CN105746303B - 一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统,该系统包括:储水箱;新雨初滤分离装置,包括:自上而下依次装配的过滤网、底座以及新雨分离水箱,排水管,以及与储水箱连通的第一溢水管;设置于储水箱内部的光伏水泵;为光伏水泵提供动力的供能装置,该供能装置包括:太阳能光伏板,以及能量储存逆变装置;与光伏水泵连接的喷头;以及与光伏水泵信号连接的微电脑集中控制箱。根据本发明,该系统既能够去除雨水中的大量有害物质,避免其对绿化植物生长的不利影响;又能充分利用雨水资源以及太阳能能源,节能环保;还提供一种从初滤分离、雨水的储蓄到喷灌以及漫灌的全程自动化的雨水调蓄灌溉系统,最大程度地降低人工成本,提高工作效率。

Description

一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统
技术领域
本发明涉及一种雨水调蓄灌溉系统,更具体地涉及一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统。
背景技术
“关于生态文明建设”重要讲话中提到,在提升城市排水系统时,要优先把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存-自然渗透-自然净化的“海绵城市”。所谓海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。上海作为水质性缺水城市之一,有必要收集雨水,充分发挥绿地对雨水的吸纳、蓄渗净化和缓释作用,缓解城市内涝、消减城市径流污染负荷,节约水资源,实现城市健康、生态安全的目标。
高架桥绿化最早始于广州,但是,上海高架桥绿化近年来逐渐得到各方的高度关注,并且实施的最为完整,主要包括:高架桥荫绿化、高架桥柱绿化、匝道绿化及沿口、天桥等相关附属设施绿化等内容。然而,这些位于高架桥下特殊环境的绿化植物,在给城市带来美好的视觉感受的同时,所共同具有的缺陷是:光照差、淋不到雨露;快速车道移动式浇灌存在安全隐患,使用自来水资源;高架桥周围灰尘较多、尾气污染严重等。
目前,对于高架桥下的绿化植物最普遍采用的是移动式水车进行自来水浇灌。缺点之一是浪费宝贵的自来水资源;之二是大量的可利用雨水被直接排入下水,增加市政管网的排水压力;之三是在快速车道反复来回进行浇灌,增加了现场人员的危险,影响车辆通行速度;之四是安排现场人员浇灌,耗 时费工。
为了克服移动式水车浇灌方式所存在的上述种种缺陷,目前已有人尝试利用雨水灌溉高架道路下的绿化植物,如申请号为200720067638.2的实用新型专利公开了“一种利用雨水浇灌高架桥下绿化的装置”,该装置包括蓄水池、水管和水泵,蓄水池设置于地面以下,蓄水池的进水管为高架的落水管,蓄水池的出水管设置于蓄水池的下部侧面,通过一阀门与水泵连接,在蓄水池的上部侧面还设置有一出水孔,出水孔与下水道连通。该装置的缺点是需要利用水泵抽取收集的雨水,仍然需要电力。然而由于高架桥及其下方的绿化一般为已竣工项目,不可能采用电网供电作为动力源,因此该装置对于已经完工的高架桥下绿化带不具有可行性。另一项是申请号为201120538793.4的实用新型专利,公开了“一种利用高架桥桥面雨水灌溉桥下绿地的节水构造”,该装置包括蓄水池,蓄水池与高架桥上的集水管管路连接,所述蓄水池管路连接有灌溉管,灌溉管分布在高架桥桥下的绿化区域内,在灌溉管与蓄水池之间的管路上设有控制阀门。虽然此专利技术不需要电力,但是缺陷有:1):下雨初期从高架桥面收集的含有大量杂物和有害物质的雨水被储蓄到蓄水池内,使蓄水池易堵塞,难清理;2)需要手动控制阀门开合,一旦忘记关闭阀门,蓄水池内的雨水排尽,在绿化植物最需要灌溉时却得不到灌溉;3)由于没有水泵,只能通过沿地面铺设的灌溉管进行灌溉,提高土壤内的含水量,却无法实现在干旱期对植物叶片自上而下的浇灌清洗,因此难以维持绿化植物叶片的清洁,影响光合作用,进而不利于其生长。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统,从而解决现有技术中的高架桥下雨水灌溉装置依靠电力、费工费时,而且灌溉效果不佳的缺陷。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统,所述雨水调蓄灌溉系统包括:储水箱,还包括:设置于所述储水箱上游以及雨水收集管下游的新雨初滤分离装置,包括:自上而下依次装配的过滤网、底座以及新 雨分离水箱,以及与所述新雨分离水箱的侧壁底部连接的排水管,与所述新雨分离水箱的侧壁顶部连接的第一溢水管,其中,所述排水管上设有用于调节该排水管供雨水通过的流量的新雨手控阀,所述排水管与雨水井连接,所述第一溢水管与所述储水箱连通;设置于所述储水箱内部的光伏水泵;为所述光伏水泵提供动力的供能装置,所述供能装置包括:设置于高架桥桥面上的太阳能光伏板,以及与所述太阳能光伏板信号连接的能量储存逆变装置;通过管道与所述光伏水泵连接的喷头;以及与所述光伏水泵信号连接用于控制该光伏水泵启闭的微电脑集中控制箱。
所述系统还包括:与所述储水箱的侧壁顶部连接的第二溢水管,以及与所述第二溢水管的末端连接的设置于绿化带地面上的漫灌管,所述漫灌管上开有若干出水孔。
所述排水管上还设有与所述新雨手控阀串联的新雨电控阀,所述新雨电控阀与所述微电脑集中控制箱信号连接。
所述新雨分离水箱内设有第一水位传感器,所述第一水位传感器与所述微电脑集中控制箱信号连接。
所述储水箱内设有第二水位传感器,所述第二水位传感器与所述微电脑集中控制箱信号连接。
所述光伏水泵和所述喷头之间还设有精滤装置。
所述喷头处还设有手动流量调级阀和自动喷灌电磁阀,所述自动喷灌电磁阀与所述微电脑集中控制箱信号连接。
所述系统还包括与所述自动喷灌电磁阀信号连接的自动喷灌定时装置。
所述系统还包括与所述微电脑集中控制箱信号连接的用于感应环境温度的温度传感器。
所述底座具有圆形底部,并且具有凸起的外缘,所述外缘与所述过滤网之间形成容纳空间。
根据本发明提供的上述雨水调蓄灌溉系统,其一,充分利用了雨水资源,节省了自来水资源,减少了市政管网排水压力,避免了因现场作业带来的安全隐患;其二,通过新雨初滤分离装置对雨水进行了初级过滤和分离,去除含有大量杂物以及大量有害物质的初期雨水,避免了有害物质对绿化植物生 长所产生的不利影响;其三,充分利用大自然的太阳能能源实现对光伏水泵的驱动,将储水箱中的水增压送至喷头对绿化植物进行喷灌,既避免了对电能的消耗,又省却了重新铺设电网设备所带来的成本投入,并且通过喷灌冲洗,维持了植物叶片的清洁,进而提高植物叶片的光合作用,增强了植物的抗性;最后,还通过微电脑集中控制箱与各种电磁阀、温度传感器、水位传感器以及喷灌定时装置的信号连接,提供了一种从初滤分离、雨水的储蓄到喷灌以及漫灌的全程自动化的雨水调蓄灌溉系统,最大程度地降低了人工成本,提高了工作效率。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的雨水调蓄灌溉系统的结构示意图;
图2示出了设置于高架桥桥面上的太阳能光伏板;
图3是如图1所示的雨水调蓄灌溉系统的信号控制结构图。
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明做进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
如图1所示,是根据本发明的一个最优选实施例的一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统,所述系统主要包括:新雨初滤分离装置1,储水箱2,光伏水泵3,供能装置,喷头5,以及微电脑集中控制箱6。
如本领域公知,高架桥的桥柱上通常布置有自上而下延伸的雨水收集管10,用于将高架桥面上的雨水导流到高架桥下的绿化带中。由于雨水是从高架桥路面上收集而来,因此不可避免地会含有较多杂物和有害物质。新雨初滤分离装置1则连接于该雨水收集管10的末端,用于对雨水进行初级过滤以及分离。如图1所示,该新雨初滤分离装置1具体包括:自上而下依次装配的过滤网11、底座12以及新雨分离水箱13,以及与所述新雨分离水箱13的侧壁底部连接的排水管14,与所述新雨分离水箱13的侧壁顶部连接的第一溢水管15,其中,排水管14上设有新雨预排控制阀,排水管14与雨水井 连接,第一溢水管15与所述储水箱2连通。
其中,过滤网11,作为举例而非限制地,图1中示出为一个圆锥体形不锈钢网罩,顶部夹角约为60°,孔径约为50目,底座12示出为一圆形底座,其底部直径略大于过滤网11的底部直径,并且具有向上凸起的外缘121,以在该外缘与过滤网11之间形成一空隙。当雨水自雨水收集管10末端流出,杂物受到过滤网11的隔阻而顺着过滤网11的表面落入底座12的外缘121与过滤网11之间的空隙中,而当杂物堆积量超过底座12的外缘121高度时杂物就会自行落入绿化带中,同时,由于过滤网11和底座12仅为简单的配合连接,清理该过滤网11和底座12也较为方便。由此,雨水得到初级过滤。
由于重新下雨后的初期雨水中有害物质含量较后期雨水明显高出许多,因此如果能将初期雨水与后期雨水分离,将大大降低雨水中的有害物质对于绿化带植物生长的不良影响。在本实施例中,经过初级过滤后的雨水依次通过过滤网11、底座12落入新雨分离水箱13中,其中,设置在排水管14上的新雨预排控制阀示出为新雨手控阀16,新雨手控阀16用于调节该排水管14供雨水通过的流量。因此,每当重新下雨时,开启新雨手控阀16,初期雨水流入该新雨分离水箱13后,一部分雨水经新雨手控阀16流入与该排水管14连通的雨水井,另一部分雨水则停留在该新雨分离水箱13中使其水位逐渐上升,当水位上升至顶部时,雨水经第一溢水管15溢出并流入与该新雨初滤分离装置1连接的储水箱2中。由此,凡是流入到储水箱2中的雨水均为经过初级过滤和分离的雨水,其中的杂物已被基本去除,有害物质含量也大大降低。
储水箱2可设置于任意两组桥柱之间的绿化带上,用于其前后邻近各两组桥柱的雨水收集和利用。该储水箱2的容量可根据实际情况测定,一般为6~12m3,如遇干旱季节也可往储水箱2内补充自来水用于对绿化带的自动喷灌。
光伏水泵3设置于储水箱2内,用于储水箱2内的雨水的增压,便于喷灌。
供能装置包括:设置于高架桥桥面上的太阳能光伏板41(参见图2),以及与太阳能光伏板41信号连接的能量储存逆变装置42(参见图1和图3)。 通过将太阳能光伏板41置于高架桥檐口向阳处以蓄集太阳能,白天太阳能光伏板41发电对能量储存逆变装置42充电,晚间根据设定要求,能量储存逆变装置42中的能量通过逆变为高频电压后从而驱动光伏水泵3,将储水箱2的水增压。
增压后的雨水通过管道被送至喷头5从而对绿化带进行喷灌,其中喷头5示出为四个喷头并排布置。
所述系统还包括微电脑集中控制箱6,微电脑集中控制箱6与所述光伏水泵3信号连接用于控制该光伏水泵3启闭。
根据上述雨水调蓄灌溉系统,雨水经雨水收集管10从高架桥面上流下,经过新雨初滤分离装置1进行初级过滤和分离,获得去除杂物以及大量有害物质的净化雨水,然后才将其储存于储水箱2中,并且通过太阳能光伏板41对太阳能进行蓄积,再通过能量储存逆变装置42进行逆变,然后通过微电脑集中控制箱6启动光伏水泵3,最终将净化雨水通过喷头5喷灌到绿化植物上,实现对绿化带的浇灌。
如图1所示,该系统还优选地包括:与储水箱2的侧壁顶部连接的第二溢水管21,以及与该第二溢水管21的末端连接的设置于绿化带地面上的漫灌管22,所述漫灌管22上开有若干出水孔221。优选地,漫灌管是直径160毫米的PVC管,横卧于绿化带中,距离地面100毫米左右水平放置,在其顶部每隔200毫米连续开直径4毫米的出水孔221。大雨时储水箱内水位升高,雨水即从第二溢水管中溢出通过漫灌管对绿地进行漫灌,当绿化带饱和吸水后,多余的雨水排入雨水管网。
参考图1和图3所示,所述排水管14上还设有与所述新雨手控阀16串联的新雨电控阀17,所述新雨电控阀17与所述微电脑集中控制箱6信号连接,用于控制该排水管14的开启与闭合。
所述新雨分离水箱13内设有第一水位传感器18,所述储水箱2内设有第二水位传感器28,该第一、第二水位传感器18,28均与所述微电脑集中控制箱6信号连接,用于分别指示新雨分离水箱13和储水箱2中的水位。
当雨量很小,第一水位传感器18显示新雨分离水箱13内水位在降雨一定时间后仍然不足以上升时,新雨电控阀17会在下雨一小时后(可任意设定) 关闭该排水管14,使本系统在小雨时仍能收集到清洁雨水,此后隔24小时系统会自动打开新雨电控阀17,为下一个循环做好准备。当第二水位传感器28显示储水箱2内水位低于下限时,系统自动停止喷灌。
光伏水泵3和所述喷头5之间还设有精滤装置7,实现对储水箱2中的雨水的进一步过滤,避免堵塞喷头。
喷头5处还依次设有手动流量调级阀81、自动喷灌电磁阀82以及辅助流量调级阀83,其中,自动喷灌电磁阀82与微电脑集中控制箱6信号连接,用于控制喷头5的自动开启和闭合,辅助流量调级阀83用于调节喷头5向绿化植物浇灌雨水的流量,此外,由于各出水管之间为并联,出水压力不同,手动流量调级阀81侧重于不同出水管中的压力调节,同时可分别控制各出水管的喷水范围,如避免喷到路面,因此可用于手动调节喷头5向绿化植物浇灌雨水的流量。
所述系统还包括与所述自动喷灌电磁阀82信号连接的自动喷灌定时装置84,因此,通过设置该自动喷灌定时装置84即可开启自动喷灌电磁阀82,实施自动喷灌。
参考图2和图3所示,所述系统还包括与所述微电脑集中控制箱6信号连接的用于感应环境温度的温度传感器9,该温度传感器9设置于太阳能光伏板41附近,一旦该温度传感器9检测到环境温度低于5℃,为防止路面湿滑或结冰,系统则会自动停止喷灌。
储水箱2的侧壁底部的外侧还设有排污阀23,可用于定期排出储水箱23内的污水,清理储水箱2。
根据本发明提供的上述最优选实施例的雨水调蓄灌溉系统,可按以下程序进行:
1.当第二水位传感器28显示储水箱2内水位低于下限时,系统自动停止喷灌,红色信号灯亮;
2.精滤装置需要清洗时,系统自动停止喷灌,黄色信号灯亮;
3.温度传感器9显示环境温度低于5℃时,为防止路面湿滑或结冰,系统将停止喷灌,白色信号灯亮;
4.系统正常时绿色信号灯亮。
根据本发明提供的上述雨水调蓄灌溉系统,首先,凭借上海降雨量多的优势,充分利用了雨水资源,节省了自来水资源,减少了市政管网排水压力,避免了因现场作业带来的安全隐患;其次,通过新雨初滤分离装置对雨水进行了初级过滤和分离,去除大量杂物以及含有大量有害物质的初期雨水,避免了有害物质对绿化植物生长所产生的不利影响;再次,充分利用大自然的太阳能实现对光伏水泵的驱动,将储水箱中的水增压送至喷头对绿化植物进行喷灌,既避免了对电能的消耗,又省却了重新铺设电网设备所带来的成本投入,并且通过喷灌冲洗,维持了植物叶片的清洁,进而提高植物叶片的光合作用,增强了植物的抗性;还通过微电脑集中控制箱与各种电磁阀、温度传感器、水位传感器以及喷灌定时装置的信号连接,实现了该雨水调蓄灌溉系统从初滤分离、雨水的储蓄到喷灌以及漫灌的全程自动化,最大程度地降低了人工成本,提高了工作效率。
以上所述的,仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的范围,本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰,皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (4)

1.一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统,所述雨水调蓄灌溉系统包括:储水箱,其特征在于,还包括:
设置于所述储水箱上游以及雨水收集管下游的新雨初滤分离装置,所述新雨初滤分离装置包括:自上而下依次装配的过滤网、底座以及新雨分离水箱,以及与所述新雨分离水箱的侧壁底部连接的排水管,与所述新雨分离水箱的侧壁顶部连接的第一溢水管,其中,所述过滤网是一个顶部夹角为60°,孔径为50目的圆锥体形不锈钢网罩,所述底座具有圆形底部,所述圆形底部的直径大于过滤网的底部的直径,并且具有凸起的外缘,所述外缘与所述过滤网之间形成一用于容纳杂物的空隙,所述排水管上设有用于调节该排水管供雨水通过的流量的新雨手控阀,以及与所述新雨手控阀串联的新雨电控阀,所述排水管与雨水井连接,所述第一溢水管与所述储水箱连通;
设置于所述储水箱内部的光伏水泵;
为所述光伏水泵提供动力的供能装置,所述供能装置包括:设置于高架桥桥面上的太阳能光伏板,以及与所述太阳能光伏板信号连接的能量储存逆变装置;
通过管道与所述光伏水泵连接的喷头,所述喷头处设有手动流量调级阀和自动喷灌电磁阀;
与所述储水箱的侧壁顶部连接的第二溢水管,以及与所述第二溢水管的末端连接的设置于绿化带地面上的漫灌管,所述漫灌管是直径160毫米的PVC管,在其顶部每隔200毫米连续开设有直径4毫米的出水孔;以及
与所述光伏水泵信号连接用于控制该光伏水泵启闭的微电脑集中控制箱,所述微电脑集中控制箱分别与所述自动喷灌电磁阀、新雨电控阀信号连接,所述新雨分离水箱内设有第一水位传感器,所述储水箱内设有第二水位传感器,所述第一、第二水位传感器均与所述微电脑集中控制箱信号连接。
2.根据权利要求1所述的雨水调蓄灌溉系统,其特征在于,所述光伏水泵和所述喷头之间还设有精滤装置。
3.根据权利要求1所述的雨水调蓄灌溉系统,其特征在于,所述系统还包括与所述自动喷灌电磁阀信号连接的自动喷灌定时装置。
4.根据权利要求1所述的雨水调蓄灌溉系统,其特征在于,所述系统还包括与所述微电脑集中控制箱信号连接的用于感应环境温度的温度传感器。
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