一种具有雨水收集功能的生态树池及其设计方法

技术领域

本发明涉及生态树池设计技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有雨水收集功能的生态树池及其设计方法。

背景技术

雨水是一种宝贵的水资源，除初期雨水外，其受污染程度较轻，经处理后可作为城市的绿化、冲刷道路等杂用水源，生态树池可以将多余的雨水实现收集，收集处理后生态树池可以将大量的水一部分送入到市政管道，另一部分实现储存在土壤下方位置处。

现有技术中专利公开号CN211849908U的发明专利公开了一种新型生态多功能树池，主要解决现有技术中存在的现有树池占用人行道及周期管理麻烦，雨季易水土流失，旱季时需另外补充水分，具有透水功能的绿地被大量人工硬质地面代替，减少了地下水的补给途径，增加了环境及资源的压力的问题。该实用新型包括顶部具有开口的壳体；壳体内固定有内壳，内壳的外壁和外壳的内壁之间具有间隙；开口处设有树篦子，树篦子和内壳底部之间依次设有相互透水的种植区和储水区；种植区中设有种植土，树穿过树篦子种植于种植区的种植土中；车道地面设有连通间隙的雨水收集口，储水区的内壳上设有连通间隙的储水孔。通过上述方案，该实用新型达到了雨季储水旱季用水的目的。

但是在上述生态树池在收集雨水时，会通过储水孔实现收集操作，而在收集雨水完毕后整个储水区为打开状态，因此在夏季天气炎热时，温度会传递到地下位置，快速对储水区内部水实现加快蒸发，储水流失量较大，设计后储水效果较差，抗旱能力较差。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种具有雨水收集功能的生态树池及其设计方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有雨水收集功能的生态树池，包括储水生态池，所述储水生态池内壁一侧嵌入开设有两个对称设置的弧形槽，所述弧形槽的内部安装有浮动防护机构，在储水生态池的一侧位置处安装上养分补充组件；

所述浮动防护机构包括安装在弧形槽内部的滚动支柱，且滚动支柱的一端部焊接有转动杆，所述转动杆的外部通过轴承转动连接上套环块，且套环块的上表面固定有玻璃纤维板，所述玻璃纤维板的一侧粘接固定有第一连接橡胶条，在第一连接橡胶条的下表面接触有第二连接橡胶条，所述玻璃纤维板的下表面设有浮动组件。

优选地，所述滚动支柱与弧形槽所属的储水生态池之间滑动连接，且滚动支柱的外壁经抛光处理，两个所述弧形槽的内部均经抛光打磨处理。

优选地，所述转动杆的外部且位于套环块一侧位置处套装有轴承环，且轴承环与转动杆之间转动连接，每个所述玻璃纤维板的内部均插入有支撑轴杆，且支撑轴杆与玻璃纤维板之间通过轴承转动连接，所述支撑轴杆与储水生态池之间通过混凝土浇筑固定，所述储水生态池的内壁且位于玻璃纤维板上方位置处嵌入连通有市政排管，所述储水生态池的上表面通过混凝土浇筑上不锈钢防护罩，所述不锈钢防护罩的内部铺垫有沥青颗粒填料，所述储水生态池的内部且位于不锈钢防护罩下方位置处填充有养分土壤层，且养分土壤层的下方填充上基土层，且基土层底部浇筑有混凝土层，所述养分土壤层内部插入有下排管且下排管的底端贯穿养分土壤层并延伸至基土层下方位置处。

优选地，所述浮动组件包括设置在玻璃纤维板下方连接框，且连接框的内部采用热熔胶粘接固定上气囊矩形棒，所述连接框的下表面设有多个从前到后依次等距排列设置的塑料棒，每个塑料棒的底端均注塑固定有塑料锥，且塑料锥的外壁呈圆环等距分布有多个嵌入块，所述塑料锥的底端注塑成型上塑料浮力球。

优选地，所述养分补充组件包括安装在储水生态池一侧位置处的下料斗，且下料斗的顶端插入有凸形盖板，所述凸形盖板的上表面焊接上竖截面形状设为凹形的提拉凹架，所述下料斗的内部位于凸形盖板下方位置处滑动连接有承装网板，在承装网板的内壁焊接有提拉把手，所述储水生态池内壁一侧且靠近其内壁底端位置处插入连通有上排管，所述凸形盖板与下料斗之间滑动连接，且凸形盖板竖截面形状设置凸形

一种具有雨水收集功能的生态树池的设计方法，具体使用步骤如下；

步骤一、整体预埋设计时，可以在市政绿化路面挖掘空间，将整个储水生态池放入到预埋槽内部没并且在储水生态池的四周边缘部位浇筑大量的混凝土，待其凝固后可以在基土层下方位置处浇筑有一层混凝土基板，且混凝土基板中预埋多个下排管，可以将市政树木种植在养分土壤层内部，且根部延伸至基土层内部，不锈钢防护罩和沥青颗粒填料可以位于外露位置处，这样加固树木上表面位置处，沥青颗粒填料可以将雨水实现渗透下去，完成整体设计；

步骤二、生态树池设计运行时，当外部雨水较大时，会通过沥青颗粒填料实现渗透到养分土壤层内，由养分土壤层将雨水灌入渗透到基土层内部，顺着基土层实现积蓄一定量的雨水，同时多个，由于玻璃纤维板在重力作用下玻璃纤维板带动套环块会转动杆向下移动，转动杆带动滚动支柱沿着弧形槽内壁弧形下移，这样玻璃纤维板带动第一连接橡胶条向下移动，同时玻璃纤维板可以在支撑轴杆的外壁向下转动，实现玻璃纤维板的下移翻转，这样雨水会积蓄在储水生态池内部；

步骤三、运行隔热防蒸发时，当储水生态池内部填充的雨水会使塑料浮力球上浮，塑料浮力球带动塑料锥上浮，多个嵌入块嵌入到雨水中形成稳定上移，塑料锥带动塑料棒使连接框上移，并且连接框内部的气囊矩形棒可以实现上浮操作，这样可以使玻璃纤维板在支撑轴杆外部向上转动，并且玻璃纤维板带动第一连接橡胶条和第二连接橡胶条实现叠加盖住，因此储水生态池内部可以储存到一定量的水后可以起到密封封装操作，这样不易蒸发掉，当雨水继续下流到玻璃纤维板的上表面位置处时，即可顺着市政排管实现外排到市政排水口位置处；

步骤四、雨水发酵使用时，可以握住提拉凹架带动凸形盖板上移，凸形盖板不再对下料斗盖住，这样打开下料斗孔位，将树叶粉碎后可以放入到下料斗内，这样储水生态池内部的雨水与下料斗内部的雨水高度相同，从而可以对下料斗内部的树叶碎屑实现浸泡，再将金菌液倒入一升即可，这样拉动提拉凹架使凸形盖板盖在下料斗内部，这样储水生态池内部积蓄的雨水可以实现发酵处理，发酵后打开上排管利用泵机将储水生态池内部发酵养分液体吸入到养分土壤层上，这样可以增加树木的养分。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明采用浮动防护机构使玻璃纤维板在重力作用下玻璃纤维板带动套环块会转动杆向下移动，转动杆带动滚动支柱沿着弧形槽内壁弧形下移，玻璃纤维板可以在支撑轴杆的外壁向下转动，打开开口位置处，雨水会积蓄在储水生态池内部，后期可以在浮力作用下，第一连接橡胶条和第二连接橡胶条实现密封隔热操作，从而避免储水生态池内部储存的雨水在干旱天气蒸发较快，储水效果较差，保水效果更好；

2、本发明采用浮动组件使储水生态池内部填充的雨水会使塑料浮力球上浮，嵌入块嵌入到雨水中形成稳定上移，塑料锥带动塑料棒使连接框上移，连接框内部的气囊矩形棒可以实现上浮操作，玻璃纤维板在支撑轴杆外部向上转动，第一连接橡胶条和第二连接橡胶条实现叠加盖住，可以快速嵌入到雨水中增加翻转的浮力，浮力更大第二连接橡胶条和第一连接橡胶条密封效果更好，蒸发水不易外溢出去；

3、本发明采用养分补充组件握住提拉凹架带动凸形盖板上移，凸形盖板不再对下料斗盖住，可以对下料斗内部的树叶碎屑实现浸泡，再将金菌液倒入一升即可，储水生态池内部积蓄的雨水可以实现发酵处理，利用泵机将储水生态池内部发酵养分液体吸入到养分土壤层上，这样可以增加树木的养分，雨水添加了树叶发酵物密度更大，水分蒸发量更少，保温效果更好；

综上，通过上述多个作用的相互影响，第一连接橡胶条和第二连接橡胶条实现密封隔热操作，从而避免储水生态池内部储存的雨水在干旱天气蒸发较快，浮力更大第二连接橡胶条和第一连接橡胶条密封效果更好，雨水添加了树叶发酵物密度更大，水分蒸发量更少，综上可以提高生态树池的保水量，蓄水量更加不易蒸发，抗旱使用效果更好。

附图说明

图1为本发明的一种具有雨水收集功能的生态树池主视结构示意图。

图2为本发明的一种具有雨水收集功能的生态树池竖截面结构示意图。

图3为本发明的图2中A处放大结构示意图。

图4为本发明的一种具有雨水收集功能的生态树池中浮动组件结构示意图。

图5为本发明的一种具有雨水收集功能的生态树池中下料斗竖截面结构示意图。

图6为本发明的一种具有雨水收集功能的生态树池中承装网板内部结构示意图。

附图标记为：1、储水生态池；2、弧形槽；3、滚动支柱；4、转动杆；5、套环块；6、玻璃纤维板；7、第一连接橡胶条；8、第二连接橡胶条；9、轴承环；10、支撑轴杆；11、市政排管；12、不锈钢防护罩；13、沥青颗粒填料；14、养分土壤层；15、基土层；16、下排管；17、连接框；18、气囊矩形棒；19、塑料棒；20、塑料锥；21、嵌入块；22、塑料浮力球；23、上排管；24、下料斗；25、凸形盖板；26、提拉凹架；27、承装网板；28、提拉把手。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1-6所示的一种具有雨水收集功能的生态树池，该粉末冶金颗粒震荡分级装置上设置有浮动防护机构、浮动组件、养分补充组件，各个机构和组件的设置能够，各机构和组件的具体结构设置如下：

在一些实施例时，如附图1-3所示，浮动防护机构包括安装在弧形槽2内部的滚动支柱3，且滚动支柱3的一端部焊接有转动杆4，转动杆4的外部通过轴承转动连接上套环块5，且套环块5的上表面固定有玻璃纤维板6，玻璃纤维板6的一侧粘接固定有第一连接橡胶条7，在第一连接橡胶条7的下表面接触有第二连接橡胶条8，玻璃纤维板6的下表面设有浮动组件，滚动支柱3与弧形槽2所属的储水生态池1之间滑动连接，且滚动支柱3的外壁经抛光处理，两个弧形槽2的内部均经抛光打磨处理。

在一些实施例时，如附图1-3所示，转动杆4的外部且位于套环块5一侧位置处套装有轴承环9，且轴承环9与转动杆4之间转动连接，以便于转动杆4可以在轴承环9的外部实现旋转，转动杆4可以稳定实现旋转，每个玻璃纤维板6的内部均插入有支撑轴杆10，且支撑轴杆10与玻璃纤维板6之间通过轴承转动连接，支撑轴杆10与储水生态池1之间通过混凝土浇筑固定，以便于玻璃纤维板6可以在支撑轴杆10的外壁向下转动，并且储水生态池1对支撑轴杆10起到支撑的作用，储水生态池1的内壁且位于玻璃纤维板6上方位置处嵌入连通有市政排管11，储水生态池1的上表面通过混凝土浇筑上不锈钢防护罩12，不锈钢防护罩12的内部铺垫有沥青颗粒填料13，储水生态池1的内部且位于不锈钢防护罩12下方位置处填充有养分土壤层14，且养分土壤层14的下方填充上基土层15，且基土层15底部浇筑有混凝土层，养分土壤层14内部插入有下排管16且下排管16的底端贯穿养分土壤层14并延伸至基土层15下方位置处，以便于不锈钢防护罩12和沥青颗粒填料13可以位于外露位置处，这样加固树木上表面位置处，沥青颗粒填料13可以将雨水实现渗透下去，沥青颗粒填料13实现渗透到养分土壤层14内，由养分土壤层14将雨水灌入渗透到基土层15内部，下排管16可以将雨水直接导入到玻璃纤维板6的上表面位置处。

在一些实施例时，如附图2-4所示，浮动组件包括设置在玻璃纤维板6下方连接框17，且连接框17的内部采用热熔胶粘接固定上气囊矩形棒18，连接框17的下表面设有多个从前到后依次等距排列设置的塑料棒19，每个塑料棒19的底端均注塑固定有塑料锥20，且塑料锥20的外壁呈圆环等距分布有多个嵌入块21，塑料锥20的底端注塑成型上塑料浮力球22。

在一些实施例时，如附图5-6所示，养分补充组件包括安装在储水生态池1一侧位置处的下料斗24，且下料斗24的顶端插入有凸形盖板25，凸形盖板25的上表面焊接上竖截面形状设为凹形的提拉凹架26，下料斗24的内部位于凸形盖板25下方位置处滑动连接有承装网板27，在承装网板27的内壁焊接有提拉把手28，储水生态池1内壁一侧且靠近其内壁底端位置处插入连通有上排管23，凸形盖板25与下料斗24之间滑动连接，且凸形盖板25竖截面形状设置凸形

本发明工作原理：

生态树池设计运行时，当外部雨水较大时，会通过沥青颗粒填料13实现渗透到养分土壤层14内，顺着基土层15实现积蓄一定量的雨水，多个下排管16可以将雨水直接导入到玻璃纤维板6的上表面位置处，在重力作用下玻璃纤维板6带动套环块5会转动杆4向下移动，这样玻璃纤维板6带动第一连接橡胶条7向下移动，雨水会积蓄在储水生态池1内部；

运行隔热防蒸发时，当储水生态池1内部填充的雨水会使塑料浮力球22上浮，塑料浮力球22带动塑料锥20使嵌入块21嵌入到雨水中形成稳定上移，连接框17内部的气囊矩形棒18可以实现上浮操作，玻璃纤维板6在支撑轴杆10外部向上转动，第一连接橡胶条7和第二连接橡胶条8实现叠加盖住，因此储水生态池1内部可以储存到一定量的水后可以起到密封封装操作，这样不易蒸发掉；

雨水发酵使用时，可以握住提拉凹架26带动凸形盖板25上移，打开下料斗24孔位，将树叶粉碎后可以放入到下料斗24内，储水生态池1内部的雨水与下料斗24内部的雨水高度相同，再将金菌液倒入一升即可，拉动提拉凹架26使凸形盖板25盖在下料斗24内部，发酵后打开上排管23利用泵机将储水生态池1内部发酵养分液体吸入到养分土壤层14上，充分利用雨水增加养分。

其中的树池设计之前进行如下步骤处理；

1)材料要求碎石应用质地紧韧、耐磨、具有一定级配的透水性良好的材料，如破碎花岗岩或石灰岩。软硬不同的材料不得掺合使用，不允许使用同粒径碎石、山皮石、风化石子及不稳定矿渣。碎石应为多棱角块体、清洁无土、不含石粉及风化杂质。中粗砂规格及质量需符合设计及规范要求，含泥量不超过5％。

2)作业条件:(1)设置控制铺筑厚度的标志，如标高桩，在基坑的边坡上钉上水平标高木楔、(2)采用有效降水措施，保持无水状态、3)摊铺、及时摊铺碎石垫层及中粗砂垫层，运到工地的碎石排平后，大小颗粒应分布均匀，按设计厚度一次铺平。运料及排铺应先远后近循序进行，所需材料按预先计算量分段分堆放置，应用人工配合机械进行摊铺，摊铺的碎石应级配分布均匀一致，无明显颗粒分离现象，严禁用四齿耙拉平料堆，造成粗细料局部集中。对摊铺时发生的粗细料集中情况应及时处理。

2、透水盲管及土工布、生态树池外侧及底部及填料中间层应设置透水土工布，树池外侧DN200穿孔收集管，应采用透水土工布包裹，防止周围原土侵入。土工布规格200～300g/m，土工布搭接宽度不小于200mm。穿孔收集管采用双壁波纹管，管材环刚度等级不小于SN8，其规格应符合《埋地排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)结构壁管道系统第1部分：双壁波纹管材》(GB/T 18477.1-2007)技术要求。穿孔管开孔率控制在1％～3％之间。

穿孔收集管纵向每6颗树相互连接，最终排至市政雨水检查井。溢流管埋设深度为2.0m，集水管为1.8m。透水土工布采用SNG-PP-300-3型聚丙烯针刺非织造土工布,单位面积质量为300g/m2/,厚度不小于2.4mm。纵横向断裂强度不小于9.5kN/m,纵横向断裂伸长率不超过50％,垂直渗透系数不小于5X10cm/s,纵横向撕破强度不小于0.24kN,CBR顶破强度不小于1.5kN。防渗土工膜采用M1/PE型土工膜。土工膜的纵横向拉伸强度不小于12kN/m，纵横向拉伸断裂伸长率不小于300％，纵横向直角撕裂强度不小于40N/mm，CBR顶破强度不小于4kN，垂直渗透系数不大于5x10cm/s。

3、蓄水模块、储水模块单元2.4立方米每个生态树池的调蓄容积为1.2立方。

4、侧壁条形开孔、(400mm*120mm)溢流雨水口侧壁条形开孔溢流雨水口每个树池均要建设，为避免雨水溢流到路面，溢流口按低于路面完成面标高200mm设计，根据设计需要溢流水位标高可调整。树池四周采用C30预制混凝土压条收边,超标雨水通过溢流管排入市政管网，滞蓄树池收集雨水通过透水土工布缓渗入土壤，就地消纳。

5、种植土施工、1)种植土要求种植土除满足盐分、pH值要求外，还需质地疏松，有团粒结构，具一定肥力，且为地层深80厘米以上的表层土。否则，土壤质地粘重，通气透水性能差，浇水后易板结，不利植物生长。

2)工艺流程:(1)填土前，对基土上的垃圾等杂物清除干净。(2)认真做好土质检验工作。对回填土料的种类、粒径，有无杂物进行检查，以及土料的含水量控制在设计范围之内。

(3)填十进行分层铺摊:每层铺十的厚度根据十质，密实度要求和机具性能来确定。

需要根据上述方法实现设计改造，完成施工操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。