[发明专利]一种可用于海绵城市雨水渗虑、集蓄与净化的多功能系统

说明书

技术领域

本发明属于城市雨水蓄积和净化技术领域，具体涉及到的是一种可用于海绵城市的雨水渗滤、集蓄与净化多功能系统领域。

技术背景

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”，降雨时“渗水、蓄水、净水”，需要时将蓄积的水“释放”并加以利用。近年来，随着极端天气多发频发，我国许多城市遭遇强降雨后普遍存在内涝现象。最近，“海绵城市”的理念在解决城市内涝方面越来越多地受到关注，陆续被写入建设规划。以往我国治理城市内涝的方法和思路相对简单，多侧重于追求大面积硬质化路面、增设和扩大下渗设施和地下排水管道等，但这些只是以简单的方式对雨水进行空间转移，仍然属于对雨水的强排。近年来下沉式绿地、渗透塘、湿塘等开始受到关注并迅速建设，但由于填料相对单一，尽管一定程度上加速了雨水的下渗，但难以有效蓄存雨水，并对雨水进行净化和加以利用。因此，研究和开发能够高效、持续保障雨水下渗、蓄存、净化、回用的多功能装置和系统对海绵城市的建设显得尤为必要。

因此，本发明是一种可用于海绵城市的雨水渗滤、集蓄与净化多功能系统，可以有效地蓄存城市雨水和地表径流，同时净化雨水，最终可以有效缓解城市内涝，节约水资源、提高雨水利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于海绵城市雨水渗虑、集蓄与净化的多功能系统，以解决城市雨水不易被蓄积、以及蓄积过程中造成的二次污染的问题。本发明的最终目的是为了蓄存、净化和再利用城市雨水或地表径流，缓解城市内涝，节约水资源、提高雨水利用效率。

为解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

一种可用于海绵城市雨水渗虑、集蓄与净化的多功能系统，其特征在于：包括生物滞留池和蓄水井；

所述生物滞留池自上而下依次包括：碎石覆盖层、植被种植土层、生物炭填料层和砾石排水层；同时，在生物滞留池的内部四周及底部均铺设3～5cm防渗薄膜；所述生物炭填料层包括生物炭填料装置及生物炭改良土壤；

所述植被种植土层与生物炭填料层通过土工布相隔；所述砾石排水层铺设溢水管，上端连接溢流口、下端连接至市政排水管网；所述生物滞留池两侧分别设置有蓄水井，蓄水井的建设规格和数量依据当地常年降雨量或地表径流量以及生物滞留池的建设规模而确定；所述蓄水井通过地下管道与砾石排水层连通，用于储存净化后雨水。

所述蓄水井用于储存净化后雨水；所述生物滞留池与蓄水井连通；在生物滞留池距离路面两侧5～10cm处铺设有开口立缘石带，作为生物滞留池的进水口，同时截留一些体积较大的物质(如树枝、塑料袋等)。

所述植被种植土层土壤为生物炭改良土壤，即将土壤和生物炭按体积比9:1进行充分混合后的土壤，厚度为20～30cm，改良后的土壤一方面易于雨水下渗，另一方面利于植物的生长；所述生物炭是由稻壳、秸秆、杂草或林木下脚料在隔绝氧气下经300～600℃燃烧后制备而成。

所述碎石覆盖层厚度为3～5cm，用以缓冲雨水对植被种植土层及植被根部的直接冲刷作用。

所述生物炭填料装置由水泥材料制作，承压、耐压能力好，安全可靠；规格为：长×宽×高＝50cm×50cm×60cm，壁厚为3～5cm；在生物炭填料装置各面均匀开12个透水圆孔，透水圆孔直径为8～10cm，相邻的透水圆孔心距为15±1cm；生物炭填料装置内填充生物炭42.2±8.1kg；同时为防止生物炭颗粒从透水圆孔漏出，在生物炭填料装置内侧四周铺垫一层土工布；生物炭填料装置与厚度为5～10cm的生物炭改良土壤间隔排列。

砾石排水层厚度为10～20cm，溢流管上端的溢流口高出碎石覆盖层5～10cm。

本发明对雨水的渗滤、集蓄和净化过程为：当雨水流进生物滞留池时，首先与开口立缘石带和生物滞留池碎石覆盖层接触，较大的物质被拦截，随后雨水下渗经植被种植土层得到初步净化，再透过土工布，继续经生物炭填料层，得以彻底地蓄积和净化；经生物炭填料层后的雨水通过砾石排水层进入到两侧的蓄水井中，蓄水井的建设规格和数量应当依据当地常年降雨量或地表径流量以及生物滞留池的建设规模而确定。当遇到暴雨天气，部分雨水会通过溢流口经溢流管进入市政排水管网中。

本发明净化后的雨水可用于喷洒路面、植物和清洗车辆等。