CN103306359B - 雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法，属于雨水调蓄排放及储存利用领域，本发明的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统包括具有至少两个可承重的中空单元体的调蓄水池主体，设置在调蓄水池主体内部并通往调蓄水池主体外部的检查井，设置在检查井内的潜水泵，与检查井连接的进水管道，与潜水泵连接的排水管道系统，与潜水泵连接的雨水回用管道系统，所述中空单元体开有至少两个用于雨水流动的水孔，所述调蓄水池主体外部包裹有防渗复合土工膜。该系统具有施工周期短、施工噪声小、对环境影响轻微、综合性价比优、产品和材质可全部回收再利用等多种优点，是解决积水问题的理想方案。

Description

雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法

技术领域

本发明属于雨水调蓄排放及储存利用领域，尤其涉及一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法。

背景技术

目前，随着经济和社会的快速发展、城市化进程的不断加快，很多城市的排水管网等基础设施的设计标准和建设步伐滞后于地上建筑物，存在“重地上、轻地下”的现象，导致城市整体排水能力不能满足实际要求，此外，许多城市的排水管网还存在设计不完善、局部区域管网设施与主干管不匹配等实际问题，这些都导致了在雨季在一些城市的下凹式、下穿式立交桥区和路段以及低洼区域经常出现长时间、大范围的严重积水现象，严重影响交通，给人民正常的生产生活造成很大影响，尤其是一些特殊地形积水区域还存在较大的安全事故隐患，严重危及人员生命安全。上述问题急需得到妥善解决。

严格按照有关设计规范设置满足实际需要的排水系统是解决这些问题的根本途径。

对于城市中的新建区域，应充分认识排水管网等基础设施的重要性，充分考虑未来发展空间，应提前规划、及时建设完善的、高标准排水管网，同时应配套建设雨水综合利用系统，将快速行洪排水和雨水综合利用有效结合起来，既有效排水，又能利用雨水资源。

对于已经存在积水问题的已建成区域，对排水系统进行提标改造、提高排水系统实际行洪排水能力难度较大、代价较高，比较好的解决办法是在附近建设埋地式调蓄池增加储存调蓄容积、配套建设提升泵站。在降雨时，把地面积存的雨水尽快转移到地下调蓄池，消除路面积水，消减洪峰；在降雨停止、排水管网流量减小或排空后，调蓄池内储存的雨水既可以用水泵抽出沿原排水管网排放，也可以作为附近绿化浇洒、道路冲洗、景观补水使用。

但是，埋地式调蓄池普遍为钢筋混凝土结构，存在施工周期长、施工噪声大、对周围影响严重、造价高等诸多问题，并不是一种理想的解决积水问题的办法。

发明内容

本发明的目的是提供一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法，其具有施工周期短、施工噪声小、对环境影响轻微、综合性价比优、产品和材质可全部回收再利用等多种优点，是解决积水问题的理想方案。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，包括具有至少两个可承重的中空单元体的调蓄水池主体，设置在调蓄水池主体内部并通往调蓄水池主体外部的检查井，设置在检查井内的潜水泵，与检查井连接的进水管道，与潜水泵连接的排水管道系统，与潜水泵连接的雨水回用管道系统，所述中空单元体开有至少两个用于雨水流动的水孔，所述调蓄水池主体外部包裹有防渗复合土工膜。

在本系统中，所述中空单元体是立方体或长方体。

在本系统中，所述防渗复合土工膜包括两层土工布和一层膜，膜夹在两层土工布之间。

在本系统中，所述检查井井壁内侧设置有爬梯，井底设置在调蓄水池底部，井口设置有井座和井盖，井壁设置有圆孔。

在本系统中，所述潜水泵包括两种，一种用于排除调蓄水池主体内积存的雨水，另一种用于雨水利用加压输送。

在本系统中，所述潜水泵设置有漏电自动停止保护装置和水位过低自动停止装置。

在本系统中，还包括内部设置有过滤装置的雨水过滤室，所述雨水过滤室与进水管道连接。

在本系统中，所述过滤装置是过滤网。

在本系统中，还包括检修井，所述检修井井壁内侧设置有爬梯，井底设置在雨水过滤室顶部，二者空间相通，井口设置有井座和井盖。

一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：在工厂预制中空单元体、检查井、潜水泵、防渗复合土工膜、进水管道、排水管道系统和雨水回用管道系统；

步骤二：在施工现场开掘用于放置调蓄水池主体的基槽，用防渗复合土工膜铺复其底部与四壁；

步骤三：将中空单元体围绕检查井安装在基槽内，形成调蓄水池主体，使用防渗复合土工膜包裹调蓄水池主体外部，使检查井的井口露出地面，将进水管道连接检查井；

步骤四：将潜水泵设置在检查井内部，将潜水泵连接排水管道系统和雨水回用管道系统。

本发明的优点及有益效果：

本发明中的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统设置在地下。降雨时，雨水通过雨水口流入进水管道，然后流入雨水过滤室，流速降低，雨水经过过滤装置过滤后，雨水中夹带的杂物暂时沉积储存在雨水过滤室内，由专人定期清理外运。透过过滤网的洁净雨水通过一组进水管道流入与之对应的一组检查井，检查井井壁上均匀设置有大量的圆孔，雨水透过这些圆孔进入调蓄水池主体内暂时储存。由于调蓄水池主体具有很大容积，能储存相当多的雨水，这些储存的雨水暂时不通过排水管道系统往下游排放，而是待降雨停止后，其它排水管网排完雨水后，再开启潜水泵把调蓄水池内积存的雨水通过排水管道系统排放出去，这就起到了调蓄排放雨水的作用。同时，这些储存在地下调蓄水池主体内的雨水还可以很方便地用于周围绿化、冲洗道路、补充景观用水等，此时只要开启潜水泵把调蓄水池主体内积存的雨水加压送出即可。

本发明中的调蓄水池主体具有多个中空单元体，通过增减中空单元体的数量可以任意改变调蓄水池主体体积，因此本发明中的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统可以适用于不同场地并能满足不同蓄水量的需要。

本发明中的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统设置于地下，调蓄水池主体受到的土层压力很大，组成调蓄水池主体的中空单元体起到了重要的承重作用；进一步地，中空单元体上开有用于雨水流动的水孔，雨水可以在单元体内自由流进流出，因此中空单元体很好地满足了储存和利用雨水两方面的需求。

本发明中的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的施工方法较多采用预制件，在施工现场组装、施工，经济成本低，施工周期短。

因此，本发明中的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统及其施工方法同时具备对雨水进行调蓄排放和储存利用两大类主要功能，具有施工周期短、施工噪声小、环境适应性强、对周围影响轻微、综合性价比优、产品和材质可全部回收再利用等多种优点，是解决城市易积水区域积水问题的理想方案。

附图说明

图1为雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的结构示意图；

图2为雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的俯视结构示意图；

图3为雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的侧视结构示意图。

附图标记说明：

1……调蓄水池主体；

2……防渗复合土工膜；

3……检查井；

4……潜水泵；

5……排水管道系统；

6……雨水回用管道系统；

7……进水管道；

8……筒形雨水过滤室；

9……过滤网；

10……检修井。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1至图3，在本发明中雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的一个优选实施例中，雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统包括调蓄水池主体1；防渗复合土工膜2；检查井3；潜水泵4；排水管道系统5；雨水回用管道系统6；进水管道7；雨水过滤室8；过滤装置，即过滤网9；检修井10。

整个雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统设置在地下。调蓄水池主体1具有多个可承重的中空单元体，每个中空单元体为长方体，尺寸为长1米，宽0.5米，高0.4米，为聚丙烯注塑成型，且开有两个水孔，调蓄水池主体1整体尺寸为长20米，宽10米，高4.8米，总体积960立方米，有效容积910立方米，其顶部距离地面5.2米，底部距离地面10米。调蓄水池主体1外面包裹的防渗复合土工膜2为两布一膜，中间的膜为厚度为1毫米的低密度聚乙烯(PE)膜，膜两侧为密度为150克/平方米的土工布，防渗复合土工膜采用专用工艺焊接成一体。

调蓄水池主体1内部设置有4座通往地面的检查井3，每两座检查井3的中心间距为2米，每座检查井3的总高度为10米，井壁内侧安装有爬梯，供检修人员上下使用。在本实施例中检查井用塑料制成，井壁为高密度聚乙烯(HDPE)结构壁缠绕管，公称直径为DN1500，环刚度为SN8，井底为注塑成型，放置在调蓄水池主体1底部，井口安装承重型复合材料井座和井盖，并露出地面，自井底以上4.8米的井壁区间上均匀设置有直径为20毫米的圆孔，每两个圆孔的中心间距为50毫米，圆孔的设置方式为梅花形设置。每座塑料检查井3内设置有一台潜水泵，其中3座塑料检查井内设置的潜水泵4的规格为：流量为200立方米/小时，扬程为14米，功率为18.5千瓦，泵出口管径为DN150，这三套潜水泵4两台工作一台备用，并与排水管道系统5连接，以便在降雨停止后排除调蓄水池内积存的雨水；另一座检查井3内设置的潜水泵4的规格为：流量为100立方米/小时，扬程为15米，功率为11千瓦，泵出口管径为DN100，其与雨水回用管道系统6连接，以便在利用雨水时加压输送雨水。所有潜水泵4均配套设置漏电自动停止保护装置、水位过低自动停止装置。前述排水管道系统5和回用管道系统6均由高密度聚乙烯(HDPE)管材及管件组成。

每座检查井3均与一条进水管道7连接，该进水管道7为高密度聚乙烯(HDPE)结构壁缠绕管，管径规格为DN1000，环刚度为SN8。该塑料进水管道7又与雨水过滤室8连接，在本实施例中，雨水过滤室8为塑料材质，圆筒形。该雨水过滤室为高密度聚乙烯(HDPE)结构壁缠绕管，管径规格为DN1800，环刚度为SN8，两端封堵密实不渗漏。雨水过滤室内安装有过滤网，在本实施例中，过滤网用不锈钢制成，材质为304不锈钢，网孔最大尺寸不超过20毫米，其能够将流经的雨水中的垃圾杂物过滤下来，避免进入调蓄水池主体1内。塑料材质圆筒形雨水过滤室8上安装有两座通往地面的检修井10，其中心间距为12米，每座检修井10总高度为6米，井壁内侧安装有爬梯，供检修人员上下使用。在本实施例中，检修井也用塑料制成，井壁为高密度聚乙烯(HDPE)结构壁缠绕管，公称直径为DN1500，环刚度为SN8，井底部与塑料材质圆筒形雨水过滤室8顶部焊接成一体，二者空间相通，井口安装承重型复合材料井座和井盖，并露出地面。塑料材质圆筒形雨水过滤室8的侧壁又与塑料进水管道7连接，以便雨水流入。

降雨时，雨水通过雨水口流入塑料进水管道7，然后流入与其侧壁连通的塑料材质圆筒形雨水过滤室8，流速降低，雨水经过不锈钢过滤网9过滤后，雨水中夹带的杂物暂时沉积储存在塑料材质圆筒形雨水过滤室8内，由专人定期清理外运。透过不锈钢过滤网9的洁净雨水通过一组塑料进水管道7流入塑料检查井4，检查井底部以上4.8米的井壁区间上均匀设置有大量的圆孔，雨水透过这些圆孔进入调蓄水池主体1内，也即流入中空单元体内暂时储存。由于调蓄水池主体1具有很大容积，能储存相当多的雨水，这些雨水暂时不通过与潜水泵4连通的排水管道系统5往下游排放，而是待降雨停止后，其他排水管网排完雨水放空后，再开启潜水泵4把调蓄水池主体1内积存的雨水通过排水管道系统5加压排放出去，这就起到了调蓄排放雨水的作用。同时，只要开启潜水泵4把调蓄水池主体1内积存的雨水通过与之连通的雨水回用管道系统6加压送出，即可方便地将这些雨水用于周围绿化、冲洗道路、补充景观用水等。

本实施例中使用了塑料材质圆筒形雨水过滤室8，塑料检修井10，也可以不使用它们，仅在检查井3中设置过滤装置即可。

本实施例中中空单元体是长方体，其也可以是立方体，还可以是其它多边形体。

本实施例中中空单元体开有两个用于雨水流动的水孔，也可以在该中空单元体上开三个水孔、四个水孔等，以进一步促进雨水在调蓄水池主体1内的流动，更好的储存和利用雨水。

本实施例中中空单元体是聚丙烯材质，其也可以是其它可以承重的材质。

本实施例中调蓄水池主体1的体积可以随适用场地的大小变化而变化；随着计划蓄水量的变化而变化。

本实施例中检查井3有四座，也可以随着计划蓄水量的变化而设置两座，三座，五座等。

本实施例中潜水泵4有四台，其中三台用于排出积存雨水，一台用于雨水利用，也可以两台用于排出积存雨水，两台用于雨水利用。还可以只设置三台潜水泵4，其中两台用于排出积存雨水，一台用于雨水利用。

本实施例中雨水过滤室为塑料材质圆筒形雨水过滤室8，其材质也可以是不锈钢，铜等，其形状也可以是方形，六边形等。

本实施例中过滤装置为不锈钢过滤网9，其材质也可以是塑料，其也可以是过滤罩，过滤槽，等等。

请参考图1至图3，在本发明中雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的施工方法的一个优选实施例中，所使用中空单元体、防渗复合土工膜2、检查井3、潜水泵4、排水管道系统5、雨水回用管道系统6和进水管道7如雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的优选实施例中所述。具体步骤如下：

步骤一：在工厂预制中空单元体、四台检查井3、四台潜水泵4、防渗复合土工膜2、四条进水管道7、排水管道系统5和雨水回用管道系统6；

步骤二：在施工现场开掘基槽，用防渗复合土工膜2铺复其底部与四壁；

步骤三：使用中空单元体围绕四台检查井3安装在基槽内，形成调蓄水池主体1，使得检查井3设置在调蓄水池主体1底部并通往调蓄水池主体1外部，井口露出地面，每两座检查井3中心间距为2米；中空单元体所组成的调蓄水池主体1整体尺寸为长20米，宽10米，高4.8米，总体积960立方米，有效容积910立方米，其顶部距离地面5.2米，底部距离地面10米，再将防渗复合土工膜焊接包裹在调蓄水池主体1外部，将进水管道5连接检查井3；

步骤四：每台检查井3底部设置一台潜水泵4，如此类推，并将三台潜水泵4连接步骤一中的排水管道系统，一台潜水泵4连接步骤一中的雨水回用管道系统6，再用土回填基槽，将整个雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统填埋在地下。

本实施例中使用进水管道7直接连接检查井3，也可以使用雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的优选实施例中的塑料材质圆筒形雨水过滤室8和不锈钢过滤网9，将塑料材质圆筒形雨水过滤室8设置在进水管道7和检查井3之间，以起到更好地过滤雨水的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，包括具有至少两个可承重的中空单元体的调蓄水池主体，设置在调蓄水池主体内部并通往调蓄水池主体外部的第一检查井和第二检查井，分别设置在第一检查井和第二检查井内的第一潜水泵和第二潜水泵，与第一检查井和第二检查井连接的进水管道，与第一潜水泵连接的排水管道系统，与第二潜水泵连接的雨水回用管道系统；

所述中空单元体为聚丙烯注塑成型，并且开有至少两个用于雨水流动的水孔；

所述调蓄水池主体外部包裹有防渗复合土工膜；

所述第一和第二检查井的井壁为高密度聚乙烯(HDPE)结构壁缠绕管，井壁上设置有圆孔。

2.根据权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述中空单元体是立方体或长方体。

3.根据权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述防渗复合土工膜包括两层土工布和一层膜，膜夹在两层土工布之间。

4.根据权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述第一和第二检查井井壁内侧设置有爬梯，井底设置在调蓄水池底部，井口设置有井座和井盖。

5.根据权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述第一潜水泵用于排除调蓄水池主体内积存的雨水，第二潜水泵用于雨水利用加压输送。

6.根据权利要求1或5所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述第一和第二潜水泵设置有漏电自动停止保护装置和水位过低自动停止装置。

7.根据权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，还包括内部设置有过滤装置的雨水过滤室，所述雨水过滤室与进水管道连接。

8.根据权利要求7所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，所述过滤装置是过滤网。

9.根据权利要求7所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统，其特征在于，还包括检修井，所述检修井井壁内侧设置有爬梯，井底设置在雨水过滤室顶部，二者空间相通，井口设置有井座和井盖。

10.一种权利要求1所述的雨水调蓄排放及储存利用多功能一体化系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在工厂预制聚丙烯注塑成型的中空单元体，以及第一和第二检查井、第一和第二潜水泵、防渗复合土工膜、进水管道、排水管道系统和雨水回用管道系统；

步骤二：在施工现场开掘用于设置调蓄水池主体的基槽，用防渗复合土工膜铺复其底部与四壁；

步骤三：将中空单元体围绕第一和第二检查井安装在基槽内，形成调蓄水池主体，使用防渗复合土工膜包裹调蓄水池主体外部，使第一和第二检查井的井口露出地面，将进水管道连接第一和第二检查井；

步骤四：将第一和第二潜水泵分别设置在第一和第二检查井内部，将第一、二潜水泵分别连接至排水管道系统和雨水回用管道系统。