一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵及雨水资源化方法 |
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| 申请号 | CN201610595230.6 | 申请日 | 2016-07-27 | 公开(公告)号 | CN106049601A | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司; | 发明人 | 任苇; 孙小沛; 杨珂; 益波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，包括截流暗涵和生态林，所述截流暗涵设于地面下，所述生态林由地上部分和地下部分组成，所述截流暗涵与生态林地下部分相接，所述截流暗涵上设有多个排 水 孔。本发明还提供了一种雨水资源化方法。本发明节省占地面积，对周围环境影响较小；贯穿环绕式布置，相对于点式布置而言，针对大区域雨水资源化问题具有明显优势，缓解水资源短缺，减轻下游城市防洪负荷，降低面源污染，同时具有景观价值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，其特征在于：包括截流暗涵（7）和生态林（3），所述截流暗涵（7）设于地面下，所述生态林（3）由地上部分和地下部分组成，所述截流暗涵（7）与生态林（3）地下部分相接，所述截流暗涵（7）上设有多个排水孔（6）。 |
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| 说明书全文 | 一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵及雨水资源化方法技术领域[0001] 本发明属于城市雨水管理技术领域，具体涉及一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵及雨水资源化方法。 背景技术[0002] 我国是水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量不足2200m3，且水资源分布不均衡，南多北少。近些年，城市缺水不仅严重影响经济发展和人民生产生活，而且由于水资源的过度开发与利用也造成了一系列的生态问题。在水资源短缺的同时，严重的水污染尚未得到有效控制，尤其雨水径流污染控制难度大，对地表水环境影响高，已成为国内外研究的重点。随着城市化的快速发展，不透水面积增加，排水系统设计重现期偏小，排水能力不足，使城市的防洪问题也进一步突出，暴雨洪涝灾害频发。 [0003] 我国大部分城市同时面临水资源短缺、水污染严重和洪涝灾害频发的三重考验。如何合理地利用城市雨水资源、有效地削减暴雨径流、减少初期雨水污染、降低洪涝灾害已成为广受关注的重大课题。 [0004] 国外发达国家早在上世纪60年代就开展了城市雨水资源化管理控制工作，日本雨水资源化规模最大，1963年便开始兴建滞洪和储蓄雨水的储蓄池；德国是欧洲雨水资源化率最高的国家之一，其技术特征在于设备的集成化；美国雨水资源化研究起步于上世纪70年代，主要目的在于提高土壤的天然入渗能力。目前发达国家雨水资源化已经步入标准化、产业化阶段，其中，雨水池、调蓄池等工程措施已得到广泛应用，并成为雨水最佳管理措施（Best Management Practices，BMPs）。 [0005] 而我国城市雨水管理工程仍处于起步阶段，调蓄池等工程虽然得到一定的应用，但尚需结合不同城市发展及需求进行进一步研究及完善，尤其对于存在山体的城市，如何有效利用山体雨水、降低下游城市防洪负荷、减小城市雨水径流污染研究则更少，因此，开展雨水资源化研究，建立多目标多功能的雨水管控工程显得十分必要。 发明内容[0006] 本发明的目的是解决城市水资源短缺、水污染严重和洪涝灾害频发的问题。 [0007] 为此，本发明提供了一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，包括截流暗涵和生态林，所述截流暗涵设于地面下，所述生态林由地上部分和地下部分组成，所述截流暗涵与生态林地下部分相接，所述截流暗涵上设有多个排水孔。 [0008] 所述截流暗涵包括下部的蓄水区和上部的溢流区。 [0009] 所述截流暗涵为L型截流暗涵，该L型截流暗涵的垂直段为溢流区，水平段为蓄水区，且水平段上方为生态林；所述溢流区顶部设有格栅，所述蓄水区内间隔布置有溢流板，所述溢流板与L型截流暗涵的水平段平行，所述排水孔设于溢流板的底部，每个溢流板的底部均有排水孔。 [0010] 所述蓄水区体积大于溢流区体积。 [0012] 所述生态林地上部分为动植物层，地下部分为由上层的土壤层和下层的砂砾层组成，所述动植物层底部高程与格栅高程相同，砂砾层设于蓄水区上方。 [0013] 所述土壤层厚度为40-80cm，所述砂砾层厚度为15-25 cm。 [0014] 本发明还提供了一种雨水资源化方法，包括以下步骤：步骤1）将集、蓄、排一体化雨洪截滞涵置于山脚下，位于山体与城市之间，截流暗涵设于地面下，且两侧分别与山脚和生态林相接； 步骤2）雨水径流量较少时，部分雨水进入截流暗涵，在截流暗涵内集蓄； 雨水径流量较大时，截流暗涵内蓄满，雨水通过截流暗涵上部外溢雨水，外溢的雨水通过生态林吸收、蓄滞雨水并外渗，集蓄的雨水通过排水孔排出收集回用。 [0015] 步骤1）中所述集、蓄、排一体化雨洪截滞涵环山体布置。 [0016] 本发明的有益效果是：1、节省占地面积：集、蓄、排一体化雨洪截滞涵为地下暗涵结构，不仅可以有效利用空间高程，而且节省地面空间，对周围环境影响较小。 [0017] 2、贯穿环绕式布置：本结构环山体布置，贯穿整个山体流域，服务范围广，相对于“点式”布置而言，针对大区域雨水资源化问题具有明显优势。 [0018] 3、多功能一体化：（1）缓解水资源短缺：雨洪截滞涵设置在山脚，用以收集、储蓄山体雨水，并进行有效回用，避免雨水浪费，提高雨水利用率。 [0019] （2）减轻下游城市防洪负荷：雨洪截滞涵通过其截、滞作用，收集部分山体雨水，从而削减洪峰流量，延缓峰现时间，减少城市径流量，减缓雨水管网负荷。 [0020] （3）降低面源污染：雨水径流是城市面源污染的重要组成部分，生态L型截流暗涵通过减小雨水径流量而降低城市面源污染。 [0021] （4）具有景观价值：L型截流暗涵与生态林相结合，集生态功能与使用功能为一体，增加系统的美观及娱乐性。 附图说明[0023] 图1是本发明平面示意图；图2是本发明横剖面示意图； 图3是本发明纵剖面示意图。 [0024] 图中：1、城市；2、山体；3、生态林；4、溢流板；5、格栅；6、排水孔；7、截流暗涵；8、动植物层；9、土壤层；10、砂砾层；11、混凝土衬砌；12、蓄水区；13、溢流区。 具体实施方式[0025] 实施例1：本实施例提供了一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，包括截流暗涵7和生态林3，所述截流暗涵7设于地面下，所述生态林3由地上部分和地下部分组成，所述截流暗涵7与生态林3地下部分相接，所述截流暗涵7上设有多个排水孔6。 [0026] 截流暗涵收集并储蓄雨水，生态林3吸收、蓄滞雨水并外渗，减小径流量，降低城市的防洪负荷及面源污染。雨水收集完毕，需对收集后的雨水进行释放回用，通过排水孔6或管线排出收集的雨水，便于雨水回用。 [0027] 实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，所述截流暗涵7包括下部的蓄水区12和上部的溢流区13。 [0028] 所述截流暗涵7为L型截流暗涵，该L型截流暗涵的垂直段为溢流区13，水平段为蓄水区12，且水平段上方为生态林3；所述溢流区13顶部设有格栅5，所述蓄水区12内间隔布置有溢流板4，所述溢流板4与L型截流暗涵的水平段平行，所述排水孔6设于溢流板4的底部，每个溢流板4的底部均有排水孔6。 [0029] 本发明雨洪截滞涵布置于山脚下位于山体2与城市1之间，环山体2布置，即山体2、雨洪截滞涵、城市1三者在横向呈套环式布置，纵向呈阶梯型布置。 [0031] 具体过程如下：部分雨水由格栅5去除大颗粒固体物质后进入L型截流暗涵，L型截流暗涵底部等间距布置有溢流板4，将L型截流暗涵蓄水区12分隔为独立的“水池”，用以沿段收集山体2雨水，而同时另一部分进入生态林3蓄滞，减小径流量，延缓峰现时间；暴雨时，当蓄水区12蓄满后，雨水通过溢流区13外溢雨水，此时生态林3吸收、蓄滞雨水并外渗；待雨水收集完毕，需对收集后的雨水进行释放回用，通过排水孔6排出收集的雨水，便于雨水回用。其中，排水孔6的数量及尺寸由水力计算确定，每隔100m~200m距离设置溢流板4。 [0032] 实施例3：在实施例2的基础上，本实施例提供了一种集、蓄、排一体化雨洪截滞涵，所述蓄水区12体积大于溢流区13体积。使蓄水量大于溢水量，减小径流量同时更多雨水回收利用。 [0033] 其中，所述L型截流暗涵四周均为混凝土衬砌11，底部为预制混凝土板，溢流板4为预制混凝土板，底部与L型截流暗涵底部预制混凝土板相连，顶部为半圆形，该溢流板4长度与L型截流暗涵水平段长度相同，高度与蓄水区12高度相同。 [0034] L型截流暗涵需结合工程规模及区域用地情况予以确定，预制混凝土板板厚一般为30cm左右，应按照相关结构计算确定。 [0035] 如图2、图3所示，所述生态林3地上部分为动植物层8，地下部分为由上层的土壤层9和下层的砂砾层10组成，所述生态林3由从上至下依次设置的动植物层8、土壤层9及砂砾层10组成，所述动植物层8底部高程与格栅5高程相同，砂砾层10设于蓄水区12上方。动植物层8中动植物结合当地特点进行选取，土壤层9为动植物提供生长场所，并吸收、蓄滞雨水，其厚度一般为40-60cm，若需植树，厚度应增加至80cm。砂砾层10主要起排水及渗透作用，由粗砂及砾石组成，其厚度控制在15-25cm。 [0036] 本发明雨洪截滞涵为地下暗涵结构，节省占地面积，不仅可以有效利用空间高程，而且节省地面空间，对周围环境影响较小。且多功能一体化：（1）缓解水资源短缺；（2）减轻下游城市防洪负荷；（3）降低面源污染；（4）具有景观价值。 [0037] 实施例4：在实施例3提供的集、蓄、排一体化雨洪截滞涵基础上，本实施例提供了一种雨水资源化方法，包括以下步骤： 步骤1）将雨洪截滞涵置于山脚下，位于山体2与城市1之间，截流暗涵7设于地面下，且两侧分别与山脚和生态林3相接； 步骤2）雨水径流量较少时，部分雨水进入截流暗涵7，在截流暗涵7内集蓄； 雨水径流量较大时，截流暗涵7内蓄满，雨水通过截流暗涵7上部外溢雨水，外溢的雨水通过生态林3吸收、蓄滞雨水并外渗，集蓄的雨水通过排水孔6排出收集回用。 [0038] 步骤1）中所述集、蓄、排一体化雨洪截滞涵环山体2布置。 [0039] 本发明环山体2布置，贯穿整个山体2流域，服务范围广，相对于“点式”布置而言，针对大区域雨水资源化问题具有明显优势。 [0040] 综上所述，本发明与现有技术相比，优点如下：本发明雨洪截滞涵为地下暗涵结构，节省占地面积，不仅可以有效利用空间高程，而且节省地面空间，对周围环境影响较小。且多功能一体化： （1）缓解水资源短缺：雨洪截滞涵设置在山脚，用以收集、储蓄山体2雨水，并进行有效回用，避免雨水浪费，提高雨水利用率。 [0041] （2）减轻下游城市1防洪负荷：雨洪截滞涵通过其截、滞作用，收集部分山体2雨水，从而削减洪峰流量，延缓峰现时间，减少城市1径流量，减缓雨水管网负荷。 [0042] （3）降低面源污染：雨水径流是城市面源污染的重要组成部分，生态L型截流暗涵通过减小雨水径流量而降低城市面源污染。 [0043] （4）具有景观价值：L型截流暗涵与生态林3相结合，集生态功能与使用功能为一体，增加系统的美观及娱乐性。 [0044] 以上各实施例没有详细叙述的方法和结构属本行业的公知常识，这里不一一叙述。 [0045] 以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 |
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