[發(fā)明專利]一種LID型雨水溝渠及其設計計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310555523.8
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103603320A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 朱木蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門理工學院
• 主分類號: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E03F5/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 麻艷

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于水利工程及市政工程技術(shù)領域，具體而言，是一種LID型雨水溝渠及其設計計算方法。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的硬化雨水溝渠其建造目的僅是為了快速將周邊的雨水徑流排入受納水體，其功能單一僅具有“排水”作用。這種單一功能在發(fā)揮排水優(yōu)勢的同時，也帶來如下問題：加劇了雨季受納水體的行洪壓力與洪澇災害的發(fā)生，雨水難于通過溝渠床面下滲補給地下水導致河流在旱季容易出現(xiàn)干枯，此外還加劇了雨水面源污染問題。特別是作為飲用水水源的河流大多發(fā)源于山區(qū)，流經(jīng)的大部分地區(qū)為農(nóng)村地帶。降雨期間，農(nóng)村地面上的泥土、畜禽糞便、農(nóng)田化肥等大量雨水面源污染往往通過雨水溝渠隨同雨水徑流一同快速排入河流，嚴重影響了河流、水庫等飲用水水源地的供水水質(zhì)安全。因此，如何改良傳統(tǒng)的單一功能的排水溝渠，緩解我國目前絕大部分地區(qū)所面臨的三大水危機問題即水污染、洪澇災害與水資源枯竭是一個重要課題。?

1990年代末期在歐美等國家開始發(fā)展起一種新型的暴雨管理與面源污染控制策略，那就是低影響開發(fā)（Low?Impact?Development）策略，簡稱LID。從字面上解釋，LID就是在開發(fā)中盡量減少對環(huán)境的破壞和影響，其基本思路是通過綜合采用蓄流、滲透、過濾等方式來減少暴雨徑流排水量和截污，使開發(fā)地區(qū)盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)。如果能夠基于LID策略建造一種LID型雨水溝渠，使之不僅具有排水功能，而且還具有蓄流、滲透和去污等多重功能，則可實現(xiàn)對雨水徑流的減排、緩排從而降低洪澇災害風險，增強對地下水?的補給以及減輕雨水面源污染。?

對現(xiàn)有所有專利和受保護的技術(shù)資料查詢，目前與本實用新型最接近最密切的專利或?qū)＠暾堄?個。一個是中國實用新型專利申請?zhí)?00620003976.5、申請日2006.2.15、授權(quán)公告號CN2866592Y、授權(quán)公告日2007.2.7、專利名稱為：溝渠型濕地床。該專利將溝渠建成濕地以削減雨水面源污染物質(zhì)，其主要不足之處：1）不適用于排水量大、排水速度快的排水溝，首先暴雨期間當排水量大流速快時濕地表面的土壤介質(zhì)很容易被沖走，其次水流在濕地植物之間穿梭而行，遭受阻力大，難于順暢排水，容易造成壅水漫出濕地床；2）蓄水功能不強，為了保證濕地植物的生長，蓄水位一般設計較低以免淹沒濕地植物致其死亡，因此蓄水空間十分有限。雖然濕地下方的卵石層中設有集水管，但雨水只有下滲通過砂土層后才能進入卵石層再進入集水管，由于砂土層的下滲系數(shù)不大，暴雨期間大部分雨水將來不及下滲匯集到集水管，而是被排走，當來不及排走時則會發(fā)生壅水漫出濕地床。另一個相關的專利申請是中國發(fā)明專利申請，申請?zhí)枺?01110256167.0、申請日2011.09.01、申請公布號CN102351316A、申請公布日2012.02.15，專利名稱為：一種處理公路降雨徑流污染的綠化帶排水溝人工濕地裝置。該專利申請同樣將排水溝建成濕地以削減雨水面源污染物質(zhì)，雖然該專利申請在砂土層上覆蓋了一層礫石層、增加了濕地對水流的耐沖刷性，并將設置在濕地下方的集水管改成了集水槽，但依然無法克服上述兩個主要不足之處，因為排水時水流同樣需要在濕地植物之間穿梭而行，遭受阻力大，難于順暢排水，蓄水位同樣需設計較低以免淹沒濕地植物致其死亡。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種LID?型雨水溝渠及其設計計算方法，使其不僅具備良好的排水功能，能適用于排水量大流速快的各類雨水溝渠，而且具備良好的蓄水與下滲功能，能有效實現(xiàn)對雨水徑流的減排緩排以及對地下水的補給，同時具有較好的去污功能以削減雨水面源污染物質(zhì)。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：?

一種LID型雨水溝渠，其構(gòu)造由溝渠體、蓄水壩、溢流口、粗石層、砂土層以及生態(tài)邊坡組成；該溝渠體床面自下而上鋪設砂土層與粗石層，該蓄水壩沿溝渠體縱向每隔一段距離連續(xù)設置，使溝渠沿程形成一系列連續(xù)分布的蓄水池；每個蓄水壩上設置溢流口。?

所述蓄水壩上所設置的溢流口其形狀為梯形、或矩形、或倒三角形、或圓形。?

所述的溢流口底寬是蓄水壩壩頂全寬或者小于蓄水壩壩頂寬度。?

所述的粗石層為粗礫石-沸石層。?

所述的生態(tài)邊坡為非硬化的邊坡，而是采用生態(tài)護岸技術(shù)的綠色邊坡。?

所述的蓄水壩壩腳附近的溝渠床面上拋擲有一些亂石作為壩腳護石。?

所述溝渠體的溝渠床上設置有配有雨水口的滲透井或滲透管。?

所述的滲透井或滲透管四周鋪設有碎石保護墻。?