缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施

摘要

本发明公开了一种缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施，包括设于道路周边的低势绿地，低势绿地边缘低于道路路面，并向中部逐渐降低高程以形成积蓄雨水的中部低点区域，中部低点区域设有与市政排水管网接通的雨水井。本低势绿地限流设施中，道路路面的雨水积蓄到周边的低势绿地，并通过中部低点区域的雨水井排入市政排水管网。本发明通过上述设计，在减小低势绿地水浸时长，疏干绿地土壤和减少路侧雨水口的同时，充分调动现有市政排水管网排水能力，减少淤塞，从容应对长历时、大雨量的暴雨，有效应对新版城市排水防涝大纲要求的50年一遇暴雨标准，从而在根本上改进了低势绿地的规划设计，达到缓解城市小流域内涝灾害的有益效果。

说明书

技术领域

本发明用于城市排水工程领域，特别是涉及一种缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施。

背景技术

低势绿地（又称为“下凹绿地”，本申请中统称为“低势绿地”）指相对低于周边地面或路面（车道、人行道、广场铺装面等，以下统称路面）标高、可积蓄、下渗自身和周边雨水径流的绿地。现有低势绿地方案的着眼点在于通过低势绿地，尽可能地蓄滞雨洪，降低径流系数，创造下渗条件补充地下水资源，甚至以100%截流为目标，希望把径流系数降低至零。

上述思路存在如下3点局限性：①低势绿地对降低径流系数的效果是随着暴雨量级、雨型历时而变化的，现有研究的雨型多基于短历时暴雨强度公式，难以全面反映完整的雨型，其得到的削峰、径流系数削减的结论往往带有特定的边界条件限制，得到的径流系数亦往往偏小，对径流系数的动态变化反映不足，因而对片区雨水规划设计可能带来不利影响。②为了尽量可能地下渗补充地下水资源，势必延长雨水在绿地的滞留时间，一方面延长了绿地的水浸时间，影响绿地使用；另一方面长时间滞留亦占用了低势绿地的调蓄库容，明显降低了应对主雨量峰值靠后的雨型的削峰能力。③下渗量增加即意味着减少了入市政管网的雨水流量，低重现期条件下雨水管网排水能力得不到充分利用，排水冲刷能力弱化，易增加管道淤积状况，恶化了突遇高重现期暴雨的应对能力，需要增加清疏维护工作量。

此外，目前绝大部分的市政雨水口是沿道路侧布置的，原侧入式雨水口由于在雨水口处形成小范围陡斜坡，存在安全隐患，已较少采用，目前采用的是平入式雨水口。道路侧雨水口一方面影响路面的平整度，容易产生噪音；另外，在路面清扫及临近商铺和居住区情况下，易受堵塞。

再者，目前的雨水井多采用砖砌或者钢筋砼结构，井壁不透水，特别是对低势绿地中的雨水井口而言，如井壁不能透水，则不能疏干周边土体中的残留雨水，使得土壤在雨后长时间处于饱和状态，影响植物生长和场地利用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种减小低势绿地水浸时长，疏干绿地土壤和减少路侧雨水口的同时，充分调动现有市政排水管网排水能力，减少淤塞，缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施，包括设于道路周边的低势绿地，低势绿地边缘低于道路路面，并向中部逐渐降低高程以形成积蓄雨水的中部低点区域，中部低点区域设有与市政排水管网接通的雨水井。

进一步作为本发明技术方案的改进，雨水井采用平入式雨水井，雨水井形成高于周边低势绿地泥面的井缘，并在井缘内设置格栅状的盖板。

进一步作为本发明技术方案的改进，雨水井的井壁采用无砂砼结构，且在外侧设置反滤层。

进一步作为本发明技术方案的改进，反滤层包括由外向内分层设置的粗砾层和细砾层，以及包裹在粗砾层和细砾层外侧的土工布。

进一步作为本发明技术方案的改进，雨水井的井壁底端设有与市政排水管网接通的出水管，雨水井内在出水管的入口位置设有限流闸。

进一步作为本发明技术方案的改进，限流闸包括底板和若干叠梁，底板上端设有溢流进水缺口，并在溢流进水缺口的两侧形成插槽柱，插槽柱的内侧设有引导叠梁滑入溢流进水缺口的插槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，叠梁为截面呈矩形的直梁，底板在溢流进水缺口的底面形成可与叠梁贴合的平面，插槽为沿插槽柱内凹的V形槽，叠梁的两端端头均形成可与V形槽配合定位的第一定位角棱。

进一步作为本发明技术方案的改进，雨水井的井底设有卡槽，底板的底端形成嵌入卡槽且支撑底板绕卡槽转动以打开或盖住出水管的第二定位角棱，底板的底端还设有若干穿透底板的泄水缝。

进一步作为本发明技术方案的改进，低势绿地周边的道路路面坡向低势绿地，低势绿地边缘与道路路面的高差采用缓斜坡面过渡。 

进一步作为本发明技术方案的改进，雨水井的井底下方设有基底，基底包括素砼基础和位于素砼基础下侧的碎石砂垫层。

本发明的有益效果：本缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施中，道路路面的雨水积蓄到周边的低势绿地，并通过中部低点区域的雨水井排入市政排水管网。本发明通过上述设计，可达到在减小低势绿地水浸时长，疏干绿地土壤和减少路侧雨水口的同时，充分调动现有市政排水管网排水能力，减少淤塞，从容应对长历时、大雨量的暴雨，有效应对新版城市排水防涝大纲要求提升达到的50年一遇暴雨标准，从而在根本上改进了低势绿地的规划设计，达到缓解城市小流域内涝灾害的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明平面结构示意图；

图2是本发明第一实施例纵向剖面示意图；

图3是本发明第一实施例横向剖面示意图；

图4是本发明第二实施例纵向剖面示意图；

图5是本发明第二实施例横向剖面示意图；

图6是本发明限流闸结构示意图；

图7是图6中A-A处剖视图；

图8是图6中B-B处剖视图；

图9是本发明叠梁结构示意图。

具体实施方式

参照图1～图9，本发明提供了一种缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施，包括设于道路1周边的低势绿地2，低势绿地2边缘低于道路1路面，低势绿地2与道路1路面分界处高差控制在30mm，并向中部逐渐降低高程以形成积蓄雨水的中部低点区域，中部低点区域设有与市政排水管网接通的雨水井3，雨水井3的井底下方设有基底，基底包括素砼基础31和位于素砼基础31下侧的碎石砂垫层32。

其中，周边道路1路面坡向低势绿地2，雨水通过道路1路面呈面状散流排入低势绿地2，如有路侧石突出分界带，则采用间隔分缝的办法，在侧石间预留排口缝入低势绿地2，缝宽30～50mm，间距600～1200mm；中间有人行道阻隔时，则在人行道下埋设小直径雨水管连接道路1与低势绿地2。低势绿地2边缘低于道路1路面30mm，向中部逐渐以0.5～10%的坡率降低高程，以逐渐扩大低势绿地2的有效调蓄深度和容积。

本缓解城市小流域内涝灾害的低势绿地限流设施中，道路1路面的雨水积蓄到周边的低势绿地2，并通过中部低点区域的雨水井3排入市政排水管网。本发明通过上述设计，可达到在减小低势绿地2水浸时长（不仅排除地表水，尚可及时调节土壤含水量，避免长时间处于饱和状态），疏干绿地土壤和减少路侧雨水口的同时，充分调动现有市政排水管网排水能力，减少淤塞，从容应对长历时、大雨量的暴雨，有效应对新版城市排水防涝大纲要求提升达到的50年一遇暴雨标准，从而在根本上改进了低势绿地的规划设计，达到缓解城市小流域内涝灾害的有益效果。

作为本发明优选的实施方式，雨水井3采用平入式雨水井（根据分担的集雨面积大小，设置单箅或者双箅井），雨水井3形成高于周边低势绿地2泥面的井缘33，并在井缘33内设置格栅状的盖板34。雨水井3的功能在于收集低势绿地2汇流的雨洪。其中，井缘33高于周边绿地泥面30mm，以防止泥砂直接冲入井中；井口设置自锁球墨铸铁的盖板34，作为雨洪入口及检修口，通过格栅状的设计以减少植物枝叶进入井中；

作为本发明优选的实施方式，本发明的重点之一在于，雨水井3的井壁35采用透水性好的无砂砼结构，无砂砼结构与普通混凝土的主要不同之处是没有细骨料，只用粗骨料，水泥用以覆盖粗骨料的表面，并起胶结作用，而不是填充空隙，因此水泥用量要比普通混凝土少，一般为70～150kg/m³，粗骨料选用中等粒径（10～20mm），且宜使用颗粒均匀的砾石或碎石，无砂砼结构的透水性可达到1mm/s量级。为避免无砂砼结构井壁被土壤中带来的泥砂堵塞，需在井外设置反滤层36，反滤层36由分层设置的150mm厚粗砾层（粒径10mm）和150mm厚细砾层（粒径1～4mm）组成，并在粗砾层和细砾层外包土工布37以防止阻塞，形成一个渗透竖井，以便于滞留雨洪的低势绿地2在雨后及时疏干，避免土体长期处于饱和状态，以利于植物生长和绿地使用。

作为本发明优选的实施方式，雨水井3的井壁35底端设有与市政排水管网接通的出水管4，雨水井3内在出水管4的入口位置设有限流闸5。限流闸5可选用叠梁限流、闸孔限流、管道限流、堰限流等等。其中以叠梁限流闸型式最为简洁实用，其功能在于灵活的控制进入雨水管网的雨洪流量，达到限流目的，以减轻下游管网压力和缓解城市小流域内涝。

具体的，限流闸5包括底板51和若干叠梁52，底板51上端设有溢流进水缺口53，并在溢流进水缺口53的两侧形成插槽柱54，插槽柱54的内侧设有引导叠梁52滑入溢流进水缺口53的插槽55。叠梁52为截面呈矩形的直梁，底板51在溢流进水缺口53的底面形成可与叠梁52贴合的平面，插槽55为沿插槽柱54内凹的V形槽，叠梁52的两端端头均形成可与V形槽配合定位的第一定位角棱56。雨水井3的井底设有卡槽38，底板51的底端形成嵌入卡槽38且支撑底板51绕卡槽38转动以打开或盖住出水管4的第二定位角棱57。本发明通过底板51上叠梁52的多少来限制雨水井3进入出水管4的流量；当紧急情况下，需要增大雨水过流能力时，可将限流闸5的底板51倾倒向出水管4对出侧，即可解除限流功能。

此外，底板51的底端还设有若干穿透底板51的泄水缝58，以排干净雨水井3中的积水，避免蚊虫滋生。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。