一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園

1、說 明 書 摘 要本實用新型提供一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，包括由上而下依次設置的覆蓋層、種植土壤層、砂層、礫石層，以及穿孔管、溢流井和防水土工布或防滲膜，所述穿孔管埋設于所述礫石層中、且一端向上彎曲進入所述砂層并與所述溢流井的中部連通，所述溢流井的底部伸入所述礫石層、并與市政雨水管道連通、頂端高出所述覆蓋層，所述防水土工布或防滲膜將所述覆蓋層、種植土壤層、砂層、礫石層與外界土壤隔離開來。本實用新型通過改良高粘性土壤的滲透性與通透性，采用出水管上彎等措施，具有強化脫氮、防止雨水短流、方便與下游埋深較淺雨水排放設施的豎向連接的等功能，適合高粘性土壤高地下水位地區(qū)的應用。注：1

2、、將圖按我的樣子轉變?yōu)楹诎讏D；2、所有技術參數你再考慮一下；3、到時一起提供一份專利申請書。0摘 要 附 圖權 利 要 求 書1一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，包括由上而下依次設置的覆蓋層（1）、種植土壤層（2）、砂層（3）、礫石層（4），以及穿孔管（5）、溢流井（7）和防水土工布或防滲膜（6），所述穿孔管（5）埋設于所述礫石層（4）中、且一端向上彎曲進入所述砂層（3）并與所述溢流井（7）的中部連通，所述溢流井（7）的底部伸入所述礫石層（4）、并與市政雨水管道（8）連通、頂端高出所述覆蓋層（1），所述防水土工布或防滲膜（6）將所述覆蓋層（1）、種植土壤層（2）、砂層

3、（3）、礫石層（4）與外界土壤隔離開來。2根據權利要求1所述的適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，所述覆蓋層（1）由細石鋪設而成，厚度為510cm，所述細石的粒徑為0.51cm。3根據權利要求1所述的適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，所述種植土壤層（2）包括改良的高粘性土壤以及種植于所述改良的高粘性土壤中植被，所述種植土壤層（2）的厚度為3060cm，所述改良的高粘性土壤為在原生態(tài)高粘性土壤中摻加通溝砂和有機質廢棄物。4根據權利要求3所述的適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，所述有機質廢棄物包括木屑、秸稈、谷殼、樹葉、豆渣、廚余垃圾

4、。5根據權利要求1所述的適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，所述穿孔管（5）上設有若干通流孔，所述通流孔的孔徑為12cm，所述穿孔管（5）的管徑為1020cm。6根據權利要求1所述的適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，其特征在于，所述溢流井（7）的頂端高出所述覆蓋層515cm、管徑為5080cm。說 明 書一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園技術領域本實用新型涉及市政工程技術領域，具體涉及一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園。背景技術隨著我國城市化率的不斷提高，以及大中城市人口的持續(xù)聚集，城市面積越來越大，人口密度也越來越大，因此，城市中的河道面

5、積大幅減小，而且原有的大量綠地與農業(yè)用地被鋼筋混凝土房屋、柏油馬路等城市建筑所取代，從而嚴重影響了水體滲透。同時，我國的排水標準比較低，排水系統夠不完善，從而容易造成雨天時的地表徑流污染、地面嚴重積水等現象。相對于投資大、成本高的傳統市政排水設施改造與建設，運用雨水花園來處理降雨徑流和徑流污染，是更加經濟的方案，而且還能美化城市、凈化空氣。雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，具體來說就是一套雨水凈化系統，通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水。利用雨水花園，可以重新恢復地上地下的水循環(huán)系統，改善城市環(huán)境、改善城市水資源調配。目前，國內大部分雨水花園適合在北

6、方砂性土壤條件下使用，并未考慮在高粘性土壤區(qū)域實施時原始土壤可能存在滲透速率不足的問題，或者即使考慮也未給出足夠詳細的填料組成比例，或者填料組成未充分考量應用的經濟性問題（譬如大量使用石英砂）；另一方面，特別考慮脫氮功能的雨水花園非常少見，即使考慮到脫氮，也存在雨水短流的風險。因此，針對以上不足，需要提供一種能適合高粘性土壤、高地下水位地區(qū)應用，而且具有脫氮功能的雨水花園。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，通過改良高粘性土壤的滲透性與通透性，采用出水管上彎等措施，具有強化脫氮、防止雨水短流、方便與下游埋深較淺雨水排放設施的豎向連接等的功能，適合高

7、粘性土壤高地下水位地區(qū)的應用。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，包括由上而下依次設置的覆蓋層、種植土壤層、砂層、礫石層，以及穿孔管、溢流井和防水土工布，所述穿孔管埋設于所述礫石層中、且一端向上彎曲進入所述砂層并與所述溢流井的中部連通，所述溢流井的底部伸入所述礫石層、并與市政雨水管道連通、頂端高出所述覆蓋層，所述防水土工布或防滲膜將所述覆蓋層、種植土壤層、砂層、礫石層與外界土壤隔離開來。根據以上方案，所述覆蓋層由細石鋪設而成，厚度為510cm，所述細石的粒徑為0.51cm。根據以上方案，所述種植土壤層包括改良的高粘性土壤以及種植于所述

8、改良的高粘性土壤中植被，所述種植土壤層的厚度為3060cm，所述改良的高粘性土壤為在原生態(tài)高粘性土壤中摻加通溝砂和有機質廢棄物。根據以上方案，所述有機質廢棄物包括木屑、秸稈、谷殼、樹葉、豆渣、廚余垃圾等。根據以上方案，所述穿孔管上設有若干通流孔，所述通流孔的孔徑為12cm，所述穿孔管的管徑為1020cm。根據以上方案，所述溢流井的頂端高出所述覆蓋層515cm、管徑為5080cm。根據以上方案，所述砂層的厚度為1015cm，所述礫石層的厚度為3050cm。本實用新型的有益效果是：1）本實用新型通過使用通溝砂和木屑、秸稈、谷殼等有機質廢棄物摻加到高粘性土壤中，不僅改良了原生態(tài)高粘性土壤的滲透性和通

9、透性，也為反硝化反應提供了豐富優(yōu)質可利用的碳源，能促進反硝化反應（脫氮）快速穩(wěn)定地發(fā)生；2）本實用新型的穿孔管（即出水管）進行上彎出水，為反硝化反應提供較好的缺氧環(huán)境，這不僅避免了直接抬高出水管造成的雨水短流風險，而且也更方便雨水花園出水通過重力排放至下游的埋深較淺（高地下水位區(qū)域設計時經常如此考慮）的市政雨水管網；3）本實用新型實現了通溝砂、秸稈、谷殼等廢棄物的變廢為寶，提升了雨水花園實施的經濟效益。附圖說明圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中：1、覆蓋層；2、種植土壤層；3、砂層；4、礫石層；5、穿孔管；6、防水土工布或防滲膜；7、溢流井；8、市政雨水管道。具體實施方式下面結合附圖與實施例對

10、本實用新型的技術方案進行說明。本實用新型提供一種適合高粘性土壤高地下水位的強化脫氮雨水花園，包括由上而下依次設置的覆蓋層1、種植土壤層2、砂層3、礫石層4，以及穿孔管5、溢流井7和防水土工布或防滲膜6，所述穿孔管5埋設于所述礫石層4中、且一端向上彎曲進入所述砂層3并與所述溢流井7的中部連通，所述溢流井7的底部伸入所述礫石層4、并與市政雨水管道8連通、頂端高出所述覆蓋層1，所述防水土工布或防滲膜6將所述覆蓋層1、種植土壤層2、砂層3、礫石層4與外界土壤隔離開來。進一步地，所述覆蓋層1由細石鋪設而成；所述種植土壤層2包括改良的高粘性土壤以及種植于所述改良的高粘性土壤中植被，所述改良的高粘性土壤為在

11、原生態(tài)高粘性土壤中摻加通溝砂和有機質廢棄物木屑、秸稈、谷殼；所述穿孔管5上設有若干通流孔。優(yōu)選地，所述覆蓋層1的厚度為510cm，所述細石的粒徑為0.51cm；所述種植土壤層2的厚度為3060cm；所述穿孔管5的管徑為1020cm，所述通流孔的孔徑為12cm；所述溢流井7的頂端高出所述覆蓋層1 515cm、管徑為5080cm；所述砂層3的厚度為1015cm；所述礫石層4的厚度為3050cm。所述有機質廢棄物還可以是樹葉、豆渣、廚余垃圾等其他有機廢物。所述溢流井7的頂端高出所述覆蓋層，可以確保初期雨水能完整通過本實用新型的各層物料，起到去除污染物的作用。而當雨量過大，大于滲流速度時，會導致本實用

12、新型的表層雨水越積越多，一旦超過所述溢流井7的頂端時，便能直接從所述溢流井7導入所述市政管道8，從而不至于使雨水積累太多，甚至影響地面徑流，形成地面積水。這樣的設計既使污染物較多的初期雨水得到了有效處理，又不至于在雨量過大時使地面形成積水，一舉兩得。雨水花園通常為凹陷式設計，比周圍地面低2030cm，需要匯集比其自身面積大1020倍的區(qū)域雨水，為滿足其雨水處理能力，減少溢流量，種植層需要滿足一定的滲濾速度。這在國內高粘性土壤區(qū)域（譬如長三角區(qū)域）直接使用土壤作為填料不能滿足要求，需要進行土壤改良，本實用新型給出了一種技術經濟性較好的改造方案。我國是全球三大氮沉降集中區(qū)，雨水徑流中的氮濃度較高，

13、譬如道路徑流總氮濃度有時高達2030mg/L，而傳統雨水花園對總氮（TN）的去除效果較差，有時甚至因為填料中氮元素的釋放反而出現氮濃度提升的情況。在目前城鎮(zhèn)污水處理廠普遍要求改造提標至一級標準（對應的TN排放標準為1520mg/L）的大形勢下，提高雨水花園的脫氮能力很有意義。本實用新型給出了一種新型強化脫氮模式?？紤]到植物種植、過濾和滲透排水等功能要求，雨水花園的深度一般超過80cm。但在高水位地區(qū)（雨季時地下水埋深可能少于50cm），傳統雨水地下收集傳輸設施（譬如雨水口和小區(qū)內雨水管道）均在滿足覆土深度的條件下盡量減少埋深以減少造價和降低地下水入滲的風險。對于已建區(qū)域的海綿城市改造工程，為減少施工難度和成本，雨水花園設施出水應盡可能就近依重力排入已有雨水收集設施；在高