一种海绵城市坡路雨水收集利用系统 专利技术说明

道路,铁路或桥梁建设机械的制造及建造技术1.本发明涉及海绵城市雨水收集技术领域，具体涉及一种海绵城市坡路雨水收集利用系统。背景技术：2.路面渗透能力随着硬化面积的增大而减弱，且传统的道路雨水排放系统主要通过城市管道排放，降雨量增大时易出现市政管网排水压力激增，从而导致排水不及时；与此同时，绿地存量降低，雨水下渗能力降低。在上述因素影响下，城市雨水自适应能力下降，雨季城市内涝频发。3.为缓解上述问题，住建部提出利用海绵城市建设增强雨水就地消纳和滞蓄能力。但现存的海绵城市雨水收集系统主要针对平缓区域进行设计改造，对于海绵城市坡面路段的设计改造并没有具体措施。技术实现要素：4.本发明的目的是为了解决上述现有背景技术存在的不足，提供一种海绵城市坡路雨水收集利用系统。5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海绵城市坡路雨水收集利用系统，包括由道路中心向道路两侧依次设置的具有排渗功能的机动车道、人行道以及植草沟。所述机动车道由上往下为透水路面层、稳定碎石垫层、夯实素土层，所述透水路面层内等间距布置有垂直于路面的不透水沥青填补胶体，不透水沥青填补胶体正上方的机动车道面上设有导水减速带条，导水减速带条的两端与人行道间隔设置，导水减速带条两端的下行侧机动车道上设有纵向延伸至地下的雨水井，雨水井与市政管网相连通；所述人行道从上往下为人行道透水砖层、透水混凝土褥层、稳定碎石垫层、夯实素土层，且在人行道下方夯实素土层内设置有储水模块一，所述人行道上设有纵向延伸至地下的抽水井，抽水井的下端插入储水模块一；所述植草沟由上往下为覆盖层、种植层、砂层、碎石层、夯实素土层，所述植草沟内设置有纵向布置的渗水井，渗水井与市政管网相连通，渗水井的上端部高于植草沟的覆盖层表面；上述雨水井、抽水井、储水模块一和渗水井之间通过溢流管相互连通。6.进一步地，所述导水减速带条横向布设在机动车道上，垂直于人行道，设有多条，相互之间间隔设置；每条导水减速带条内串联有多个导水减速带，每个导水减速带上均设有多个固定孔，膨胀螺丝穿过对应的固定孔将导水减速带固定于机动车道上；每个导水减速带内部均设有贯穿其长度方向上的导水槽，导水减速带上面向坡顶的一侧设有入水口，入水口的内端与导水槽相连通；位于每条导水减速带条两端的导水减速带外沿呈半弧形设置。7.进一步地，所述雨水井采用混凝土制成，上端开口处安装有雨水篦子；所述雨水井内设有三个排水口，从上往下依次连接通往市政管道的溢流管、通往储水模块一的溢流管以及市政污水管。8.进一步地，所述机动车道的透水路面层包括有透水混凝土面层和透水混凝土褥层，透水混凝土面层覆盖于透水混凝土褥层的上方。9.进一步地，所述植草沟的种植层下方地下设置有储水模块二；植草沟的渗水井采用渗水混凝土制成，渗水井设有两个出水口，从上往下依次是连接通往储水模块二的溢流管和市政污水管，渗水井流向储水模块二的溢流管的出水口处加设滤沙网，渗水井的上端溢流口处可拆卸安装拦污篮。10.进一步地，所述植草沟中还设置有塑料挡水墙，塑料挡水墙的底部与植草沟下方的储水模块二相连通；所述塑料挡水墙设有入水孔、集水槽、抽水孔、灌溉喷头，其中入水孔设置在塑料挡水墙的前侧面，外端入口处加设拦沙网；所述灌溉喷头设置在塑料挡水墙的上部，其入水端通过柔性水管连接至储水模块二；所述抽水孔布设在塑料挡水墙的背部，通过柔性抽水管连接至储水模块二。11.进一步地，所述储水模块一和储水模块二的结构布置相同，均在外部使用透水混凝土保护层进行保护，透水混凝土保护层与储水模块的上部空隙布置有透水土工布，两者之间的侧部空隙与底部空隙布置有防水土工布。12.进一步地，所述塑料挡水墙采用pps材质制成；塑料挡水墙上入水孔所配拦沙网采用尼龙材质制成。13.进一步地，所述植草沟的覆盖层上外附挡沙网。14.进一步地，所述塑料挡水墙的背部设有多个斜撑体，抽水孔可设置在斜撑体上，其开口方向垂直于塑料挡水墙。15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用沥青填补胶体、导水减速带、塑料挡水墙等措施对地下渗流和路面径流进行阻挡、导流，使之按照设计路径排入储水模块和市政管道，完成自动收集、初步净化和较灵活的利用雨水，合理利用雨水资源；在面临暴雨时可减少坡路段流向平缓路段的雨水量，缓解平缓区域内涝灾害，延缓平缓区域的雨洪高峰期；同时通过增大储水模块的体积和个数来缓解暴雨对市政管道的压力，增强了海绵城市道路的抗内涝能力，既节省人工成本也节省了时间成本，提高了城市雨水资源的早期处理效率与循环利用率。附图说明16.图1为本发明的系统平面示意图(仅示出一侧人行道和植草沟)；17.图2为本发明中机动车道纵向剖面示意图；18.图3为本发明中机动车道雨水井处纵向剖面示意图；19.图4为本发明中人行道抽水井处横向剖面示意图；20.图5为本发明中植草沟渗水井处横向剖面示意图；21.图6为本发明中导水减速带(节选)的俯视图；22.图7为本发明中导水减速带的端部视图；23.图8为本发明中导水减速带的固定处剖视图；24.图9为本发明中导水减速带的入水口处剖视图；25.图10为本发明所述坡路雨水收集利用系统的地下连接布局图；26.图11为本发明中加设有塑料挡水墙的植草沟纵向剖视图；27.图12为本发明中塑料挡水墙的前视图；28.图13为本发明中塑料挡水墙的俯视图；29.图14为本发明中塑料挡水墙的侧视图；30.图15为本发明中塑料挡水墙的后视图；31.图16为本发明中塑料挡水墙的横向剖视图；32.图17为本发明中塑料挡水墙的纵向剖视图；33.图中：1.机动车道，2.人行道，3.植草沟，4.导水减速带，5.雨水井，6.抽水井，7.人行道路边石，8.渗水井，9.塑料挡水墙，11.透水混凝土面层，12.透水混凝土褥层，13.稳定碎石垫层，14.夯实素土层，15.不透水沥青填补胶体，21.人行道透水砖层，22.储水模块一，23.透水混凝土保护层，24.溢流管(连接至渗水井)，31.覆盖层，32.种植层，33.砂层，34.碎石层，35.储水模块二，36.透水混凝土保护层，41.减速带主体，42.入水口，43.导水槽，44.膨胀螺丝，51.雨水篦子，52.溢流管(连接至市政管网)，53.溢流管(连接至储水模块一)，54.市政污水管，61.铸铁井盖，81.溢流口，82.拦污篮，83.溢流管(连接至储水模块二)，84.市政污水管，91.入水孔，92.灌溉喷头，93.集水槽，94.抽水通道，95.柔性水管，96.柔性抽水管，97.抽水孔，98.拦沙网，99.斜撑体。具体实施方式34.需要注意的是，在本发明的描述中，说明书附图中所示结构、比例、大小等，仅用以配合说明书所展示的内容，以供专业人员阅读并使用，并不作为限制条件来限制本发明专利；不具技术实质意义上的改变，任何结构的修饰、比例关系的改变，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，说明书中术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。35.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：36.实施例1，37.如图1至图5所示，一种海绵城市坡路雨水收集利用系统，包括由道路中心向道路两侧依次设置的具有排渗功能的机动车道1、人行道2以及植草沟3。所述机动车道1的主体结构由上往下依次铺设为透水路面层、稳定碎石垫层13、夯实素土层14，其中透水路面层包括透水混凝土面层11和透水混凝土褥层12，所述透水混凝土面层11紧实覆盖于透水混凝土褥层12的上方，以增强路面的排渗能力；所述透水路面层内等间距布置有垂直于路面的多个不透水沥青填补胶体15，不透水沥青填补胶体15正上方的机动车道面上设有对应的导水减速带条，多条导水减速带条横向等间隔布置，相互平行，其设置长度略短于机动车道1的宽度，导水减速带条的两端与两侧的人行道2间隔设置；在每条导水减速带条两端的下行侧(即下坡侧)机动车道1上均设有纵向延伸至地下的雨水井5，雨水井5与市政管网相连通，在雨水井5的上端开口处安装雨水篦子51，便于排水以及防止其他东西落入，造成安全隐患。所述雨水井5采用混凝土制成，内设三个排水口，从上往下依次连接通往市政管道的溢流管52、通往储水模块一22的溢流管53以及市政污水管54。38.结合图6至图9所示，每条导水减速带条均由多个导水减速带4相互串联而成，所述导水减速带4包括横截面呈上弧形结构的减速带本体41，减速带本体41的上行侧和下行侧上分别对称设有多个固定孔，通过膨胀螺丝44穿过对应的固定孔将导水减速带4固定于机动车道1上；所述导水减速带4的减速带本体41内部设有贯穿其长度方向上的导水槽43，减速带本体41的上行侧(面向坡顶的一侧)设有入水口42，入水口42的内端与导水槽43相连通。位于导水减速带条两端的两个导水减速带4的外沿均呈半弧形设置，形成缓坡过渡，以避免对行进车辆、行人的损伤或磕碰。39.所述人行道2与机动车道1之间铺设有人行道路边石7，以进行分区；人行道2的主体结构从上往下依次铺设为人行道透水砖层21、透水混凝土褥层12、稳定碎石垫层13以及夯实素土层14，人行道透水砖层21与人行道路边石7的上端平齐，且在人行道2下方夯实素土层14内设置有储水模块一22，储水模块一22的外部使用透水混凝土保护层23进行保护，其中透水混凝土保护层23与储水模块一22的上部空隙布置有透水土工布，两者之间的侧部空隙与底部空隙布置有防水土工布。所述人行道2上设有纵向延伸至地下的抽水井6，主体为pvc材质制成，其上端开口安装有铸铁井盖61，抽水井6的下端则插入储水模块一22内。40.所述植草沟3由上往下依次铺设为覆盖层31、种植层32、砂层33、碎石层34和夯实素土层14，覆盖层31的上表面外附铺设有挡沙网，以减轻沙土起扬；所述植草沟3内设置有纵向布置的渗水井8，渗水井8同样与市政管网相连通，所述渗水井8的上端部高于植草沟3的覆盖层31表面，上端设有溢流口81，溢流口81的下方井口内安装有可拆卸的拦污篮82；所述渗水井8采用渗水混凝土制成，渗水井8内设有两个出水口，从上往下依次是连接通往储水模块二的溢流管83以及市政污水管84，上述两个出水口的中间部位设有连通至储水模块一22的溢流管24的进水口，同时在渗水井8流向储水模块二的溢流管83的连接口处加设滤沙网。结合图11所示，所述储水模块二35设置于植草沟3的种植层32下方地下，其结构布置与储水模块一22相同，同样在储水模块二35的外部使用透水混凝土保护层36进行保护，透水混凝土保护层36与储水模块二35的上部空隙布置有透水土工布，两者之间的侧部空隙与底部空隙布置有防水土工布。41.实施例2，42.基于上述实施例1中所述技术方案，结合图11至图17所示，所述植草沟3中还设置有多个塑料挡水墙9，塑料挡水墙9设置于渗水井8的下行侧(即下坡侧)，其底部埋入植草沟3的砂层33，并与植草沟3地下的储水模块二35相连通，所述储水模块二35可以设置有对应塑料挡水墙9个数的数量，分别位于对应的塑料挡水墙9的下方，多个储水模块二35之间通过溢流管相连通；上述塑料挡水墙9的底部与储水模块二35上方的透水混凝土保护层36之间采用粘结剂进行固定，使其位置不易发生偏移。所述塑料挡水墙9上设有入水孔91、抽水孔97以及灌溉喷头92，内部设有集水槽93以及相连通的抽水通道94，抽水通道94的下端与储水模块二35相连通；所述入水孔91设置在塑料挡水墙9的前侧面，外端入口处加设拦沙网98，入水孔91的内端连通至集水槽93；所述灌溉喷头92设置在塑料挡水墙9的上部，其入水端连接有柔性水管95，柔性水管布设在抽水通道94内；所述抽水孔97布设在塑料挡水墙9的背部，通过柔性抽水管96连接至储水模块二35，柔性抽水管96同样布设在抽水通道94内。优选地，所述塑料挡水墙9采用pps材质制成，塑料挡水墙9上入水孔91所配拦沙网98采用尼龙材质制成。43.更进一步地，为了增加塑料挡水墙9的稳定性，其背部设有多个等间距设置的斜撑体99，所述抽水孔97可设置在斜撑体99上，其开口方向垂直于塑料挡水墙9。44.具体应用原理如下，降雨时，雨水流动主要分为两部分，一部分是地上径流，另一部分为地下渗流。通过地上径流和地下渗流将雨水进行收集，首先收集的雨水流入土壤中被植草沟3中植被吸收利用，其次流入储水模块之中进行储存，最后多余的雨水通过市政溢流管排出。在拦沙网的拦截作用下可以对雨水进行初步清洁；从塑料挡水墙9背部的抽水孔97可以抽出储水模块二35中的初步处理过的雨水并对其进行利用。45.在发生降雨时，雨水先通过地下渗流进入该系统中，渗入机动车道1中的雨水在不透水沥青填补胶体15的阻拦作用下流向雨水井5中；渗入人行道2中和植草沟3中的雨水通过透水铺装进入相应的储水模块中，流入雨水井5和渗水井8中的初期雨水通过弃流从市政污水管84排出。随着时间推移，降雨量逐渐增大，雨水流动方式从地下渗流转变为地表径流，坡路上雨水沿其向下流经导水减速带4，受导水减速带4阻挡，从其入水口42流入内部的导水槽43，然后从导水减速带条两端流出，进入雨水井5中；植草沟3内则受到塑料挡水墙9的阻拦作用将雨水导入渗水井8中，通过路面结构过滤后的雨水已初步清洁，初步清洁后的雨水流入各个储水模块中进行储存，最后再通过人行道2上的抽水井6或者是塑料挡水墙9背部的抽水孔97抽出对应储水模块中储存的雨水进行使用。46.该海绵城市坡路雨水收集利用系统效果显著，雨水渗至机动车道1内部后利用路面两部分透水性的不同来对渗流至路面中的雨水进行导流，使其流入预先布置的雨水井5中；且由于不透水沥青填补胶体15的柔性，对于在使用过程中产生的路面沉降也可以产生相适应的变形维护作用。而当路面产生雨水径流时，通过铺设在路面上的导水减速带4对径流雨水进行导流作用，从其两端流入雨水井5中，使尽量少的雨水径流流入平缓地区中，减少内涝危害，延后平缓区域洪峰期。收集的雨水流入系统后通过多个储水模块对其进行存储，并且可以通过塑料挡水墙9上设置的抽水孔97与灌溉喷头92对雨水进行后续利用，减少淡水资源的浪费。将本系统应用于实际的海绵城市建设之中，利用其有序、环保、高效等特点，实现对雨水进行系统化的处理，提高雨水收集效率的同时也得到了净化，方便收集雨水的后续利用，可以满足相应的强度要求，维护方便。47.上述技术方案中尚未详细描述的相关技术特征为现有技术，此处不做赘述。48.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。









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