編者按：創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。這也是習近平總書記強調指出“不創(chuàng)新不行，創(chuàng)新慢了也不行”的關鍵原因之一。黨的十九大報告更是明確要求“加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新”。作為一種全新的城市發(fā)展理念和方式，海綿城市建設涉及到的項目幾乎都是重大的民生工程，而且橫跨領域、部門、行業(yè)眾多，更離不開創(chuàng)新引領，屬于急需加強的應用基礎研究。而2017年12月18日至20日召開的中央經(jīng)濟工作會議則提出：“做好民生工作，要突出問題導向，盡力而為、量力而行，找準突出問題及其癥結所在，周密謀劃、用心操作”、“培育一批專門從事生態(tài)保護修復的專業(yè)化企業(yè)”。對于海綿城市建設而言，新技術、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？會議同樣給出了答案：“大力培育新動能，強化科技創(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，而且不只一把，方可實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，助力海綿城市建設國家戰(zhàn)略健康可持續(xù)發(fā)展。
正因做到了“找準突出問題及其癥結所在，周密謀劃、用心操作”，作為全國首批由中央財政支持的16個海綿城市建設試點之一的鶴壁，才在創(chuàng)新驅動海綿城市建設過程中，取得了豐碩成果，已經(jīng)成功申報國家專利和已研發(fā)成功正在申報過程中的新技術多達11項。今推薦鶴壁海綿城市建設創(chuàng)新探索過程中成功研發(fā)的部分“海綿技術”，供業(yè)界參考借鑒。而這些創(chuàng)新技術的推廣應用，無疑會進一步釋放該市作為海綿城市建設試點的示范效應、驅動面上改革。
【“低擾動”雨水收集組合裝置】
本實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時綠地高于道路時的道路及綠地產(chǎn)生的雨水徑流的收集、調蓄和控制。
建筑小區(qū)是海綿城市建設的重點。為了營造良好的景觀效果，建筑小區(qū)內道路兩側的綠地多高出路面，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，當綠化養(yǎng)護不到位時，屋面的雨水會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)內構建低影響排水系統(tǒng)，降低小區(qū)開發(fā)對雨水徑流的影響，是海綿城市建設的難點之一。為解決上述問題，現(xiàn)狀小區(qū)進行海綿化改造時多是采用直接將綠地下沉的方式收集道路和綠地雨水，但是對于某些綠地在建設時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，甚至容易造成原有景觀的破壞。
本實用新型專利的目的是針對上述問題提供一種對現(xiàn)狀地形擾動較小、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。本實用新型專利主要適用于綠地在建設時明顯高于道路路面的小區(qū)的海綿化改造。
實施方式。道路上的初期雨水首先通過路緣石開口進入石籠，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)過透水土工布進入蓄水模塊中，這層土工布可以防止砂礫及其它廢物進入到模塊系統(tǒng)內，但同時允許雨水滲透到土壤中。蓄水模塊將雨水下滲，達到補充地下水資源、改善生態(tài)環(huán)境的目的。當蓄水模塊充滿時，超過設計調蓄量的雨水通過溢流管予以排放。
優(yōu)點和效果。本實用新型專利可以實現(xiàn)對路面和綠地雨水徑流的有效控制，滿足海綿城市建設時的年徑流總量控制率等指標要求，可根據(jù)匯水面積的大小以及設計降雨量來調整組合裝置中蓄水模塊的容積，同時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)相關運行和監(jiān)測顯示，其對初期雨水的化學需氧量、懸浮物、總氮和總磷去除率分別在75%、85%、40%、50%以上。本實用新型專利在實現(xiàn)海綿城市控制目標的同時，不會對原有綠地微地形造成任何破壞和影響，同時石籠可以增加小區(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】
降雨徑流污染是淇河水環(huán)境的重大隱患，也是造成護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城市所有下墊面中最嚴重的。試點區(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，結合雨水口空間采用道路雨水口初期雨水多級凈化裝置、初期雨水截污凈化裝置、初期雨水截污掛籃多級凈化裝置，在干擾最小化的基礎上，實現(xiàn)初期雨水的徑流污染控制。目前，這3項技術均已獲得國家實用新型專利。
在海綿城市建設中，市政道路類項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，其中包括化學需氧量、懸浮物、重金屬、石油類物質等，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需氧量達到了每升200~500毫克，懸浮物值達到了每升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，對現(xiàn)狀擾動較大，而且凈化效果差、造價高，宜造成不良影響，尤其不適于剛建完不久的道路。本實用新型專利的目的是針對這些問題提供一種凈化效果好、造價低、結構簡單、維護方便的道路初期雨水徑流污染多級凈化處理裝置，其能夠避免對現(xiàn)狀進行大范圍的改動，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。本實用新型專利主要適用于現(xiàn)狀道路雨水口結構較深（1米左右）的區(qū)域。
【“0投資”屋面雨水控制技術】
建筑屋面徑流量占整個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成本、養(yǎng)護成本以及對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。該技術已獲得國家實用新型專利。雨水斗是排放屋頂積水的導向裝置，常規(guī)屋面的雨水積水由天溝進入雨水管道的入口處，而雨水斗就設置在該入口處，其口部面積較大，便于雨水流入。雨水斗包括導流罩和連接在導流罩下部的排水管，排水管的頂端開口設置為排水口（落雨管接口），安裝雨水斗時，排水口位于略低于屋面的低洼處，以便于及時排盡屋面積水。
本實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能延緩屋面雨水的出流時間，使屋頂大部分雨水的出流與地面的洪峰時間段錯開，以解決暴雨時易造成的城市內澇問題。
【雨水花園自循環(huán)滲蓄結構】
在鶴壁市海綿城市建設過程中，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，出現(xiàn)長勢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，改善土壤結構后可完全解決水及養(yǎng)分無法上升的問題，促進植物生長。這種在結構和材質上的改變較其他地市采用水泵管網(wǎng)回灌補充雨水花園中流失的水分而言，具有簡單、經(jīng)濟、便于維護、自然生態(tài)等突出特點。
【雨水口截污防逆流裝置】
我國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)內的雨水井，長期積存的雜物持續(xù)腐化，產(chǎn)生臭氣、滋生蚊蠅，嚴重影響小區(qū)內居民生活；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。針對現(xiàn)有雨水井存在缺陷，在鶴壁市海綿城市建設中，市海綿辦全體技術人員在市海綿辦有關領導的關心和指導下，多次召開研討會，集思廣益，研制出創(chuàng)新型雨水井（小雨流進生物滯留帶，暴雨再流進公共管網(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上衍生出此款小雨流進生物滯留帶、暴雨再流進公共管網(wǎng)功能的雨水井，即大小雨分流排放裝置。
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