CN102574718A - 一种促进水利用的方案和方法 - Google Patents

Abstract

一种辅助雨水利用的装置，该装置沿道路的路缘石有多个分支排水点，分别与填了颗粒物质的地下蓄水室相连，以供附近树木根系使用。

Description

一种促进水利用的方案和方法

技术领域

本发明主要介绍了一种有效辅助水利用的方案和方法，以及促进该方案和方法实施的装置。

背景技术

众所周知，大量来自人造路面及其他集水区的水会流入暴雨洪水集水管，然后流入分流区、更大的水道或海洋。

那么随之而来的问题是，这些水可能来自于负载大量交通车辆的人造区域，而无论在何种情况下，这些区域都很有可能含有淤积的污染物质。

那么问题是，如果这些水被立即引入集水区并被立即使用，这些水就有可能是一种污染物。

目前一种用于处理此类水所公认的合适途径是将其引入湿地区域，利用其天然的净化过程，经过这一自然处理过的水就变废为宝了。

然而，这一过程需要大量的集水管道分水渠、大量的面积来开发湿地以及最终可实现净水有效利用的净水管网系统。

发明内容

本人的发明旨在以一种可供植物使用的方式来利用径流水，以达到促进经济用水的目的。

本人建议提供分支排水点，用于直接收集来自路缘石的水并将其引入一个可供植物生长使用的地下蓄水室。

但是，该建议的第一个问题是径流水一般会携带大量的固体污染物，如树叶、枯枝和残余沉积物。

一种用于促进水利用的装置包括：分支排水点，每个分支排水点有一个穿透路边路缘石的孔洞并沿路缘石间隔排列，每个孔洞至少可直接收集沿路缘石流淌的一部分水；一条连接通入各个地下蓄水室通道的管道；该蓄水室适应于促进植物根系获取其中收集的水。

在优选方案中，植物是位于人行道地下的蓄水室附近的树木。

在优选方案中，本人在路缘石处设置一个入水口，该入水口能够进行初步过滤，使较大废弃物流经此处，但能够使水流入并与此类废弃物分离。

在优选方案中，过滤通过一个单一狭槽来实现。

在优选方案中，狭槽排成一条直线，使其沿预期水流的大致方向延伸。

在优选方案中，初步过滤通过单个狭槽、多个狭槽或间隔排列的孔洞实现。

在优选方案中，可设置一个面板来辅助过滤。

在优选方案中，与各自分支排水点相邻的排水沟内还有一个凹陷。

然而，另一个问题是，这样的水通常会携带大量的沉积物，因此本人建议设置一条通往一个地下蓄水室的管道，该管道包含一个沉淀室，可将水适当地保留一段时间，使沉积物沉淀。

另一个问题涉及蓄水室。该蓄水室可有多种配置方法，但在一个实例中，其包括一个界定内室的圆柱形墙和一个形成外墙的一个隔水土墙，在内墙和外墙中间填有颗粒物质。

但是，另一备用方案提供了一个由一个隔水土墙所界定的单一腔室，且完全填有颗粒物质或至少填有大部分颗粒物质。

但仍然存在问题，即从雨水径流收集的水通常会含有可能对生长植物有害的污染物。

本人发现能够有效减少污染物并在很多情况下可以较低成本获得的物质。

有利的是，目前管网供水要进行常规过滤，而我们发现所分离的残余物质正好可以应用在这里，即为了保持管网供水的卫生，在过滤过程之前要向供水中加入活性炭等物质。

然而，问题仍然存在，即如何以一种相对经济的且适当的方式来实施，以及如何确保滞留水只有在事实上已经过此类物质过滤之后再使用。

因此，本人建议全部填有或绝大部分地填有该颗粒物质。这有两点好处——水可以从蓄水室中渗透，同时植物的根系得以直接探入到该物质中间。

在优选方案中，该装置有一个内墙和外墙，这种墙是由一种既可以较低成本获得又耐用的材料制成的。

在优选方案中，这种墙由相互叠加的外胎组成，这些轮胎或外胎上下连在一起，大致构成一个圆柱形。

在优选方案中，这种外胎壁上有相同的孔洞，使可能滞留在其中的水能够穿过这面墙，然后经底层外胎上的外胎的相同孔洞流出，以此类推。

在优选方案中，在每个外胎直径两边至少有三到四个这样大致对称的孔洞。

在优选方案中，沉积物收集器延伸到由外胎分隔的内室并在顶端带有一个可开启的盖子，以方便时时从沉积物收集器中采集沉积物。

为了提供初始收集的水(可能从湍流中分离)，优选方案提供了一种沉积物收集器，第一条垂直管道，第二条直径较小且与第一条管道同轴并穿入其中的管道，其中在第二条管道的底端附着一个活塞，第二条管道充当一个满溢端，一旦水充满了第一条管道，就会流经第二条管道进入水室，或在本例中为内室。

到目前为止，这一使用由外胎组成的内室墙的想法是可圈可点的，优点是水和植物根系在某种程度上能够穿过外胎之间的空隙，虽然这取决于外胎的压紧程度。

在优选方案中，多个轮胎绑在一起并同轴对齐，轮胎在好几处环绕各自轮胎胎面部分的墙。

在另一个例子中，一条带子穿过轮胎墙，并在优选方案中穿过供水流通过的墙面孔洞，以帮助使墙与墙之间的孔洞保持对齐。

在另一种形式中，本发明可谓一种促进水利用的方法，包括以下步骤：沿路缘石的间隔处排水，并将水引入沿路缘石设置的蓄水室，以促进植物获取蓄水室中的水。

在另一种形式中，本发明可谓提供了一种如先前任一权利要求所述之设计路缘石装置的方法，包括以下步骤：在第一个实例中在一部分路缘石的混凝土中嵌入一个模制的嵌入物，随后将该模制嵌入物取走，在留下的每个孔洞与地下蓄水室通道之间放置一条管道，在蓄水室中插入一个泥沙收集器，之后用颗粒物质来填蓄水室。

在优选方案中，在路缘石外侧有一个可拆卸面板覆盖该嵌入物，该面板至少带有一个穿透的狭槽。

附图说明

为了更好地理解本发明，现结合附图对相关实施例进行说明，其中：

图1是根据第一个实施例的装置透视图；

图2显示了图1所示装置的一部分，但在这种情况下切掉一部分的横截面图；

图3是图2所示装置的横截面图；

图4是图1所示装置的俯视图；

图5是根据本发明的第二个实施例的一种装置的横截面图；

图6是路缘石的前脸视图，显示了面板及其底端供水流进入的沟槽；

图7是图6所示带有面板的路缘石，与这种情况中的一个排水沟相结合的透视图1分支排水点；

图8说明了面板覆盖路缘石内的一个孔洞装置，以方便将水排入一条管道的方法；

图9是相反一侧的视图，但显示了一些地下模板，其中对路缘石做了修改，预计在未来要使分支排水点与一条管道相连接；

图10是附带有面板的聚苯乙烯填充物的地下模板透视图；

图11是沿11，11线的视图。

具体实施方式

根据此实施例的一种装置设备与一个如1的人造地面有关，可以是一条道路、一个停车场、一条人行道等。

我们制作了一块带有一个排水沟的路缘石3，在通过位置4处有三个平行的孔洞，每个孔洞沿水平方向延伸至正面，这样，在正常情况下会被冲下排水沟2的枯枝、石头和树叶将继续流经此处并不会直接被狭槽的形状所阻挡，但水流将流入狭槽并向下流入倾斜的管道5。

6处的一个较低的狭槽4位于排水沟平面7上方，可防止大量细沙等物体流入收集装置。

向下倾斜的管道5通向一个垂直管道8，该垂直管道延伸至一个由多个外胎10形成的内室9中，这些外胎相互叠放，被带子绑在一起，如11所示。虽然图中未作显示，但在所有这些轮胎10外壁上都计划设置供水流通的孔洞，从而使水流不会滞留在这个可能阻挡水流的如洞穴般的形状中。

该垂直管道8与外胎10同轴并向其内延伸。11是8的一个内层管道，可使溢出管道8的水通过出口12进入内室区域9。整个蓄水装置被包含在一个更大的腔室13中，在由轮胎10形成的内墙和外腔室13的外墙之间是填充物14。

在此例中，该填充物为一种颗粒物质，能够过滤内室9收集的水。

在本实施例中，该填充物是从供水管网中得到的滤渣，包含活性炭及其他物质。

它的好处是提供了一个承载面，并能够保留一种多孔结构，提供了非常大的污染物粘附表面积，同时也使根系能够探入其中并沿该水分梯度生长。

本发明将垂直管道8设计为一个沉积物收集器，而中间的内层管道11设计成使其能够从最顶层的一个开口15来进入，并因此能够借助一个附带活塞16往上提，这样所收集的沉积物也将随之一起被提出。

在各个内室或外室上有一个顶盖17，如图3所示，该顶盖被土覆盖。

该装置被设计用于与树木等生长的植物一起使用，在图1和图4中具体用数字18表示。

因此，本实施例重点介绍了该过滤物质与用于蓄水的地下蓄水室，使水能够透过填充物质下渗。

在另一种方案中，本实施例采用了一个由多个汽车外胎构成的腔室，这些拥有相同直径的外胎叠加在一起，大致呈一个圆柱形，形成了一个临时的地下蓄水室。

在另一个例子中，本实施例介绍了一种有效的初步粗过滤技术，用于过滤来自路缘石上多个孔洞的水，这些孔洞大致呈水平平行或至少以排水沟为参照物、与之平行。

本实施例还公开了一种沉积物收集器，可以随时以人工提拉一个位于较低端的活塞的方式来达到清理收集器以供后续使用的目的。

现在参考一下大致如图5所示的第二个实施例，其包括一种装置20，该装置包括一个在面板23里的一个孔洞22的一个分支排水点21，位于路缘石24内部。

该路缘石24在一个排水沟25的一侧，在此例中为一条道路26的一侧，路缘石24另一侧是一条人行道27。

一条管道28与分支排水点21相连并有一个向下倾斜的坡度，可使水流入一个垂直管道30。

经过配置，垂直管道30内部有一个直径小于第一条管道30的管道31并在上面有一个入口32，该管道可作为一个泥沙收集器，因此只有当水充满外管30与内管31之间的环形空间33时，才能够通过内管31流入蓄水室34。

蓄水室34是在地下打通了一个圆柱形的洞而形成的，其中填充了大量通过过滤水库水而提取的物质，是一种颗粒物质，但同时还携带有矿物质和其他对植物有利的物质。

内管31有一个套圈35，套在内管31上，设计目的是当内管31被提起时，它会紧贴外管30的内壁并将其收集的泥沙一并提起，所以它起到的是一个清理的作用。

垂直管道30位于另一圆柱腔室34的轴向中心，设计目的是当水一从沉积物收集器通过之后就通过内管31流入该腔室。

该方案的问题之一是，要沿一段路缘石设置多个此类装置，以便间隔种植的沿街树木能够获取并保存其附近的水源，否则这些水将只作为雨水流走。

在准备该装置时，首先应该理解的是需要对路缘石进行一些改造，但首先要安装一个分支排水点，将一个随时可拆卸的地下模板嵌入人造路缘石中，随后可容易对其进行拆卸，然后再进一步安装管道坑等。

根据此实施例，本人建议应该设置一个用合适塑料材质薄板制作的面板23，并在该面板23上有一个形成一个孔洞的狭槽22。

将该狭槽设计成弯曲形状的优点是，当水位小幅上升时，只有狭槽的中间部分被使用，并且从本质上来说，弯曲狭槽的中间部分会聚集水流，使水流达到第一个高度，但如果水位达到一个更高位时，要利用更多的狭槽。

那么通过使用这种方法，会限制可能流入单一狭槽的水量，使更多的水流经该狭槽，流向沿路缘石的其他狭槽。

如30和36所示，如果狭槽附近的排水沟也采用一部分弯曲的设计形态，则将加强这一效果。

这种类型的面板的好处也是可以拆卸，这样就可以对面板后面的填充材料进行拆卸，然后可通过粘合或螺栓固定的方法再将面板安装回原位。

图7进一步显示了此例中一个弯曲部分较大的排水沟的面板23。

图8和图9显示了预先安装好的地下模板模具36，其被嵌入路缘石24混凝土中，在此例中为聚苯乙烯塑料，可在面板23后保持位置不变数年。但是，当要添加一个分支排水点时，工序是拆下面板23，挖出嵌入模具36的塑料，然后更换面板23，将37所示的一条管道连接到泥沙收集器和蓄水室，将收集到的水储存起来以供植物使用。

图10和图11显示的是除了周围路缘石以外，附带面板23的地下模板36。

在另一种形式中，本发明可谓一种促进径流水使用的装置，包括带有用于引流径流水的路缘石的人造人行道；沿路缘石并与其相邻的植物种植区；一条从路缘石开口处起始的水道，透过路缘石收集流水并将其转移到位于相邻植物种植区水平面以下的一个收集室；该收集室中有一个墙壁，在垂直方向上大致形成了一个圆柱形的空间；填充在该墙壁与泥土所形成的收集室外墙之间的填充物，该填充物是透水材料；以及一个覆盖收集室的盖子或遮盖物。

现在可以看到，本发明有利于将可能受到污染的路面径流水以经济的方式转移到排水沟附近的树木和植被供其使用，用微生物机理在源头治理了污染。另外一个益处在于为植被提供了下层土壤的蓄水能力，可供树木根系在干旱时期使用。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于促进水利用的装置，包括：分支排水点，每个分支排水点有一个穿透路边路缘石的孔洞并沿路缘石间隔排列，每个孔洞至少可直接收集沿路缘石流淌的一部分水；一条连接通入各个地下蓄水室通道的管道；该蓄水室适应于促进植物根系获取其中收集的水。

2.根据权利要求1中的方案，每个分支排水点在路缘石外侧进一步包括一个面板，并且该面板至少有一个孔洞，使水流入其中进入管道。

3.根据权利要求1或2的一种装置，其进一步包括一个人造人行道和用于引流径流水的路缘石排水沟，以及沿路缘石一侧一个相邻的植物种植区。

4.根据权利要求1、2或3中的任意一项的一种装置，其中孔洞是一个拥有大致固定宽度的拉长狭槽，以使较大废弃物流经此处，但能够使水流入并与此类废弃物分离。

5.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中该条通往地下蓄水室的管道包含一个沉淀室，可使水滞留，使沉积物沉淀。

6.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中地下蓄水室包括一个界定出一个内室的墙，在界定内室和外室的墙壁之间有一个空间，该空间内填有大量颗粒物质。

7.根据上一项权利要求的一种装置，其中内室有一面墙，由一个由相互叠放的外胎组成。

8.根据上一项权利要求的一种装置，其中这些外胎壁上有相同的孔洞，使可能滞留在其中的水能够穿过这面墙，然后穿过底层外胎墙上方的相同孔洞。

9.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中沉积物收集器延伸到由外胎分隔的内室并在顶端带有一个可开启的盖子，以方便时时从沉积物收集器中采集沉积物。

10.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其提供了一种沉积物收集器，第一条垂直管道，第二条直径较小且与第一条管道同轴并穿入其中的管道，其中在第二条管道的底端附着一个活塞，第二条管道充当一个满溢端，一旦水充满了第一条管道，就会流经第二条管道进入水室。

11.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中蓄水室实质是一个由土墙所界定的单一腔室，内部基本上填满了颗粒物质。

12.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中在蓄水室附近至少种植一颗树木。

13.根据先前任意一项权利要求的提供一种装置的设计方法，其中路缘石的制作包括以下步骤：在第一个实例中在一部分路缘石的混凝土中嵌入一个模制的嵌入物，随后将该模制嵌入物取走，在留下的每个孔洞与地下蓄水室通道之间放置一条管道，在蓄水室中插入一个泥沙收集器，之后用颗粒物质来填蓄水室。

14.根据上一项权利要求的方法，其中在路缘石外侧有一个可拆卸面板覆盖该嵌入物，该面板至少带有一个穿透的狭槽。

Claims (12)

1.一种用于促进水利用的装置，包括：分支排水点，每个分支排水点有一个穿透路边路缘石的孔洞并沿路缘石间隔排列，每个孔洞至少可直接收集沿路缘石流淌的一部分水；一条连接通入各个地下蓄水室通道的管道；该蓄水室适应于促进植物根系获取其中收集的水。

2.根据权利要求1中的方案，每个分支排水点在路缘石外侧进一步包括一个面板，并且该面板至少有一个孔洞，使水流入其中进入管道。

3.根据权利要求1或2的一种装置，其进一步包括一个人造人行道和用于引流径流水的路缘石排水沟，以及沿路缘石一侧一个相邻的植物种植区。

4.根据权利要求1、2或3中的任意一项的一种装置，其中孔洞是一个拥有大致固定宽度的拉长狭槽，以使较大废弃物流经此处，但能够使水流入并与此类废弃物分离。

5.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中该条通往地下蓄水室的管道包含一个沉淀室，可使水滞留，使沉积物沉淀。

6.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中地下蓄水室包括一个界定出一个内室的墙，在界定内室和外室的墙壁之间有一个空间，该空间内填有大量颗粒物质。

7.根据上一项权利要求的一种装置，其中内室有一面墙，由一个由相互叠放的外胎组成。

8.根据上一项权利要求的一种装置，其中这些外胎壁上有相同的孔洞，使可能滞留在其中的水能够穿过这面墙，然后穿过底层外胎墙上方的相同孔洞。

9.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中沉积物收集器延伸到由外胎分隔的内室并在顶端带有一个可开启的盖子，以方便时时从沉积物收集器中采集沉积物。

10.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其提供了一种沉积物收集器，第一条垂直管道，第二条直径较小且与第一条管道同轴并穿入其中的管道，其中在第二条管道的底端附着一个活塞，第二条管道充当一个满溢端，一旦水充满了第一条管道，就会流经第二条管道进入水室。

11.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中蓄水室实质是一个由土墙所界定的单一腔室，内部基本上填满了颗粒物质。

12.根据先前任意一项权利要求的一种装置，其中在蓄水室附近至少种植一颗树木。

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