一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法与流程

本发明属于海绵城市水资源利用领域，尤其涉及一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法。

背景技术：

随着城镇化建设的推进，地面硬化的增多改变了原有的水文特性，造成雨水径流增加，路面频繁积水，部分城市经常大面积积水，同时雨洪峰值变大，土壤含水量减少，地下水位下降现象加剧等。另外，我国城市缺水问题日益严重，北方地区资源型缺水，南方地区水质型缺水。在这种环境下，政府提出来建设“海绵城市”的目标，在政策、财政等各方面予以支持。

海绵城市，顾名思义，城市就如海绵那样，在降雨时段，能快速的吸收、蓄积、渗透、净化雨水，减少雨水形成径流，补充地下水；同时在不下雨时，通过一系列处理措施和配套管网设施，将蓄积的水加以利用，从而让雨水资源更好的融入到城市的给排水系统中。打造合理的海绵城市水系统，既可以有效的保护城市原有的生态系统，也可以慢慢恢复原有的被破坏生态系统，同时对于整个城镇化的建设开发的影响降到更低。

传统的海绵城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，雨水主要通过排水设施排走，无法渗透到地下，往往造成逢雨必涝，旱涝急转，不符合海绵城市建设的要求。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法，施工简单，难度低，施工有序，施工质量易于控制，涉及的施工设备少，施工成本低，渗透效果好，缓解城市排水压力，增加地下水资源量，减少城市雨洪量，改善城市环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)建立基坑：根据设计施工图，开挖基坑至设计深度，做好基坑坑壁防护，对坑底进行清理、整平并对基层进行镇压，在基层上铺设防水土工膜，并在防水土工膜上回填5～8cm厚的原土保护层，夯实平整，保证基坑平整度和垂直度，可提高防渗效果，坑壁防护可防止基坑出现塌陷、滑坡现象的发生，从而保证施工质量；

(b)蓄水池埋设：在原土保护层上砌筑蓄水池和埋设排水管，蓄水池砌筑完毕后用防水土工膜将其包裹在内，每排排水管间距为4～5m，各排排水管出水端统一对接到多通管上，将多通管出水端接入蓄水池，用原土回填将蓄水池埋没，回填高度为550～600mm，每填150～200mm进行人工夯实，将蓄水池用防水土工膜包裹起来，可防止蓄水池内存储的雨水往外渗出，还能防止周围原土侵入蓄水池，减小蓄水池受到的挤压作用，起到保护作用，分层夯实可提高填土的密实度，从而提高覆土强度，防止基坑坍塌；

(c)地面储水就位：将储水罐和抽水泵分别固定在基坑周边3m范围内的地面上，抽水泵的出水端用PB管连接储水罐，并对PB管进行保护支撑固定，抽水泵的进水端用PVC管连接蓄水池的出水端，通过抽水泵将蓄水池内收集的雨水抽入到储水罐中存储起来，储存的雨水可代替部分城市自来水和地下水，应用于绿化灌溉、道路清洗、补充水体景观、冲洗厕所等，也可以作为公园景观水体的补充水源，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义；

(d)渗水井埋设：根据排水管的位置铺设渗水井，用原土回填相邻渗水井之间的空隙，夯实平整，然后铺设集水管，将集水管一端连通渗水井的井盖，渗水井也可用来收集雨水，超过渗水井收集上限时，多余的雨水通过排水管向下输送，最终收集到的多余雨水全部进入蓄水池中统一储存；

(e)铺砖：预先用透水土工布包裹渗透管，然后将包裹后的渗透管与集水管的管口对接，固牢，使渗透管管口与地面齐平，根据渗透管布局，用灰线标出渗水沟区域，渗水沟宽度大于渗透管直径50～80mm，然后在相邻渗水沟区域之间铺设反滤层，反滤层由下至上依次为100～150mm厚的碎石层、100～150cm厚的砾石层和200～250mm厚的沙土层，划分铺砖区域和绿地区域，绿地区域分布在铺砖区域的两侧，铺砖区域采用透水砖和透水混凝土铺筑，铺设完毕后，夯实平整并浇水养护，透水砖和透水混凝土具有良好的透气性、透水性，可使雨水迅速下渗，从而缓解城市排水和抗洪的压力，雨水进入反滤层后，雨水在反滤层中发生迁移，雨水只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，碎石层、砾石层和沙土层都有吸附能力，将雨水中的有机颗粒吸附，由孔隙中生长的厌氧微生物降解，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，可增加浅层土壤的含水量、调节气候、遏制城市热岛效应，同时也可减少径流的洪峰流量及洪涝灾害威胁，超渗部分进入绿地区域，最大限度的减少地表径流；

(f)绿化：凿去绿地区域表面的沙土，形成两边向渗水沟区域放坡，控制坡度2％～3％，然后在绿地区域内铺设草皮、种植灌木，接着在渗水沟区域内铺设80～100mm厚的公分石层，压实平整，将渗透管超出公分石层的部分裁断，使之与公分石层顶面持平，然后用树池盖板将渗透管管口盖住，放坡地形使得超出透水砖渗透能力的雨水向渗水沟排去，加快排水效率，雨水顺着树池盖板的孔隙进入渗透管中，再由渗透管将雨水向下输送，雨水在绿地区域流动过程中，绿地内的植物对雨水起到拦截作用，增加雨水在绿地区域中的滞留时间，植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到净化作用，雨水就地入渗，直接渗入反滤层，由反滤层吸附过滤，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，不仅增加了土壤的水资源储量，也减少了绿地的浇灌用水量，另一方面充分利用土壤对雨水的截污、过滤作用，提高下渗雨水的质量，改善地下水环境。

进一步，步骤(f)中将凿去的沙土堆积成土堆，横向每隔2～3m设置一个，利用微地形的起伏延长雨水在绿地区域内流动的时间和距离，使雨水最大程度的回渗，防止降雨较大时造成水土流失。

进一步，步骤(f)中在绿地区域中每隔3～5m挖掘一条宽度为30～50mm的排水沟，排水沟方向和放坡方向一致，排水沟起到导流作用，使得雨水快速向渗水沟方向排去，减轻绿地区域的入渗压力，直接将雨水排入渗水沟，由渗透管向下输送多余的雨水。

进一步，步骤(a)中在铺设防水土工膜时，以基坑中心为铺设起点，向两边铺设，拉平后压齐，每隔2～3m用水泥钉进行固定，防止防水土工膜褶皱突起，避免铺设时浪费，节省材料成本。

进一步，步骤(d)中在铺设渗水井前，先固定井池，根据固定凸起对准安装槽的方式将滤水井板装入井池内，然后向安装槽内注入水泥浆，同时清理溢出安装槽的浆液，再将井盖搁置在井池上，渗水井作结构稳定，强度可靠，施工方便，安装效率高。

进一步，步骤(d)中渗水井包括井池、滤水井板和井盖，井盖设于井池上，滤水井板设于井池内，滤水井板上均匀分布有透水孔，滤水井板上对称分布有固定凸起，井池内对称分布有安装槽，安装槽与固定凸起相匹配，井池的侧面设有排水口，井盖上设有进水口，施工时只需根据固定凸起对准安装槽的方式将滤水井板装入井池内，然后向安装槽内注入水泥浆，使得滤水井板粘结固定在井池的内壁上，操作简单，快速有效，施工效率高；滤水井板起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过透水孔向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水井板表面，无法下落，分离了杂质；渗水井作为收集雨水的容器，将雨水储存在地下，不占据地面空间。

进一步，步骤(e)中浇水养护的方法是用稻草堆覆盖整片铺砖区域，并浇水养护，养护时间为1～2天，养护期间保证稻草堆湿润，并禁止闲人踩踏其上，浇水养护可保证透水砖和透水混凝土的强度，防止产生裂缝，保持透水砖的透水性。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明施工简单，难度低，施工有序，施工质量易于控制，涉及的施工设备少，施工成本低，渗透效果好，采用透水砖和透水混凝土铺筑，使雨水迅速下渗，超渗部分进入绿地区域，绿地内的植物对雨水起到拦截作用，增加雨水在绿地区域中的滞留时间，植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到净化作用，雨水就地入渗，直接渗入反滤层，雨水进入反滤层后，雨水在反滤层中发生迁移，雨水只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，碎石层、砾石层和沙土层都有吸附能力，将雨水中的有机颗粒吸附，由孔隙中生长的厌氧微生物降解，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，可增加浅层土壤的含水量、调节气候、遏制城市热岛效应，同时也可减少径流的污染及洪涝灾害威胁，到达渗水沟的雨水则顺着树池盖板的孔隙进入渗透管中，再由渗透管将雨水向下输送，经集水管送入渗水井中，渗水井作为收集雨水的容器，将雨水储存在地下，不占据地面空间，滤水井板起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过透水孔向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水井板表面，无法下落，分离了杂质。当雨水量超过渗水井收集上限时，多余的雨水通过排水管向下输送，最终收集到的多余雨水全部进入蓄水池中统一储存，通过抽水泵将蓄水池内收集的雨水抽入到储水罐中存储起来，储存的雨水可代替部分城市自来水和地下水，应用于绿化灌溉、道路清洗、补充水体景观、冲洗厕所等，也可以作为公园景观水体的补充水源，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，将时空不连续、不稳定的雨水资源转化为具有持续供水能力的稳定系统，成为可供城市绿地综合利用的水资源，缓解了水资源匮乏的问题，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种海绵城市绿地蓄水系统的结构示意图；

图2为本发明中渗水井的结构示意图；

图3为本发明中滤水井板的结构示意图；

图4为本发明一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法的流程示意图。

图中：1-基坑；2-蓄水池；3-排水管；4-多通管；5-储水罐；6-抽水泵；7-渗水井；8-井池；9-滤水井板；10-井盖；11-透水孔；12-固定凸起；13-安装槽；14-排水口；15-进水口；16-集水管；17-渗透管；18-渗水沟区域；19-碎石层；20-砾石层；21-沙土层；22-铺砖区域；23-绿地区域；24-树池盖板。

具体实施方式

如图1至图4所示，为本发明一种海绵城市绿地蓄水系统的施工方法，包括如下步骤：

(a)建立基坑：根据设计施工图，开挖基坑1至设计深度，做好基坑1坑壁防护，防止基坑1出现塌陷、滑坡现象的发生，从而保证施工质量。对坑底进行清理、整平并对基层进行镇压，在基层上铺设防水土工膜，并在防水土工膜上回填5～8cm厚的原土保护层，夯实平整，原土保护层可防止防水土工膜后期施工中受到破坏，起到保护作用。保证基坑1平整度和垂直度，可提高防渗效果。在铺设防水土工膜时，以基坑1中心为铺设起点，向两边铺设，拉平后压齐，每隔2～3m用水泥钉进行固定，防止防水土工膜褶皱突起，避免铺设时浪费，节省材料成本。

(b)蓄水池埋设：在原土保护层上砌筑蓄水池2和埋设排水管3，蓄水池2砌筑完毕后用防水土工膜将其包裹在内，将蓄水池2用防水土工膜包裹起来，可防止蓄水池2内存储的雨水往外渗出，还能防止周围原土侵入蓄水池2，减小蓄水池2受到的挤压作用，起到保护作用。每排排水管3间距为4～5m，各排排水管3出水端统一对接到多通管4上，将多通管4出水端接入蓄水池2，用原土回填将蓄水池2埋没，回填高度为550～600mm，每填150～200mm进行人工夯实，分层夯实可提高填土的密实度，从而提高覆土强度，防止基坑1坍塌。

(c)地面储水就位：将储水罐5和抽水泵6分别固定在基坑1周边3m范围内的地面上，抽水泵6的出水端用PB管连接储水罐5，并对PB管进行保护支撑固定，防止抽水泵6在排水过程中PB管发生晃动而缠绕，影响排水效率。抽水泵6的进水端用PVC管连接蓄水池2的出水端，通过抽水泵6将蓄水池2内收集的雨水抽入到储水罐5中存储起来，储存的雨水可代替部分城市自来水和地下水，应用于绿化灌溉、道路清洗、补充水体景观、冲洗厕所等，也可以作为公园景观水体的补充水源，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

(d)渗水井埋设：渗水井7包括井池8、滤水井板9和井盖10，井盖10设于井池8上，滤水井板9设于井池8内，滤水井板9上均匀分布有透水孔11，滤水井板9上对称分布有固定凸起12，井池8内对称分布有安装槽13，安装槽13与固定凸起12相匹配，井池8的侧面设有排水口14，井盖10上设有进水口15，施工时只需根据固定凸起12对准安装槽13的方式将滤水井板9装入井池8内，然后向安装槽13内注入水泥浆，使得滤水井板9粘结固定在井池8的内壁上，操作简单，快速有效，施工效率高。滤水井板9起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过透水孔11向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水井板9表面，无法下落，分离了杂质。渗水井7作为收集雨水的容器，将雨水储存在地下，不占据地面空间。

在铺设渗水井7前，先固定井池8，根据固定凸起12对准安装槽13的方式将滤水井板9装入井池8内，然后向安装槽13内注入水泥浆，同时清理溢出安装槽13的浆液，再将井盖10搁置在井池8上，渗水井7作结构稳定，强度可靠，施工方便，安装效率高。根据排水管3的位置铺设渗水井7，将排水管3接入井池8的排水口14，用原土回填相邻渗水井7之间的空隙，夯实平整，然后铺设集水管16，将集水管16接入井盖10的进水口15，渗水井7也可用来收集雨水，超过渗水井7收集上限时，多余的雨水通过排水管3向下输送，最终收集到的多余雨水全部进入蓄水池2中统一储存。

(e)铺砖：预先用透水土工布包裹渗透管17，然后将包裹后的渗透管17与集水管16的管口对接，固牢，使渗透管17管口与地面齐平，根据渗透管17布局，用灰线标出渗水沟区域18，渗水沟宽度大于渗透管17直径50～80mm，然后在相邻渗水沟区域18之间铺设反滤层，反滤层由下至上依次为100～150mm厚的碎石层19、100～150cm厚的砾石层20和200～250mm厚的沙土层21，划分铺砖区域22和绿地区域23，绿地区域23分布在铺砖区域22的两侧，铺砖区域22采用透水砖和透水混凝土铺筑，铺设完毕后，夯实平整并浇水养护，浇水养护的方法是用稻草堆覆盖整片铺砖区域22，并浇水养护，养护时间为1～2天，养护期间保证稻草堆湿润，并禁止闲人踩踏其上，浇水养护可保证透水砖和透水混凝土的强度，防止产生裂缝，保持透水砖的透水性。透水砖和透水混凝土具有良好的透气性、透水性，可使雨水迅速下渗，从而缓解城市排水和抗洪的压力，雨水进入反滤层后，雨水在反滤层中发生迁移，雨水只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，碎石层19、砾石层20和沙土层21都有吸附能力，将雨水中的有机颗粒吸附，由孔隙中生长的厌氧微生物降解，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，可增加浅层土壤的含水量、调节气候、遏制城市热岛效应，同时也可减少径流的洪峰流量及洪涝灾害威胁，超渗部分进入绿地区域23，最大限度的减少地表径流。

(f)绿化：凿去绿地区域23表面的沙土，形成两边向渗水沟区域18放坡，控制坡度2％～3％，将凿去的沙土堆积成土堆，横向每隔2～3m设置一个，利用微地形的起伏延长雨水在绿地区域23内流动的时间和距离，使雨水最大程度的回渗，防止降雨较大时造成水土流失。然后在绿地区域23内铺设草皮、种植灌木，接着在渗水沟区域18内铺设80～100mm厚的公分石层，压实平整，将渗透管17超出公分石层的部分裁断，使之与公分石层顶面持平，然后用树池盖板24将渗透管17管口盖住，放坡地形使得超出透水砖渗透能力的雨水向渗水沟排去，加快排水效率，雨水顺着树池盖板24的孔隙流入，树池盖板24的镂空设计对雨水进行一次过滤分离，再由包裹渗透管17的透水土工布进行第二次过滤，经过两侧过滤后的雨水进入渗透管17内，由渗透管17将雨水向下输送。

雨水在绿地区域23流动过程中，绿地内的植物对雨水起到拦截作用，增加雨水在绿地区域23中的滞留时间，植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到净化作用，雨水就地入渗，直接渗入反滤层，由反滤层吸附过滤，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，不仅增加了土壤的水资源储量，也减少了绿地的浇灌用水量，另一方面充分利用土壤对雨水的截污、过滤作用，提高下渗雨水的质量，改善地下水环境。在绿地区域23中每隔3～5m挖掘一条宽度为30～50mm的排水沟，排水沟方向和放坡方向一致，排水沟起到导流作用，使得雨水快速向渗水沟方向排去，减轻绿地区域23的入渗压力，直接将雨水排入渗水沟，由渗透管17向下输送多余的雨水。

本发明施工简单，难度低，施工有序，施工质量易于控制，涉及的施工设备少，施工成本低，渗透效果好，采用透水砖和透水混凝土铺筑，使雨水迅速下渗，超渗部分进入绿地区域23，绿地内的植物对雨水起到拦截作用，增加雨水在绿地区域23中的滞留时间，植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到净化作用，雨水就地入渗，直接渗入反滤层，雨水进入反滤层后，雨水在反滤层中发生迁移，雨水只能通过孔隙向下渗透，流速慢，停留时间长，碎石层19、砾石层20和沙土层21都有吸附能力，将雨水中的有机颗粒吸附，由孔隙中生长的厌氧微生物降解，净化后的雨水贮存在浅层土壤中，可增加浅层土壤的含水量、调节气候、遏制城市热岛效应，同时也可减少径流的污染及洪涝灾害威胁，到达渗水沟的雨水则顺着树池盖板24的孔隙进入渗透管17中，再由渗透管17将雨水向下输送，经集水管16送入渗水井7中，渗水井7作为收集雨水的容器，将雨水储存在地下，不占据地面空间，滤水井板9起到阻滞雨水的作用，雨水只能通过透水孔11向下继续渗透，雨水中残留的固定颗粒被阻截在滤水井板9表面，无法下落，分离了杂质。当雨水量超过渗水井7收集上限时，多余的雨水通过排水管3向下输送，最终收集到的多余雨水全部进入蓄水池2中统一储存，通过抽水泵6将蓄水池2内收集的雨水抽入到储水罐5中存储起来，储存的雨水可代替部分城市自来水和地下水，应用于绿化灌溉、道路清洗、补充水体景观、冲洗厕所等，也可以作为公园景观水体的补充水源，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，将时空不连续、不稳定的雨水资源转化为具有持续供水能力的稳定系统，成为可供城市绿地综合利用的水资源，缓解了水资源匮乏的问题，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。