本發明屬于海綿城市水資源利用領域,尤其涉及一種海綿城市綠地蓄水系統的施工方法。
背景技術:
隨著城鎮化建設的推進,地面硬化的增多改變了原有的水文特性,造成雨水徑流增加,路面頻繁積水,部分城市經常大面積積水,同時雨洪峰值變大,土壤含水量減少,地下水位下降現象加劇等。另外,我國城市缺水問題日益嚴重,北方地區資源型缺水,南方地區水質型缺水。在這種環境下,政府提出來建設“海綿城市”的目標,在政策、財政等各方面予以支持。
海綿城市,顧名思義,城市就如海綿那樣,在降雨時段,能快速的吸收、蓄積、滲透、凈化雨水,減少雨水形成徑流,補充地下水;同時在不下雨時,通過一系列處理措施和配套管網設施,將蓄積的水加以利用,從而讓雨水資源更好的融入到城市的給排水系統中。打造合理的海綿城市水系統,既可以有效的保護城市原有的生態系統,也可以慢慢恢復原有的被破壞生態系統,同時對于整個城鎮化的建設開發的影響降到更低。
傳統的海綿城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,雨水主要通過排水設施排走,無法滲透到地下,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉,不符合海綿城市建設的要求。
技術實現要素:
本發明目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題,提供一種海綿城市綠地蓄水系統的施工方法,施工簡單,難度低,施工有序,施工質量易于控制,涉及的施工設備少,施工成本低,滲透效果好,緩解城市排水壓力,增加地下水資源量,減少城市雨洪量,改善城市環境。
為了解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:
一種海綿城市綠地蓄水系統的施工方法,其特征在于包括如下步驟:
(a)建立基坑:根據設計施工圖,開挖基坑至設計深度,做好基坑坑壁防護,對坑底進行清理、整平并對基層進行鎮壓,在基層上鋪設防水土工膜,并在防水土工膜上回填5~8cm厚的原土保護層,夯實平整,保證基坑平整度和垂直度,可提高防滲效果,坑壁防護可防止基坑出現塌陷、滑坡現象的發生,從而保證施工質量;
(b)蓄水池埋設:在原土保護層上砌筑蓄水池和埋設排水管,蓄水池砌筑完畢后用防水土工膜將其包裹在內,每排排水管間距為4~5m,各排排水管出水端統一對接到多通管上,將多通管出水端接入蓄水池,用原土回填將蓄水池埋沒,回填高度為550~600mm,每填150~200mm進行人工夯實,將蓄水池用防水土工膜包裹起來,可防止蓄水池內存儲的雨水往外滲出,還能防止周圍原土侵入蓄水池,減小蓄水池受到的擠壓作用,起到保護作用,分層夯實可提高填土的密實度,從而提高覆土強度,防止基坑坍塌;
(c)地面儲水就位:將儲水罐和抽水泵分別固定在基坑周邊3m范圍內的地面上,抽水泵的出水端用PB管連接儲水罐,并對PB管進行保護支撐固定,抽水泵的進水端用PVC管連接蓄水池的出水端,通過抽水泵將蓄水池內收集的雨水抽入到儲水罐中存儲起來,儲存的雨水可代替部分城市自來水和地下水,應用于綠化灌溉、道路清洗、補充水體景觀、沖洗廁所等,也可以作為公園景觀水體的補充水源,大大提高了雨水的資源化利用效率,變廢為寶,緩解了水資源匱乏的問題,減少水土流失,對建設生態農業、生態城市、保護環境都具有十分重大的意義;
(d)滲水井埋設:根據排水管的位置鋪設滲水井,用原土回填相鄰滲水井之間的空隙,夯實平整,然后鋪設集水管,將集水管一端連通滲水井的井蓋,滲水井也可用來收集雨水,超過滲水井收集上限時,多余的雨水通過排水管向下輸送,最終收集到的多余雨水全部進入蓄水池中統一儲存;
(e)鋪磚:預先用透水土工布包裹滲透管,然后將包裹后的滲透管與集水管的管口對接,固牢,使滲透管管口與地面齊平,根據滲透管布局,用灰線標出滲水溝區域,滲水溝寬度大于滲透管直徑50~80mm,然后在相鄰滲水溝區域之間鋪設反濾層,反濾層由下至上依次為100~150mm厚的碎石層、100~150cm厚的礫石層和200~250mm厚的沙土層,劃分鋪磚區域和綠地區域,綠地區域分布在鋪磚區域的兩側,鋪磚區域采用透水磚和透水混凝土鋪筑,鋪設完畢后,夯實平整并澆水養護,透水磚和透水混凝土具有良好的透氣性、透水性,可使雨水迅速下滲,從而緩解城市排水和抗洪的壓力,雨水進入反濾層后,雨水在反濾層中發生遷移,雨水只能通過孔隙向下滲透,流速慢,停留時間長,碎石層、礫石層和沙土層都有吸附能力,將雨水中的有機顆粒吸附,由孔隙中生長的厭氧微生物降解,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,可增加淺層土壤的含水量、調節氣候、遏制城市熱島效應,同時也可減少徑流的洪峰流量及洪澇災害威脅,超滲部分進入綠地區域,最大限度的減少地表徑流;
(f)綠化:鑿去綠地區域表面的沙土,形成兩邊向滲水溝區域放坡,控制坡度2%~3%,然后在綠地區域內鋪設草皮、種植灌木,接著在滲水溝區域內鋪設80~100mm厚的公分石層,壓實平整,將滲透管超出公分石層的部分裁斷,使之與公分石層頂面持平,然后用樹池蓋板將滲透管管口蓋住,放坡地形使得超出透水磚滲透能力的雨水向滲水溝排去,加快排水效率,雨水順著樹池蓋板的孔隙進入滲透管中,再由滲透管將雨水向下輸送,雨水在綠地區域流動過程中,綠地內的植物對雨水起到攔截作用,增加雨水在綠地區域中的滯留時間,植物根系能對雨水徑流中的懸浮物、雜質等起到凈化作用,雨水就地入滲,直接滲入反濾層,由反濾層吸附過濾,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,不僅增加了土壤的水資源儲量,也減少了綠地的澆灌用水量,另一方面充分利用土壤對雨水的截污、過濾作用,提高下滲雨水的質量,改善地下水環境。
進一步,步驟(f)中將鑿去的沙土堆積成土堆,橫向每隔2~3m設置一個,利用微地形的起伏延長雨水在綠地區域內流動的時間和距離,使雨水最大程度的回滲,防止降雨較大時造成水土流失。
進一步,步驟(f)中在綠地區域中每隔3~5m挖掘一條寬度為30~50mm的排水溝,排水溝方向和放坡方向一致,排水溝起到導流作用,使得雨水快速向滲水溝方向排去,減輕綠地區域的入滲壓力,直接將雨水排入滲水溝,由滲透管向下輸送多余的雨水。
進一步,步驟(a)中在鋪設防水土工膜時,以基坑中心為鋪設起點,向兩邊鋪設,拉平后壓齊,每隔2~3m用水泥釘進行固定,防止防水土工膜褶皺突起,避免鋪設時浪費,節省材料成本。
進一步,步驟(d)中在鋪設滲水井前,先固定井池,根據固定凸起對準安裝槽的方式將濾水井板裝入井池內,然后向安裝槽內注入水泥漿,同時清理溢出安裝槽的漿液,再將井蓋擱置在井池上,滲水井作結構穩定,強度可靠,施工方便,安裝效率高。
進一步,步驟(d)中滲水井包括井池、濾水井板和井蓋,井蓋設于井池上,濾水井板設于井池內,濾水井板上均勻分布有透水孔,濾水井板上對稱分布有固定凸起,井池內對稱分布有安裝槽,安裝槽與固定凸起相匹配,井池的側面設有排水口,井蓋上設有進水口,施工時只需根據固定凸起對準安裝槽的方式將濾水井板裝入井池內,然后向安裝槽內注入水泥漿,使得濾水井板粘結固定在井池的內壁上,操作簡單,快速有效,施工效率高;濾水井板起到阻滯雨水的作用,雨水只能通過透水孔向下繼續滲透,雨水中殘留的固定顆粒被阻截在濾水井板表面,無法下落,分離了雜質;滲水井作為收集雨水的容器,將雨水儲存在地下,不占據地面空間。
進一步,步驟(e)中澆水養護的方法是用稻草堆覆蓋整片鋪磚區域,并澆水養護,養護時間為1~2天,養護期間保證稻草堆濕潤,并禁止閑人踩踏其上,澆水養護可保證透水磚和透水混凝土的強度,防止產生裂縫,保持透水磚的透水性。
本發明由于采用了上述技術方案,具有以下有益效果:
本發明施工簡單,難度低,施工有序,施工質量易于控制,涉及的施工設備少,施工成本低,滲透效果好,采用透水磚和透水混凝土鋪筑,使雨水迅速下滲,超滲部分進入綠地區域,綠地內的植物對雨水起到攔截作用,增加雨水在綠地區域中的滯留時間,植物根系能對雨水徑流中的懸浮物、雜質等起到凈化作用,雨水就地入滲,直接滲入反濾層,雨水進入反濾層后,雨水在反濾層中發生遷移,雨水只能通過孔隙向下滲透,流速慢,停留時間長,碎石層、礫石層和沙土層都有吸附能力,將雨水中的有機顆粒吸附,由孔隙中生長的厭氧微生物降解,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,可增加淺層土壤的含水量、調節氣候、遏制城市熱島效應,同時也可減少徑流的污染及洪澇災害威脅,到達滲水溝的雨水則順著樹池蓋板的孔隙進入滲透管中,再由滲透管將雨水向下輸送,經集水管送入滲水井中,滲水井作為收集雨水的容器,將雨水儲存在地下,不占據地面空間,濾水井板起到阻滯雨水的作用,雨水只能通過透水孔向下繼續滲透,雨水中殘留的固定顆粒被阻截在濾水井板表面,無法下落,分離了雜質。當雨水量超過滲水井收集上限時,多余的雨水通過排水管向下輸送,最終收集到的多余雨水全部進入蓄水池中統一儲存,通過抽水泵將蓄水池內收集的雨水抽入到儲水罐中存儲起來,儲存的雨水可代替部分城市自來水和地下水,應用于綠化灌溉、道路清洗、補充水體景觀、沖洗廁所等,也可以作為公園景觀水體的補充水源,大大提高了雨水的資源化利用效率,變廢為寶,將時空不連續、不穩定的雨水資源轉化為具有持續供水能力的穩定系統,成為可供城市綠地綜合利用的水資源,緩解了水資源匱乏的問題,對建設生態農業、生態城市、保護環境都具有十分重大的意義。
附圖說明
下面結合附圖對本發明作進一步說明:
圖1為本發明中一種海綿城市綠地蓄水系統的結構示意圖;
圖2為本發明中滲水井的結構示意圖;
圖3為本發明中濾水井板的結構示意圖;
圖4為本發明一種海綿城市綠地蓄水系統的施工方法的流程示意圖。
圖中:1-基坑;2-蓄水池;3-排水管;4-多通管;5-儲水罐;6-抽水泵;7-滲水井;8-井池;9-濾水井板;10-井蓋;11-透水孔;12-固定凸起;13-安裝槽;14-排水口;15-進水口;16-集水管;17-滲透管;18-滲水溝區域;19-碎石層;20-礫石層;21-沙土層;22-鋪磚區域;23-綠地區域;24-樹池蓋板。
具體實施方式
如圖1至圖4所示,為本發明一種海綿城市綠地蓄水系統的施工方法,包括如下步驟:
(a)建立基坑:根據設計施工圖,開挖基坑1至設計深度,做好基坑1坑壁防護,防止基坑1出現塌陷、滑坡現象的發生,從而保證施工質量。對坑底進行清理、整平并對基層進行鎮壓,在基層上鋪設防水土工膜,并在防水土工膜上回填5~8cm厚的原土保護層,夯實平整,原土保護層可防止防水土工膜后期施工中受到破壞,起到保護作用。保證基坑1平整度和垂直度,可提高防滲效果。在鋪設防水土工膜時,以基坑1中心為鋪設起點,向兩邊鋪設,拉平后壓齊,每隔2~3m用水泥釘進行固定,防止防水土工膜褶皺突起,避免鋪設時浪費,節省材料成本。
(b)蓄水池埋設:在原土保護層上砌筑蓄水池2和埋設排水管3,蓄水池2砌筑完畢后用防水土工膜將其包裹在內,將蓄水池2用防水土工膜包裹起來,可防止蓄水池2內存儲的雨水往外滲出,還能防止周圍原土侵入蓄水池2,減小蓄水池2受到的擠壓作用,起到保護作用。每排排水管3間距為4~5m,各排排水管3出水端統一對接到多通管4上,將多通管4出水端接入蓄水池2,用原土回填將蓄水池2埋沒,回填高度為550~600mm,每填150~200mm進行人工夯實,分層夯實可提高填土的密實度,從而提高覆土強度,防止基坑1坍塌。
(c)地面儲水就位:將儲水罐5和抽水泵6分別固定在基坑1周邊3m范圍內的地面上,抽水泵6的出水端用PB管連接儲水罐5,并對PB管進行保護支撐固定,防止抽水泵6在排水過程中PB管發生晃動而纏繞,影響排水效率。抽水泵6的進水端用PVC管連接蓄水池2的出水端,通過抽水泵6將蓄水池2內收集的雨水抽入到儲水罐5中存儲起來,儲存的雨水可代替部分城市自來水和地下水,應用于綠化灌溉、道路清洗、補充水體景觀、沖洗廁所等,也可以作為公園景觀水體的補充水源,大大提高了雨水的資源化利用效率,變廢為寶,緩解了水資源匱乏的問題,減少水土流失,對建設生態農業、生態城市、保護環境都具有十分重大的意義。
(d)滲水井埋設:滲水井7包括井池8、濾水井板9和井蓋10,井蓋10設于井池8上,濾水井板9設于井池8內,濾水井板9上均勻分布有透水孔11,濾水井板9上對稱分布有固定凸起12,井池8內對稱分布有安裝槽13,安裝槽13與固定凸起12相匹配,井池8的側面設有排水口14,井蓋10上設有進水口15,施工時只需根據固定凸起12對準安裝槽13的方式將濾水井板9裝入井池8內,然后向安裝槽13內注入水泥漿,使得濾水井板9粘結固定在井池8的內壁上,操作簡單,快速有效,施工效率高。濾水井板9起到阻滯雨水的作用,雨水只能通過透水孔11向下繼續滲透,雨水中殘留的固定顆粒被阻截在濾水井板9表面,無法下落,分離了雜質。滲水井7作為收集雨水的容器,將雨水儲存在地下,不占據地面空間。
在鋪設滲水井7前,先固定井池8,根據固定凸起12對準安裝槽13的方式將濾水井板9裝入井池8內,然后向安裝槽13內注入水泥漿,同時清理溢出安裝槽13的漿液,再將井蓋10擱置在井池8上,滲水井7作結構穩定,強度可靠,施工方便,安裝效率高。根據排水管3的位置鋪設滲水井7,將排水管3接入井池8的排水口14,用原土回填相鄰滲水井7之間的空隙,夯實平整,然后鋪設集水管16,將集水管16接入井蓋10的進水口15,滲水井7也可用來收集雨水,超過滲水井7收集上限時,多余的雨水通過排水管3向下輸送,最終收集到的多余雨水全部進入蓄水池2中統一儲存。
(e)鋪磚:預先用透水土工布包裹滲透管17,然后將包裹后的滲透管17與集水管16的管口對接,固牢,使滲透管17管口與地面齊平,根據滲透管17布局,用灰線標出滲水溝區域18,滲水溝寬度大于滲透管17直徑50~80mm,然后在相鄰滲水溝區域18之間鋪設反濾層,反濾層由下至上依次為100~150mm厚的碎石層19、100~150cm厚的礫石層20和200~250mm厚的沙土層21,劃分鋪磚區域22和綠地區域23,綠地區域23分布在鋪磚區域22的兩側,鋪磚區域22采用透水磚和透水混凝土鋪筑,鋪設完畢后,夯實平整并澆水養護,澆水養護的方法是用稻草堆覆蓋整片鋪磚區域22,并澆水養護,養護時間為1~2天,養護期間保證稻草堆濕潤,并禁止閑人踩踏其上,澆水養護可保證透水磚和透水混凝土的強度,防止產生裂縫,保持透水磚的透水性。透水磚和透水混凝土具有良好的透氣性、透水性,可使雨水迅速下滲,從而緩解城市排水和抗洪的壓力,雨水進入反濾層后,雨水在反濾層中發生遷移,雨水只能通過孔隙向下滲透,流速慢,停留時間長,碎石層19、礫石層20和沙土層21都有吸附能力,將雨水中的有機顆粒吸附,由孔隙中生長的厭氧微生物降解,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,可增加淺層土壤的含水量、調節氣候、遏制城市熱島效應,同時也可減少徑流的洪峰流量及洪澇災害威脅,超滲部分進入綠地區域23,最大限度的減少地表徑流。
(f)綠化:鑿去綠地區域23表面的沙土,形成兩邊向滲水溝區域18放坡,控制坡度2%~3%,將鑿去的沙土堆積成土堆,橫向每隔2~3m設置一個,利用微地形的起伏延長雨水在綠地區域23內流動的時間和距離,使雨水最大程度的回滲,防止降雨較大時造成水土流失。然后在綠地區域23內鋪設草皮、種植灌木,接著在滲水溝區域18內鋪設80~100mm厚的公分石層,壓實平整,將滲透管17超出公分石層的部分裁斷,使之與公分石層頂面持平,然后用樹池蓋板24將滲透管17管口蓋住,放坡地形使得超出透水磚滲透能力的雨水向滲水溝排去,加快排水效率,雨水順著樹池蓋板24的孔隙流入,樹池蓋板24的鏤空設計對雨水進行一次過濾分離,再由包裹滲透管17的透水土工布進行第二次過濾,經過兩側過濾后的雨水進入滲透管17內,由滲透管17將雨水向下輸送。
雨水在綠地區域23流動過程中,綠地內的植物對雨水起到攔截作用,增加雨水在綠地區域23中的滯留時間,植物根系能對雨水徑流中的懸浮物、雜質等起到凈化作用,雨水就地入滲,直接滲入反濾層,由反濾層吸附過濾,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,不僅增加了土壤的水資源儲量,也減少了綠地的澆灌用水量,另一方面充分利用土壤對雨水的截污、過濾作用,提高下滲雨水的質量,改善地下水環境。在綠地區域23中每隔3~5m挖掘一條寬度為30~50mm的排水溝,排水溝方向和放坡方向一致,排水溝起到導流作用,使得雨水快速向滲水溝方向排去,減輕綠地區域23的入滲壓力,直接將雨水排入滲水溝,由滲透管17向下輸送多余的雨水。
本發明施工簡單,難度低,施工有序,施工質量易于控制,涉及的施工設備少,施工成本低,滲透效果好,采用透水磚和透水混凝土鋪筑,使雨水迅速下滲,超滲部分進入綠地區域23,綠地內的植物對雨水起到攔截作用,增加雨水在綠地區域23中的滯留時間,植物根系能對雨水徑流中的懸浮物、雜質等起到凈化作用,雨水就地入滲,直接滲入反濾層,雨水進入反濾層后,雨水在反濾層中發生遷移,雨水只能通過孔隙向下滲透,流速慢,停留時間長,碎石層19、礫石層20和沙土層21都有吸附能力,將雨水中的有機顆粒吸附,由孔隙中生長的厭氧微生物降解,凈化后的雨水貯存在淺層土壤中,可增加淺層土壤的含水量、調節氣候、遏制城市熱島效應,同時也可減少徑流的污染及洪澇災害威脅,到達滲水溝的雨水則順著樹池蓋板24的孔隙進入滲透管17中,再由滲透管17將雨水向下輸送,經集水管16送入滲水井7中,滲水井7作為收集雨水的容器,將雨水儲存在地下,不占據地面空間,濾水井板9起到阻滯雨水的作用,雨水只能通過透水孔11向下繼續滲透,雨水中殘留的固定顆粒被阻截在濾水井板9表面,無法下落,分離了雜質。當雨水量超過滲水井7收集上限時,多余的雨水通過排水管3向下輸送,最終收集到的多余雨水全部進入蓄水池2中統一儲存,通過抽水泵6將蓄水池2內收集的雨水抽入到儲水罐5中存儲起來,儲存的雨水可代替部分城市自來水和地下水,應用于綠化灌溉、道路清洗、補充水體景觀、沖洗廁所等,也可以作為公園景觀水體的補充水源,大大提高了雨水的資源化利用效率,變廢為寶,將時空不連續、不穩定的雨水資源轉化為具有持續供水能力的穩定系統,成為可供城市綠地綜合利用的水資源,緩解了水資源匱乏的問題,對建設生態農業、生態城市、保護環境都具有十分重大的意義。
以上僅為本發明的具體實施例,但本發明的技術特征并不局限于此。任何以本發明為基礎,為解決基本相同的技術問題,實現基本相同的技術效果,所作出的簡單變化、等同替換或者修飾等,皆涵蓋于本發明的保護范圍之中。