樹池、采用該樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種樹池，包括：前池（11）和滲濾池（3），前池（11）具有進水口（8）并且內(nèi)部設置有隔板（7），隔板（7）將前池（11）分隔為棄流室（12）和溢流室（20），進水口（8）與棄流室（12）連通；以及具有入口和出口的棄流管，棄流管的入口位于棄流室（12）中，棄流管的出口位于樹池外部，棄流管入口的位置高于前池（11）的池底。此外，本發(fā)明還提供了一種采用該樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法。本發(fā)明的目的在于提供一種可對道路初期徑流雨水進行截污減排的樹池，同時利用雨水進行綠化澆灌并防止融雪劑侵害植物。
【專利說明】樹池、采用該樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及城市雨水控制與利用【技術領域】，更具體地，涉及一種樹池，以及一種采用該樹池對道路初期徑流雨水進行滲濾凈化及減排的方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市的發(fā)展和氣候的變化，近年來，我國許多城市不斷發(fā)生嚴重的洪澇災害，造成巨大的損失和惡劣的社會影響，甚至付出不少生命的代價，引起政府和社會各界的高度重視。事實上，在遭受水澇困擾的同時，許多地方同時還面臨嚴重的雨水徑流污染甚至危及供水水源、雨水資源流失和嚴重缺水、地下水位的大幅度下降、生態(tài)環(huán)境惡化等多重與雨洪關系密切的重大問題。
[0003]城市道路初期沖刷現(xiàn)象明顯，即初期雨水徑流攜帶了大量的污染物，因此，對初期雨水進行有效控制對保護受納水體水環(huán)境意義重大。解決城市徑流污染及水資源流失等問題，一些發(fā)達國家已提出一些新的理念和技術體系，如美國提出的低影響開發(fā)(LID，LowImpact Development)已在國際上得到較廣泛的認同和推廣應用，LID強調(diào)在匯水面源頭就近滯留凈化雨水，降低進入城市排水管網(wǎng)內(nèi)的徑流污染負荷，保護水環(huán)境。
[0004]LID的核心技術之一為生物滯留技術，包含雨水花園、滲濾樹池、高位花壇及滯留帶，其中滲濾樹池及滯留帶適用于道路徑流雨水的控制與利用，其中道路滯留帶已在北京、上海、深圳等城市得到應用，技術手段為將道路綠化帶如機非分隔帶、兩側綠化帶或中央綠化帶改造為能收集道路雨水的下凹式綠地，滯留凈化道路雨水的同時，有效減少了道路綠化帶的綠化用水量，取得了較高的經(jīng)濟效益和社會效益。目前國內(nèi)尚無道路雨水滲濾樹池應用案例的報道。
[0005]但在道路滯留帶的應用過程中發(fā)現(xiàn)，受城市道路橫斷面設計的限制，城市支路及部分次干道往往沒有可用來滯留凈化雨水的綠化帶，只有斷續(xù)布置的行道樹綠化帶(即傳統(tǒng)樹池)，因此對于這些道路的路面雨水進行控制利用遇到了來自場地條件的限制；另外，北方城市在冬季時大量使用融雪劑，對道路綠化帶中的植物生長帶來較大影響，因此北方城市道路實施雨水的控制利用還需要克服融雪劑的限制。國外現(xiàn)有雨水樹池技術多為有底的箱式結構，因此只能種植根系較淺的灌木或小喬木植物，而城市道路樹池中行道樹多為大型喬木，因此此類雨水樹池的適用性有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對相關技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可對道路雨水進行截污減排的樹池。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種樹池，包括:前池，前池具有進水口并且內(nèi)部設置有隔板，隔板將前池分隔出棄流室，進水口與棄流室連通；以及具有入口和出口的棄流管，棄流管的入口位于棄流室中，出口位于樹池外部，該入口的位置高于前池的池[0008]根據(jù)本發(fā)明，前池的進水口處還設置有導流板，其中，沿從樹池外部朝向進水口的流入方向，導流板具有傾斜的上表面。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，棄流管具有首尾相連的棄流豎管段和棄流連接管段，其中，棄流豎管段的入口構成棄流管的入口，棄流連接管段的出口構成棄流管的出口。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，棄流室還連接有排空管，排空管的入口位于棄流室的底部側壁，排空管的出口與棄流連接管段連通。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，樹池還包括:滲濾池，由隔板分隔的前池的另一部分為溢流室，滲濾池與溢流室之間通過格柵連通。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，棄流豎管段的入口距前池池底的高度，大于格柵的下緣距前池池底的高度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，隔板頂部設置有將棄流室和溢流室連通的溢流堰口，隔板底部設置有可選擇地開啟或關閉的閘板。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，棄流豎管段的入口距前池池底的高度，小于溢流堰口的下緣距前池池底的高度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，溢流室還連接有滲灌管，滲灌管的入口位于溢流室的底部側壁。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，滲濾池中還設置有排水管，排水管的外周壁設置有穿孔，其中，排水管一端密封，另一端敞開并位于樹池外部。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，滲濾池為底部鏤空的結構，滲濾池鋪設有滲濾介質(zhì)層，滲灌管的出口、以及排水管的主體均位于 滲濾介質(zhì)層中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，前池頂部覆蓋有前池蓋，滲濾池頂部覆蓋有滲濾池蓋。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，前池和滲濾池為整體成形的模制件；或者前池和滲濾池為獨立成形的分離件。
[0020]另一方面，本發(fā)明還提供了一種采用該樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法，包括:在地表土壤層上鋪設爐渣和有機物復合層；在爐渣和有機物復合層上鋪設樹皮層；以及將樹池的滲灌管的出口、以及排水管的主體設置在滲濾介質(zhì)層中，其中，爐渣和有機物復合層以及樹皮層構成滲濾介質(zhì)層。
[0021]本發(fā)明的有益技術效果在于:
[0022]在本發(fā)明的樹池中，其具有前池和進水口，在樹池的實際應用時，雨、雪水會匯聚到進水口處，進一步流入前池中。因此，本發(fā)明的樹池可以利用具有進水口的前池對道路初期徑流雨水、雪水進行有效地截流。
[0023]進一步，前池的進水口處設置有導流板，且導流板具有朝向進水口方向的傾斜上表面，傾斜上表面可以引導雨、雪水流入進水口，并對雨、雪水起到匯聚作用。因此，導流板的設置更進一步地實現(xiàn)了對道路初期徑流雨水、雪水的有效截流，提高了樹池的集水效率。
[0024]此外，由于棄流管入口和格柵的下緣高于前池的池底。也就是說，當雨、雪水在前池中集聚到一定高度時才會從棄流管的入口排出或從格柵進入滲濾池。因此，在前池中實行了對初期徑流雨水、雪水的預沉淀。
[0025]一方面，當在雪季使用本發(fā)明的樹池時，由于雪水中含有融雪劑，會對土壤和植物造成侵害。因此操作人員可將閘板關閉，即，將棄流室和溢流室隔離。此時雪水不會從溢流室中進入滲濾池，而是直接從棄流管排出。所以防止了夾雜在雪水中的融雪劑對土壤和植物的侵害。
[0026]另一方面，當在雨季使用本發(fā)明的樹池時，操作人員可將閘板打開。此時，棄流室和溢流室連通，雨水可以穿過格柵進入滲濾池，滲濾池中的滲濾介質(zhì)層可對雨水進行凈化，同時對種植在其中的植物進行灌溉；同時雨水也會通過滲灌管直接進入介質(zhì)層，對植物進行灌溉；同時棄流室和溢流室之間的隔板可起到隔油的作用，隔離徑流雨水中的石油類物質(zhì)。這種結構可以起到對雨水的高效利用，在實現(xiàn)雨水截污凈化的同時，進行綠化灌溉。
[0027]由于本發(fā)明的滲濾池底部為鏤空結構，所以不會影響在滲濾介質(zhì)層中的植物根系向下生長，保證植物的穩(wěn)固性。因此本發(fā)明的樹池可以廣泛應用到各種城市道路綠化帶中。
[0028]由于本發(fā)明的樹池的前池和滲濾池可以為整體成形的模制件，因此可以通過諸如鋼筋混凝土結構來進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，因此施工更加簡單方便，制造成本較低。
[0029]在本發(fā)明的對徑流雨水進行滲濾處理方法中，滲濾介質(zhì)層中設置爐渣和有機物復合層以及樹皮層。在雨水進入滲濾介質(zhì)層后，最上面的樹皮層首先可以過濾掉雨水中的微顆粒物；進一步經(jīng)一次過濾的水進入爐渣和有機物復合層，由爐渣和有機物復合層吸附水中的污染物質(zhì)，然后經(jīng)過濾的水對植物進行灌溉。因此實現(xiàn)了對雨水的有效利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明樹池的結構示意圖的俯視圖；
[0031]圖2是沿圖1中A-A線截取的截面圖；
[0032]圖3是沿圖1中B-B線截取的截面圖；
[0033]圖4是沿圖1中C-C線截取的截面圖，其中閘板處于關閉位置；
[0034]圖5是沿圖1中C-C線截取的截面圖，其中閘板處于打開位置。
【具體實施方式】
[0035]現(xiàn)參照附圖描述本發(fā)明的樹池。
[0036]結合圖1至圖3，本發(fā)明的樹池包括前池11和棄流管。其中，前池11具有進水口8并且內(nèi)部設置有隔板7，該隔板7將前池11分隔出棄流室12以及溢流室20，前池11的進水口 8與棄流室12連通。具體地，棄流管具有入口和出口，其入口位于棄流室12中，而出口位于樹池外部，棄流管的入口的位置高于前池11的池底。
[0037]進一步參照圖1和圖2，前池11的進水口 8處還設置有導流板14，沿著從樹池外部朝向進水口 8的流入方向，導流板14具有傾斜的上表面。即，如圖2所示的截面圖中，導流板14底面為平行樹池池底的平面，而其上表面為坡狀表面，并且導流板14的厚度向著遠離進水口 8的方向逐漸變厚。
[0038]更具體地，對于棄流管來說，其可以具有首尾相連的棄流豎管段9和棄流連接管段13。棄流豎管段9的入口構成棄流管的上述入口，而棄流連接管段13的出口構成棄流管的上述出口。
[0039]在一個優(yōu)選的實施例中，棄流室12還可以連接有排空管18，排空管18的入口可以設置在棄流室12的靠近其底部側壁的位置，而其出口可以連接至棄流連接管段13。
[0040]繼續(xù)參照圖1至圖3，樹池還包括滲濾池3，其中滲濾池3和溢流室20之間通過格柵19連通。也就是說，進入前池11的雨水從溢流室20中穿過格柵19即可進入滲濾池3。[0041]從圖4和圖5中可以看出，棄流豎管段9的入口距前池11池底的高度，大于格柵19的下緣距前池11池底的高度。而隔板7的頂部可以設置有將棄流室12和溢流室20連通的溢流堰口 6，隔板7底部設置有可選擇地開啟或關閉的閘板10。更具體地，棄流豎管段9的入口距前池11池底的高度，小于溢流堰口 6的下緣距前池11池底的高度。[0042]優(yōu)選地，溢流室20還可以連接有滲灌管17，滲灌管17的入口可以設置在溢流室20的底部側壁的位置處?？蛇x地，滲濾池3中還可以設置排水管5，排水管5的外周壁穿孔，并且排水管5 —端密封，另一端敞開并位于樹池外部。
[0043]此外，在一個實施例中，滲濾池3可以設置為底部鏤空的結構，滲濾池3中鋪設有滲濾介質(zhì)層4，滲灌管17的出口、以及排水管5的主體均位于滲濾介質(zhì)層4中。另外，前池11頂部覆蓋有前池蓋16,滲濾池3頂部可以覆蓋有滲濾池蓋I。而且,前池11和滲濾池3可以為整體成形的模制件；或者前池11和滲濾池3可以為獨立成形的分離件。當然應當理解，這可以根據(jù)具體使用情況而定，本發(fā)明并不局限于此。
[0044]更具體來說，如圖1所示，本發(fā)明的樹池可以緊貼道路路緣石設置，道路雨水由位于行車道排水邊溝內(nèi)的導流板14經(jīng)進水口 8引入樹池。在如圖所示實施例中，導流板14設置成簸箕狀，起到截流邊溝徑流雨水的作用。
[0045]一方面，如圖1、2、4所示，示出的是樹池在雪季運行時的情況。在雪季工況下，操作人員關閉隔板7上的閘板10，此時前池11分隔出一個專用于排除融雪水的棄流室12。進水口 8設置在棄流室12邊緣，因此融雪水首先進入棄流室12，當融雪水在棄流室12內(nèi)的水位高度達到棄流豎管段9的高度時，融雪水依次經(jīng)棄流豎管段9和棄流連接管段13排往市政雨水管網(wǎng)。由于路面積雪融化過程較慢，融雪水徑流流量較小，棄流豎管段9的管徑可選用80mm~IOOmm的管道，以實現(xiàn)融雪水順利排放，防止融雪水經(jīng)隔板7上部的溢流堰口 6、格柵19及滲灌管17進入滲濾池3侵害植物。棄流室12的底部設置排空管18，以排空棄流室12內(nèi)的積水，排空管18與棄流連接管段13連接。
[0046]另一方面，如圖1、3、5所示，示出的是樹池在雨季運行時的情況。在雨季工況下，操作人員開啟隔板7上的閘板10，隔板7上部的溢流堰口 6和下部的過水通道將前池11貫通。即，將前池11的棄流室12和溢流室20連通。此時，雨水經(jīng)進水口 8進入前池11，當前池11內(nèi)水位達到過水格柵19的高度時，雨水進入滲濾池3滯留下滲。棄流豎管段9的高度高于格柵19下沿不小于100mm，保證雨水不會直接由棄流豎管段9排放。當前池11內(nèi)沉積物累積直至將隔板7下的過水通道堵塞時，雨水可先后由隔板7上部的溢流堰口 6、格柵19進入滲濾池3，溢流堰口 6的下沿高于棄流豎管段9，此時雨水同時會經(jīng)棄流豎管段9排放，前池11上蓋前池蓋16,便于清掏沉積物。前池11底部設置滲灌管17與滲濾池3連通，可將前池11內(nèi)的積水滲灌至滲濾池3，起到灌溉植物的作用。
[0047]此外，如圖2、3所示，滲濾池3底部鏤空，不影響植物根系生長，保障樹木生長的穩(wěn)固性，使得該樹池適用于城市道路行道樹、建筑與小區(qū)道路等，具有廣泛的適用性。在可選的實施例中，滲濾池3可以設置IOOmm下凹深度并設置由土工布包裹的具有穿孔的排水管
5。這樣既增加了雨水滯留量，又防止?jié)B濾池長時間積水影響植物生長。滲濾池3內(nèi)設置由具有高效凈化功能和保水功能的爐渣(砂土)與有機物復合介質(zhì)層和樹皮層構成的滲濾介質(zhì)層4,其中樹皮層厚度為50mm,爐洛(砂土)與有機物復合介質(zhì)層和樹皮厚度為200mm~300mm。滲濾池3上部蓋設滲濾池蓋I，便于對滲濾介質(zhì)進行換填。[0048]綜上，在本發(fā)明的樹池中，由于其具有前池11和進水口 8，在樹池的實際應用時，雨、雪水會匯聚到進水口 8處，進一步流入前池11中。因此，本發(fā)明的樹池可以利用具有進水口 8的前池11對道路初期徑流雨水、雪水進行有效地截流。
[0049]進一步，前池11的進水口 8處設置有導流板14，且導流板14具有朝向進水口 8方向的傾斜上表面，傾斜上表面可以引導雨、雪水流入進水口 8，并對雨、雪水起到匯聚作用。因此，導流板14的設置更進一步地實現(xiàn)了對道路初期徑流雨水、雪水的有效截流，提高了樹池的集水效率。
[0050]此外，由于棄流管入口和格柵19的下緣高于前池11的池底。也就是說，當雨、雪水在前池11中集聚到一定高度時才會從棄流管的入口排出或從格柵19進入滲濾池3。因此，在前池中實行了對道路初期徑流雨水、雪水的預沉淀。
[0051]一方面，當在雪季使用本發(fā)明的樹池時，由于雪水中含有融雪劑，會對土壤和植物造成侵害。因此操作人員可將閘板10關閉，即，將棄流室12和溢流室20隔離。此時雪水不會從溢流室20中進入滲濾池3，而是直接從棄流管排出。所以防止了夾雜在雪水中的融雪劑對土壤和植物的侵害。
[0052]另一方面，當在雨季使用本發(fā)明的樹池時，操作人員可將閘板10打開。此時，棄流室12和溢流室20連通，雨水可以穿過格柵19進入滲濾池3，并進入滲濾池3中的滲濾介質(zhì)層4，凈化雨水的同時繼而對種植在其中的植物進行灌溉；同時雨水也會通過滲灌管17直接進入介質(zhì)層4，對植物進行灌溉。這種結構可以起到對雨水的高效利用，在實現(xiàn)雨水截流預沉淀的同時，進行綠化灌溉。
[0053]由于本發(fā)明的滲濾池3底部為鏤空結構，所以不會影響在滲濾介質(zhì)層4中的植物根系向下生長，保證植物的穩(wěn)固性。因此本發(fā)明的樹池可以廣泛應用到各種城市道路綠化帶中。
[0054]此外，由于本發(fā)明的樹池的前池11和滲濾池3可以為整體成形的模制件，因此可以通過諸如鋼筋混凝土結構來進行`產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，因此施工更加簡單方便，制造成本較低。
[0055]另外，本發(fā)明還提供了一種采用該樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法，該方法包括如下步驟:在地表土壤層上鋪設爐渣和有機物復合層；在爐渣和有機物復合層上鋪設樹皮層；以及將樹池的滲灌管17的出口、以及排水管5的主體設置在滲濾介質(zhì)層4中。結合本發(fā)明的樹池可知，爐渣和有機物復合層以及樹皮層構成了樹池的滲濾介質(zhì)層4。
[0056]由此，在本發(fā)明的對徑流雨水進行滲濾處理的方法中，滲濾介質(zhì)層4中設置爐渣和有機物復合層以及樹皮層。在雨水進入滲濾介質(zhì)層后，最上面的樹皮層首先可以過濾掉雨水中的微顆粒物；進一步經(jīng)一次過濾的水進入爐渣和有機物復合層，由爐渣和有機物復合層吸附水中的污染物質(zhì)，然后經(jīng)過濾的水由滲灌管17的出口和排水管5對植物進行灌溉。因此實現(xiàn)了對雨水的有效利用。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種樹池,其特征在于,包括:前池(11)，所述前池(11)具有進水口(8)并且內(nèi)部設置有隔板(7)，所述隔板(7)將所述前池(11)分隔出棄流室(12)，所述進水口( 8 )與所述棄流室(12)連通；以及具有入口和出口的棄流管，所述入口位于所述棄流室(12)中，所述出口位于所述樹池外部，所述入口的位置高于所述前池(11)的池底。
2.根據(jù)權利要求1所述的樹池，其特征在于，所述前池(11)的進水口(8)處還設置有導流板(14)，其中，沿從所述樹池外部朝向所述進水口(8)的流入方向，所述導流板(14)具有傾斜的上表面。
3.根據(jù)權利要求1所述的樹池，其特征在于，所述棄流管具有首尾相連的棄流豎管段(9)和棄流連接管段(13)，其中，所述棄流豎管段(9)的入口構成所述棄流管的所述入口，所述棄流連接管段(13)的出口構成所述棄流管的所述出口。
4.根據(jù)權利要求3所述的樹池，其特征在于，所述棄流室(12)還連接有排空管(18)，所述排空管(18)的入口位于所述棄流室(12)的底部側壁，所述排空管(18 )的出口與所述棄流連接管段(13 )連通。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的樹池，其特征在于，還包括:滲濾池(3)，由所述隔板(7)分`隔的所述前池(11)的另一部分為溢流室(20)，所述滲濾池(3 )與所述溢流室(20 )之間通過格柵(19 )連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的樹池，其特征在于，所述棄流豎管段(9 )的所述入口距所述前池(11)池底的高度，大于所述格柵(19 )的下緣距所述前池(11)池底的高度。
7.根據(jù)權利要求5所述的樹池，其特征在于，所述隔板(7)頂部設置有將所述棄流室(12)和所述溢流室(20)連通的溢流堰口(6)，所述隔板(7)底部設置有可選擇地開啟或關閉的閘板(10)。
8.根據(jù)權利要求7所述的樹池，其特征在于，所述棄流豎管段(9)的所述入口距所述前池(11)池底的高度，小于所述溢流堰口(6)的下緣距所述前池(11)池底的高度。
9.根據(jù)權利要求5所述的樹池，其特征在于，所述溢流室(20)還連接有滲灌管(17)，所述滲灌管(17)的入口位于所述溢流室(20)的底部側壁。
10.根據(jù)權利要求9所述的樹池，其特征在于，所述滲濾池(3)中還設置有排水管(5)，所述排水管(5)的外周壁設置有穿孔，其中，所述排水管(5)—端密封，另一端敞開并位于所述樹池外部。
11.根據(jù)權利要求10所述的樹池，其特征在于，所述滲濾池(3 )為底部鏤空的結構，所述滲濾池(3 )鋪設有滲濾介質(zhì)層(4)，所述滲灌管(17)的出口、以及所述排水管(5)的主體均位于所述滲濾介質(zhì)層(4)中。
12.根據(jù)權利要求5所述的樹池，其特征在于，所述前池(11)頂部覆蓋有前池蓋(16),所述滲濾池(3)頂部覆蓋有滲濾池蓋(I)。
13.根據(jù)權利要求5所述的樹池，其特征在于，所述前池(11)和所述滲濾池(3)為整體成形的模制件；或者所述前池(11)和所述滲濾池(3)為獨立成形的分離件。
14.一種采用權利要求11所述的樹池對徑流雨水進行滲濾處理的方法，其特征在于，包括:在地表土壤層上鋪設爐渣和有機物復合層；在所述爐渣和有機物復合層上鋪設樹皮層；以及將所述樹池的所述滲灌管(17)的出口、以及所述排水管(5)的主體設置在所述滲濾介質(zhì)層(4)中，其中，所述爐渣和有機 物復合層以及所述樹皮層構成所述滲濾介質(zhì)層(4)。
【文檔編號】C02F1/00GK103548601SQ201310513297
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李俊奇, 王文亮, 車伍 申請人:北京建筑大學