CN106245733A - 海绵城市道路系统及雨水收集与利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海绵城市道路系统，包括下沉式绿化带、穿孔站石、沉砂池、溢流井、蓄水罐、光伏组件、抽水泵，下沉式绿化带置于机动车道和非机动车道之间，呈凹形；穿孔站石位于机动车道旁，与机动车道站石在一条直线上；沉砂池位于穿孔站石与下沉式绿化带之间；溢流井位于下沉式绿化带的最低处；溢流井的上部通过溢流管与市政管网的排水管连通；蓄水罐位于溢流井旁，通过过滤墙隔开；光伏组件通过导线与电源控制模块连接，电源控制模块与抽水泵连接，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管。本发明还提供一种利用海绵城市道路系统进行雨水收集与利用的方法。本发明不仅能对道路上的雨水进行吸收、存储，且能对存储的水进行利用。
Description
技术领域
本发明涉及雨水资源化利用和给水排水技术领域，具体涉及一种海绵城市道路系统及雨水收集与利用的方法。
背景技术
海绵城市，也称之为“水弹性城市”，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，具有下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用的功能。
海绵城市改造工程在施工过程中由于受环境、周边建筑物的影响不能完全按照海绵城市理念进行施工。在道路改造中，一般就改造下沉式绿带，或增加绿带内溢流口和沉淀池，再或者在人行道上更换透水铺装面层，靠横向坡度自然排散多余的水。当遇强降雨天气时，大部份雨水都会通过溢流口排放至市政管网，并不能有效的将水“留住”更不能再利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海绵城市道路系统及雨水收集与利用的方法，该系统和方法不仅能对道路上的雨水进行吸收、存储，且能对存储的水进行利用。
本发明所采用的技术方案是：
一种海绵城市道路系统，包括下沉式绿化带、穿孔站石、沉砂池、溢流井、蓄水罐、光伏组件、抽水泵；
所述下沉式绿化带置于机动车道和非机动车道之间，呈凹形，且下沉式绿化带的最高点低于机动车道和非机动车道的最低点；
所述穿孔站石位于机动车道旁，与机动车道站石在一条直线上；
所述沉砂池位于穿孔站石与下沉式绿化带之间；
所述溢流井位于下沉式绿化带的最低处，且溢流井的顶部高于下沉式绿化带的最低处；在溢流井的顶部设有凸形篦子，用于过滤漂浮物，该凸形篦子还可作为人孔，方便清理溢流井底部杂质；溢流井的上部通过溢流管与市政管网的排水管连通；
所述蓄水罐位于溢流井旁，通过过滤墙隔开，过滤墙的设置可有效防止雨水中的杂质进入蓄水罐；
所述光伏组件通过导线与电源控制模块连接，所述电源控制模块与抽水泵连接，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管供使用，通过光伏组件将太阳能转化为电能，为抽水泵提供电能，既能达水资源的再利用，又能最大化的利用天然能源，减少传统用电带来的污染及投入成本。
更进一步的方案是，所述穿孔站石与机动车道站石的形状相同，便于城市的统一和美化。
更进一步的方案是，所述光伏组件采用3块光伏电板，安放在钢管柱上，导线的一端与光伏组件连接，导线的另一端穿过钢管柱后与供电模块连接。
更进一步的方案是，所述机动车道靠近穿孔站石一侧为倾斜结构，且倾斜结构的最低处与穿孔站石的穿孔的最低处齐平，便于机动车道上的水排出。
更进一步的方案是，所述沉砂池的顶部低于穿孔站石的穿孔的最低处；在沉砂池的顶部设有具有防盗功能的钢篦子，用于过滤漂浮物；沉砂池靠近穿孔站石的一侧壁上不设置鹅卵石外，其余侧壁上均设置鹅卵石，便于机动车道上的水流入沉砂池，也便于保护沉砂池的侧壁，不被水流冲刷。
更进一步的方案是，所述鹅卵石的直径为10-15cm，有效防止水流对沉砂池侧壁的冲刷。
更进一步的方案是，所述沉砂池通过一斜坡与穿孔站石连接，斜坡的最高点与穿孔站石的穿孔的最低处齐平，斜坡的最低点与沉砂池的最高点齐平；斜坡的水平长度为10cm，便于机动车道上的水流入沉砂池。
更进一步的方案是，所述过滤墙上设有溢流口，便于蓄水罐中的水溢流。
更进一步的方案是，将溢流井、过滤墙、蓄水罐制作成一体，形成溢流一体化蓄水罐，按下沉式绿化带尺寸进行定制，溢流井、过滤墙与蓄水罐一体化设计，取代了常规溢流井，节约了大量的混凝土、模板等材料。
更进一步的方案是，抽水泵采竖向、耐久较高、功率中等的蓄水罐抽水泵，且放与蓄水罐的取水口内，固定高度根据蓄水罐尺寸进行调整。
本发明还提供一种采用上述海绵城市道路系统进行雨水收集与利用的方法，包括如下步骤：
机动车道上的雨水经穿孔站石后进入沉砂池中，沉砂池中的水和下沉式绿化带的雨水流入溢流井，溢流井里的水经过滤墙后进入蓄水罐中进行存储；当溢流井里的水漫过溢流口时，水经溢流管流入市政管网的排水管里；
光伏组件将太阳能转化为电能，并储存在电源控制模块中；当需要用蓄水罐中的水时，电源控制模块为抽水泵供电，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管；比如：当需要对下沉式绿化带进行喷灌时，电源控制模块为抽水泵供电，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管，用于向下沉式绿化带进行喷灌。
本发明的有益效果在于：
使道路具有常规排水效果，又具有海绵的功能；当降雨量小于15mm时，绝大部分雨水能渗透到地下回归自然；当降雨过大人行道上的积水会下渗到地下，机动车道和非机动车道路面汇集的雨水将流向下沉式绿化带，流过沉砂池后的雨水将渗透到下沉式绿化带地下，饱和后下沉式绿化带滞留约15～20公分的雨水，多余的雨水将通过过滤墙进入蓄水罐内，再有富余的雨水经溢流管排放到市政管网中；通过在蓄水罐边设置光伏组件（太阳能光伏板）及抽水泵将储存的水抽起来即可进行市政养护、路洒等利用，可取代传统的绿化给水滴灌系统、可在干旱天气抽取就地降尘、也可用做洒水车取水等；
本方法简单，系统安装方便，能有效使将富余的水分储存，并加以利用；特别适用于下沉式绿带、增加溢流式雨水口、沉淀池以及人行道加铺透水铺装的海绵城市道路改造工程，施工成本低廉，又能达到绿色生态中“透水、渗水、蓄水、水资源回收再利用”的海绵城市理念；
采用穿孔站石作为道路雨水的收集口，与传统的机动车道站石形状一致，安装在一条线上，既保持了绿化带土壤，又方便道路雨水的排出；
具有施工便捷、节能环保、造价低廉、维护简单等多项优点，值得推广应用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明海绵城市道路系统的结构示意图。
其中：1、机动车道，2、非机动车道，3、穿孔站石，4、沉砂池，5、下沉式绿化带、6、溢流井，7、蓄水罐，8、光伏组件，9、抽水泵，10、过滤墙，11、溢流管，12、溢流口，13、取水口，14、钢篦子，15、凸形篦子，16、斜坡，17、钢管柱，18、电源控制模块。
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，以下结合附图及实施例，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。
参见图1，一种海绵城市道路系统，包括下沉式绿化带5、穿孔站石3、沉砂池4、溢流井6、蓄水罐7、光伏组件8、抽水泵9；
下沉式绿化带5置于机动车道1和非机动车道2之间，呈凹形，且下沉式绿化带5的最高点低于机动车道1和非机动车道2的最低点；
穿孔站石3位于机动车道1旁，与机动车道站石的形状相同，且与机动车道站石在一条直线上；
沉砂池4位于穿孔站石3与下沉式绿化带5之间，沉砂池4通过一斜坡16与穿孔站石3连接，斜坡16的最高点与穿孔站石3的穿孔的最低处齐平，斜坡16的最低点与沉砂池4的最高点齐平；在沉砂池4的顶部设有具有防盗功能的钢篦子14，用于过滤漂浮物；在沉砂池4靠近穿孔站石3的一侧壁上不设置鹅卵石外，其余侧壁上均设置直径为10-15cm的鹅卵石，便于机动车道上的水流入沉砂池，也便于保护沉砂池的侧壁，不被水流冲刷；
溢流井6位于下沉式绿化带5的最低处，且溢流井6的顶部高于下沉式绿化带5的最低处；在溢流井6的顶部设有凸形篦子15，用于过滤漂浮物，该凸形篦子15还可作为人孔，方便清理溢流井底部杂质；溢流井6的上部通过溢流管11与市政管网的排水管连通，当溢流井6里的水至溢流口时，溢流井6中的水经溢流管11排向市政管网的排水管；
蓄水罐7位于溢流井6旁，通过过滤墙10隔开，过滤墙10的设置可有效防止雨水中的杂质进入蓄水罐7；过滤墙10上部设有溢流口12，当蓄水罐7中的水到达溢流口12时，蓄水罐7中的水经溢流口12流入溢流井中；
光伏组件8钢管柱17上，光伏组件8通过导线与电源控制模块18连接，电源控制模块18为抽水泵9供电，抽水泵9将蓄水罐7里的水抽出送至配水管，配水管与各用水系统连接，即蓄水罐7中的水可用于向下沉式绿化带5进行喷灌，也可用于洒水车取水等。
本发明中，抽水泵9采用竖向、耐久较高、功率中等的蓄水罐抽水泵，置于取水口13内。
为了便于机动车道1上的水排出，将机动车道1靠近穿孔站石3一侧设计为倾斜结构，且该倾斜结构的最低处与穿孔站石3的穿孔的最低处齐平。
为了使沉砂池4对穿孔站石3不造成影响，将沉砂池4与穿孔站石3的距离设计为10cm。
本发明中，可将溢流井6、过滤墙10、蓄水罐7制作成一体，形成溢流一体化蓄水罐，按下沉式绿化带5尺寸进行定制，溢流井6、过滤墙10与蓄水罐7一体化设计，取代了常规溢流井，节约了大量的混凝土、模板等材料。
一种采用上述海绵城市道路系统进行雨水收集与利用的方法，包括如下步骤：
机动车道1上的雨水经穿孔站石3后进入沉砂池4中，沉砂池4中的水和下沉式绿化带5的雨水流入溢流井6，溢流井6里的水经过滤墙10后进入蓄水罐7中进行存储；当溢流井6里的水漫过溢流口时，水经溢流管11流入市政管网的排水管里；
光伏组件8将太阳能转化为电能，并储存在电源控制模块18中；当需要用蓄水罐7中的水时，电源控制模块18为抽水泵9供电，抽水泵9将蓄水罐7里的水抽出送至配水管；即：当需要对下沉式绿化带8进行喷灌时，电源控制模块18为抽水泵9供电，抽水泵9将蓄水罐7里的水抽出送至配水管，用于向下沉式绿化带8进行喷灌；或当需要将蓄水罐7里的水用于洒水车洒水时，抽水泵9将蓄水罐7里的水抽出送至配水管，便于洒水车取水；等。
本发明与传统海绵城市道路相比，取消了机动车道路边设置的雨水口，杜绝了道路雨水快排的传统思维，将道路雨水通过穿孔站石引入下沉式绿化带内，先自然渗透，再进行蓄水，最后进行排水，在降雨过多时能起到快渗、快流的作用，极大的延缓了市政管网的排水压力。本发明将多余的水排放至市政管网中，可有效的防止当蓄水罐饱和后产生的积水、渍水等现象，从而减少因积水、渍水所带来的负面影响。本发明采用了下沉式绿化带，改变了传统的高位道路绿化带，将下沉式绿化带作为良好的海绵。本发明利用光伏组件作为抽水泵的能源供给，满足了生态环保的需求，解决了需额外对抽水泵的供电的问题，减少了配置供电系统的费用。本发明社会效益和生态环保效果明显。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种海绵城市道路系统，其特征在于：包括下沉式绿化带、穿孔站石、沉砂池、溢流井、蓄水罐、光伏组件、抽水泵，
所述下沉式绿化带置于机动车道和非机动车道之间，呈凹形，且下沉式绿化带的最高点低于机动车道和非机动车道的最低点；
所述穿孔站石位于机动车道旁，与机动车道站石在一条直线上；
所述沉砂池位于穿孔站石与下沉式绿化带之间；
所述溢流井位于下沉式绿化带的最低处，且溢流井的顶部高于下沉式绿化带的最低处；在溢流井的顶部设有凸形篦子；溢流井的上部通过溢流管与市政管网的排水管连通；
所述蓄水罐位于溢流井旁，通过过滤墙隔开；
所述光伏组件通过导线与电源控制模块连接，所述电源控制模块与抽水泵连接，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管。
2.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述穿孔站石与机动车道站石的形状相同。
3.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述光伏组件置于钢管柱上，导线置于钢管柱内。
4.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述机动车道靠近穿孔站石一侧为倾斜结构，且倾斜结构的最低处与穿孔站石的穿孔的最低处齐平。
5.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述沉砂池的顶部低于穿孔站石的穿孔的最低处；在沉砂池的顶部设有具有防盗功能的钢篦子；沉砂池靠近穿孔站石的一侧壁上不设置鹅卵石外，其余侧壁上均设置鹅卵石。
6.根据权利要求5所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述鹅卵石的直径为10-15cm。
7.根据权利要求5所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述沉砂池通过一斜坡与穿孔站石连接，斜坡的最高点与穿孔站石的穿孔的最低处齐平，斜坡的最低点与沉砂池的最高点齐平；斜坡的水平长度为10cm。
8.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述过滤墙上设有溢流口。
9.根据权利要求1所述的海绵城市道路系统，其特征在于：所述溢流井、过滤墙、蓄水罐一体成型为一个整体。
10.一种利用海绵城市道路系统进行雨水收集与利用的方法，其特征在于包括如下步骤：
机动车道上的雨水经穿孔站石后进入沉砂池中，沉砂池中的水和下沉式绿化带的雨水流入溢流井，溢流井里的水经过滤墙后进入蓄水罐中进行存储；当溢流井里的水至溢流口时，水经溢流管流入市政管网的排水管里；
光伏组件将太阳能转化为电能，并储存在电源控制模块中；当需要用蓄水罐中的水时，电源控制模块为抽水泵供电，抽水泵将蓄水罐里的水抽出送至配水管。
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