CN106351307A - 一种多功能雨水生态利用系统及雨水生态利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能雨水生态利用系统及雨水生态利用方法，所述雨水生态利用系统包括设置在地面以下的蓄水沟槽、设置在所述蓄水沟槽端部的集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元，所述蓄水沟槽的侧面和底面铺设有防渗布层，所述蓄水单元上设有渗透过滤层，所述渗透过滤层上铺设有鹅卵石层。本发明的多功能雨水生态利用系统通过蓄水沟槽、集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元，将蓄水单元内涵养的水蓄存在集水池内，使得本系统能够对雨水进行有效的管理，同时具有净化、蓄存、排放、利用、景观等功能。

Description

一种多功能雨水生态利用系统及雨水生态利用方法

技术领域

本发明涉及一种雨水利用装置，特别是涉及一种多功能雨水生态利用系统及雨水生态利用方法。

背景技术

目前我国绝大多数城市的排水模式是快排，雨水落到硬化地面只能从市政管道集中快排。遇到强降雨，排水速率差，另一方面在少雨季节，城市用水的匮乏又会成为禁锢城市发展的枷锁。而现在居住区的水系修筑大多采用在原来的地基上铺放鹅卵石，再种植一些湿生植物形成水系景观，达到美化与排水功能，但这种形成的明渠没有对雨水起到良好的净化作用，也没有对雨水进行有效的管理，造成了雨水流失浪费。

发明内容

本发明的目的是针对居住区雨水资源的利用不当或不足，提出一种具有净化、蓄存、排放、利用、景观等多功能一体的雨水生态利用的装置及雨水生态利用方法，以对雨水进行有效的管理。

为实现上述目的，本发明提供了一种多功能雨水生态利用系统，所述雨水生态利用系统包括设置在地面以下的蓄水沟槽、设置在所述蓄水沟槽末端的集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元，所述蓄水沟槽的侧面和底面铺设有防渗布层，所述蓄水单元上设有渗透过滤层，所述渗透过滤层上铺设有鹅卵石层，所述集水池底部设有水泵，所述水泵通过水管与设置在地面上的取水阀相连接，所述集水池上部通过水管与市政排水管网相连通，所述蓄水单元的外形为六面体型，所述蓄水单元层叠设置在所述蓄水沟槽内。

优选地，所述蓄水单元包括表面开具孔洞的箱体以及设置在所述箱体内部的微生物载体。

优选地，所述渗透过滤层为生态袋铺设而成的层状结构。

优选地，所述蓄水沟槽两侧种植有湿旱生植物。

优选地，所述蓄水沟槽和所述集水池底部为进行夯实处理的实土层。

优选地，所述微生物载体占所述箱体内部容积的10％～30％。

优选地，所述微生物载体为超细纤维、聚丙乙烯或棉绒中的一种或几种。

优选地，所述微生物载体为立体式、螺旋式或生物飘带式中的一种或几种。

本发明的另一目的在于提供了一种雨水生态利用方法，所述雨水生态利用方法包括采用如下步骤构建所述的多功能雨水生态利用系统：

A、挖掘铺设蓄水单元的地基，形成蓄水沟槽的作业面，并在所述蓄水沟槽的侧面和底面铺设防渗布层；

B、在每个蓄水沟槽中固定好微生物载体，并将所述蓄水单元层叠设置在所述蓄水沟槽内；

C、在所述蓄水单元上铺设渗透过滤层，并在所述渗透过滤层上铺设鹅卵石层；

D、在所述蓄水沟槽的末端设置集水池，在集水池底部设置水泵，并在地面上设置取水阀，将所述水泵通过水管与取水阀相连接，并将集水池上部通过水管与市政排水管网相连通。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明的多功能雨水生态利用系统通过蓄水沟槽、集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元，将蓄水单元内涵养的水蓄存在集水池内，使得本系统能够对雨水进行有效的管理，同时具有净化、蓄存、排放、利用、景观等功能。

与传统的技术相比，具有以下优点：一是对雨水进行了良好的收集，充分利用了雨水；二是蓄存的雨水可以通过水泵将其输送到地面，用于园林绿化灌溉；三是变明渠(沟)排水为暗渠(沟)排水，达到了净、蓄、排、用一体化功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为多功能雨水生态利用系统俯视示意图；

图2为多功能雨水生态利用系统结构示意图；

图3为集水池区域结构示意图；

图4为蓄水单元结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本发明提供了一种多功能雨水生态利用系统，所述系统主要由蓄水沟槽、集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元等构成，同时具有净化、蓄存、排放、利用、景观等功能。如图1～图4所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。

具体地，所述雨水生态利用系统包括设置在地面以下的蓄水沟槽4、设置在所述蓄水沟槽4末端的集水池5以及设置在所述蓄水沟槽4内的蓄水单元1，所述蓄水沟槽4的侧面和底面铺设有防渗布层7，所述蓄水单元1上设有渗透过滤层3，所述渗透过滤层3上铺设有鹅卵石层2，所述集水池5底部设有水泵11，所述水泵11通过水管与设置在地面上的取水阀9相连接，所述集水池5上部通过水管与市政排水管网10相连通，所述蓄水单元1的外形为六面体型，所述蓄水单元1层叠设置在所述蓄水沟槽4内。

如图1所示，本发明的雨水生态利用系统包括蓄水沟槽4、设置在所述蓄水沟槽4末端的集水池5以及设置在所述蓄水沟槽4内的蓄水单元1。优选地，所述蓄水沟槽4和所述集水池5底部为进行夯实处理的实土层8，采用夯实的土壤既保证了底部的强度，有效防止施工后产生沉降问题，同时夯实的土壤也能使得土壤生态系统与蓄水沟槽4内的生态系统进行串联。相比于传统的专业收集雨水的混凝土结构，本发明的雨水生态利用系统具有更好的生态性能。

如图2所示，集水池5设置在所述蓄水沟槽4的端部，所述集水池5底部设有水泵11，所述水泵11通过水管与设置在地面上的取水阀9相连接，所述集水池5上部通过水管与市政排水管网10相连通。在下雨时，将蓄水单元1内涵养的水蓄存在集水池5内，收集并净化的雨水通过水泵11运送到地面，可以用来绿地灌溉，当水位较高时，集水池5内的雨水将连接市政排水管网10流走。

如图2所示，所述蓄水单元1上设有渗透过滤层3。优选地，所述渗透过滤层3为生态袋铺设而成的层状结构。生态袋透水不透土，具有过滤功能，下雨时，雨水能够缓慢进入蓄水单元1，而泥土则被过滤，有效地防止了泥土堵塞蓄水单元1，提高了蓄水单元1的使用寿命。渗透过滤层3对雨水冲刷带来的泥土进行良好地过滤，避免进入蓄水单元1中，该材料具有使用寿命长的特点，一般使用寿命可达70年，具有较强的抗压能力，能很好地对蓄水单元1起到保护作用。

优选地，所述渗透过滤层3上铺设有鹅卵石层2，所述蓄水沟槽4两侧种植有湿旱生植物6。鹅卵石层2以及湿旱生植物6均能对水质产生净化作用，同时还能够形成水系景观，具有生态效应。

如图4所示，所述蓄水单元1包括表面开具孔洞的箱体12以及设置在所述箱体12内部的微生物载体13。所述箱体12可采用塑料注塑成型。箱体12的规格为长在300～500mm，宽或高在300～400mm之间的任意长方体或正方体。所述蓄水单元1四个侧壁上的侧壁孔15为直径保持在5～10mm，孔间距为30～50mm的均匀圆孔，铺设在地基第一层的蓄水单元1的底板可采用无孔板或与侧壁相同的模板。所述蓄水单元1上的顶板孔14直径保持在5～10mm，孔间距为10～20mm，保持顶板的孔隙率在20％～50％之间。

进一步，所述蓄水单元1可任意拼接，拼接方式为“卡槽式”，既保证结构的稳固性又保证了施工的便捷性。如图4所示，所述箱体12的一个侧面上设有卡槽凸槽16，另一个相对面上设有卡槽凹槽17。在将蓄水单元1设置在所述蓄水沟槽4内时，将蓄水单元1并排设置在蓄水沟槽4内，使得前一个蓄水单元1的卡槽凸槽16(或卡槽凹槽17)与后一个蓄水单元1的卡槽凹槽17(或卡槽凸槽16)互相连接，使得同一层上所有蓄水单元1形成一个整体结构。并且将所述蓄水单元1层叠设置在所述蓄水沟槽4内，使得每一层蓄水单元1都形成一个独立的整体，起到对雨水蓄存的功能，并且在结构上形成排蓄水骨架及支撑的作用。

优选地，所述微生物载体13为超细纤维、聚丙乙烯或棉绒中的一种或几种，具有较大的表面积同时环保性能高。所述微生物载体13固定在蓄水单元1的箱体12的顶板上，并且其体积占所述箱体12内部容积的10％～30％。所述微生物载体13具有巨大的微生物附着表面积，可以为微生物提供生存空间，通过微生物的作用对雨水起到良好的净化作用，具有极强的生态功能。

进一步，所述微生物载体13为立体式、螺旋式或生物飘带式中的一种或几种。所述立体式微生物载体为以上材料形成中空的立体柱状形，两端拥有挂钩固定在箱体12上，或一端挂钩一端固定，有利于重力作用下的沉水件；采用立体式微生物载体能够增大藻类、菌类的附着的比表面积，使内外都有附着面，为细菌提供了繁殖附着体，从而有利于净化水质。所述螺旋式微生物载体为螺旋状，固定方式同立体式，其目的也是为了在有效的面积内增加比表面积，但是其比表面积大于立体式微生物载体，为细菌提供繁殖附着体，从而有利于净化水质。所述生物飘带式微生物载体形状如带条状，固定方法同上，其飘带表面交联了一层正电性材料，使飘带表面呈正极性，细菌更容易附着生长，挂膜快。另外，在飘带上可以吸附或者附着很多微生物，这些微生物可以以水中的有机物为养料生长，从而达到消耗有害物质、净化水质的目的。

本发明的多功能雨水生态利用系统通过蓄水沟槽、集水池以及设置在所述蓄水沟槽内的蓄水单元，将蓄水单元内涵养的水蓄存在集水池内，使得本系统能够对雨水进行有效的管理，同时具有净化、蓄存、排放、利用、景观等功能。

与传统的技术相比，具有以下优点：一是对雨水进行了良好的收集，充分利用了雨水；二是蓄存的雨水可以通过水泵将其输送到地面，用于园林绿化灌溉；三是变明渠(沟)排水为暗渠(沟)排水，达到了净、蓄、排、用一体化功能。

实施例2

本发明还提供了一种雨水生态利用方法，所述雨水生态利用方法包括采用如下步骤构建所述的多功能雨水生态利用系统：

A、按照设计要求，挖掘铺设蓄水单元1的地基，形成蓄水沟槽4的作业面，并在所述蓄水沟槽4的侧面和底面铺设防渗布层7，铺设防渗布层7便于雨水蓄存。当然，对于在雨量较多的地区作业时，可不铺设防渗布，更有便于雨水下渗排出。

B、在每个蓄水沟槽4中固定好微生物载体13，并将所述蓄水单元1层叠设置在所述蓄水沟槽4内。所述微生物载体13具有巨大的微生物附着表面积，可以为微生物提供生存空间，通过微生物的作用对雨水起到良好的净化作用，具有极强的生态功能。

C、在所述蓄水单元1上铺设渗透过滤层3，并在所述渗透过滤层3上铺设鹅卵石层2。所述渗透过滤层3为生态袋铺设而成的层状结构。生态袋透水不透土，具有过滤功能，下雨时，雨水能够缓慢进入蓄水单元1，而泥土则被过滤，有效地防止了泥土堵塞蓄水单元1，提高了蓄水单元1的使用寿命。

D、在所述蓄水沟槽4的末端设置集水池5，在集水池5底部设置水泵11，并在地面上设置取水阀9，将所述水泵11通过水管与取水阀9相连接，并将集水池5上部通过水管与市政排水管网10相连通。

在下雨时，将蓄水沟槽4内的蓄水单元1内涵养的水蓄存在集水池5内，收集并净化的雨水通过水泵11运送到地面，可以用来绿地灌溉，当水位较高时，集水池5内的雨水将连接市政排水管网10流走。

本发明的与水生态利用方法通过构建多功能雨水生态利用系统，对雨水进行有效的管理，同时具有净化、蓄存、排放、利用、景观等功能。与传统的技术相比，具有以下优点：一是对雨水进行了良好的收集，充分利用了雨水；二是蓄存的雨水可以通过水泵将其输送到地面，用于园林绿化灌溉；三是变明渠(沟)排水为暗渠(沟)排水，达到了净、蓄、排、用一体化功能。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种多功能雨水生态利用系统，其特征在于：所述雨水生态利用系统包括设置在地面以下的蓄水沟槽(4)、设置在所述蓄水沟槽(4)末端的集水池(5)以及设置在所述蓄水沟槽(4)内的蓄水单元(1)，所述蓄水沟槽(4)的侧面和底面铺设有防渗布层(7)，所述蓄水单元(1)上设有渗透过滤层(3)，所述渗透过滤层(3)上铺设有鹅卵石层(2)，所述集水池(5)底部设有水泵(11)，所述水泵(11)通过水管与设置在地面上的取水阀(9)相连接，所述集水池(5)上部通过水管与市政排水管网(10)相连通，所述蓄水单元(1)的外形为六面体型，所述蓄水单元(1)层叠设置在所述蓄水沟槽(4)内。

2.根据权利要求1所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述蓄水单元(1)包括表面开具孔洞的箱体(12)以及设置在所述箱体(12)内部的微生物载体(13)。

3.根据权利要求1所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述渗透过滤层(3)为生态袋铺设而成的层状结构。

4.根据权利要求1所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述蓄水沟槽(4)两侧种植有湿旱生植物(6)。

5.根据权利要求1所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述蓄水沟槽(4)和所述集水池(5)底部为进行夯实处理的实土层(8)。

6.根据权利要求2所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述微生物载体(13)占所述箱体(12)内部容积的10％～30％。

7.根据权利要求6所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述微生物载体(13)为超细纤维、聚丙乙烯或棉绒中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的雨水生态利用系统，其特征在于：所述微生物载体(13)为立体式、螺旋式或生物飘带式中的一种或几种。

9.一种雨水生态利用方法，其特征在于：所述雨水生态利用方法包括采用如下步骤构建权利要求1～8中任意一项权利要求中所述的多功能雨水生态利用系统：

A、挖掘铺设蓄水单元(1)的地基，形成蓄水沟槽(4)的作业面，并在所述蓄水沟槽(4)的侧面和底面铺设防渗布层(7)；

B、在每个蓄水沟槽(4)中固定好微生物载体(13)，并将所述蓄水单元(1)层叠设置在所述蓄水沟槽(4)内；

C、在所述蓄水单元(1)上铺设渗透过滤层(3)，并在所述渗透过滤层(3)上铺设鹅卵石层(2)；

D、在所述蓄水沟槽(4)的端部设置集水池(5)，在集水池(5)底部设置水泵(11)，并在地面上设置取水阀(9)，将所述水泵(11)通过水管与取水阀(9)相连接，并将集水池(5)上部通过水管与市政排水管网(10)相连通。