CN105688457B - 一种雨水沉沙池装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雨水收集利用领域，具体涉及一种雨水沉沙池装置，包括消能单元和沉沙单元，消能单元包括消能井，消能井的一侧设有进水管；沉沙单元包括沉沙池和设于沉沙池内的集泥槽，消能井的井底低于沉沙池的池底；消能井与沉沙池之间设有隔墙，且通过设于隔墙上的过流口连通；沉沙池的宽度大于消能井的宽度，沉沙池靠近消能井一端的两侧壁朝向消能井的方向内收并最终与隔墙的两侧边连接，沉沙池远离消能井一端的两侧壁沿水流的方向逐渐内收，沉沙池远离消能井的一端池壁上连接有出水管，隔墙与集泥槽之间沉沙池的池底由隔墙向下倾斜至集泥槽；集泥槽的底部设有向外排出泥砂的排泥管。本发明的雨水沉沙池装置提高了沉沙效果。

Description

一种雨水沉沙池装置

技术领域

本发明专利涉及雨水收集利用领域，具体涉及一种雨水沉沙池装置。

背景技术

面对越来越严峻的水资源供需矛盾，如何充分有效利用雨水资源成为我国水资源发展的热门课题之一。高速的城市化和不得当的城市格局建设理念使得不透水下垫面(与大气下层直接接触的地球表面)数量及比例迅速增加、城市热岛效应明显等，改变了城市雨水环境和运行规律，造成一方面地表径流量增加、径流系数增大，另一方面雨水汇流时间缩短，峰值流量增大，内涝灾害频现。作为资源性缺水国家，面临严重水资源断缺和城市洪涝灾害不断增加的困境，充分有效利用雨水资源成为缓解城市缺水和改善环境的有效途径之一。

由于下垫面质地不同，降雨特性等差异，在雨水收集利用过程中，雨水在流动、迁移过程常常挟带可沉悬浮固体颗粒，雨水若不进行过滤、沉淀，会影响下一级回用设备的运行和使用。因此，为了合理有效利用雨水，需要对雨水中的杂质颗粒进行过滤和沉淀。目前处理雨水的设备多存在容易堵塞、清淤不便的问题，不能得到较好的沉沙效果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中雨水处理设备沉沙效果差、容易堵塞、存在死水区域以及无法均匀布水的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种雨水沉沙池装置，包括消能单元和沉沙单元，所述消能单元包括消能井，所述消能井的一侧设有进水管；所述沉沙单元包括沉沙池和设于所述沉沙池内的集泥槽，所述消能井的井底低于所述沉沙池的池底；所述消能井与所述沉沙池之间设有隔墙，且通过设于所述隔墙上的过流口连通；所述沉沙池的宽度大于所述消能井的宽度，所述沉沙池靠近所述消能井一端的两侧壁朝向消能井的方向内收并最终与所述隔墙的两侧边连接，所述沉沙池远离所述消能井一端的两侧壁沿水流的方向逐渐内收，所述沉沙池远离所述消能井的一端池壁上连接有出水管，所述隔墙与所述集泥槽之间沉沙池的池底由所述隔墙向下倾斜至所述集泥槽；所述集泥槽的底部设有向外排出泥砂的排泥管。

根据本发明，所述消能井的内壁上低于所述进水管的位置设有交错布置的消能板。

根据本发明，所述消能板可拆卸的连接于所述消能井的内壁上。

根据本发明，所述消能板向上倾斜，且与所述消能井的井壁之间形成的夹角为30°～60°。

根据本发明，所述过流口的宽度与消能井和沉沙池连接处的井壁的宽度相同。

根据本发明，所述沉沙池远离所述消能井一端的池壁上连接有三个出水管，所述池壁的下部连接有用于雨水沉淀后自排出的自流出水管；所述池壁的中部连接有主出水管，所述沉沙池内的雨水通过水泵提升至主出水管排出；所述池壁的上部还连接有用于在所述沉沙池内雨水达到设定高度时溢流的溢流出水管。

根据本发明，所述沉沙池远离所述消能井的一端设有下凹的泵池，用于放置所述水泵。

根据本发明，所述沉沙池内设有多个平行间隔设置的集泥槽，且每个所述集泥槽两侧的沉沙池池底均朝向所述集泥槽的方向向下倾斜。

根据本发明，每个所述集泥槽两侧的所述沉沙池的池底的坡度均不小于10％。

根据本发明，所述集泥槽的纵截面为上大下小的倒梯形，所述集泥槽的底面为平面，所述集泥槽两侧的斜面与底部的夹角为120～135°。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例中的雨水沉沙池装置通过设置井底低于沉沙池池底的消能井初期进入消能井的雨水在井底形成的水垫层减小了流水势能，减小了流速，对雨水进行初期沉淀，有效提高了沉淀效果；同时避免了消能井与沉沙池之间的过流口的堵塞，沉淀的泥沙直接由集泥槽排出省去了清淤的过程；沉沙池的两端均采用了内收的设计，避免了沉沙池端部形成的水流难以流到的死角区域，实现均匀布水，消除死水提高沉沙效果，同时减小了占地面积，节省投资，提高了装置的实用性，且该装置结构简单，管护方便，经济实用，适合于雨水收集利用或雨水排出等领域。

附图说明

图1是本发明实施例提供的雨水沉沙池装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的雨水沉沙池装置的俯视图。

图中：1：消能井；101：进水管；2：沉沙池；3：消能板；4：过流口；5：集泥槽；6：泵池；7：水泵；8：主出水管；9：自流出水管；10：溢流出水管；11：排泥管；12：排泥井。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种雨水沉沙池装置，包括消能单元和沉沙单元，消能单元包括消能井1，消能井1的一侧设有进水管101；沉沙单元包括沉沙池2和设于沉沙池2内的集泥槽5，消能井1的井底低于沉沙池2的池底，优选为消能井1井底较沉沙池2的池底低1～1.5m；消能井1与沉沙池2之间设有隔墙，且通过设于隔墙上的过流口4连通；沉沙池2的宽度大于消能井1的宽度，沉沙池2靠近消能井1一端的两侧壁朝向消能井1的方向内收并最终与隔墙的两侧边连接，沉沙池2远离消能井1一端的两侧壁沿水流的方向逐渐内收，沉沙池2远离消能井1的一端池壁上连接有出水管，隔墙与集泥槽5之间沉沙池2的池底由隔墙向下倾斜至集泥槽5；集泥槽5的底部设有向外排出泥砂的排泥管11。使用时，雨水由进水管101进入消能井1中，雨水在消能井1中积累到一定深度后，在消能井1底部形成水垫层，利用水垫层可减少水流势能，减小流速，同时也减小下泄水流对消能井底的冲刷，对雨水中的大颗粒泥沙进行初沉，有效提高沉淀效率，消能井1中雨水达到过流口的高度时，由过流口中流入沉沙池2，雨水流经集泥槽5时，水流流速减小，水流携沙能力降低，可以实现水沙分离，泥沙直接由池底的倾斜面在自重的作用下滑入集泥槽5，集泥槽5收集的泥沙通过排泥管11排出装置外。优选地，排泥管11的末端连接有排泥井12，便于对排出的泥沙进行集中处理。经沉沙池5沉淀后的雨水由出水管流出，便于下一步对雨水进行处理。本发明实施例中的雨水沉沙池装置通过设置井底低于沉沙池2池底的消能井1初期进入消能井的雨水在井底形成的水垫层减小了流水势能，减小了流速，对雨水进行初期沉淀，有效提高了沉淀效率；同时避免了消能井1与沉沙池2之间的过流口4的堵塞，沉淀的泥沙直接由集泥槽5排出省去了清淤的过程；沉沙池2的两端均采用了内收的设计，避免了沉沙池2端部形成的水流难以流到的死角区域，实现均匀布水，消除死水提高沉沙效果，同时减小了占地面积，节省投资，提高了装置的实用性，且该装置结构简单，管护方便，经济实用，适合于雨水收集利用或雨水排出等领域。

进一步地，本实施例中消能井1的内壁上低于进水管101的位置设有交错布置的消能板3。当雨水由进水管101进入到消能井1后首先落到消能板3上，实现了雨水的减速，与井底产生的水垫层一起提高了消能井1对于雨水的消能效率，使得雨水在进入沉沙池时的速度足够小，便于实现水沙分离。优选地，本实施例中消能板3可拆卸的连接于消能井1的内壁上。消能板3可拆卸便于将消能板3拆除后对消能井1井底进行清淤。具体地，消能板3可以插接于消能井1上，也可以是消能井1的井壁上设有挂钩，将消能板3直接挂与消能井1上，需要说明的是，消能板3的连接方式不限于上述连接，也可以是其他可拆卸的连接方式。具体地，消能板3的材质既可以为塑料材质，也可以是不锈钢等其他硬度高、耐腐蚀的材质。

进一步地，本实施例中消能板3向上倾斜，且与消能井1的井壁之间形成的夹角为30°～60°。向上倾斜的消能板能够进一步地提高对于雨水的消能效果。具体地，本实施例中不同消能板3直接的高度差优选为0.5～1m，消能板3的宽度优选为消能井1宽度的1/3。消能板3的宽度过窄难以对所有的雨水进行消能。最顶端的消能板3距离进水管101的高度优选为0.5～0.8m，消能板3过高会影响消能板对雨水的消能效果。

进一步地，本实施例中过流口4的宽度与消能井1和沉沙池2连接处的井壁的宽度相同。过流口4的下端与沉沙池2的池底平齐。可以使得雨水能够顺利地进入沉沙池，提高雨水处理效率。

进一步地，本实施例中沉沙池2远离消能井一端的池壁上连接有三个出水管，池壁的下部连接有用于雨水沉淀后自排出的自流出水管9，优选地，自流出水管9位于池底以上0.3～0.5m，且自流出水管9设有阀门，自流出水管9处于常闭状态，只有在雨水较少时沉沙池内雨水经较长时间的沉淀后，清水可经自流出水管排出；池壁的中部连接有主出水管8，沉沙池2内的雨水通过水泵提升至主出水管8排出，具体地，本实施例中沉沙池2远离消能井1的一端设有下凹的泵池6，用于放置水泵7，将水泵7放置于位置较低的泵池6内可以便于水泵7的固定维修，并且可以降低水泵7抽水时对于水位的限制，使尽可能多的雨水都能够排出沉沙池2，提高雨水利用率。池壁的上部还连接有用于在沉沙池2内雨水达到设定高度时溢流的溢流出水管10，在雨水较多时雨水达到一定高度后由溢流出水10管流出，优选地，溢流出水管10位于沉沙池2最高水位以下0.3～0.5m。使用时，本发明提供的雨水沉沙池装置在雨水较多时沉沙池蓄满雨水经由溢流出水管流出；在降雨持续过程中，完成沉淀的雨水可以经水泵7提升至主出水管8排出；在雨水较少时，沉沙池内雨水经较长时间的沉淀后经自流出水管9流出。

进一步地，本实施例中沉沙池2内设有多个沿水流方向平行间隔设置的集泥槽5，且每个集泥槽5两侧的沉沙池2池底均朝向集泥槽5的方向向下倾斜。设有多个集泥槽5可以实现均匀沉沙，使得沉沙池内水流流速逐渐减小，泥沙进一步沉降，确保沉沙效果。具体地，本实施例中每个集泥槽5两侧的沉沙池的池底的坡度均不小于10％。考虑到泥沙内摩擦角，池底坡度不小于10％有利于泥沙下滑至集泥槽5中进行收集。具体地，多个集泥槽5内均设有多个排泥管11，且多个排泥管11的末端均连接在排泥井12中，便于将泥沙集中处理。

进一步地，本实施例中集泥槽5的纵截面为上大下小的倒梯形，集泥槽5的底面为平面，底面宽度优选为0.3m，集泥槽5两侧的斜面与底部的夹角为120～135°。集泥槽5的纵截面设置为上大下小的倒梯形，也即将集泥槽5的两侧壁设置为倾斜面以便于泥沙的下滑收集。

综上所述，本发明实施例中的雨水沉沙池装置通过设置井底低于沉沙池池底的消能井初期进入消能井的雨水在井底形成的水垫层减小了流水势能，减小了流速，对雨水进行初期沉淀，有效提高了沉淀效率。同时避免了消能井与沉沙池之间的过流口的堵塞，沉淀的泥沙直接由集泥槽排出省去了清淤的过程；沉沙池的两端均采用了内收的设计，避免了沉沙池端部形成的水流难以流到的死角区域，实现均匀布水，消除死水提高沉沙效果，同时减小了占地面积，节省投资，提高了装置的实用性，且该装置结构简单，管护方便，经济实用，适合于雨水收集利用或雨水排出等领域。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种雨水沉沙池装置，其特征在于：包括消能单元和沉沙单元，所述消能单元包括消能井，所述消能井的一侧设有进水管；所述沉沙单元包括沉沙池和设于所述沉沙池内的集泥槽，所述消能井的井底低于所述沉沙池的池底；所述消能井与所述沉沙池之间设有隔墙，且通过设于所述隔墙上的过流口连通；所述沉沙池的宽度大于所述消能井的宽度，所述沉沙池靠近所述消能井一端的两侧壁朝向消能井的方向内收并最终与所述隔墙的两侧边连接，所述沉沙池远离所述消能井一端的两侧壁沿水流的方向逐渐内收，所述沉沙池远离所述消能井的一端池壁上连接有出水管，所述隔墙与所述集泥槽之间沉沙池的池底由所述隔墙向下倾斜至所述集泥槽；所述集泥槽的底部设有向外排出泥砂的排泥管；

所述消能井的内壁上低于所述进水管的位置设有交错布置的消能板，所述消能板可拆卸的连接于所述消能井的内壁上；

所述过流口的宽度与消能井和沉沙池连接处的井壁的宽度相同。

2.根据权利要求1所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：所述消能板向上倾斜，且与所述消能井的井壁之间形成的夹角为30°～60°。

3.根据权利要求1所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：所述沉沙池远离所述消能井一端的池壁上连接有三个出水管，所述池壁的下部连接有用于雨水沉淀后自排出的自流出水管；所述池壁的中部连接有主出水管，所述沉沙池内的雨水通过水泵提升至主出水管排出；所述池壁的上部还连接有用于在所述沉沙池内雨水达到设定高度时溢流的溢流出水管。

4.根据权利要求3所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：所述沉沙池远离所述消能井的一端设有下凹的泵池，用于放置所述水泵。

5.根据权利要求1所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：所述沉沙池内设有多个沿水流方向平行间隔设置的集泥槽，且每个所述集泥槽两侧的沉沙池池底均朝向所述集泥槽的方向向下倾斜。

6.根据权利要求5所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：每个所述集泥槽两侧的所述沉沙池的池底的坡度均不小于10％。

7.根据权利要求1所述的雨水沉沙池装置，其特征在于：所述集泥槽的纵截面为上大下小的倒梯形，所述集泥槽的底面为平面，所述集泥槽两侧的斜面与底部的夹角为120～135°。