本發(fā)明屬于海綿城市建設(shè)中的雨水徑流控制領(lǐng)域，具體涉及利用導(dǎo)滲人行道對路面雨水徑流進行截留和導(dǎo)滲，使雨水一部分下滲，一部分進入綠化帶，減少地面集水進入排水管網(wǎng)的雨水徑流量，并補充地下水和澆灌綠化帶。

背景技術(shù)：

國家倡導(dǎo)海綿城市的建設(shè)，提出：在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。近幾年，全國開展了海綿城市的試點建設(shè)，同時，海綿城市的理念已經(jīng)深入人心，目前對于海綿城市，主要實施措施有6個方面：滲、滯、蓄、凈、用、排。圍繞這幾個方面，已經(jīng)開展了植草溝、人工濕地、下凹式綠地、透水鋪裝等多個方面的技術(shù)開發(fā)。但是，從全國范圍來看，尤其是2015年，全國多個城市發(fā)生的內(nèi)澇問題，表明在海綿城市的建設(shè)上，還有更多工作需要開展。由于排水管網(wǎng)的建設(shè)投資巨大，且耗時長，短期內(nèi)不可能大幅度提高排水管網(wǎng)對雨水徑流的輸送能力，而與此同時我國地下水卻在不斷減少，因此，促進雨水徑流的下滲，減少排水管網(wǎng)的負荷并補充地下水，是當前急需解決的問題，可以促進雨水徑流的截留，有助于促進海綿城市的建設(shè)進程。

從雨水徑流系數(shù)而言，瀝青路面的徑流系數(shù)達到了0.9左右，意味著90％的雨水進入排水管網(wǎng)系統(tǒng)，而綠化帶的徑流系數(shù)僅為0.1～0.2，因此，盡管路邊的綠化帶在降雨時可以得到澆灌，但綠化帶可以容納更多的雨水徑流量，如果通過人行道將一部分雨水量導(dǎo)流到綠化帶，也可以有助于雨水的截留，同時還可以實現(xiàn)雨水的利用。

將人行道裝填一定厚度的填料，可以使雨水滲流的同時得到凈化。填料如果用一些工業(yè)廢料，可以同時實現(xiàn)其資源化，具有更重要的環(huán)境價值和經(jīng)濟效益。根據(jù)我國氧化鋁產(chǎn)量可以推測，2015年的赤泥產(chǎn)量達到8500萬噸，已經(jīng)發(fā)生了多起赤泥堆場潰壩的事件，對土壤及作物和人們的健康造成了危害。因此，如果對赤泥進行有效的資源化利用，將有助于減少赤泥的堆存量，具有重要的環(huán)境意義和應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：利用截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，通過赤泥填料在人行道底下的填充層，實現(xiàn)雨水徑流的凈化，促使較多雨水徑流滲入地下，以減少流入城市排水管道的雨水量，補充地下水量；同時，未下滲雨水流入綠化帶起到澆灌作用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，是由三部分耦合而成，一是帶通水孔的路邊石，使路面兩側(cè)的雨水盡快流入人行道之下的填料層；二是帶導(dǎo)滲層的人行道主體，三是設(shè)置在人行道與綠化帶之間的導(dǎo)滲溝。

所述的導(dǎo)滲層及導(dǎo)滲溝主要由赤泥填料組成。

所述的導(dǎo)滲溝，可以填充粒徑為30～45mm的赤泥填料，該導(dǎo)滲溝的寬度為20～30cm，深度為55～65cm。

所述的人行道主體，自上而下依次由人行道地磚、找平層、赤泥細顆粒填料層、赤泥粗顆粒填料層組成。

本發(fā)明提供的上述的截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，其在雨量較大的情形下，將雨水口不能及時收集的雨水徑流導(dǎo)入人行道，經(jīng)人行道導(dǎo)滲層過濾之后，進入導(dǎo)滲溝，對雨水實現(xiàn)滯留、凈化與應(yīng)用。

本發(fā)明提供的截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，其設(shè)置方法是包括以下步驟：

(1)設(shè)置路邊石：

在人行道與車行道之間設(shè)置路邊石，每間隔25～35cm布置；在路邊石上設(shè)置垂直方向的通孔，留孔高度為5cm，寬度為5～8cm，使路面的雨水排入人行道的導(dǎo)滲溝中，減少路面積水，并減少流入排水管道系統(tǒng)的雨水量；

(2)設(shè)置導(dǎo)滲溝：

在人行道與路邊石相接處以及人行道與綠化帶之間設(shè)置導(dǎo)滲溝，導(dǎo)滲溝中填充粒徑為30～45mm的赤泥填料，寬度為20～30cm，深度為55～65cm；

(3)人行道的設(shè)置：

人行道的縱向分布中，填充兩層赤泥，上層是粒徑為3～5mm細顆粒赤泥，填充厚度為5～8cm，下層是粒徑為10～20mm粗顆粒赤泥，填充厚度為20～30cm；人行道底部具有1～3％的坡度，可以避免雨水在人行道底部的過量積蓄，而順坡度流向綠化帶方向。

上述方法中，所述的綠化帶上層35～45cm為土壤，綠化帶下部45～65cm處鋪設(shè)填料層，使雨水徑流在下滲過程中得以凈化，填充粒徑為10～20mm的赤泥填料，使雨水徑流中的氮磷等污染物經(jīng)過導(dǎo)滲人行道和綠化帶凈化后，在下滲過程中進一步經(jīng)過赤泥填料層的凈化，減少向地下水輸入的氮磷等污染物量。

所述方法設(shè)置的導(dǎo)滲人行道，其在滯留及凈化雨水徑流中的應(yīng)用。

該方法設(shè)置的導(dǎo)滲人行道，其應(yīng)用時，可以將截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，與人行道與綠化帶之間的導(dǎo)滲溝相結(jié)合，強化對雨水徑流的滯留與凈化。

本發(fā)明提供的截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，其利用人行道對路面雨水徑流進行截留和導(dǎo)滲，使雨水一部分下滲，一部分進入綠化帶，同時實現(xiàn)地下水的補充和綠化帶的澆灌。本發(fā)明可體現(xiàn)海綿城市實施的滲、滯、凈、用4種措施，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點：

1.路邊石通水孔與人行道導(dǎo)滲溝相連，可以將路面的積水快速導(dǎo)入導(dǎo)滲溝中，從而減少路面的積水，超過導(dǎo)滲溝積蓄量的雨水則進入人行道下的赤泥填料層。

2.導(dǎo)滲人行道可促進雨水的下滲，減少排水管道系統(tǒng)的雨水量負荷，有利于海綿城市建設(shè)的實施。

3.人行道填充的赤泥填料，對于雨水徑流中污染物具有較好的凈化去除作用。

4.赤泥為氧化鋁產(chǎn)生過程中的工業(yè)廢物，我國的赤泥堆存量已經(jīng)超過了3億噸，而近年來赤泥的利用率僅為5％左右。赤泥的堆存具有潛在的安全隱患，用赤泥制成的填料促進赤泥的資源化利用，減少我國赤泥的堆存量。

5.人行道底部有1～3％坡度，有助于雨水較快流向綠化帶，當雨水量較大時，可以流入人行道與綠化帶之間的導(dǎo)滲溝，避免雨水回流導(dǎo)致人行道下填料層積水。

6.綠化帶下部的赤泥填料層，可以使雨水徑流中的氮磷等污染物在下滲過程中得到進一步的凈化，對SS、總磷和氮污染物去除率分別在50％、30％和20％左右。

附圖說明

圖1為截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道示意圖。

圖中：1.道路；2.路邊石；3.通水孔；4.人行道；5.綠化帶；6.填料層；7.導(dǎo)滲溝；8.土壤層。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不限定本發(fā)明。

實施例1：截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道的設(shè)置方法

該導(dǎo)滲人行道的設(shè)置方法包括以下步驟：

1.在路邊石上設(shè)置垂直方向的孔通向人行道導(dǎo)滲溝，導(dǎo)滲人行道與車行道之間的路邊石，每間隔25～35cm的距離，留孔高度為5cm，寬度為5～8cm。路邊石上的孔，可以將路面的雨水排入人行道的導(dǎo)滲溝中，減少路面積水，并減少流入排水管道系統(tǒng)的雨水量，實現(xiàn)對雨水徑流的截留。

2.路邊石與人行道相接處設(shè)置導(dǎo)滲溝，導(dǎo)滲人行道與路邊石之間設(shè)置導(dǎo)滲溝，填充粒徑為30～45mm的赤泥填料，寬度為20～30cm，深度為55～65cm。導(dǎo)滲溝的作用主要是將雨水引入，對雨水進行初步的截留，可以使雨水中的懸浮物得以沉淀，同時減緩進入人行道填料層的雨水流速。

3.截留與凈化雨水徑流的導(dǎo)滲人行道，從上至下依次為赤泥透水磚、找平層、赤泥細顆粒填料、赤泥粗顆粒填料組成。導(dǎo)滲人行道的縱向分布中，赤泥細顆粒填料粒徑為3～5mm，填充厚度為5～8cm，赤泥粗顆粒填料粒徑為10～20mm，填充厚度為20～30cm。人行道的填料層，可以對雨水徑流中的污染物進行凈化，同時，緩沖流向綠化帶的高峰流量，赤泥填料具有凈化氮磷等污染物的作用，已經(jīng)在實踐中得以印證。導(dǎo)滲人行道底部具有1～3％的坡度，可以避免雨水在人行道底部的過量積蓄，而順坡度流向綠化帶方向。人行道下的赤泥填料層，可促進雨水徑流的下滲，并對雨水徑流起到凈化作用。

4.導(dǎo)滲人行道與綠化帶之間的導(dǎo)滲溝，是填充粒徑為20～30mm的赤泥填料，寬度為20～30cm，深度為55～65cm。該導(dǎo)滲溝可以滯蓄雨水，避免雨水量較大時，綠化帶不能及時容納而導(dǎo)致雨水回流，減少人行道下填料層積水情況的發(fā)生。

5.未下滲的雨水進入綠化帶，可以對雨水進行利用。綠化帶上層35～45cm為土壤，綠化帶下部45～65cm處鋪設(shè)填料層，使雨水徑流在下滲過程中得以凈化，填充粒徑為20～30mm的赤泥填料，使雨水徑流中的氮磷等污染物經(jīng)過導(dǎo)滲人行道和綠化帶凈化后，在下滲過程中進一步經(jīng)過赤泥填料層的凈化，減少向地下水輸入的氮磷等污染物量。

上述實施例1和實施例2提供的導(dǎo)滲人行道，其在滯留及凈化雨水徑流中的應(yīng)用。應(yīng)用效果可以通過下述實施例3得到驗證。

實施例2：小試模擬導(dǎo)滲人行道的運行情況

采用串聯(lián)的3個長方體形的有機玻璃柱，3個有機玻璃柱寬度均為0.8m。第1個模擬人行道與路邊石之間的導(dǎo)滲溝，寬度為0.2m，高度為70cm，填充粒徑為40mm左右的赤泥填料60cm，預(yù)留10cm超高。第2個是模擬人行道的有機玻璃柱，寬度為1.5m，高度為40cm，采用的赤泥填料，赤泥細顆粒填料粒徑為3～4mm，填充厚度為5cm，赤泥粗顆粒填料粒徑為10～15mm，填充厚度為25cm，有機玻璃柱有10cm的超高。第3個是模擬人行道與綠化帶之間的導(dǎo)滲溝，寬度為0.2m，高度為70cm，填充粒徑為30mm左右的赤泥填料60cm，超高10cm。

為模擬雨水處理過程中的下滲情況，在3個有機玻璃柱底部均開設(shè)圓形小孔，小孔的半徑為1cm，間隔為2cm。有機玻璃柱下方進行滲濾水的收集。3個有機玻璃柱的2側(cè)開上下2排圓孔，孔徑尺寸為10cm，橫向間隔為3cm，縱向間隔為4cm，通過管道，將第1個導(dǎo)滲溝、人行道和第2個導(dǎo)滲溝進行連接，以模擬實際情況的雨水流向。通過高位水箱向第1個導(dǎo)滲溝進水。

將第2個模擬人行道的有機玻璃柱墊高30cm，以模擬實際設(shè)計中導(dǎo)滲溝比人行道填料層低的情況。配制的模擬雨水，分為低濃度組：總氮10mg/L，氨氮6mg/L，硝態(tài)氮4mg/L，總磷1.5mg/L，總SS 200mg/L。高濃度組：總氮30mg/L，氨氮20mg/L，硝態(tài)氮10mg/L，總磷2.5mg/L，總SS 350mg/L。模擬雨水進水量為0.8m³/d。

模擬實驗運行6次，前3次進水為低濃度組，后3次為高濃度組。由于實際天氣情況下不是每天降雨，因此每間隔一周進行一次模擬雨水的進水。測試結(jié)果表明，對低濃度組的模擬雨水，其出水的污染物去除效率如下：總氮21％，氨氮28％，硝態(tài)氮19％，總磷33％，總SS 52％。對高濃度組的模擬雨水，其出水的污染物去除效率如下：總氮17％，氨氮22％，硝態(tài)氮16％，總磷27％，總SS 56％。