CN106555432B - 水采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水采集系统，所述水采集系统包括与第二槽流体联通的第一槽，其中所述第一槽适合于收集水并且将所述水以受控速度释放至排水系统，并且其中所述第一槽还适合于允许所述水蓄积以及溢流至所述第二槽中以用于储存。

Description

水采集系统

技术领域

本发明涉及一种水采集系统，更特别地涉及一种针对采集雨水地表径流的雨水采集系统。

背景技术

以下对本发明背景技术的论述预定用于便于对本发明的理解。然而，应当意识到，所述论述不承认或者认可所涉及的任何材料是公开的、已知的或者截至本申请的优先权日为止的任何权限中的公共常识的一部分。

许多热带国家经历炎热和潮湿气候，其处的降水量在季风潮期间可能从微量降雨至暴风雨大幅地变化。诸如新加坡的热带国家每年可能经历大约2400毫米的降水量。因此，洪水风险在给定时间内随着降水量而变化。地形可能加重洪水风险，其中平坦地形通常将保留和收集雨水。具有平坦地形的低洼区域面临更高的洪水风险(特别是当大雨与涨潮同时发生时)。

城市化增大了洪水风险，因为绿地减少了并且不透水区域增大了。因此，在暴风雨事件期间，在较短的时间段内，更多的地表径流被产生并且更快地流入排水系统中。如果排水系统不能应对在较短时间段内增大的流体流，则发生洪水。

滞流槽形成洪水管理系统的一部分。所述槽在暴风雨事件期间收集和储存暴雨雨水径流，并且将暴雨雨水以受控速度释放至下游的排水系统，从而减小了来自现场的最大(峰值)排放速度。所述滞留槽可以是其中径流路经滞留槽的在线滞留系统的一部分或者其可以是离线滞留系统的一部分，在所述离线滞留系统中，堰坝水平以上的过量水流被转移至滞留槽中，并且当排水系统中的水已经消退时经由泵使被转移的暴雨雨水改道并排回至排水系统中。滞留槽所具有的问题是未最佳地利用暴雨水并且允许其简单地排入排水系统中。而排出的水可以收集在水库中并且最后被处理以变成饮用水或者用于其他用途，该历程是相对长的，并且时间和能量可能被不必要地扩大以用于所述水处理。

贮存槽也可以被用于洪水管理系统中。虽然所述槽可以与滞留槽一起使用，但是它们通常是独立的槽，其中被收集的暴雨雨水被分开并且被引导至各个单独的槽以用于其特定的目的。贮存槽被设计成收集暴雨雨水以典型地用于灌溉、冲洗公用区域和停车场，而同时允许过量的暴雨雨水流入排水系统中。然而，这种水的用途取决于所收集的水的质量。地表径流与屋顶径流相比通常更混浊、具有更高的总悬浮固体量并且更脏，因为地表径流随着流动拾取更多的杂物和污垢。因此，从屋顶径流收集的水因所述水更干净而通常被更广泛地使用，并且需要更少的综合处理系统。从地表径流收集的水在其可以被使用前一般必须被更全面地处理。

因此，存在改进现有的滞留槽和贮存槽的需要，并且还存在以下需要，即更好地利用在现场收集的水而不是允许其流入排水系统中。

发明内容

在整个本文件中，除非另有相反的指示，否则术语“包括”、“由…组成”等将被看作是非穷举的，或者换句话说，意味着“包括但不限于”。

一种根据本发明的水采集系统至少部分地满足了上述需要并且做出了本领域中的改进。

根据本发明的一个方面，存在一种水采集系统，所述水采集系统包括与第二槽流体联通的第一槽，其中所述第一槽适合于收集水并且将所述水以受控速度释放至排水系统，并且其中所述第一槽还适合于允许所述水蓄积以及溢流至所述第二槽中以用于储存。所述第一槽适合于将所述水以受控速度释放至排水系统中的事实允许所述系统成为暴风雨管理系统的一部分。此外，被允许蓄积在所述第一槽中的水可以溢流至所述第二槽中以用于储存，其中与进入所述第一槽的水的初始部分相比，水的溢流部分基本上较不混浊，并具有较少的总悬浮固体且更干净。所收集(特别从地表径流收集)的水的初始部分的质量大体上是差的，但是经过一段时间随着更多的水被收集而改善。

优选地，所述水采集系统还包括沉积器，所述沉积器用于接收所述水并且将所述水经由孔眼释放至所述第一槽中。

优选地，所述沉积器适合于控制经由所述孔眼释放至所述第一槽中的水的速度，并且其中所述沉积器适合于允许所述水蓄积以及溢流至所述第二槽中。优选地，所述沉积器具有用于使水溢流至所述第二槽中的侧面，并且所述侧面的高度处于0.3m至0.8m的范围内。更优选地，所述孔眼具有0.1m至0.25m的横截面直径，并且甚至更优选地，所述沉积器具有1m²至36m²的底部面积。

优选地，所述第一槽、所述沉积器和所述第二槽适合于共用侧面。优选地，所述沉积器位于所述第一槽中，并且更优选地，所述沉积器位于被共用的侧面的顶部部分处。

优选地，所述系统包括至少一个收集通道，并且更优选地，所述至少一个收集通道包括滤网。

优选地，所述第一槽包括溢流出口，所述溢流出口适合于允许水溢流至排水系统中。

优选地，所述水包括地表径流。

优选地，所述第二槽适合于将所储存的水释放至水处理设备。

优选地，所述系统位于地下。

根据本发明的另一方面，存在一种水采集系统，所述水采集系统包括沉积器、第一槽和第二槽，所述沉积器适合于从收集通道接收水，所述第一槽适合于从所述收集通道接收水并且适合于将所述水以受控速度释放至排水系统，其中所述沉积器适合于蓄积水以及使所述水溢流至所述第二槽中。

附图说明

现在将参考附图、仅仅通过实例来描述本发明，其中：

图1显示了作为在线系统的一部分的本发明的水采集系统的实施例。

图2显示了作为在线系统中的一部分的本发明的水采集系统的另一实施例。

图3显示了作为在线系统的一部分的本发明的水采集系统的另一实施例。

图4提供了图3的实施例的立体图。

图5显示了图4的水采集系统的沉积器。

图6A和图6B显示了作为离线系统的一部分的本发明的水采集系统的另一实施例。图6A提供了该实施例的立体图，而图6B提供了沿着图6A中的X方向观察到的该实施例的横截面图。

图7A-D提供了对一区域中的地表径流的特有水质所做的研究的数据。图7A提供了具有38.6mm/hr的降雨量的第一次降雨事件期间的数据，其中在该第一次降雨事件之前干旱了超过3天。图7B提供了具有15.4mm/hr的降雨量的第二次降雨事件期间的数据，其中在该第二次降雨事件之前干旱了1天。图7C提供了具有9mm/hr的降雨量的第三次降雨事件期间的数据，其中在该第三次降雨事件之前干旱了超过3天。图7D提供了具有20mm/hr的降雨量的第四次降雨事件期间的数据，其中在该第四次降雨事件之前干旱了超过3天。在表格中所使用的缩写是：Temp：温度；DO：溶解氧；CO ND：导电率；TSS：总悬浮固体；TN：总氮量；TOC：有机碳总量；TP：总磷量。

图8A-D提供了对于不同的集水区域尺寸应用图2或图3(取决于沉积器的尺寸)的实施例的模拟数据和结果。图8A提供了在模拟期间所使用的沉积器(S1-S12)的尺寸数据。图8B提供了基于所应用的不同沉积器、与集水区域尺寸和在第二槽中收集的雨水量相关联的表格。图8C提供了通过将集水区域以其尺寸为基础分组来重新整理的图8B的数据。图8D提供了与集水区域的尺寸以及在水第一次收集在第二槽中之前的平均持续时间相关联的表格。

本发明的其他设置是可能的，并且因此，所述附图不被理解为取代本发明的前述说明书的概括性。

具体实施方式

现在将参考附图来描述本发明的特定实施例。本文中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的且不意在限定本发明的范围。本文中所使用的选定术语的其他定义可以在本发明的详细说明中发现并且适用于整个说明书。另外，除非被限定，否则，本文中所使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的一个或普通技术人员所通常理解的相同的含义。在可能的情况下，为了清晰和一致性，在全部附图中使用相同的附图标记。

在整个说明书中使用的术语“溢流”应被理解成是指流体流出并越过容器、水池或者槽的一侧或一部分的至少一个突出边沿或边缘。所述溢流可能是由流体在容器、水池或者槽内蓄积引起的。

在整个说明书中使用的术语“沉积器”应当被理解成是指能够接收流体(包括液体)并且适合于允许根据流体的流速来沉积和/或移除沉积物的容器、水池或者槽。“沉积器”包括但不限于贮槽。“沉积器”不必是全封闭式的并且可适合于允许液体的流入和流出。

在整个说明书中使用的术语“水”应被本发明的领域中的技术人员理解成包括但不限于主要成分是水的悬浮液、溶液和/或乳状液。此外，“水”包括但不限于雨水、地表径流、屋顶径流、饮用水和非饮用水。

图1提供了本发明的水采集系统100的实施例并且总的来说包括收集部170、储存部180和分配部190。具体地说，水采集系统100包括作为收集部170的一部分的第一槽110(滞留槽110)和沉积器120；作为储存部180的一部分的第二槽130(贮存槽130)；和作为分配部190的一部分的处理设备140。第一槽110适合于从至少一个收集通道151接收例如来自地面160的径流150。系统100可以设有多于一个用于将径流150收集并引导至第一槽110的收集通道151。径流150包括但不限于地表径流和屋顶径流。然而，径流150优选地为地表径流。收集通道151还可从包括但不限于地面、屋顶、人行道、竖直景观、水库和水处理厂的多种来源收集水。收集通道151包括但不限于水渠和导管。收集通道151可包括滤网152，所述滤网152适合于有效地移除任何被径流150拾取的大的杂物和颗粒。

第一槽110具有可操作的排放通道111，以优选地经由重力将通过收集径流150而蓄积在所述第一槽110中的水以受控速度排放至排水系统(未显示)中，从而减小(例如在暴风雨期间)来自现场的水的最大(峰值)排放速度。在整个说明书中使用的“排水系统”是指一种将水从一个区域移除和/或引导至诸如水库或湖泊的较大贮水体，或者引导至用于水加工的水处理厂的系统。“排水系统”包括但不限于诸如水渠和沟渠的人工系统和诸如溪流和河流的天然系统。取决于应用情况，排放通道111可由合适的泵或者多个泵来替代。第一槽110可以合适地成形，以有助于将水和沉积物经由排放通道111排放至排水系统。第一槽110还具有可操作的溢流出口113，以允许蓄积在第一槽110中的水溢流至排水系统中(特别是当第一槽110达到或者接近于达到其容纳水的满容量时)。在图1中，所述水采集系统100是其中径流150路经沉积器120以及第一槽110的在线系统的一部分。然而，应当意识到，所述水采集系统100可以是其中第一槽110或者沉积器120平行于收集通道151的离线系统的一部分，其中收集通道151中的任何过量的径流150可以溢流至第一槽110或者沉积器120中。第一槽110可具有来自地面160的维修通路。第一槽110可以是预制屋顶槽，所述预制屋顶槽安装有合适的维修窗口以防止雨水以除了通过收集通道151以外的方式进入第一槽110。第一槽110与沉积器120和第二槽130共用侧面/挡板/壁112。优选地，第一槽110用于容纳流体的体积是355m³。然而，第一槽110的体积可以取决于例如其中安装了水采集系统100的集水区域的尺寸。

沉积器120位于第一槽110中并且可操作以从收集通道151接收径流150。沉积器120优选地位于第一槽110中以充分利用空间，因为沉积器120的体积可以被计入所需的第一槽的体积中。如果沉积器位于第二槽130中，那么第二槽130的体积必须增大以确保可以收集与沉积器120位于第一槽110中时基本上相同体积的水。径流150可以由沉积器120从其顶部和/或其侧面之一接收。图4显示了本发明的一个实施例的沉积器320，所述沉积器320能够从所述沉积器320的顶部接收来自通道351的径流350。收集通道351优选地处于比沉积器320更高的水平。沉积器120包括孔眼121和侧面112’，所述侧面112’是与第二槽130共用的侧面112的一部分。沉积器120包括但不限于贮槽并且适合于允许根据进入所述沉积器120的径流150的流速来沉积和/或移除沉积物。此外，沉积器120适合于产生积水和水蓄积以用于使水溢流至第二槽130中。如以下将更详细地说明的是，发明人已经发现，地表径流的初始部分通常是肮脏的、具有高的混浊度和高水平的总悬浮颗粒，并且这种地表径流在被收集期间变得更干净。因此，沉积器120提供了第一冲洗系统，其中较差质量的径流150将进入第一槽110以允许沉积物沉淀并且被冲走至第一槽110中，而同时允许径流150的较干净的部分溢流至第二槽130中。

图5提供了图3和图4的实施例的沉积器320的更清晰的视图。沉积器320具有侧面312’(亦称堰坝312’)和孔眼321(亦称孔口321)。侧面312’的尺寸被设置以控制在沉积器120中蓄积的水量。特别地，侧面312’的高度322的大小被设置以控制在所述水于侧面312’的边沿处溢流(溢流B)至第二槽330中之前蓄积在沉积器320中的水量。沉积器320蓄积水并且导致水在侧面312’的边沿处溢流至第二槽330中。优选地，侧面312’的高度低于侧面312”的高度，以使得水将优先沿着沉积器320的侧面312’的边沿溢流而非在侧面312”的边沿处溢流。优选地，侧面312’的高度322处于0.3m至0.8m的范围内。

孔眼321的尺寸和形状被设置以控制水流入(溢流A)第一槽310中的速度。取决于应用情况，孔眼321可以是环形的、椭圆形的和/或细长的。取决于应用情况，孔眼321还可以呈菱形形状。在图5中，孔眼321呈具有直径323的大体环形的形状，所述直径323处于0.1m至0.25m的范围内。如果直径323小于0.1m，则存在孔眼321被堵塞的风险。应当意识到，孔眼321的尺寸可以通过本领域中常见的控制器件、例如经由手动或者远程调整机构来改变。如果孔眼321具有椭圆形、细长或者菱形的形状，则直径323将被当作是指所述形状中的至少一个尺寸，例如，椭圆中的短轴/长轴的长度。孔眼321可以包括围绕孔眼321的周边的、具有倒角边沿的合适的突起，其中所述突起朝向第一槽310延伸。所述突起便于水和沉积物流出沉积器320，以使得沉积物不会蓄积在沉积器320中。还可以在沉积器320的底部制造出合适的通道，其中所述通道的一端与孔眼321相遇。所述通道可以增大来自孔眼321的水流速度，以使得沉积物可以有效地且高效地从沉积器320流出。取决于应用情况，孔眼321可以被定位在沉积器320的任意侧面处。孔眼321优选地处于比侧面312’的顶部边沿低的位置，以使得进入沉积器320的水将会于在侧面312’处溢流之前首先离开孔眼321。此外，沉积器320可以包括一个或多个孔眼321。优选地，沉积器320的形状和/或其侧面的角度被设置以朝向孔眼321引导径流350，例如，沉积器320的底部可以适当地朝向孔眼321倾斜。

此外，沉积器320的底部面积的大小被设置以控制蓄积在沉积器320中的水量。例如，底部面积越大，则沉积器320可以容纳的水的体积越大。被当作是边322’和边322”的乘积的沉积器320的底部面积可以处于1m²至36m²的范围内。优选地，沉积器320用于容纳流体的最小体积为22m³。应当意识到，直径323、边322和底部面积322’、322”的大小和/或其相对于彼此的比值取决于若干因素，所述若干因素包括但不限于集水区域的尺寸、地表径流系数、降雨事件的雨型、收集通道351的长度和地面360的渗透性。

回到图1，第二槽130适合于从沉积器120接收溢流的水。优选地，第二槽130用于容纳流体的体积取决于其中安装了水采集系统100的集水区域的尺寸，并且还取决于可能的使用范围。第二槽130与处理设备140流体联通。处理设备140可以位于现场或者远离现场。处理设备140可以包括处理系统141、储存槽143以及泵142，所述处理系统141具有用于水处理的必要部件，所述储存槽143用于储存处理过的水，所述泵142用于经由分配通道144泵出处理过的水以用于非饮用用途。取决于应用情况，处理设备140可以从水采集系统100中排除。

图2提供了水采集系统200的另一实施例，所述水采集系统200包括第一槽210、沉积器220、第二槽230和处理设备240。第一槽210与第二槽230基本上共用侧面212，并且两个槽大体上处于相同水平，以使得所述槽在外部看来将呈现为单个整体的槽，其中侧面/壁/挡板212将为内部挡板。在所述实施例中，技术人员可能认为本发明是具有两个彼此流体联通的隔室的单个槽，其中所述隔室基本上被内部侧面/壁/挡板分开。沉积器220与第二槽230的侧面212的一部分共用侧面212’，其中所述沉积器220优选地位于侧面212的顶部部分处。沉积器220位于侧面212的顶部部分处的事实与图1的实施例不同、更好地利用了第一槽210中的空间。特别地，沉积器220的抬高在所述沉积器220的底部之下产生了更多空间，以使得与在图1中的第一槽110中相比，经由孔眼221流出沉积器220的水在第一槽210中可以被释放至大得多的空间中。这允许沉积器220维持进入第一槽210中的水的相对恒定的流速，而这与图1中的实施例不同，在图1中的实施例中，因为沉积器120位于或接近于第一槽110的底部，所以由沉积器120释放的水快速蓄积在第一槽110的底部，从而产生不利于更多的水流出沉积器120的压力。因此，在大降雨量的事件中，沉积器120和第一槽110将快速装满并且水将轻易地溢流至第二槽130中。因为沉积器120将不再有效地将不同质量的水分开，所以所述水将会是劣质的。因此，沉积器220的抬高维持了所述沉积器220作为将不同质量的水分开的有效器件的有效性，并且减小了劣质的水进入第二槽230的可能性。

图3提供了本发明的另一实施例，其中沉积器320的高度322分别大于图1和图2的实施例中的高度122、222。然而，类似于图2中的实施例，第一槽310基本上与第二槽330共用侧面312并且所述两个槽大体上处于相同水平，以使得所述槽在外部看来将呈现为单个整体的槽，其中侧面/壁/挡板312将为内部挡板。高度322更长将为沉积器320提供更大的用以在水开始溢流至第二槽330中之前收集和容纳水的体积。这将适用于在实质上大的集水区域和/或经受高降雨量的区域中安装的水采集系统300，以使得沉积器320能够处理所收集的增大量的径流350。

除非另有说明，图2和图3的实施例中的其他部件与图1的实施例中的部件是相似的。

在其他实施例中，沉积器120、220、320可以位于第一槽110、210、310和第二槽130、230、330之间，其中所述槽不共用侧面/壁/挡板112、212、312，并且沉积器120、220、320可以充当所述槽之间的管道。

图6A和6B提供了本发明的另一实施例，其中水采集系统400为离线系统的一部分。所述水采集系统400包括第一槽410、沉积器420和第二槽430。沉积器420与收集通道451流体联通，以使得流过收集通道451的径流450的一部分能够流入沉积器420中。径流450进入并且蓄积在沉积器420中。随着更多的径流450进入沉积器420，沉积器420将导致水的蓄积并且导致水越过沉积器420的侧面412’溢流至第二槽430中。侧面412’的高度422的大小被设置以控制在水于侧面412’的边沿处溢流至第二槽430中之前蓄积在沉积器420中的水量。此外，沉积器420的底部面积的大小被设置以控制蓄积在沉积器420中的水量。第二槽430收集来自径流450的溢流的水以用于储存和/或水处理。随着更多的径流450蓄积在沉积器420和收集通道451中，径流450的量将超过沉积器420和收集通道451的结合起来的体积和容量，以使得过量的径流450将溢流至第一槽410中，所述第一槽410具有可操作的排放通道(未示出)以优选地经由重力将水排放至排水系统中。第一槽410还可以具有可操作的溢流出口(未示出)以允许在第一槽410中蓄积的水溢流至排水系统中(特别是当第一槽410达到或者接近于达到其容纳水的满容量时)。

在合适且需要的情况下，可以通过本领域中常见的控制器件来手动地或者远程地关闭不同实施例中的孔眼/孔口或者调整其尺寸。所述水采集系统100、200、300、400可以在任何开口/孔眼/孔口处包括合适的隔栏、过滤器和/或防蚊虫装置。

除了在处理设备140、240、340(图6A和图6B中未示出)中之外，水采集系统100、200、300、400大体上还利用重力来收集雨水、地表径流和/或沉积物并使其流过收集部170、270、370、470和储存部180、280、380、480。大体上，重力的使用减少了使系统工作所需的零部件(例如，用以将水和/或沉积物从一个部件输送至另一部件的泵)的使用。如此，所述水采集系统100、200、300、400可以需要更少的维护并且制造和维护起来花费较少。因为所述水采集系统100、200、300、400大体上利用重力，所以所述系统或者所述系统的一部分优选位于地下，即，在地面160、260、360的顶部水平以下。地面160、260、360的水平可以在海平面以上或以下。

运行中

参考图2的实施例，当运行时，来自地面260的径流250被朝向收集通道251引导，而所述收集通道251将径流250引导至第一槽210中的沉积器220。径流250包括但不限于来自地面、屋顶、人行道、竖直景观、水库和水处理厂的水。大的杂物和/或颗粒可以被滤网252移除。沉积器220中的水和沉积物以被孔眼221控制的速度释放至第一槽210中。然而，水流出孔眼221的速度优选比水进入沉积器220的速度慢，以使得沉积器220被填满得比被放空得快。

当被释放至第一槽210中时，水和沉积物逐渐填满第一槽210。因为第一槽210预定用于控制进入排水系统的排放速度以及管理洪水，所以水和沉积物以受控速度流出排放通道211。因此，在诸如暴风雨期间的大降雨量的事件中，第一槽210可以减小来自现场或者集水区域的水的最大排放速度。如果第一槽210中的水位上升至接近于第一槽210的顶部的水平，那么水和/或沉积物可经由大体上位于第一槽210的顶部部分处的溢流出口213来释放至排水系统中。所述溢流出口213在以下情况下是有用的，即降雨量极其高和/或排放通道211被堵塞从而在水采集系统200中引起需要相关维护/修理的故障。

随着沉积器220填满，沉积器220中的水位上升至超过侧面212’的顶部边沿的水平，这将导致水溢流至第二槽230中。如果水采集系统200正确地运转，那么与进入沉积器200中的水相比，溢流至第二槽230中的水大体上将具有更好的质量，因为沉积物已经沉淀或者被释放至第一槽210中。更好质量的水将需要更少的处理以用于非饮用用途并且可以扩大这种水的用途，因为大部分的沉积物已经被沉积器220和第一槽210移除。此外，因为用于诸如洗车和植物浇水的日常非饮用用途，所以水可能不需要处理。尽管如此，蓄积在第二槽230中的水仍可被引导至用于水处理、储存和/或分配的处理设备240。

在发生诸如孔眼221堵塞或者排放通道211堵塞的故障的情况下，从收集通道251至第一槽210的入口可以被关闭或者通过本领域中常见的控制器件来手动地或者远程地调整其尺寸。

参考图6A和图6B，当运行时，收集通道451中的径流450的一部分流入沉积器420中。径流450包括但不限于来自地面、屋顶、人行道、竖直景观、水库和水处理厂的水。大的杂物和/或颗粒可以被滤网移除。随着更多的径流450进入沉积器420，沉积器420将导致水的蓄积，其将导致水450在侧面412’处溢流至第二槽430中。随着更多的径流450蓄积在沉积器420和收集通道451中，径流450的量将超过沉积器420和收集通道451的结合起来的体积和容量，以使得过量的径流450将溢流至第一槽410中，所述第一槽410具有可操作的排放通道(未示出)以优选地经由重力将水排放至排水系统中。所述排放通道的尺寸被设置以控制水排放至排水系统中的速度，以便减小在例如大降雨量事件期间来自现场或者集水区域的水的最大排放速度。当第一槽410达到或者接近于达到其容纳水的满容量时，过量的水可以经由溢流出口(未示出)从第一槽410流出。

地表径流水质的研究

图7A-D提供了特定区域的地表径流水的研究数据，其中以大约5分钟的周期间隔收集和分析地表径流的样本。可以看出，在第一个5分钟期间的地表径流水大体上具有差的质量，例如，具有高的混浊度、总悬浮固体(TSS)、总氮量(TN)和总有机碳(TOC)。在第一个10分钟之后，水的质量大体上保持一致。

此外，图7D显示了与从屋顶收集的雨水相比，地表径流具有更高的TSS、混浊度、TN和TOC。

还观察到，在降雨事件之前干旱的天气越长，则水质越差。

模拟结果

图8A-D提供了与集水区域的尺寸、在第二槽中收集的水的体积以及在水第一次收集在第二槽中之前的平均持续时间相关联的模拟数据。所述模拟基于以下假设，即每个雨天存在持续不超过一小时的、等于12.2mm/hr的1个降雨事件。

应用排除原理，由于不充足的水收集，沉积器(贮槽)S3和S5不是合适的。特别地，看起来，通过增大堰坝(侧面112’、212’、312’)高度或者孔口(孔眼121、221、321)尺寸来增加持续时间的企图导致了如S3和S5中所示地几乎没有收集水。此外，即使对于大的集水区域，增大孔口尺寸仍然显著地减少了水的收集。对于大的集水区域来说，增加堰坝高度在持续时间方面没有显示出差别。

对于小于1.1Ha的集水区域来说，具有比S4小的堰坝高度和孔口直径的沉积器因为在第二槽中收集的合理水量以及在第一次水收集之前具有合理的平均持续时间以使得水质被认为是可接受的，所以看来是最合适的。这考虑到了其中在第一个5分钟期间的地表径流水大体上具有差的质量的以上研究，因此优选当接近于水流入沉积器中5分钟的持续时间时或者在水流入沉积器中5分钟的持续时间之后将水收集在第二槽中。鉴于同样的考虑，对于1.1至1.25Ha的集水区域来说S4看来最合适，对于1.25至1.6Ha的集水区域来说S9看来最合适，而对于大于1.6Ha的集水区域来说S12看来最合适。然而，考虑到S12的大的底部面积和体积，S12可能冒着在贮存槽中收集不充足的水的风险。因此，S9反倒是推荐的。

应当理解，以上实施例仅仅作为诸如以下所详细说明的本发明的实例来提供，并且对于相关领域中的技术人员来说显而易见的进一步的修改和改进视为落入到所描述的本发明的宽的范围和界限内。特别地，可以在不脱离本发明范围的情况下进行以下添加和/或修改：

·槽和沉积器可以具有不同的形状(例如，圆柱形)并且不必是立方形的；

·第一槽110、210、310可以具有多于一个的排放通道111、211、311和溢流出口113、213、313；

·槽的尺寸取决于应用情况；

·沉积器可以位于槽之间或者第二槽中；

·孔眼/孔口的尺寸可以通过本领域中常见的控制器件、例如手动或者

远程调整机构来改变；

·孔眼/孔口可在适当的情况下关闭；和

·在一个区域中安装的雨水采集系统100、200、300的数量可取决于例如所述区域的尺寸。

此外，虽然已经论述了单独的实施例，但是应当理解，本发明同样覆盖了已经论述的实施例的结合。

本文所描述的本发明可以包括一个或多个数值范围(例如，高度和直径)。数值范围应当被理解成包括所述范围内的所有数值，其中包括限定所述范围的数值，以及邻近所述范围、导致与紧邻限定所述范围的边界的数值的数值相同或基本上相同的输出的数值。

Claims (11)

1.一种水采集系统，所述水采集系统包括与第二槽流体联通的第一槽和沉积器，其中所述沉积器位于所述第一槽中并且所述沉积器包括适合于控制释放至所述第一槽中的水的速度的孔眼，其中所述第一槽适合于收集水并且将所述水以受控速度释放至排水系统，其中所述沉积器还适合于允许所述水蓄积以及溢流至所述第二槽中以用于储存，并且其中所述第一槽、所述沉积器和所述第二槽适合于共用侧面，所述沉积器适合于允许水沿着所述共用侧面的边沿溢流至所述第二槽中，所述沉积器的孔眼处于比所述共用侧面的顶部边沿低的位置，从而允许水经由孔眼释放至所述第一槽中，所述共用侧面的高度低于所述沉积器的相对侧面的高度，以使得水将优先沿着所述共用侧面的边沿溢流至所述第二槽中。

2.根据权利要求1所述的水采集系统，其特征在于，所述共用侧面的高度处于0.3m至0.8m的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述孔眼具有0.1m至0.25m的横截面直径。

4.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述沉积器具有1m²至36m²的底部面积。

5.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述沉积器位于所述共用侧面的顶部部分处。

6.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述水采集系统包括至少一个收集通道。

7.根据权利要求6所述的水采集系统，其特征在于，所述至少一个收集通道包括滤网。

8.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述第一槽包括溢流出口，所述溢流出口适合于允许水溢流至所述排水系统中。

9.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述水包括地表径流。

10.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述第二槽适合于将所储存的水释放至水处理设备。

11.根据权利要求1或2所述的水采集系统，其特征在于，所述水采集系统位于地下。

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