[发明专利]一种将绿化结构土用做雨水蓄积器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将绿化结构土用做雨水蓄积器的方法，属于城市绿化、水务市政、基础建设技术领域。

背景技术

城市化是当今社会发展主题，中国正处于城市化快速扩张阶段，城市扩张后被大量的不透水路面所覆盖，高度城市化地区的地表径流量可达城市化之前的5.5倍。在城市几种典型的下垫面中，公园或绿地的径流系数在几种典型的城市地表中最低，仅为0.10～0.20，地表径流量少，大部分降雨能下渗并涵养地下水。而作为城市主体的地表，即屋面和混凝土或沥青路面的径流系数高达0.85～0.95，大部分形成地表径流，降雨下渗的量非常低，增加城市洪涝和排水的压力。城市扩张引起的城市暴雨后“内涝”现象在我国频发，如北上广(北京，上海，广州)等国内大型城市，甚至有些原先雨水并不充足的城市也发生过大大小小的暴雨后城市严重积水洪涝的现象，其原因，除了与市政配套的城市排水管网设计滞后等相关外，各大城市近年来兴建的大量城市绿地没有真正起到减缓雨水洪涝的作用也是主要原因之一。解决城市“内涝”已成为如同解决我国城市“雾霾”一样的又一大难题。近年来，雨水花园，绿地雨水蓄积的设计理念已在国内开始流行，2013年9月6日颁布的《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发〔2013〕36号)特别强调了“提升城市绿地汇聚雨水、蓄洪排涝、补充地下水、净化生态等功能”。绿地对雨水蓄积的作用已得到大家重视，但大家普遍忽略了土壤入渗对雨水蓄积的重要性。在压实的条件下，土壤的入渗能力大为缩减，如上海新建的辰山植物园，土壤由于压实严重(其平均入渗率仅为3.52mm/h)，绿地不但不能起到雨水蓄积作用，反而由于土壤入渗率差导致绿地严重积水，植物死亡。

为应对城市土壤压实和垫面硬质化带来地表径流增加的压力，美国、德国等国家在法律中明确规定，对于新建和改建地区，地表径流量在开发前、后必须不改变，即实现“径流零增长”，其中城市绿地在缓解城市雨水汇集方面扮演了重要的角色。有研究表明，绿地覆盖增加10％可减少地表径流的4.9％，再增加10％类似绿地覆盖，可减少地表径流的5.7％。虽然绿地对雨水蓄积有重要作用，但要通过土壤入渗才能实现，因此入渗率是国外绿地设计时必需严格控制的指标。如为增加绿地的雨水渗透能力，日本一般要求绿地土壤入渗率应该大于10mm/h，德国“雨水花园”要求土壤入渗率在36～360mm/h之间。但我国在引进“雨水花园”等国外先进理念的同时，对入渗这一关键指标却没有真正落实，国内在绿地设计、施工、工程验收等环节均没有考虑土壤入渗率这一重要指标。绿化工作者普遍对土壤入率的基本概念、重要性、影响因素和设计改良要求，缺少必要地了解，更谈不上在实际工作中很好地应用。在我国由于快速绿化使用大量的重型机械，加上绿地建成后人为践踏严重，因此南京、上海、北京等地的绿地土壤调查均显示土壤入渗很低，在严重压实情况下，即使是质地很好的土壤，其土壤入渗率也在10mm/h以下，不但不能起到“雨洪”利用要求，反而会积水导致植物死亡。另外为加强雨水自然入渗，近年来国内也大力提倡将透水砖用于广场或者人行道，但透水砖使用深度仅在50～60mm之间，在国内许多广场使用透水砖后仍然发生大雨后积水的现场，主要原因是透水砖下的下垫面渗水能力差，我国在透水砖下面的下垫面主要还是用自然的土壤或水泥，这些下垫面不能起到雨水再入渗作用，导致从透水砖入渗的雨水很难渗到透水砖以下的下垫面。因此研发适宜我国城镇应用能提高土壤入渗能力的材料显得尤为重要，而国外绿化结构土的应用为我们提供了新的理念和技术材料。

发明内容

本发明目的在于提供了一种用做雨水蓄积器的绿化结构土生产方法，用该方法得到的绿化结构土用于人行道、商业街、公共广场、露天停车场等绿化场所时，最大100％压实条件下的孔隙率大于20％，渗透率大于360mm/h，其他各理化性质均符合国家城镇建设行业《绿化种植土壤》CJ/T340-2011标准。

为达到上述目的，本发明长期研制绿化用结构土发现：通过提高结构土孔隙空间，增加结构土入渗能力，从而降低硬质绿化路面的径流系数，让绿地雨水就地入渗，起到雨水蓄积作用，同时针对国内城市洪涝严重的现象，利用结构土的高入渗率，研发其作为雨水收集器的关键配方和使用技术，提高硬质路面的雨水蓄积性能，减少城市洪涝。如果在透水砖下使用该绿化结构土，在最大压实情况下其入渗率仍可达550mm/h以上，能最大程度的入渗雨水，同时采用的土壤一般为黏壤土或壤土，能吸附大量水分，改善人行道、商业街、公共广场、露天停车场等硬质路面绿化质量，取得了在“混凝土中生长植物”的生态景观效果。