后拼搭土工布36和格构支撑37，为增强其抗压能力，可在适当位置为格构支撑37设置横向连接支撑。放置混凝土围挡34和第一雨水篦子33，同时可进行人行透水沥青路面11的施工，路面施工完毕后放置梯形路缘石31，确保路缘石31的顶端与人行透水沥青路面11平齐，最后插入第一过滤网32并固定。

2、开挖非机动车道隔离带调蓄系统4，放置第二储水槽42，第二储水槽42可分节在工厂预制好，中间的储水条和上方的植物槽都与第二储水槽42整浇在一起。第二储水槽42预留好第二过滤网43所在过滤口的位置，根据植物槽中的植物布置，设置第二压力泵与喷淋系统44，最后覆盖上第二雨水篦子41。非机动车道隔离带调蓄系统4施工完成后，可进行非机动车道透水混凝土路面13施工，确保其路面高程与第二雨水篦子41相齐平。

3、开挖中央隔离带调蓄系统5，放置两边的第三储水槽55，中间绿地部分进行削整形成下沉式绿地52，与机动车道顶端高度保持0.5-0.8m的高差，第三储水槽55可提前分节预制好，与上方的第二植物槽54整浇在一起，可视具体承载力要求设置竖向支撑。第三压力泵及喷淋系统56视植物喷灌要求确定具体位置放置。在中间下沉式绿地52的上方设置步道栈桥51。

在实际暴雨天气来临时，雨水可以通过沥青和混凝土透水路面迅速下渗到道路下方的土体中。滞留的雨水遵循道路坡降可以汇入各个调蓄系统中，经过各个系统的过滤丝网和雨水篦子的过滤，可以得到城市灌溉消防用水，并储存到相应的储水槽中。当中间下沉式绿地两边的储水槽储满时，可以对下沉式绿地进行漫盖，此时步道栈桥暂时封闭。当整个调蓄系统超出储存能力时，通过联通城市管道可向湖泊、河道泄洪。当城市绿化需要灌溉时，通过远程控制终端可以对沿路绿化进行喷灌。

Claims (7)

1.一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，包括路面(1)、综合管廊(2)、人行道绿化隔离带下渗系统(3)、非机动车道隔离带调蓄系统(4)和中央隔离带调蓄系统(5)；所述的路面(1)包括人行透水沥青路面(11)、非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面(12)；所述的综合管廊(2)埋设于人行透水沥青路面(11)的下方；所述的人行道绿化隔离带下渗系统(3)位于人行透水沥青路面(11)与非机动车透水混凝土路面之间；所述的非机动车道隔离带调蓄系统(4)位于非机动车透水混凝土路面和机动车透水混凝土路面(12)之间；所述机动车透水混凝土路面(12)的另一侧设有中央隔离带调蓄系统(5)，所述的人行道绿化隔离带下渗系统(3)为对称结构，其顶部的两侧分别设有路缘石(31)，所述的路缘石(31)之间连接有若干层第一过滤网(32)，底部设有混凝土围挡(34)；混凝土围挡(34)之间连接有第一雨水篦子(33)，底部设有土工布(36)和格构支撑(37)；格构支撑(37)的底部设有第一储水槽(38)，第一储水槽(38)的侧壁间隔设置有若干第一压力泵与喷淋系统(39)。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述的路缘石(31)采用梯形结构，路缘石(31)的上表面与人行透水沥青路面(11)平齐。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述的非机动车道隔离带调蓄系统(4)为对称结构，两侧分别设有第二储水槽(42)，第二储水槽(42)顶部设有第二雨水篦子(41)，第二储水槽(42)之间设有若干第二压力泵与喷淋系统(44)。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述第二储水槽(42)的上表面分别与非机动车透水混凝土路面及机动车透水混凝土路面(12)平齐。

5.根据权利要求1所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述的中央隔离带调蓄系统(5)为对称结构，其两侧分别设有第三储水槽(55)，中间设有下沉式绿地(52)；第三储水槽(55)的顶部连接有倾斜式的第二植物槽(54)，侧壁设有若干第三压力泵与喷淋系统(56)。

6.根据权利要求5所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述下沉式绿地(52)的上表面低于机动车透水混凝土路面(12)。

7.根据权利要求1所述的一种海绵城市生态道路雨水调蓄系统，其特征在于，所述的路面(1)采用由两侧向中间坡降的结构，坡降比为1％-3％。

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