一种用于海绵城市的下沉式绿地结构论文和设计-陈威风

全文摘要

本实用新型涉及城市水利设施技术领域，尤其涉及一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，包括由上至下依次排列的土壤层，反渗过滤层，蓄水层和贯穿各层的溢流井，所述土壤层表面种植有植被保护体，所述溢流井的开口端高于土壤层；所述溢流井底部与地下排水管道相连通；所述溢流井包括环绕四周的溢流井壁和顶板，所述溢流井壁高于土壤层的部分，间隔设有用于控制溢流井口开合的活动挡板，所述活动挡板通过转轴与顶板转动连接。本实用新型结构简单，溢流井开口设计巧妙，能够实现自动开合，避免堵塞，地下排水管道的管壁的渗水孔设计，实现多角度调蓄容积可控的功能符合海绵城市的设计理念。

设计方案

1.一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，包括由上至下依次排列的土壤层（1），反渗过滤层（2），蓄水层（3）和贯穿各层的溢流井（4），所述土壤层表面种植有植被保护体（5），所述溢流井的开口端高于土壤层；所述溢流井底部与地下排水管道（6）相连通；所述溢流井包括溢流井壁（7）和顶板（8），所述溢流井壁高于土壤层的部分间隔设有用于控制溢流井口开合的活动挡板（9），所述活动挡板通过转轴（10）与顶板转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述顶板底面开设有与活动挡板形状适配的容置槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述溢流井的横截面为矩形结构，所述活动挡板分别设于溢流井壁的一组对边上。

4.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述转轴上套设有复位卷簧（11）。

5.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述地下排水管道的管壁由蜂窝状骨架（12）和若干填充于蜂窝内的正六边形弹片（13）构成，所述弹片中部设有弹性十字渗水口（14）。

6.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述蓄水层与地下蓄水管道相连通。

7.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述反渗过滤层由若干大小不一的砂砾（15）组成。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，其特征在于，所述土壤层与反渗过滤层之间、所述反渗过滤层与蓄水层之间的交界面为波形曲面结构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及城市水利设施技术领域，尤其涉及一种用于海绵城市的下沉式绿地结构。

背景技术

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，也可称之为“水弹性城市”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设模式强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。这种模式下，将传统城市建设中单一的“快排”模式转变为“渗、滞、蓄、净、用、排”的多目标全过程综合管理模式。

下沉式绿地是低于周围地面的绿地，其利用开放空间承接和贮存雨水，达到减少径流外排的作用，内部植物多以本土草本植物为主。为融合海绵城市的雨洪管理理念，建设下沉式绿地能够实现防治内涝、水资源利用、景观美化的多重效益。

过去，我们的市政建设中对下沉式绿地重视不够，使得绿地无法发挥蓄存、过滤雨水的功能。现有的下沉式绿地多设有溢流孔，适用区域广，但大面积应用时，易受地形等条件的影响，实际调蓄容积较小；此外现有的溢流孔存在容易堵塞的隐患，导致暴雨时径流的溢流排放受阻，造成城市内涝。维护时需要挖开地面对碎石层清冲洗理，维护成本高，且同时有损城市景观。因此，为进一步加快构建海绵城市，设计一种新型的下沉式绿地结构具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有下沉式绿地调蓄容积小、易堵塞、维护成本高的问题，提供了一种调蓄容积可控、具有防尘防堵功能、维护成本低的用于海绵城市的下沉式绿地结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，包括由上至下依次排列的土壤层，反渗过滤层，蓄水层和贯穿各层的溢流井，所述土壤层表面种植有植被保护体，所述溢流井的开口端高于土壤层；所述溢流井底部与地下排水管道相连通；所述溢流井包括环绕四周的溢流井壁和顶板，所述溢流井壁高于土壤层的部分，间隔设有用于控制溢流井口开合的活动挡板，所述活动挡板通过转轴与顶板转动连接。

本实用新型的下沉式绿地结构的水平面低于道路面，本实用新型打破常规的溢流井设计结构，创造性的将井口开设于溢流井壁上，利用活动挡板的巧妙设计，当没有降雨时，活动挡板竖直静置，且与顶板构成密闭结构，防止杂物进入溢流井，避免堵塞；当遇到暴雨，土壤层产生的少量积水先通过反渗过滤层过滤进入蓄水层，过多的积水会冲刷活动挡板，使得活动挡板绕销轴向溢流井内腔打开，大量的积水涌入溢流井内，从地下排水管道排出，能够有效缓解城市内涝；积水排完毕后，活动挡板在重力作用下复位，关闭溢流井。

作为优选，所述溢流井的横截面为矩形结构，所述活动挡板分别设于溢流井壁的一组对边上。

作为优选，所述活动挡板与顶板之间设有复位弹簧，当积水排完，复位弹簧能够带动活动挡板快速复位，关闭溢流井。

作为优选，所述地下排水管道的管壁由蜂窝状骨架和若干填充于蜂窝内的正六边形弹片构成，所述弹片中部设有弹性十字渗水口。

本实用新型创造性地在地下排水管道的管壁开设多个渗水孔，当降雨量比较温和，地下排水管道的积水并不会对管壁产生过大的压力，此时积水直接通过地下排水管道流出；当降雨量过大，过多的积水会对管壁产生过大的压力，使得弹性十字渗水口打开，部分积水通过渗水口渗出，能够补给地下水；同时，当地下水缺失时，即使地下排水管道内积水压强不够大，也可以通过缝结构平衡补给地下水，从而实现多角度调蓄容积可控的功能，符合海绵城市的设计理念。

作为优选，所述蓄水层与地下蓄水管道相连通。

作为优选，所述反渗过滤层由若干大小不一的砂砾组成，可以过滤雨水中的杂质，同时防止积水反渗至土壤层，过滤后的水进入地下蓄水管道，通过污水处理厂进一步净化处理，再次利用，合理利用水资源，解决城市用水紧张的问题。

作为优选，所述土壤层与反渗过滤层之间、所述反渗过滤层与蓄水层之间的交界面为波形曲面结构。波形曲面结构能够降低层级之间的应力，更为稳定。

因此，本实用新型具有如下有益效果：结构简单，溢流井开口设计巧妙，能够实现自动开合，避免堵塞，地下排水管道的管壁的渗水孔设计，实现多角度调蓄容积可控的功能，具有“渗、滞、蓄、净、用、排”的多目标全过程综合管理模式，符合海绵城市的设计理念。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实用新型排水状态的结构示意图。

图3是地下排水管道弹性十字渗水口闭合状态的结构示意图。

图4是地下排水管道弹性十字渗水口打开状态的结构示意图。

图中：土壤层1，反渗过滤层2，蓄水层3，溢流井4，植被保护体5，地下排水管道6，溢流井壁7，顶板8，活动挡板9，转轴10，复位卷簧11，蜂窝状骨架12，正六边形弹片13，弹性十字渗水口14，砂砾15，积水16，道路面17。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，一种用于海绵城市的下沉式绿地结构，包括由上至下依次排列的表面种植有植被保护体5的土壤层1，由若干大小不一的砂砾15组成的反渗过滤层2，与地下蓄水管道相连通的蓄水层3和贯穿各层的横截面为矩形结构的溢流井4。土壤层与反渗过滤层之间、反渗过滤层与蓄水层之间的交界面为波形曲面结构。溢流井的开口端高于土壤层；溢流井底部与地下排水管道6相连通；溢流井包括溢流井壁7和顶板8，溢流井壁高于土壤层的一组对边上对称设有用于控制溢流井口开合的活动挡板9，活动挡板通过套设有复位卷簧11的转轴10与顶板转动连接，顶板底面开设有与活动挡板形状适配的容置槽。

如图3所示，地下排水管道的管壁由蜂窝状骨架12和若干填充于蜂窝内的正六边形弹片13构成，所述弹片中部设有弹性十字渗水口14。

本实用新型不同状态下的工作原理为：

（1）如图1所示，当没有降雨时，活动挡板在重力作用下竖直静置，且与顶板构成密闭结构，防止杂物进入溢流井，避免堵塞；

（2）当有少量降雨时，积水直接透过土壤层，并通过反渗过滤层过滤进入蓄水层，流入地下蓄水管道；

（3）如图2所示，当有大量降雨时，多余的积水对活动挡板产生冲击力，驱动活动挡板绕转轴向内打开，积水涌入溢流井，流入地下排水管道排出；积水过多时，活动挡板打开幅度大，可旋转至顶板底面开设的容置槽内，积水对地下排水管道的管壁产生过大的压力，使得弹性十字渗水口打开（参见图4），部分积水通过渗水口渗出，能够补给地下水；当积水排完，活动挡板在复位弹簧的驱动下，回复如图1的状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

设计图

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