一种垂直流智慧海绵湿地调蓄系统及其施工方法与流程

技术特征：
1.一种垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述垂直流海绵湿地调蓄系统沿水平方向呈扇形分布、沿竖直方向呈阶梯分布，所述雨水自扇形分布的外围向圆心方向流动；所述垂直流海绵湿地调蓄系统包括沿雨水流动方向依次设置的第一集配水区、垂直流湿地区、第二集配水区、花园滞留区、第三集配水区和蓄水区，以及设置在垂直流智慧海绵湿地调蓄系统内的若干信号连接于智能终端的智慧海绵装置；所述第一集配水区用于向垂直流湿地区和第二集配水区分配雨水，第二集配水区用于向花园滞留区和第三集配水区分配雨水；所述垂直流湿地区用于对雨水进行第一次净化，并根据第二集配水区的雨水量调节其内部存水的滞留时间；所述花园滞留区用于对雨水进行第二次净化，并在净化后传输至蓄水区存蓄；所述智慧海绵装置用于监测雨水水质和/或水量信息反馈至智能终端，以使智能终端进行故障判断。所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述垂直流湿地区包括智能过滤装置，所述智能过滤装置设置为圆台形蜂窝结构，智能过滤装置设置在第一箱体结构靠近圆心的侧壁上，智能过滤装置自第一排水口连接于穿孔配水管端部；所述智能过滤装置内设有第二智慧海绵装置，所述第二智慧海绵装置为水质传感器，用于检测第一集配水区内水质并反馈至智能终端；所述垂直流湿地区包括设置在第三排水口的第三智慧海绵装置，所述第三智慧海绵装置为信息处理装置，用于捕捉垂直流湿地区雨水流出的流量与浊度信号并反馈至智能终端。所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述蓄水区采用蓄水模块拼装而成，所述蓄水区内部沿竖直方向设置有水位探针，所述水位探针顶部设置显示器，用于实时监测蓄水区内部水量。2.根据权利要求1所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述第一集配水区设置为沿水平方向截面为扇形的第一箱体结构，所述第一箱体结构靠近圆心的侧壁上设置有第一排水口和第二排水口；定义竖直方向为上下方向；所述第一排水口位于第一箱体结构的下端，第一排水口连通至垂直流湿地区；所述第二排水口位于第一箱体结构的上端，第二排水口连通至第二集配水区。3.根据权利要求2所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述第二集配水区设置为沿水平方向截面为扇形的第二箱体结构，第二箱体结构间隔平行于第一箱体结构；所述第二箱体结构靠近圆心的侧壁上设置有第三排水口，所述第三排水口连通至花园滞留区；所述垂直流湿地区设置在第一集配水区和第二集配水区之间，包括自上而下依次布置的湿地种植层、吸附层、湿地过滤层和湿地垫层；所述湿地种植层内埋设有排水管，所述排水管一端连通第二排水口，另一端连通第二集配水区；所述湿地种植层靠近第二集配水区设置有连通第二集配水区的自动调节出水口，所述自动调节出水口为包含第一智慧海绵装置的闸阀，所述第一智慧海绵装置用于检测第二集配水区内水量，并且所述第一智慧海绵装置预设有闸阀启动闭合的第二集配水区内水量阈值；当第一智慧海绵装置检测到第二集配水区内水量达到闸阀启动闭合的第二集配水区内水量阈值时，闸阀启动闭合，阻断自动调节出水口向第二集配水区供水；
所述湿地过滤层和湿地垫层之间设置有穿孔配水管，所述穿孔配水管靠近第一集配水区的端部连通第一排水口，所述穿孔配水管为垂直流湿地区布水管道。4.根据权利要求3所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述湿地种植层的种植土由土壤与河沙体积比例1：1配制而成，所述种植土的厚度为300mm～400mm；所述种植土中种植有深根性挺水植物，所述深根性挺水植物的种植密度为15～20株/平方，深根性挺水植物为黄花鸢尾、菖蒲、千屈菜中的一种或几种；所述吸附层由铺设厚度为350mm～450mm的功能性吸附填料构成，所述功能性吸附填料为活性炭、轻质陶粒、沸石中的一种或两种混合，所述功能性吸附填料的粒径为8mm～15mm；所述湿地过滤层由铺设厚度为300mm～400mm的过滤性填料构成，所述过滤性填料为石英砂、碎石、矿渣中的一种或两种混合，过滤性填料的粒径为10mm～20mm；所述湿地垫层为缓冲稳定层，由铺设厚度为200mm～250mm的卵石材料构成，所述卵石材料的粒径为15mm～30mm。5.根据权利要求3所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述第一箱体结构的下端均匀设置有位于同一直线的若干第一排水口，所述湿地过滤层和湿地垫层之间均匀设置有若干穿孔配水管，所述穿孔配水管与第一排水口的一一对应安装；所述穿孔配水管为dn100配水管，穿孔孔径为5mm，穿孔率为50％，相邻穿孔配水管的间隔为400mm。6.根据权利要求3所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述花园滞留区包括自上而下依次布置的蓄水层、花园种植层、花园过滤层、和花园垫层；所述蓄水层设置为预留设定高度的蓄水空间，所述第三排水口连通蓄水层；所述花园种植层的种植土由土壤与河沙体积比例1：1配制而成，所述种植土的厚度为300mm～500mm，花园种植层种植有挺水植物美人蕉和/或香蒲；所述花园过滤层由铺设厚度为400mm～500mm的过滤填料构成，所述过滤填料为石英砂和/或碎石，过滤填料的粒径为10mm～20mm；所述花园垫层由铺设厚度为300mm～350mm的卵石填料构成，所述卵石填料的粒径为15mm～30mm；并且所述花园垫层内设置有贯穿花园滞留区靠近蓄水区侧壁的花园出水口，所述花园出水口连通蓄水区。7.根据权利要求6所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统，其特征在于，所述第三集配水区包括两个，设置为方槽结构，分别安装在花园滞留区上端面邻接于第二集配水区靠近圆心的侧壁的两条直边上；所述第三集配水区与第二集配水区构成l型结构，并且第三集配水区与第二集配水区靠近圆心的侧壁采用高差台阶连通；第三集配水区远离第二集配水区的端部连接于蓄水区或市政管道。8.一种基于权利要求1-7任一所述的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据设计要求进行基坑的开挖，基坑分两层开挖，每次开挖控制周围变形，防止坍塌；开挖完成后分别对基坑底部压实，满足压实度达到95％以上后进行整体基坑防水层施工；步骤二：地基处理完成后分别进行结构施工，垂直流智慧海绵湿地调蓄系统整体采用砖砌结构，混凝土砂浆抹面，各区同时放线施工，并且施工过程中采用高程控制，并预留孔道进行构建安装；步骤三：结构施工完成后需进行结构强度检测，检测完成后进行管道、雨水进出口装置
的安装，安装完成后进行整体结构防水的施工，以结构自防水为主，施工完成后进行注水实验，并及时修复缺陷部位；步骤四：整体结构完成后进行填料层的铺设，根据设计分层铺设；步骤五：安装水质传感器、水位探针，并进行调试；步骤六：垂直流智慧海绵湿地调蓄系统整体施工完成后进行空载及负荷运行，测量不同水量条件下系统的运行状况以及设备精准度。

技术总结
本发明提供的垂直流智慧海绵湿地调蓄系统及其施工方法，涉及海绵城市建设领域，包括第一集配水区、垂直流湿地区、第二集配水区、花园滞留区、第三集配水区和蓄水区，以及关键部位布设的海绵智慧设施；其中，第一集配水区向垂直流湿地区和第二集配水区分配雨水，垂直流湿地区针对雨水的雨量采取调节措施进行强化处理；第二集配水区为向花园滞留区和第三集配水区分配雨水；本发明将湿地技术与雨水花园、滞留池、智慧海绵等技术相结合，将雨水分级处理，提高雨水处理效率，实现雨水的高效“渗、滞、蓄、净”。。。


技术研发人员：刘清泉 张瑞斌 李澄 赵苏 奚道国 潘卓兮 杨洋 窦楠
受保护的技术使用者：江苏龙腾工程设计股份有限公司
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2022/2/28