CN106351308A - 一种城市干道雨水收集利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市干道雨水收集利用系统，包括道路雨水收集结构、雨水储存装置和智能控制部分；所述道路雨水收集结构由上而下依次包括绿化带植被层、土壤层、滤水沙层、滤水砾石层和溢水井，所述滤水砾石层的中间设有滤水管网，所述滤水管网与所述雨水储存装置相连接；所述雨水储存装置包括储水箱，所述出储水箱箱体由上到下依次设有与滤水管网相连的雨水进水口、与市政自来水管网相连的自来水进水口和与水泵相连的出水口，所述雨水进水口和出水口上均设有与智能控制部分电性连接的电控阀门。本发明利用城市干道的地下空间，将城市干道的雨水收集储存起来并对周边绿化带实施自动灌溉，实现雨水的综合利用。

Description

一种城市干道雨水收集利用系统

技术领域

本发明涉及一种雨水处理利用系统，具体涉及一种城市干道雨水收集利用系统。

背景技术

随着城市化的进一步加速，城市缺水的矛盾也进一步加深，目前我国大约有300多个城市属于缺水城市。由于城市化的迅速发展，道路、建筑群等不透水面积的扩大，一方面使得雨水不能再入渗地下补充地下水，使得城市周围的水环境和生态环境恶化；另一方面大雨时，径流迅速汇集造成地面积水和城市局部洪灾。

为了解决缺水、环境、生态等一连串的矛盾，人们开始把注意力放到雨水的收集和利用上，特别是注重城市雨水利用技术的开发和应用。为充分收集利用雨水资源，实现雨水资源化、涵养地下水、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境，城市建设工程项目配套建设雨水收集利用设施，雨水收集处理后主要用于绿化、道路清洁、冲厕、景观环境用水、补充河道景观水等。降雨后自然产生径流，只要修建一些简单的雨水收集和蓄存工程，就可将雨水资源化，用于城市清洁、绿地灌溉、维持城市水景等。目前城市雨水利用收集技术主要有三种：屋顶雨水收集、城市路面雨水利用和城市绿地、花坛和园林雨水集蓄。其中，城市道路路面是良好的雨水收集方式，具有成本低、实施便利、见效快等优点。

由于城市道路路面雨水的收集与利用存在便利高效等优点，在不少城市里已经有逐渐开始采用，特别是利用收集到的雨水进行绿化灌溉。常用的市政绿化设施灌溉在以往运用洒水车灌溉，后采用中水通过喷头进行灌溉。但需要专用的中水管道系统，一次性基础设施投资较大，并不经济，同时耗费人工，水资源利用率低，植被浇水效果差。对储水设备的清洗，多采用人工下井作业，工作环境恶劣，作业空间小，费人工。

发明内容

针对上述结构上的缺陷，本发明提供了一种城市干道雨水收集利用系统，本发明充分利用城市干道的地下空间，在雨水充沛的季节，能将城市干道的雨水经地表过滤层过滤，收集储存起来；在雨水少的季节，自动将储存的雨水抽出，并对周边绿化带实施自动灌溉，实现雨水的综合利用。

本发明所采用的技术方案为：

一种城市干道雨水收集利用系统，包括道路雨水收集结构、雨水储存装置和智能控制部分；

所述道路雨水收集结构由上而下依次包括绿化带植被层、土壤层、滤水沙层、滤水砾石层和溢水井，所述滤水砾石层的中间设有滤水管网，所述滤水管网与所述雨水储存装置相连接；

所述雨水储存装置包括储水箱，所述出储水箱箱体由上到下依次设有与滤水管网相连的雨水进水口、与市政自来水管网相连的自来水进水口和与水泵相连的出水口，所述雨水进水口和出水口上均设有与智能控制部分电性连接的电控阀门。

作为优选，所述土壤层的上表面中间低，四周高，呈下凹型结构。

作为优选，所述的溢水井设有过滤器，所述过滤器为中空柱状体，柱状体的顶部开口，柱状体的周边壁和底壁上间隔设有多个通孔。

作为优选，所述溢流井由PVC管构成或砖石砌成，所述溢流井的上表面高于土壤层6～20cm。

作为优选，所述雨水进水口、自来水进水口和出水口均设置在储水箱箱体的同一侧，所述出水口位于自来水进水口下方。

作为优选，所述自来水进水口高出储水箱体底部20～30cm，所述出水口高出储水箱体底部5～10cm。

作为优选，所述储水箱上与所述雨水进水口相对的一侧设有溢水口，所述溢水口与市政自来水管网相连。

作为优选，所述储水箱内设有能实时测定储水箱体水位的水位监测传感器，所述水位监测传感器与微电脑控制装置相连接。

所述土壤层内设有能实时检测土壤水分变化的土壤水分监测传感器，所述土壤水分监测传感器与微电脑控制装置相连接。

作为优选，所述绿化带植被层上设有滴灌系统，所述滴灌系统与储水箱上的出水口相连。

本方案与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明所采用的技术方案充分利用城市干道的地下空间，在雨水充沛的季节，能将城市干道的雨水经地表过滤层过滤，收集储存起来；在雨水少的季节，自动将储存的雨水抽出，并对周边绿化带实施自动灌溉，实现雨水的综合利用，从而达到雨水资源化利用的目的。

2、本发明通过智能控制部分将绿化带的人工灌溉改进为自动灌溉系统，节约能源，避免交通堵塞，可避免人力、物力的浪费，提高农业生产的效率，降低农业生产成本。同时，给植物提供最佳的水源条件，保证绿化带植物的健康生长。

3、本发明将储水箱与市政自来水管网连接，可以实现自来水自动冲洗箱体，将箱体污泥排除，省去了人工冲洗的麻烦。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的分体结构示意图。

图中所示：1、绿化带植被层，2、土壤层，3、滤水沙层,4、滤水砾石层,5、滤水管网,6、溢流井,7、生态透水砖，8、储水箱，9、雨水进水口，10、自来水进水口,11、出水口,12、溢水口，13、微电脑控制装置，14、水位监测传感器，15、土壤水分监测传感器,16、滴灌系统,17、开口路缘石，18、第一电控阀门，19、第二电控阀门，20、第三电控阀门，21、滤水器。

具体实施方式

为了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技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1至2所示，本发明实施例提供一种城市干道雨水收集利用系统，包括用于把城市干道上的引流出来的雨水进行收集的道路雨水收集结构、用于对过滤后雨水进行储存的雨水储存装置、用于对雨水储存装置进行监控和周边绿化带实施自动灌溉的智能控制部分；所述道路雨水收集结构由上而下依次包括绿化带植被层1、土壤层2、滤水沙层3、滤水砾石层4和溢水井6，所述滤水砾石层4的中间设有滤水管网5，所述滤水管网5与所述雨水储存装置相连接；所述雨水储存装置包括储水箱8，所述出储水箱箱体上设有与滤水管网5相连的雨水进水口9、与市政自来水管网相连的自来水进水口10和与抽水泵相连的出水口11，所述雨水进水口9和出水口11上均设有与智能控制部分电性连接的电控阀门；所述智能控制部分包括微电脑控制装置13。

如图1所示，所述土壤层2的上表面中间低，四周高，呈下凹型结构，在土壤层2的一侧与位于路边地势低处的开口路缘石17相连。所述滤水管网5由带孔的塑料管网焊接而成，且塑料管网外表面裹有60-100目的尼龙网纱。所述滤水管网5与所述的溢水井6相连接，所述的溢水井6内设有过滤器21，所述的过滤器21为中空柱状体，柱状体的顶部开口，柱状体的周边壁和底壁上间隔设有多个通孔。所述溢流井6由PVC管构成或砖石砌成，上表面高于土壤层6-20cm。

如图2所示，储水箱8设置在滤水砾石层4的下部，所述储水箱箱体的一侧由上而下依次设有雨水进水口9、自来水进水口10和出水口11，三者设置在储水箱箱体的同一侧。所述雨水进水口9与滤水管网5相连，滤水管网5内收集的雨水通过雨水进水口9流入储水箱8内。所述自来水进水口10与市政自来水管网相连，当储水箱8内的雨水不足时，可以通过市政自来水管网对其进行补充，同时通过与市政自来水管网连接，可以实现自来水自动冲洗储水箱8，将箱体内的污泥排除。所述出水口11和与抽水泵相连，在雨水少的季节，通过抽水泵将储水箱8内的雨水抽出，对周边绿化带实施自动灌溉，实现雨水的综合利用。

作为本实施例的优选结构，所述储水箱8所采用的材料为玻璃钢、不锈钢或砖石结构，形状为胶囊状、长方体形。所述自来水进水口10高出储水箱体底部20～30cm，所述出水口11高出储水箱体底部5～10cm。所述储水箱8箱体上与所述雨水进水口9相对的一侧设有溢水口12，所述溢水口12与市政自来水管网相连，当储水箱8内的水面达到溢水口12时，储水箱8内的水通过溢水口12排至市政雨水管网。

如图1至2所示，所述智能控制部分由微电脑控制系统13、水位监测传感器14、土壤水分监测传感器15。所述雨水进水口9和出水口11上的电控阀门均与微电脑控制装置13，通过微电脑控制装置13实现对储水箱8的实时控制和监测。所述水位监测传感器14设置在储水箱8内实时监控储水箱8中储存的雨水水位的变化，并将水位数据传输至微电脑控制装置储存，所述土壤水分监测传感器15设置在土壤层2内实时监控土壤内水分的变化，并将监测到的数据传送给微电脑控制装置13内储存。

作为本实施例的优选结构，所述绿化带植被层1上设有滴灌系统16，所述滴灌系统16与储水箱8上的出水口11相连，通过滴灌系统16能适时、适量地向绿化带内的植物进行供水，使植物的根部土壤保持适宜的水分和养分，滴灌系统16的利用率达到95～98％，比喷灌节水45％，比地面漫灌节水60％。

本发明的工作原理为：

工作时，在雨水充沛的季节，干道和非机动车道上雨水由于重力作用，向路边汇集，经过开口路缘石17，流向下凹的土壤层2。透过滤水沙层3、滤水砾石层4进入滤水管网5。所述滤水管网5内的雨水通过雨水进水口9流入储水箱8，将雨水在储水箱8中储存起来。人行道上的雨水直接透过生态透水砖7，透过滤水沙层3、滤水砾石层4进入滤水管网5。当雨水较大时，土壤层2的水面逐渐升高，漫过溢流井6上沿时，雨水直接经过溢流井6进入滤水管网5，进一步流入储水箱8中。当储水箱8中水面达到溢水口12时，储水箱6中水开始通过溢水口12排至市政雨水管网。

所述水位监测传感器14实时监控储水箱8中储存的雨水水位，并将水位数据传输至微电脑控制装置13储存。当储水箱体中储存的雨水水位低于出水口泵抽水下限时，微电脑控制系统自动打开第一电控阀门18，对储水箱体进行补水，每次补水体积可以在微电脑上进行设置。

所述土壤水分监测传感器15实时监控绿化带土壤层2的土壤水分，并将数据传输至微电脑控制装置13储存。当土壤水分监测传感器15传送给微电脑控制装置13的土壤水分低于绿化带植被下限时，微电脑控制装置13自动关闭开关第二电控阀门19，自动打开开关第一电控阀门18,储水箱体中储存的雨水由出水口泵出经由第一电控阀门18，实现绿化带的自动灌溉，每次灌溉时间可以在微电脑上进行设置。

本系统可以对储水箱8进行定期清洗，直接在微电脑控制装置13设置定期清洗周期。清洗时，微电脑控制装置13关闭第一电控阀门18，第二电控阀门19，打开第三电控阀门20，储水箱8在由出水口泵经第三电控阀门20抽出，流入市政污水管网。当储水箱体中储存的雨水水位低于出水口泵抽水下限时，微电脑控制装置13自动关闭第三电控阀门20,自动打开第一电控阀门18，对储水箱8进行冲洗补水。储水箱体数位达到上限时，微电脑控制装置13自动关闭第一电控阀门18，储水箱体中自来水冲洗后的浑浊污水由出水口泵经第三电控阀门20泵出，流入市政污水管网。经过如此2～3个循环，储水箱8冲洗干净。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：包括道路雨水收集结构、雨水储存装置和智能控制部分；

所述道路雨水收集结构由上而下依次包括绿化带植被层、土壤层、滤水沙层、滤水砾石层和溢水井，所述滤水砾石层的中间设有滤水管网，所述滤水管网与所述雨水储存装置相连接；

所述雨水储存装置包括储水箱，所述出储水箱箱体由上到下依次设有与滤水管网相连的雨水进水口、与市政自来水管网相连的自来水进水口和与水泵相连的出水口，所述雨水进水口和出水口上均设有与智能控制部分电性连接的电控阀门。

2.根据权利要求1所述的城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述土壤层的上表面中间低，四周高，呈下凹型结构。

3.根据权利要求1所述的城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述的溢水井设有过滤器，所述过滤器为中空柱状体，柱状体的顶部开口，柱状体的周边壁和底壁上间隔设有多个通孔。

4.根据权利要求1或3所述的城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述溢流井由PVC管构成或砖石砌成，所述溢流井的上表面高于土壤层6～20cm。

5.根据权利要求1所述城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述雨水进水口、自来水进水口和出水口均设置在储水箱箱体的同一侧，所述出水口位于自来水进水口下方。

6.根据权利要求6所述的城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述自来水进水口高出储水箱体底部20～30cm，所述出水口高出储水箱体底部5～10cm。

7.根据权利要求1所述的城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述储水箱上与所述雨水进水口相对的一侧设有溢水口，所述溢水口与市政自来水管网相连。

8.根据权利要求1所述城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述储水箱内设有能实时测定储水箱体水位的水位监测传感器，所述水位监测传感器与微电脑控制装置相连接。

9.根据权利要求1所述城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述土壤层内设有能实时检测土壤水分变化的土壤水分监测传感器，所述土壤水分监测传感器与微电脑控制装置相连接。

10.根据权利要求1所述城市干道雨水收集利用系统，其特征在于：所述绿化带植被层上设有滴灌系统，所述滴灌系统与储水箱上的出水口相连。