[發明專利]一種生態海綿城市的地表水循環系統

在審

• 申請號: 202011452856.4
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112340851A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 吳程;楊宏斌;曹軍義;陳軍;王康;陳文
• 申請（專利權）人: 中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F7/00
• 代理公司: 昆明盛鼎宏圖知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53203
• 代理人: 閆紅燁

1.一種生態海綿城市的地表水循環系統，其特征在于，包括：

城市河道，所述城市河道是沿所述生態海綿城市布置的地表結構，所述城市河道具有地勢相對較高的高位端，以及地勢相對較低的低位端；所述低位端與外水連通，并且在所述低位端與外水的連接處設置有用以控制二者連通狀態的閘門；

生態跌水增氧區域，所述生態跌水增氧區域位于所述城市河道的所述高位端；所述生態跌水增氧區域包括水生態景觀區域，以及圍繞水生態景觀區域的陸地區域；所述水生態景觀區域包括高水位消能沉淀區、多級生態跌水區、中央水生態景觀區以及第一表流濕地區；所述高水位消能沉淀區通過輸水管道與所述城市河道的所述低位端連通，所述輸水管道設置有輸水泵；所述多級生態跌水區由呈階梯狀分布的多個跌水平臺組成，所述多級生態跌水區包括較高的進水側，以及較低的出水側，所述多級生態跌水區的進水側與高水位消能沉淀區連通；所述中央水生態景觀區與所述多級生態跌水區的出水側連通；所述第一表流濕地區位于所述中央水生態景觀區遠離所述多級生態跌水區的一側，并與所述中央水生態景觀區連通；所述第一表流濕地區與所述城市河道的高位端連通；

生態濕地區域，所述生態濕地區域位于所述城市河道的所述低位端，并與所述城市河道的所述低位端連通。

2.根據權利要求1所述的地表水循環系統，其特征在于，所述消能沉淀區內部通過設置魚嘴堰或類似物理結構對來水進行消能，池內底部高程首部略高于尾部，高差控制在30cm~50cm，引導形成一股或多股緩流由首部流向尾部。

3.根據權利要求2所述的地表水循環系統，其特征在于，所述多級生態跌水區的面積為所述水生態景觀區域總面積的10%~20%，所述多級生態跌水區所包含的跌水平臺數量為2~5個，每個所述跌水平臺的水深均為0.3~1.0 m，每個所述跌水平臺向下一級所述跌水平臺的跌水高度為30~80 cm。

4.根據權利要求3所述的地表水循環系統，其特征在于，每個所述跌水平臺尾部水深均不超過0.1~0.3 m，每個所述跌水平臺的尾部淺水區面積不超過其總面積的30%；所述尾部淺水區的水底基質部分設置為三層，表層為砂礫石泥質混合層或泥質層，厚度0.15~0.25m；第二層為粗砂層，厚度0.2~0.3 m，所述粗砂層的粗砂粒徑為0.5~2.0 mm；第三層為碎石層，所述碎石層的碎石厚度不超過0.2~0.3 m，所述碎石層的碎石粒徑為0.5~2.0 cm；第三層內設置包裹透水土工布的穿孔排水管，所述穿孔排水管開孔率在10%~20%，所述穿孔排水管出口出露管長0.05~0.1 m，所述穿孔排水管出口位于下一臺跌水平臺水面下0.1~0.2 m。

5.根據權利要求4所述的地表水循環系統，其特征在于，所述中央水生態景觀區的面積為所述水生態景觀區域總面積的35%~50%，所述中央水生態景觀區的最大水深為2~4 m。

6.根據權利要求5所述的地表水循環系統，其特征在于，所述第一表流濕地區的面積為所述水生態景觀區域總面積的30%~40%；所述第一表流濕地區的水深為0.3~0.6m。

7.根據權利要求6所述的地表水循環系統，其特征在于，所述生態濕地區域包括植物塘、潛流濕地區、以及第二表流濕地區，所述潛流濕地區位于所述植物塘和所述第二表流濕地區之間。

8.根據權利要求7所述的地表水循環系統，其特征在于，所述植物塘的面積為所述生態濕地區域總面積的15%~25%；所述第二表流濕地區的面積為所述生態濕地區域總面積的20%~30%，所述潛流濕地區的面積為所述生態濕地區域總面積的40%~50%。

9.根據權利要求8所述的地表水循環系統，其特征在于，所述潛流濕地區的長寬比≤5:1，水力坡度為0.5%~2.0%；所述第二表流濕地區的長寬比為3:1~7:1，水力坡度＜0.5%。

10.根據權利要求9所述的地表水循環系統，其特征在于，所述城市河道內設置有多個太陽能浮水式推流曝氣機，所述太陽能浮水式推流曝氣機設置于靜水區或死水區。