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2018

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海綿城市建設(shè)與土工合成材料（七）：雨水濕地、調(diào)節(jié)塘中的土工合成材料

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1. 雨水濕地、調(diào)節(jié)塘的概念及要求

雨水濕地：

概念與構(gòu)造：雨水濕地利用物理、水生植物及微生物等作用凈化雨水，是一種高效的徑流污染控制設(shè)施，雨水濕地分為雨水表流濕地和雨水潛流濕地，一般設(shè)計成防滲型以便維持雨水濕地植物所需要的水量，雨水濕地常與濕塘合建并設(shè)計一定的調(diào)蓄容積。

雨水濕地與濕塘的構(gòu)造相似，一般由進水口、前置塘、沼澤區(qū)、出水池、溢流出水口、護坡及駁岸、維護通道等構(gòu)成。

雨水濕地應(yīng)滿足以下要求：

(1)進水口和溢流出水口應(yīng)設(shè)置碎石、消能坎等消能設(shè)施，防止水流沖刷和侵蝕。

(2)雨水濕地應(yīng)設(shè)置前置塘對徑流雨水進行預(yù)處理。

(3)沼澤區(qū)包括淺沼澤區(qū)和深沼澤區(qū)，是雨水濕地主要的凈化區(qū)，其中淺沼澤區(qū)水深范圍一般為 0-0.3 m，深沼澤區(qū)水深范圍為一般為 0.3-0.5 m，根據(jù)水40深不同種植不同類型的水生植物。

(4)雨水濕地的調(diào)節(jié)容積應(yīng)在 24h 內(nèi)排空。

(5)出水池主要起防止沉淀物的再懸浮和降低溫度的作用，水深一般為0.8-1.2 m，出水池容積約為總?cè)莘e(不含調(diào)節(jié)容積)的 10%。

雨水濕地構(gòu)造圖

調(diào)節(jié)塘：

概念與構(gòu)造：調(diào)節(jié)塘也稱干塘，以削減峰值流量功能為主，一般由進水口、調(diào)節(jié)區(qū)、出口設(shè)施、護坡及堤岸構(gòu)成，也可通過合理設(shè)計使其具有滲透功能，起到一定的補充地下水和凈化雨水的作用。

調(diào)節(jié)塘應(yīng)滿足以下要求：

(1)進水口應(yīng)設(shè)置碎石、消能坎等消能設(shè)施，防止水流沖刷和侵蝕。

(2)應(yīng)設(shè)置前置塘對徑流雨水進行預(yù)處理。

(3)調(diào)節(jié)區(qū)深度一般為 0.6-3 m，塘中可以種植水生植物以減小流速、增強雨水凈化效果。塘底設(shè)計成可滲透時，塘底部滲透面距離季節(jié)性最高地下水位或巖石層不應(yīng)小于 1 m，距離建筑物基礎(chǔ)不應(yīng)小于 3 m(水平距離)。

(4)調(diào)節(jié)塘出水設(shè)施一般設(shè)計成多級出水口形式，以控制調(diào)節(jié)塘水位，增加雨水水力停留時間(一般不大于 24 h)，控制外排流量。

(5)調(diào)節(jié)塘應(yīng)設(shè)置護欄、警示牌等安全防護與警示措施。

調(diào)節(jié)塘典型構(gòu)造圖

2. 雨水濕地、調(diào)節(jié)塘中土工合成材料的種類及應(yīng)用

土工合成材料是土木工程應(yīng)用的合成材料的總稱。作為一種土木工程材料，它是以人工合成的聚合物(如塑料、化纖、合成橡膠等)為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各種土體之間。在海綿城市雨水濕地、調(diào)節(jié)塘中常用的土工合成材料有：

(1)土工布

土工布是國家規(guī)定的用于土建工程中的一種新型施工材料,由長絲或短纖維經(jīng)過不同的設(shè)備和工藝鋪排成網(wǎng)狀，再經(jīng)過針刺等工藝讓不同的纖維相互交織在一起，相互纏結(jié)固著使織物規(guī)格化，讓織物柔軟、豐滿、厚實、硬挺，以達到不同的厚度滿足使用要求，據(jù)用絲的長短分為長絲無紡?fù)凉げ蓟蚨探z無紡?fù)凉げ?，長絲的抗拉強度高于短絲.由于纖維柔軟具有一定的抗撕裂能力同時具有很好的過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護作用，具有重量輕、抗拉強度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕。

土工布

(2)復(fù)合土工膜

防滲土工布(復(fù)合土工膜)以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復(fù)合而成的土工防滲材料。主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)，比重較小，延伸性較強，適應(yīng)變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。

HDPE土工膜作為一種新型材料，具有優(yōu)異的防滲、防腐性能、化學(xué)穩(wěn)定性好，并可以根據(jù)實際工程需要進行加工的特性和功能，已被廣泛用于水利工程的堤、壩、水庫的防滲，同時也在渠道、蓄水池、污水池、游泳池、房屋建筑、地下建筑物、垃圾場、環(huán)境工程等方面作為防滲、防腐、防漏、防潮材料使用。發(fā)達國家從上世紀30 年代起，就開始廣泛應(yīng)用該項技術(shù)，我國也從80年代開始在各項工程中逐步推廣使用HDPE土工膜。

土工膜

(3)格賓網(wǎng)

格賓網(wǎng)具有持久的抗腐蝕性能，可以用于山地、河岸、濕地邊界和海岸線等地質(zhì)構(gòu)造中，可以持久護坡，為植物健康生長提供了穩(wěn)定的生存環(huán)境。網(wǎng)中已裝入植物，最終材料遞降分解，成為根部系統(tǒng)內(nèi)聚強度。裝置的柔韌性是保護河床和護坡的基本因素。格賓網(wǎng)多可以用于雨水濕地、調(diào)節(jié)塘中的邊坡

。

格賓網(wǎng)(生態(tài)綠格網(wǎng))

(4)營養(yǎng)土工布

營養(yǎng)土工布由一層無紡布和一層動、植物纖維毛氈層復(fù)合而成，毛氈層中的植物纖維分解后可增強植物細胞的抗?jié)B透能力動物角蛋白纖維分解后可長期為植物提供氮肥。

營養(yǎng)土工布是一種專門為綠化混凝土(可長草的混凝土)護砌材料研究的功能型無紡?fù)凉げ?。這種無紡?fù)凉げ伎删鶆蜾佋O(shè)在綠化混凝土板塊下，在無紡布表層復(fù) 合了一層可緩慢分解植物所需營養(yǎng)的毛氈，在基本保持無紡?fù)凉げ嫉姆礊V性能的同時，為植物綠化帶混凝土上的植物提供長期緩釋肥料，解決了因綠化混凝土間隙內(nèi) 空間有限，所造成的充填材料中緩釋肥料不足的問題，為雨水濕地中植物提供養(yǎng)分。

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