本實用新型屬于城市雨水管理技術領域,具體涉及一種集、蓄、排一體化雨洪截滯涵。
背景技術:
我國是水資源嚴重短缺的國家,人均水資源占有量不足2200m3,且水資源分布不均衡,南多北少。近些年,城市缺水不僅嚴重影響經濟發展和人民生產生活,而且由于水資源的過度開發與利用也造成了一系列的生態問題。在水資源短缺的同時,嚴重的水污染尚未得到有效控制,尤其雨水徑流污染控制難度大,對地表水環境影響高,已成為國內外研究的重點。隨著城市化的快速發展,不透水面積增加,排水系統設計重現期偏小,排水能力不足,使城市的防洪問題也進一步突出,暴雨洪澇災害頻發。
我國大部分城市同時面臨水資源短缺、水污染嚴重和洪澇災害頻發的三重考驗。如何合理地利用城市雨水資源、有效地削減暴雨徑流、減少初期雨水污染、降低洪澇災害已成為廣受關注的重大課題。
國外發達國家早在上世紀60年代就開展了城市雨水資源化管理控制工作,日本雨水資源化規模最大,1963年便開始興建滯洪和儲蓄雨水的儲蓄池;德國是歐洲雨水資源化率最高的國家之一,其技術特征在于設備的集成化;美國雨水資源化研究起步于上世紀70年代,主要目的在于提高土壤的天然入滲能力。目前發達國家雨水資源化已經步入標準化、產業化階段,其中,雨水池、調蓄池等工程措施已得到廣泛應用,并成為雨水最佳管理措施(Best Management Practices,BMPs)。
而我國城市雨水管理工程仍處于起步階段,調蓄池等工程雖然得到一定的應用,但尚需結合不同城市發展及需求進行進一步研究及完善,尤其對于存在山體的城市,如何有效利用山體雨水、降低下游城市防洪負荷、減小城市雨水徑流污染研究則更少,因此,開展雨水資源化研究,建立多目標多功能的雨水管控工程顯得十分必要。
技術實現要素:
本實用新型的目的是解決城市水資源短缺、水污染嚴重和洪澇災害頻發的問題。
為此,本實用新型提供了一種集、蓄、排一體化雨洪截滯涵,包括截流暗涵和生態林,所述截流暗涵設于地面下,所述生態林由地上部分和地下部分組成,所述截流暗涵與生態林地下部分相接,所述截流暗涵上設有多個排水孔。
所述截流暗涵包括下部的蓄水區和上部的溢流區。
所述截流暗涵為L型截流暗涵,該L型截流暗涵的垂直段為溢流區,水平段為蓄水區,且水平段上方為生態林;
所述溢流區頂部設有格柵,所述蓄水區內間隔布置有溢流板,所述溢流板與L型截流暗涵的水平段平行,所述排水孔設于溢流板的底部,每個溢流板的底部均有排水孔。
所述蓄水區體積大于溢流區體積。
所述溢流板和L型截流暗涵底部均為預制混凝土板,溢流板底部與L型截流暗涵底部預制混凝土板相連,該溢流板長度與L型截流暗涵的水平段長度相同,高度與蓄水區高度相同。
所述生態林地上部分為動植物層,地下部分為由上層的土壤層和下層的砂礫層組成,所述動植物層底部高程與格柵高程相同,砂礫層設于蓄水區上方。
所述土壤層厚度為40-80cm,所述砂礫層厚度為15-25 cm。
本實用新型的有益效果是:
1、節省占地面積:集、蓄、排一體化雨洪截滯涵為地下暗涵結構,不僅可以有效利用空間高程,而且節省地面空間,對周圍環境影響較小。
2、貫穿環繞式布置:本結構環山體布置,貫穿整個山體流域,服務范圍廣,相對于“點式”布置而言,針對大區域雨水資源化問題具有明顯優勢。
3、多功能一體化:
(1)緩解水資源短缺:雨洪截滯涵設置在山腳,用以收集、儲蓄山體雨水,并進行有效回用,避免雨水浪費,提高雨水利用率。
(2)減輕下游城市防洪負荷:雨洪截滯涵通過其截、滯作用,收集部分山體雨水,從而削減洪峰流量,延緩峰現時間,減少城市徑流量,減緩雨水管網負荷。
(3)降低面源污染:雨水徑流是城市面源污染的重要組成部分,生態L型截流暗涵通過減小雨水徑流量而降低城市面源污染。
(4)具有景觀價值:L型截流暗涵與生態林相結合,集生態功能與使用功能為一體,增加系統的美觀及娛樂性。
下面將結合附圖做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是本實用新型平面示意圖;
圖2是本實用新型橫剖面示意圖;
圖3是本實用新型縱剖面示意圖。
圖中:1、城市;2、山體;3、生態林;4、溢流板;5、格柵;6、排水孔;7、截流暗涵;8、動植物層;9、土壤層;10、砂礫層;11、混凝土襯砌;12、蓄水區;13、溢流區。
具體實施方式
實施例1:
本實施例提供了一種集、蓄、排一體化雨洪截滯涵,包括截流暗涵7和生態林3,所述截流暗涵7設于地面下,所述生態林3由地上部分和地下部分組成,所述截流暗涵7與生態林3地下部分相接,所述截流暗涵7上設有多個排水孔6。
截流暗涵收集并儲蓄雨水,生態林3吸收、蓄滯雨水并外滲,減小徑流量,降低城市的防洪負荷及面源污染。雨水收集完畢,需對收集后的雨水進行釋放回用,通過排水孔6或管線排出收集的雨水,便于雨水回用。
實施例2:
在實施例1的基礎上,本實施例提供了一種如圖1所示的集、蓄、排一體化雨洪截滯涵,所述截流暗涵7包括下部的蓄水區12和上部的溢流區13。
所述截流暗涵7為L型截流暗涵,該L型截流暗涵的垂直段為溢流區13,水平段為蓄水區12,且水平段上方為生態林3;
所述溢流區13頂部設有格柵5,所述蓄水區12內間隔布置有溢流板4,所述溢流板4與L型截流暗涵的水平段平行,所述排水孔6設于溢流板4的底部,每個溢流板4的底部均有排水孔6。
本實用新型雨洪截滯涵布置于山腳下位于山體2與城市1之間,環山體2布置,即山體2、雨洪截滯涵、城市1三者在橫向呈套環式布置,縱向呈階梯型布置。
如圖1、圖2所示,雨洪截滯涵設置于山體2底部,收集并儲蓄其雨水,便于雨水回收利用,減小徑流量,降低城市1的防洪負荷及面源污染。
具體過程如下:部分雨水由格柵5去除大顆粒固體物質后進入L型截流暗涵,L型截流暗涵底部等間距布置有溢流板4,將L型截流暗涵蓄水區12分隔為獨立的“水池”,用以沿段收集山體2雨水,而同時另一部分進入生態林3蓄滯,減小徑流量,延緩峰現時間;暴雨時,當蓄水區12蓄滿后,雨水通過溢流區13外溢雨水,此時生態林3吸收、蓄滯雨水并外滲;待雨水收集完畢,需對收集后的雨水進行釋放回用,通過排水孔6排出收集的雨水,便于雨水回用。其中,排水孔6的數量及尺寸由水力計算確定,每隔100m~200m距離設置溢流板4。
實施例3:
在實施例2的基礎上,本實施例提供了一種集、蓄、排一體化雨洪截滯涵,所述蓄水區12體積大于溢流區13體積。使蓄水量大于溢水量,減小徑流量同時更多雨水回收利用。
其中,所述L型截流暗涵四周均為混凝土襯砌11,底部為預制混凝土板,溢流板4為預制混凝土板,底部與L型截流暗涵底部預制混凝土板相連,頂部為半圓形,該溢流板4長度與L型截流暗涵水平段長度相同,高度與蓄水區12高度相同。
L型截流暗涵需結合工程規模及區域用地情況予以確定,預制混凝土板板厚一般為30cm左右,應按照相關結構計算確定。
如圖2、圖3所示,所述生態林3地上部分為動植物層8,地下部分為由上層的土壤層9和下層的砂礫層10組成,所述生態林3由從上至下依次設置的動植物層8、土壤層9及砂礫層10組成,所述動植物層8底部高程與格柵5高程相同,砂礫層10設于蓄水區12上方。動植物層8中動植物結合當地特點進行選取,土壤層9為動植物提供生長場所,并吸收、蓄滯雨水,其厚度一般為40-60cm,若需植樹,厚度應增加至80cm。砂礫層10主要起排水及滲透作用,由粗砂及礫石組成,其厚度控制在15-25cm。
本實用新型雨洪截滯涵為地下暗涵結構,節省占地面積,不僅可以有效利用空間高程,而且節省地面空間,對周圍環境影響較小。且多功能一體化:
(1)緩解水資源短缺;(2)減輕下游城市防洪負荷;(3)降低面源污染;(4)具有景觀價值。
本實用新型環山體2布置,貫穿整個山體2流域,服務范圍廣,相對于“點式”布置而言,針對大區域雨水資源化問題具有明顯優勢。
綜上所述,本實用新型與現有技術相比,優點如下:
本實用新型雨洪截滯涵為地下暗涵結構,節省占地面積,不僅可以有效利用空間高程,而且節省地面空間,對周圍環境影響較小。且多功能一體化:
(1)緩解水資源短缺:雨洪截滯涵設置在山腳,用以收集、儲蓄山體2雨水,并進行有效回用,避免雨水浪費,提高雨水利用率。
(2)減輕下游城市1防洪負荷:雨洪截滯涵通過其截、滯作用,收集部分山體2雨水,從而削減洪峰流量,延緩峰現時間,減少城市1徑流量,減緩雨水管網負荷。
(3)降低面源污染:雨水徑流是城市面源污染的重要組成部分,生態L型截流暗涵通過減小雨水徑流量而降低城市面源污染。
(4)具有景觀價值:L型截流暗涵與生態林3相結合,集生態功能與使用功能為一體,增加系統的美觀及娛樂性。
以上各實施例沒有詳細敘述的方法和結構屬本行業的公知常識,這里不一一敘述。
以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明,并不構成對本實用新型的保護范圍的限制,凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。