一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地

《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》是重慶大學於2013年6月18日申請的專利，該專利的公布號為CN103290916A，公布日為2013年9月11日，發明人是古勵、何強、丁昌龍、郭顯強、潘龍輝、艾海男。該發明涉及山地城市降雨徑流控制領域。

《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》包括下凹式綠地（3）和下凹式綠地植物（4），還包括雨水收集邊溝（1）、雨水分流裝置（A）和進水緩衝裝置（2），雨水收集邊溝（1）設定在下凹式綠地（3）外圍的雨水匯流地段，雨水分流系統（A）位於雨水收集邊溝（1）末端，雨水分流系統（A）的一個分支連通進水緩衝裝置（2），雨水分流系統（A）的另一個分支為雨水泄洪邊溝（13），進水緩衝裝置（2）位於下凹式綠地（3）中。該發明的優點是：實現了初期雨水與中後期雨水徑流分流，保護下凹式綠地不受強降雨的破壞。

2017年12月11日，《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地
• 申請人：重慶大學
• 申請日：2013年6月18日
• 申請號：2013102406886
• 公布號：CN103290916A
• 公布日：2013年9月11日
• 發明人：古勵、何強、丁昌龍、郭顯強、潘龍輝、艾海男
• 地址：重慶市沙坪壩區沙正街174號
• 分類號：E03F5/10(2006.01)I
• 代理機構：重慶大學專利中心
• 代理人：唐開平
• 類別：發明專利

專利背景

城市降雨徑流已成為城市河流與湖泊等受納水體的第三大污染源。截至2013年6月，利用人工濕地系統、快速滲濾系統以及土壤含水層處理系統等處理方式，削減地表水污染及城市降雨徑流污染的研究受到廣泛關注。下凹式綠地是一類結構特殊的綠地，其高程低於路面，內設高程低於路面但高於綠地的雨水口，下凹式綠地可匯集周圍道路、屋面等降雨徑流，前期徑流滲入地下，後期徑流蓄積於綠地中，超過下凹式綠地蓄滲容量的徑流經雨水口進入城市市政管網。在初期城市降雨徑流的面源污染控制方面取得了較好的實踐套用效果。

山地城市由於其特有的地形構造，降雨過程中的形成的雨水徑流流速較大，水力沖刷作用明顯。下凹式綠地作為一種高效源頭面源污染蓄留及處理系統，對初期降雨徑流的面源污染控制效果明顯，但其處理水量有限，中後期雨水與初期雨水相比，污染物含量大大降低，且其水量較大，已超出下凹式綠地的處理能力，雨水徑流帶來的持續的強力水力沖刷將不可避免的造成下凹式綠地系統結構的破壞，日積月累，最終將導致下凹式綠地系統功能的破壞甚至完全喪失。

發明內容

專利目的

該發明所要解決的技術問題就是提供一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地，它能將初期雨水與中後期雨水徑流分流，保護下凹式綠地不受強降雨的破壞。

技術方案

《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》包括下凹式綠地和下凹式綠地植物，還包括雨水收集邊溝、雨水分流裝置和進水緩衝裝置，雨水收集邊溝設定在下凹式綠地外圍的雨水匯流地段，雨水分流系統位於雨水收集邊溝末端，雨水分流系統的一個分支連通進水緩衝裝置，雨水分流系統的另一個分支為雨水泄洪邊溝，進水緩衝裝置位於下凹式綠地中。

由於該發明設有雨水分流裝置，實現了初期雨水徑流與中後期大流量雨水徑流的分流，初期雨水進入下凹式綠地，中後期雨水徑流分流至市政管道。經分流處理後，一方面提高了下凹式綠地對污染物含量較高初期雨水徑流的處理效率，充分發揮了其在城市降雨面源污染控制方面的突出作用；另一方面又可有效避免了中後期大流量雨水對下凹式綠地後的持續水力沖刷，大大提高了下凹式綠地的使用期限及環境適應性。

改善效果

《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》具有如下優點：實現了初期雨水與中後期雨水徑流分流，保護下凹式綠地不受強降雨的破壞。

附圖說明

圖1為《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》的剖面結構示意圖；

圖2為該發明的俯視結構示意圖；

圖3為該發明雨水分流裝置結構示意圖。

圖中：A.雨水分流裝置；1.雨水收集邊溝；2.進水緩衝裝置；3.下凹式綠地；4.下凹式綠地植物；6.混凝土邊溝壁；7.導流擋板；8.隔水塊；9.隔水折板；10.擋板彈簧；11.分流混凝土壁；12.下凹式綠地進水口；13.雨水泄洪邊溝；14.擋板轉軸。

權利要求

1.《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》包括下凹式綠地（3）和下凹式綠地植物（4），其特徵是：還包括雨水收集邊溝（1）、雨水分流裝置（A）和進水緩衝裝置（2），雨水收集邊溝（1）設定在下凹式綠地（3）外圍的雨水匯流地段，雨水分流系統（A）位於雨水收集邊溝（1）末端，雨水分流系統（A）的一個分支連通進水緩衝裝置（2），雨水分流系統（A）的另一個分支為雨水泄洪邊溝（13），進水緩衝裝置（2）位於下凹式綠地（3）中。

2.根據權利要求1所述的一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地，其特徵是：所述雨水分流裝置（A）包括分流混凝土壁（11）和導流擋板（7），分流混凝土壁（11）位於雨水收集邊溝（1）末端，且介於雨水收集邊溝（1）兩壁之間，將雨水收集邊溝（1）出口隔分為下凹式綠地進水口（12）和雨水泄洪邊溝（13），導流擋板（7）設定在雨水收集邊溝（1）的混凝土邊溝壁（6）內側，且橫擋在下凹式綠地進水口（12）之前，導流擋板（7）與分流混凝土壁（11）的頂端留有流水口。

3.根據權利要求2所述的一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地，其特徵是：所述分流混凝土壁（11）前端設有擋板轉軸（14）和擋板彈簧（10），擋板轉軸（14）上裝有隔水折板（9），隔水折板（9）在擋板轉軸（14）處形成彎折，隔水折板（9）的一面位於雨水泄洪邊溝（13），另一面位於下凹式綠地進水口（12），擋板彈簧（10）的一端作用在隔水折板（9）的雨水泄洪邊溝一面的活動側，擋板彈簧（10）的另一端固定在分流混凝土壁（11）上，在雨水收集邊溝（1）出口的兩個拐角處分別安裝有隔水塊（8），隔水折板（9）的兩個端中任一個與其相對的隔水塊（8）接觸密封。

實施方式

如圖1和圖2所示，《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》包括下凹式綠地3和下凹式綠地植物4，還包括雨水收集邊溝1、雨水分流裝置A和進水緩衝裝置2，雨水收集邊溝1設定在下凹式綠地3外圍的雨水匯流地段，雨水分流系統A位於雨水收集邊溝1末端，雨水分流系統A的一個分支連通進水緩衝裝置2，雨水分流系統A的另一個分支為雨水泄洪邊溝13，進水緩衝裝置2位於下凹式綠地3中。

如圖3所示，上述雨水分流裝置A包括分流混凝土壁11和導流擋板7，分流混凝土壁11位於雨水收集邊溝1末端，且介於雨水收集邊溝1兩壁之間，將雨水收集邊溝1出口隔分為下凹式綠地進水口12和雨水泄洪邊溝13，導流擋板7設定在雨水收集邊溝1的混凝土邊溝壁6內側，且橫擋在下凹式綠地進水口12之前，導流擋板7與分流混凝土壁11的頂端留有流水口。

如圖3所示，上述分流混凝土壁11前端設有擋板轉軸14和擋板彈簧10，擋板轉軸14上裝有隔水折板9，隔水折板9在擋板轉軸14處形成彎折，隔水折板9的一面位於雨水泄洪邊溝13，另一面位於下凹式綠地進水口12，擋板彈簧10的一端作用在隔水折板9的雨水泄洪邊溝一面的活動側，擋板彈簧10的另一端固定在分流混凝土壁11上，在雨水收集邊溝1出口的兩個拐角處分別安裝有隔水塊8，隔水折板9的兩個端中任一個與其相對的隔水塊8接觸密封。

該發明的工作原理是：降雨後，由於道路和山體的坡度關係，雨水徑流經雨水收集邊溝1收集後，流經雨水分流裝置A，在此，初期雨水徑流流量較小，經導流擋板7導流後，作用於隔水折板9上的水流衝力小於擋板彈簧10的彈力，雨水徑流沿下凹式綠地進水口12經進水緩衝裝置2的緩衝作用後進入下凹式綠地3中，經下凹式綠地3連同下凹式綠地植物4共同作用，從而實現了雨水徑流的吸收降解和下滲。從而有效實現了初期雨水徑流的控制，達到了較好的初期雨水面源污染控制的效果。隨著降雨歷時的增加，雨水收集邊溝1水量逐漸增大，經導流擋板7導流後，作用於隔水折板9上的水流衝力逐漸超過擋板彈簧10的彈力，在水流衝力的作用下，隔水折板9發生順時針旋轉，下凹式綠地進水口12逐漸關閉，雨水泄洪邊溝13逐漸開啟，從而實現了雨水徑流的分流，大流量雨水經雨水泄洪邊溝13進入市政管道之中，有效避免了大流量雨水徑流對下凹式綠地帶來的破壞性沖刷。隨著降雨降雨強度的減弱甚至停止，雨水徑流逐漸減小，作用於隔水折板9上的水流衝力逐漸減小，隔水折板9在擋板彈簧10的作用下發生逆時針旋轉，雨水泄洪邊溝13逐漸關閉。後期雨水徑流經下凹式綠地進水口12進入下凹式綠地3。隔水塊8保證了在整個降雨歷時過程中隔水折板9閉合時的密封性。導流擋板7、隔水折板9、擋板彈簧10與擋板轉軸14需要做防腐處理。

榮譽表彰

2017年12月11日，《一種適用於山地城市沖刷徑流處理的下凹式綠地》獲得第十九屆中國專利優秀獎。