編者按：創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。這也是習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)指出“不創(chuàng)新不行，創(chuàng)新慢了也不行”的關(guān)鍵原因之一。黨的十九大報(bào)告更是明確要求“加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，拓展實(shí)施國(guó)家重大科技項(xiàng)目，突出關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新”。作為一種全新的城市發(fā)展理念和方式，海綿城市建設(shè)涉及到的項(xiàng)目幾乎都是重大的民生工程，而且橫跨領(lǐng)域、部門、行業(yè)眾多，更離不開創(chuàng)新引領(lǐng)，屬于急需加強(qiáng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。而2017年12月18日至20日召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議則提出：“做好民生工作，要突出問題導(dǎo)向，盡力而為、量力而行，找準(zhǔn)突出問題及其癥結(jié)所在，周密謀劃、用心操作”、“培育一批專門從事生態(tài)保護(hù)修復(fù)的專業(yè)化企業(yè)”。對(duì)于海綿城市建設(shè)而言，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝的缺乏，無疑是“突出問題”，也直接決定著專業(yè)化企業(yè)能否成功培育。如何解決？會(huì)議同樣給出了答案：“大力培育新動(dòng)能，強(qiáng)化科技創(chuàng)新”。讓專業(yè)化企業(yè)真正做到手里拿著“金剛鉆”——專利技術(shù)，而且不只一把，方可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，助力海綿城市建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略健康可持續(xù)發(fā)展。
正因做到了“找準(zhǔn)突出問題及其癥結(jié)所在，周密謀劃、用心操作”，作為全國(guó)首批由中央財(cái)政支持的16個(gè)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)之一的鶴壁，才在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)海綿城市建設(shè)過程中，取得了豐碩成果，已經(jīng)成功申報(bào)國(guó)家專利和已研發(fā)成功正在申報(bào)過程中的新技術(shù)多達(dá)11項(xiàng)。今推薦鶴壁海綿城市建設(shè)創(chuàng)新探索過程中成功研發(fā)的部分“海綿技術(shù)”，供業(yè)界參考借鑒。而這些創(chuàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，無疑會(huì)進(jìn)一步釋放該市作為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)的示范效應(yīng)、驅(qū)動(dòng)面上改革。
【“低擾動(dòng)”雨水收集組合裝置】
本實(shí)用新型專利涉及一種雨水收集組合裝置，適用于海綿城市建設(shè)時(shí)綠地高于道路時(shí)的道路及綠地產(chǎn)生的雨水徑流的收集、調(diào)蓄和控制。
建筑小區(qū)是海綿城市建設(shè)的重點(diǎn)。為了營(yíng)造良好的景觀效果，建筑小區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)的綠地多高出路面，雨水由屋面雨落管排入綠地后直接流向道路面，給人們的雨天出行帶來不便。同時(shí)，當(dāng)綠化養(yǎng)護(hù)不到位時(shí)，屋面的雨水會(huì)將綠地中的泥土一起沖刷至道路上，造成水土流失。在建筑小區(qū)內(nèi)構(gòu)建低影響排水系統(tǒng)，降低小區(qū)開發(fā)對(duì)雨水徑流的影響，是海綿城市建設(shè)的難點(diǎn)之一。為解決上述問題，現(xiàn)狀小區(qū)進(jìn)行海綿化改造時(shí)多是采用直接將綠地下沉的方式收集道路和綠地雨水，但是對(duì)于某些綠地在建設(shè)時(shí)明顯高于道路路面的小區(qū)，采用綠地下沉的方式不易與現(xiàn)有景觀協(xié)調(diào)，甚至容易造成原有景觀的破壞。
本實(shí)用新型專利的目的是針對(duì)上述問題提供一種對(duì)現(xiàn)狀地形擾動(dòng)較小、收集效果好的雨水收集組合裝置，能夠有效地緩解初期雨水的徑流污染問題，起到一定的調(diào)蓄作用，可以在不影響現(xiàn)狀綠地格局的前提下解決建筑、綠地、道路的雨水收集和控制。本實(shí)用新型專利主要適用于綠地在建設(shè)時(shí)明顯高于道路路面的小區(qū)的海綿化改造。
實(shí)施方式。道路上的初期雨水首先通過路緣石開口進(jìn)入石籠，建筑和綠地的雨水順坡流經(jīng)石籠，雨水經(jīng)過石籠的初步凈化后經(jīng)過透水土工布進(jìn)入蓄水模塊中，這層土工布可以防止砂礫及其它廢物進(jìn)入到模塊系統(tǒng)內(nèi)，但同時(shí)允許雨水滲透到土壤中。蓄水模塊將雨水下滲，達(dá)到補(bǔ)充地下水資源、改善生態(tài)環(huán)境的目的。當(dāng)蓄水模塊充滿時(shí)，超過設(shè)計(jì)調(diào)蓄量的雨水通過溢流管予以排放。
優(yōu)點(diǎn)和效果。本實(shí)用新型專利可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路面和綠地雨水徑流的有效控制，滿足海綿城市建設(shè)時(shí)的年徑流總量控制率等指標(biāo)要求，可根據(jù)匯水面積的大小以及設(shè)計(jì)降雨量來調(diào)整組合裝置中蓄水模塊的容積，同時(shí)可將透水土工布改為防水土工布，使蓄水模塊收集的雨水可以實(shí)現(xiàn)資源化利用。此外，可以有效削減初期雨水的徑流污染，根據(jù)相關(guān)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)顯示，其對(duì)初期雨水的化學(xué)需氧量、懸浮物、總氮和總磷去除率分別在75%、85%、40%、50%以上。本實(shí)用新型專利在實(shí)現(xiàn)海綿城市控制目標(biāo)的同時(shí)，不會(huì)對(duì)原有綠地微地形造成任何破壞和影響，同時(shí)石籠可以增加小區(qū)的景觀多樣性，可廣泛適用于綠地明顯高于道路的建筑小區(qū)的海綿化改造。
【市政道路徑流污染控制技術(shù)】
降雨徑流污染是淇河水環(huán)境的重大隱患，也是造成護(hù)城河水體黑臭的主要原因之一。其中，道路的徑流污染程度是整個(gè)城市所有下墊面中最嚴(yán)重的。試點(diǎn)區(qū)近些年新建的道路，景觀效果較好，綠化帶不具備改造條件。在這些現(xiàn)狀效果較好的道路上，結(jié)合雨水口空間采用道路雨水口初期雨水多級(jí)凈化裝置、初期雨水截污凈化裝置、初期雨水截污掛籃多級(jí)凈化裝置，在干擾最小化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)初期雨水的徑流污染控制。目前，這3項(xiàng)技術(shù)均已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利。
在海綿城市建設(shè)中，市政道路類項(xiàng)目的核心問題在于初期雨水徑流污染控制。特別是隨著近些年城市霧霾越來越嚴(yán)重，在降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得雨水中含有大量的污染物質(zhì)，其中包括化學(xué)需氧量、懸浮物、重金屬、石油類物質(zhì)等，其污染程度較高，研究表明市政道路產(chǎn)生的初期雨水徑流中化學(xué)需氧量達(dá)到了每升200~500毫克，懸浮物值達(dá)到了每升100~200毫克，甚至超出普通城市污水的污染程度。而這些污染物會(huì)隨雨水直接排入城市水體，成為城市水系的重要隱患。
為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中大多是采用改造綠化隔離帶的方式，但是該種方式需要將現(xiàn)狀綠化植物全部更換，對(duì)現(xiàn)狀擾動(dòng)較大，而且凈化效果差、造價(jià)高，宜造成不良影響，尤其不適于剛建完不久的道路。本實(shí)用新型專利的目的是針對(duì)這些問題提供一種凈化效果好、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的道路初期雨水徑流污染多級(jí)凈化處理裝置，其能夠避免對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行大范圍的改動(dòng)，有效緩解初期雨水徑流污染問題，從而改善城市道路水文生態(tài)環(huán)境。本實(shí)用新型專利主要適用于現(xiàn)狀道路雨水口結(jié)構(gòu)較深（1米左右）的區(qū)域。
【“0投資”屋面雨水控制技術(shù)】
建筑屋面徑流量占整個(gè)城市徑流量的比重很大，建筑屋面雨水的控制具有重要的作用。常規(guī)的綠色屋頂?shù)冉ㄔO(shè)成本、養(yǎng)護(hù)成本以及對(duì)建筑屋面的承載要求較高，鶴壁市研制的限流式削峰雨水斗，基本為“0投資”，可起到緩流、削峰和降低管網(wǎng)壓力的作用。該技術(shù)已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利。雨水斗是排放屋頂積水的導(dǎo)向裝置，常規(guī)屋面的雨水積水由天溝進(jìn)入雨水管道的入口處，而雨水斗就設(shè)置在該入口處，其口部面積較大，便于雨水流入。雨水斗包括導(dǎo)流罩和連接在導(dǎo)流罩下部的排水管，排水管的頂端開口設(shè)置為排水口（落雨管接口），安裝雨水斗時(shí)，排水口位于略低于屋面的低洼處，以便于及時(shí)排盡屋面積水。
本實(shí)用新型專利的目的是提供一種限流式削峰雨水斗，該限流式削峰雨水斗在暴雨時(shí)能延緩屋面雨水的出流時(shí)間，使屋頂大部分雨水的出流與地面的洪峰時(shí)間段錯(cuò)開，以解決暴雨時(shí)易造成的城市內(nèi)澇問題。
【雨水花園自循環(huán)滲蓄結(jié)構(gòu)】
在鶴壁市海綿城市建設(shè)過程中，發(fā)現(xiàn)借用南方施工方案的濕式植草溝和雨水花園，并不能滿足植物健康生長(zhǎng)，出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)頹敗枯黃甚至枯死等現(xiàn)象。究其原因，主要是雨水花園中的透水層為碎石，在地下形成了一層斷水層，只能滿足雨水快速下滲，并不能滿足地下水及養(yǎng)分的自然上升供給植物生長(zhǎng)需要。鶴壁市在部分山區(qū)有上水石，采用其山腳下的碎料替代雨水花園中的碎石，改善土壤結(jié)構(gòu)后可完全解決水及養(yǎng)分無法上升的問題，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。這種在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的改變較其他地市采用水泵管網(wǎng)回灌補(bǔ)充雨水花園中流失的水分而言，具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于維護(hù)、自然生態(tài)等突出特點(diǎn)。
【雨水口截污防逆流裝置】
我國(guó)城市道路雨水井的現(xiàn)狀普遍是：1.臭氣熏天；2.蚊蠅的滋生地；3.遇到暴雨易發(fā)生管涌、逆流等現(xiàn)象。尤其是在小區(qū)內(nèi)的雨水井，長(zhǎng)期積存的雜物持續(xù)腐化，產(chǎn)生臭氣、滋生蚊蠅，嚴(yán)重影響小區(qū)內(nèi)居民生活；市政道路上的雨水井在暴雨情況下，經(jīng)常出現(xiàn)管涌（逆流）現(xiàn)象，影響車輛安全通行及城市環(huán)境衛(wèi)生。針對(duì)現(xiàn)有雨水井存在缺陷，在鶴壁市海綿城市建設(shè)中，市海綿辦全體技術(shù)人員在市海綿辦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和指導(dǎo)下，多次召開研討會(huì)，集思廣益，研制出創(chuàng)新型雨水井（小雨流進(jìn)生物滯留帶，暴雨再流進(jìn)公共管網(wǎng)），具有防臭、防蚊蠅、防逆流、攔截雜物、防墜物、改善周邊環(huán)境衛(wèi)生等功能。
【大小雨分流排放裝置】
在雨水口截污防逆流裝置的基礎(chǔ)上衍生出此款小雨流進(jìn)生物滯留帶、暴雨再流進(jìn)公共管網(wǎng)功能的雨水井，即大小雨分流排放裝置。
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