專利名稱：利用綠地雨水補償城市地下水系統的制作方法
技術領域：
本發明提供了ー種利用緑地雨水補償城市地下水系統，具體為ー種能夠高效利用緑地雨水，提高綠地雨水下滲和補償城市地下水能力的系統。
背景技術：
隨著城市化進程的加快，用水量不斷増加，現代生活、生產產生了大量污水，使得城市水資源危機日益嚴重。為滿足城市水資源的需求，人們加大了針對地下水的開采カ度，導致超采嚴重、城市地下儲水量銳減、地下水位不斷下降、地下漏斗面積相應擴大，并引發了地面沉降、塌陷、開裂等地質災害。同吋，由于沿海地區的地下水超采，破壞了地下水動カ平衡，引發海水入侵地下水，導致土壤鹽潰化、耕地面積減小。同時，作為重要水源的城市雨水大量外排，浪費嚴重，未得到資源化的利用，甚至在暴雨季節還造成城市內澇，引發城市雨洪災害。僅在2011年夏天先后就有武漢、北京、長沙、成都、揚州、南京6座內陸城市遭遇暴雨襲擊，城區大面積集水，交通基本癱瘓，通信設施出現故障，造成嚴重的經濟損失。降雨是水文循環的重要環節，可使水資源在開采和利用后得到補充，具有再生性。相比其它水源，雨水受到的污染較輕，尤其是綠地雨水，緑地雨水相比于一般雨水，由于綠地自身對雨水有浄化能力，結合土壌的含水層的儲水能力，通過回灌補給地下水，是讓雨水得到資源化利用的重要途徑，有效解決地下水超采和城市雨洪災害。但是，由于綠地土壤下滲能力有限，如何加快緑地雨水下滲回灌補償城市地下水就成為ー個亟待解決的問題。近年來，在利用雨水補償城市地下水方面涌現了許多方案和裝置，大多是利用屋面雨水或者地面雨水，往往忽視了綠地這一天然的下滲渠道，其他渠道對雨水的回灌需要成本消耗較大，且需要在雨水水質處理上投入較多花費，如若雨水水質處理不達標，將對整個地下水圈造成極大地污染和影響。

發明內容
本發明提供了ー種利用緑地雨水補償城市地下水系統，解決了上述背景技術中的不足，本發明的施工操作簡單，對水質有較好的處理效果。實現本發明上述目的所采用的技術方案為ー種利用緑地雨水補償城市地下水系統，綠地為下凹緑地，下凹緑地的中心處為最低處，下凹緑地的地面呈陡緩結合狀，下凹綠地上設置有雨水收集單元以及下滲補償單元，其中下滲補償単元由上至下分為5層，依次為粗砂層A、礫石層、厚度最薄的麥飯石層、厚度最厚的大碌石層和粗砂層B,其中麥飯石層的厚度為50-100cm,大碌石層的厚度為lOO-lOOOcm，下滲補償単元填埋于下凹緑地內，且其最上方的下滲ロ位于下凹緑地的中心處，雨水由下滲ロ處進入下滲補償単元；下凹綠地上的其余部位為雨水收集單元，雨水收集単元的土層下方鋪設有多孔骨架和位于多孔骨架下方的碎石。下凹緑地與城市道路相鄰，下凹綠地上靠近道路的部分為棄流緑地，所述棄流綠地為斜坡，其高度朝向道路方向逐漸降低，棄流綠地處設置有雨水棄流單元，雨水棄流單元包括排水溝以及滲水管，排水溝位于棄流綠地與道路的交界處，滲水管鋪設于棄流綠地的土層下方且朝向道路方向傾斜，其出水ロ位于排水溝上。雨水棄流單元中設有擋土刪，所述的擋土刪位于棄流綠地與道路交界處，防止綠地土壤流失。大礫石層內設置有水泵，水泵上設置有通向綠地表面的出水管，出水管的出水ロ處連接有噴頭。所述的粗砂層A、礫石層、麥飯石層、大礫石層和粗砂層B的橫截面積依次増大。本發明提供的利用緑地雨水補償城市地下水系統有以下優點一是將綠地雨水納入補償城市地下水的范疇，利用緑地自身的下滲能力和浄化能力，提高了補償城市地下水的水質；其ニ是雨水中固體污染物經植物和土壤的過濾，被截留沉積在綠地中，雨水中的有機污染物經土壤微生物的作用下，轉變成植物的營養物質，増加了緑地土壌的肥力；其三是成本較低，工程量較小，施工條件要求不高，具有適用性廣泛的特點。對雨水利用提供了新思維，能夠提高雨水利用率。


圖1為本發明提供的利用緑地雨水補償城市地下水系統的整體結構示意圖；圖中1-道路，2-排水溝，3-擋土柵，4-棄流綠地，5-滲水管，6-下凹綠地，7-多孔骨架，8-碎石，9-粗砂層A，10-礫石層，11-麥飯石層，12-大礫石層，13-粗砂層B，14-水泵，15-出水管，16-噴頭。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做詳細具體的說明。本發明提供的利用緑地雨水補償城市地下水系統的整體結構如圖1所示，綠地為下凹緑地6，下凹緑地6的中心處為最低處，下凹緑地6的凹陷深度為150mm，此深度既能夠保證雨水充分流入下凹緑地，同時避免綠地中的植被因雨水過多壞死。下凹緑地6的地面呈陡緩結合狀，陡緩結合的坡度可以有效延長雨水的匯流時間，増加雨水下滲量，減小之后的補償系統負荷量的同時提高了緑地本身的入滲率。下凹緑地6與城市道路I相鄰，下凹緑地6上靠近道路I的部分為棄流緑地4，所述棄流緑地4為斜坡，其高度朝向道路方向逐漸降低。下滲補償単元填埋于下凹緑地6內，其最上方的下滲ロ位于下凹緑地6的中心處，雨水由下滲ロ處進入下滲補償単元，所述的下滲補償単元由上至下分為5層，依次為粗砂層A9、礫石層10、厚度最薄的麥飯石層11、厚度最厚的大礫石層12和粗砂層B13，其中麥飯石層11的厚度為50_100cm，大5樂石層12的厚度為IOO-1OOOcm ;麥飯石可將水中的涵1尚氣和雜質、有機物、雜菌等吸附、分解，而供給水中以礦物質，達到浄化水質的作用。大礫石層12在麥飯石層11下方，在降雨速度過快雨水不能及時下滲的情況下，能夠防止雨水形成徑流流走；同時大礫石層12有持水的作用，能夠形成持水層。所述的粗砂層A9、礫石層10、麥飯石層11、大礫石層12和粗砂層B13的橫截面積依次増大，因此下滲補償單元呈倒扣碗ロ狀。下凹緑地6上的其余部位為雨水收集單元，雨水收集單元的土層下方鋪設有多孔骨架7和碎石8，其中碎石8位于多孔骨架7的下方，這樣能在提高綠地的入滲能力的同時加強綠地的儲水能力。雨水棄流單元設置于棄流綠地4處，包括排水溝2以及滲水管5，滲水管5鋪設于棄流綠地4的土層下方且朝向道路I方向傾斜，其出水ロ位于排水溝2上。道路I上的雨水中鉛、鉻等重金屬含量較高，污染較為嚴重，直接流入排水溝2內；同時，由于道路車輛等帶來的影響，棄流緑地4上的雨水受到了污染，需要通過滲水管5排入排水溝2。雨水棄流単元中還設有擋土刪3，所述的擋土刪3位于棄流緑地4與道路I交界處，防止緑地土壌流失。當有降雨的時候，雨水通過下凹緑地、碎石層A、粗砂層、礫石層、麥飯石層等的凈化并下滲，在下滲的過程中，在大礫石層12處設計有一水泵14，水泵14上設置有通向緑地表面的出水管15，出水管15的出水ロ處連接有噴頭16。在短期內沒有降雨的時候，水泵中抽出的水可以用來灌溉綠地。本發明中充分利用了緑地自身的下滲能力，同時，緑地土層能夠在雨水下滲過程中對雨水進行凈化處理，使得雨水通過自然下滲的方式補充地下水，對提高回灌用水水質有明顯作用。并且，下凹緑地通過減少雨水徑流量，初期雨水和大部分雨水不外排，能有效切斷面源污染的途徑，井能極大削減水體的面源污染負荷。本發明中的城市下凹式綠地相當于ー個沉砂池和污水的土地處理系統，雨水在流動和入滲的同吋，雨水中固體污染物經植物和土壤的過濾，被截留沉積在綠地中，雨水中的有機污染物經土壤微生物的作用下，轉變成植物的營養物質，既增加了緑地土壌的肥力，又浄化了雨水徑流水質。從而能夠有效維持了地下水動カ平衡，海水入侵地下水，土壤鹽潰化、耕地面積減小等問題將大大緩解，對人們生產生活具有重大意義。
權利要求
1.一種利用綠地雨水補償城市地下水系統，其特征在于綠地為下凹綠地，下凹綠地的中心處為最低處，下凹綠地的地面呈陡緩結合狀，下凹綠地上設置有雨水收集單元以及下滲補償單元，其中下滲補償單元由上至下分為5層，依次為粗砂層A、礫石層、厚度最薄的麥飯石層、厚度最厚的大碌石層和粗砂層B,其中麥飯石層的厚度為50-100cm,大碌石層的厚度為lOO-lOOOcm，下滲補償單元填埋于下凹綠地內，且其最上方的下滲口位于下凹綠地的中心處，雨水由下滲口處進入下滲補償單元；下凹綠地上的其余部位為雨水收集單元，雨水收集單元的土層下方鋪設有多孔骨架和位于多孔骨架下方的碎石。
2.根據權利要求1所述的利用綠地雨水補償城市地下水系統，其特征在于下凹綠地與城市道路相鄰，下凹綠地上靠近道路的部分為棄流綠地，所述棄流綠地為斜坡，其高度朝向道路方向逐漸降低，棄流綠地處設置有雨水棄流單元，雨水棄流單元包括排水溝以及滲水管，排水溝位于棄流綠地與道路的交界處，滲水管鋪設于棄流綠地的土層下方且朝向道路方向傾斜，其出水口位于排水溝上。
3.根據權利要求1所述的利用綠地雨水補償城市地下水系統，其特征在于雨水棄流單元中設有擋土刪，所述的擋土刪位于棄流綠地與道路交界處，防止綠地土壤流失。
4.根據權利要求1所述的利用綠地雨水補償城市地下水系統，其特征在于大礫石層內設置有水泵，水泵上設置有通向綠地表面的出水管，出水管的出水口處連接有噴頭。
5.根據權利要求1所述的利用綠地雨水補償城市地下水系統，其特征在于所述的粗砂層A、礫石層、麥飯石層、大礫石層和粗砂層B的橫截面積依次增大。
全文摘要
本發明提供了一種利用綠地雨水補償城市地下水系統，綠地為下凹綠地，下凹綠地的中心處為最低處，下凹綠地的地面呈陡緩結合狀，下凹綠地上設置有雨水收集單元以及下滲補償單元，其中下滲補償單元由上至下分為5層，依次為粗砂層A、礫石層、厚度最薄的麥飯石層、厚度最厚的大礫石層和粗砂層B，其中麥飯石層的厚度為50-100cm，大礫石層的厚度為100-1000cm，下滲補償單元填埋于下凹綠地內，且其最上方的下滲口位于下凹綠地的中心處，雨水由下滲口處進入下滲補償單元；下凹綠地上的其余部位為雨水收集單元，雨水收集單元的土層下方鋪設有多孔骨架和碎石。本發明解決了現有技術中的不足，施工操作簡單，對水質有較好的處理效果。
文檔編號E03B3/34GK103015487SQ20131000785
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月10日 優先權日2013年1月10日
發明者李仲夏, 劉越, 彭浩, 范奇, 高延康, 金子琪, 袁超, 王宗星 申請人:中國地質大學(武漢)