CN107090891A - 一种循环渗透蓄水海绵一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环渗透蓄水海绵一体化系统，包括碎石海绵体带、设置在其中的单排或多排钢带波纹管和钢带波纹管连通槽，及设置在其上部的多个雨水转换井；钢带波纹管连通槽上设有与地上连通的检查井；雨水转换井通过进水管与雨水井连通，还通过溢流管与检查井或钢带波纹管连通槽连通，多个雨水转换井之间连有打孔布水管，进水管、溢流管和打孔布水管的端头均设置在转换井的中部，且打孔布水管的端头底部较进水管和溢流管的端头底部低。本发明充分利用碎石海绵体承重、渗透、过滤、净化性好、造价低的特性，和钢带波纹管蓄水性好、承重力高的特性，将两者相结合，既能对雨水进行循环渗透、过滤，又能消纳储蓄、沉淀、防止内涝、补充提取地下水。

Description

一种循环渗透蓄水海绵一体化系统

技术领域

本发明涉及海绵城市技术领域，特别是涉及一种循环渗透蓄水海绵一体化系统。

背景技术

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、渗水和净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。现在的海绵城市建设中多采用碎石海绵体和蓄水模块海绵体，其中，碎石海绵体的承重、净水效果好，但存在蓄水性差，易淤堵的缺点；而蓄水模块海绵体的蓄水性好，但存在承重、净水效果差，价格贵的缺点。

本发明就是在上述现有技术的基础上，创设的一种循环渗透蓄水海绵一体化系统，使其结合碎石海绵体和蓄水模块海绵体的优缺点，扬长避短，有机组合，丰富海绵技术，更加科学，更加完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种循环渗透蓄水海绵一体化系统，使其结合碎石海绵体和蓄水模块海绵体的优缺点，更加科学，更加完善的丰富海绵技术，从而克服现有的海绵技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种循环渗透蓄水海绵一体化系统，包括碎石海绵体带、设置在所述碎石海绵体带中的单排或多排钢带波纹管和钢带波纹管连通槽，以及设置在所述碎石海绵体带上部的多个雨水转换井；

所述钢带波纹管连通槽上设有与地上连通的检查井；

所述雨水转换井通过进水管与所述碎石海绵体带周边的雨水井连通，还通过溢流管与所述检查井或钢带波纹管连通槽连通，所述多个雨水转换井之间连接有打孔布水管，所述进水管、溢流管和打孔布水管的端头均设置在所述雨水转换井的中部，且所述打孔布水管的端头底部较所述进水管和溢流管的端头底部低。

作为本发明的一种改进，所述钢带波纹管连通槽的四周侧壁为透水砖墙，其顶板为钢筋水泥板，其底部为碎石海绵体。

进一步改进，所述钢带波纹管连通槽下设有与地下砂石层连接的连通井，所述连通井中设有打孔补水取水管，所述打孔补水取水管的顶端高出所述钢带波纹管连通槽的底平面，所述打孔补水取水管的四周回填碎石海绵体。

进一步改进，所述碎石海绵体带的侧壁和所述连通井的侧壁均设置为上部向外倾斜侧壁，所述碎石海绵体带的底部和侧壁以及所述连通井的侧壁均铺有土工布或土工膜，所述碎石海绵体带的上部为透水铺装。

进一步改进，所述钢带波纹管连通槽中钢带波纹管的端头底部设有沉沙挡墙。

进一步改进，所述碎石海绵体带的下部设有多个打孔排空管，所述多个打孔排空管的末端均与所述钢带波纹管连通槽的底部相通。

进一步改进，所述进水管的进水端设置在所述雨水井的中部，所述雨水井上部还设有与市政管网连通的溢流口。

进一步改进，所述雨水井采用原有市政雨水井，在所述原有市政雨水井中加设一钢混现浇板，所述进水管的进水端设置在所述钢混现浇板的上方，且所述钢混现浇板的一侧留孔洞，所述孔洞上砌片砖，且片砖上方设所述溢流口。

进一步改进，所述雨水井还包括一个与其并排且上部相通的溢流井，所述溢流井的井口盖整体井盖，其下部与市政管网相通。

进一步改进，所述碎石海绵体带铺设在小区的中间道路地带，或城市中与人行道相临的公路靠雨水井的条状地带。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、本发明充分利用碎石海绵体承重、渗透、过滤、净化性好、造价低的特性，和钢带波纹管蓄水性好、承重力高的特性，将碎石海绵体和钢带波纹管相结合，既能对雨水进行循环渗透、过滤，又能消纳储蓄、沉淀、降洪水峰值、防止内涝、补充提取地下水。

2、本发明还针对碎石海绵体容易淤堵、不能冲洗检修的弱点，在每个进水管的末端设计了雨水转换井，在雨水转换井的中部与打孔布水管、进水管、溢流管相连，且设置打孔布水管的底部较进水管、溢流管的底部低，这样雨水先流入打孔布水管，经打孔布水管在碎石海绵体中渗透，在水位继续上升时，雨水通过溢流管进入钢带波纹管连通槽，进而进入钢带波纹管中存储，该雨水转换井同时具有收水、进水、溢流、雨水转换、渗透过滤的作用，并且还能通过该雨水转换井对碎石海绵体渗透布水管进行冲洗、清淤、除砂等多项作业。

3、本发明通过在碎石海绵体带上部增设打孔布水管，使进水管收集来的雨水增加了循环、渗透、过滤、净化的路径，使碎石海绵体改变了原来局部点状进水，实现了整体全域进水，从而使其容易淤堵、不能清淤除砂、检修、使用寿命短的缺陷得到了根本的改变。

4、本发明通过在街道雨水井和小区雨水井进水管口上方都设有溢流口，在雨水转换井与钢带管连通槽之间增设溢流管，当遇大雨、豪雨，地面径流量上升时，就会将雨水直接排入市政管网或钢带波纹管中，起到快速排掉积水、消除内涝的作用。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明循环渗透蓄水海绵一体化系统的结构示意图。

具体实施方式

参照附图1所示，本发明循环渗透蓄水海绵一体化系统，包括碎石海绵体带1、设置在该碎石海绵体带1中的单排或多排钢带波纹管2和钢带波纹管连通槽3，以及设置在该碎石海绵体带1上部的多个雨水转换井4。

其中，该碎石海绵体带1中铺设粒径20-40mm的碎石海绵体，其底部和侧壁均铺有土工布15，用于隔挡泥沙。该碎石海绵体带1的上部为透水铺装17，利于透水，如采用常用的透水砖、透水沥青、透水混凝土和植草绿地等几种，可根据现场的具体情况和使用要求而设计施工。较优实施例为，该碎石海绵体带1的侧壁设置为上部向外倾斜的侧壁。

本实施例中在该碎石海绵体带1中设置三排钢带波纹管2，该钢带波纹管2采用一根6米长、直径1500mm的钢带波纹管。一般5根钢带波纹管通过电融带连接或热缩带连接成一体，即30米的距离设置一个钢带波纹管连通槽3。当然，钢带波纹管的单根长度和直径以及该钢带波纹管连通槽3的设置间隔均可根据实际情况调整。

该钢带波纹管连通槽3形状呈矩形，四周侧壁为透水砖墙，墙体厚240mm，净空800mm，砖的净空端面与钢带波纹管的净空端面对齐，管端头的外露部分，最好在基坑底部以便承重检修。该钢带波纹管连通槽3的顶板用1200*500*120mm的钢筋水泥板18覆盖，在水泥板18上留800*800的方洞，用于修建检查井5。该钢带波纹管连通槽3的底部铺设有厚300mm左右粒径20-40mm碎石海绵体，以使上面透下来的雨水尽快渗透，得到进一步的过滤净化，及时补充地下水，也能减少雨水在钢带管内的积存时间，防止水体变质。

该钢带波纹管连通槽3中钢带波纹管2的端头底部设有250mm高、120mm厚的沉沙挡墙16，起到防止雨水井中的泥沙流入钢带波纹管的作用，同时也便于以后的维护清淤。

为了方便检查维修，该钢带波纹管连通槽3上设有与地上连通的检查井5，该检查井5顶部直径一般为700mm，较优设置两个检查井，以便通风采光需要，不下人的检查井可适当做小一些。

本实施例中该雨水转换井4通过进水管6与该碎石海绵体带1周边的雨水井7连通，还通过溢流管8与该检查井5或钢带波纹管连通槽3连通，该多个雨水转换井4之间连接有打孔布水管9，该进水管6、溢流管8和打孔布水管9的端头均设置在该雨水转换井4的中部，且该打孔布水管9的端头底部较该进水管6和溢流管8的端头底部低。具体的，该雨水转换井4的井口配备雨篦子井盖，井壁采用透水砖墙，具有渗透功能。该打孔布水管9的直径为300mm。井底到打孔布水管9的底部有300mm，该井底为沉砂池。一般进水管6底与溢流管8底等高，布水管9底标高比进水管6底低100mm。这样由进水管6流入的雨水先流入打孔布水管9，经该打孔布水管9在碎石海绵体中渗透，在水位继续上升时，雨水通过溢流管8进入钢带波纹管连通槽3，进而进入钢带波纹管2中存储。可知，该雨水转换井同时具有收水、进水、溢流、雨水转换、渗透过滤的作用，并且还能通过该雨水转换井对碎石海绵体渗透布水管进行冲洗、清淤、除砂等多项作业。

在该钢带波纹管2不修连通槽的一端要修堵墙，以防止碎石落入管内。堵墙一般要在管内塞进一些，以利于管道的固定和承重。且该钢带波纹管2相临两管之间要留200-300mm间隙，且该钢带波纹管的周围填瓜米石，以增强密实性和承重性。

为了进一步提高该海绵体的吸水透水功能，该钢带波纹管连通槽3下设有与地下砂石层10连接的连通井11。该连通井11中设有打孔补水取水管12，该打孔补水取水管12的顶端高出该钢带波纹管连通槽3的底平面，该打孔补水取水管12的四周回填碎石海绵体。优选该连通井11的侧壁设置为上部向外倾斜结构，且铺设土工布15。该钢带波纹管2中的雨水既可以通过该打孔补水取水管12流入地下水，实现将浅表的、分散的人工“小海绵”与地下天然砂卵石地下水层的“大海绵”的连通，也可在缺水期通过该打孔补水取水管12抽取地下水，这样使整个系统有机的联系起来，使雨水按设计的路径得到层层递进、循环渗透、过滤净化。

更优实施例,该碎石海绵体带1的下部设有多个打孔排空管13，该多个打孔排空管13的末端均与该钢带波纹管连通槽3的底部相通。该打孔排空管13直径为110mm，该排空管的作用是既能排出碎石海绵体中的雨水，也能排出碎石中的少量泥沙。在两个连通槽3之间，通过排空管13能对海绵体渗透进入的泥沙进行冲洗及维修。

当然，本发明中若该碎石海绵体带的设置区域与建筑物或公路的距离在5米以内时，该碎石海绵体带的侧壁铺设防水的土工膜。

本实施例中该进水管6的进水端设置在该雨水井7的中部，该雨水井7上部还设有与市政管网连通的溢流口14。

其中，该雨水井7可采用原有市政雨水井，并对其进行改造，如在该原有市政雨水井中加设一钢混现浇板，该进水管的进水端设置在该钢混现浇板的上方，且该钢混现浇板的一侧留孔洞，该孔洞上砌片砖，且片砖上方设该溢流口。

该雨水井7还可以为新建的雨水井。当然该新建的雨水井较优设置为两个并排相通的井，其中一个井为溢流井，该溢流井的井口盖整体井盖，其下部与市政管网相通。

本发明循环渗透蓄水海绵一体化系统在实际铺设时，尽量避开最艰难、最危险的“雷区”。如小区中道路两边绿化带和城市道路中的人行道。因为这些地带在地下几乎集中布置了水、电、气、消防、光缆、光纤、广播、通讯、雨水、污水等管线设施。在地上普遍地分布着路灯、路牌、专栏、监控、电子显示屏、行道树、乔木、花草、花台、树池、景观造型等设施。这部分的施工开挖难度大、修复抢险赔偿大、施工进度慢、造价高。

发明人在具体实践中，通过现场多角度、多方案地排查、勘测优化设计，建议选择合适的广场、球场、停车场、公共绿地，修建的大一点的透水海绵体，将周围方圆几百米的小区及城市道路的径流雨水，采取切割、开槽、埋管集中收集，创造出了“点状海绵、线性埋管、成片收水”海绵模式，避免了遍地开花、大开大挖、劳民伤财的现象，从而达到了事半功倍、多快好省的目的。

若确实万不得已要在小区建海绵的话，可以开挖中间的道路，避开绿化带。若要在城市道路建海绵的话，改为切缝开挖与人行道相临的公路靠雨水井这一条状地带，只是在开挖的深度和宽度适当加大尺寸，实现“海绵”和“收水”功能合并一次性建成，收效甚好。

本发明循环渗透蓄水海绵一体化系统在使用时，每逢小雨、中雨时，雨水井7收集来的雨水通过雨水转换井4先流入打孔布水管9，经过初步沉淀渗透后，再进入碎石海绵体进行充分的过滤净化；当天降大雨、豪雨时，最先到来的雨水快速进入雨水转换井4，继而水位上升后，再进入打孔布水管9，然后水位继续增加，此刻地面已冲洗干净，进水管6收集来的雨水已比较洁净，在雨水转换井内，通过溢流管8直接流入钢带波纹管连通槽3，进而进入钢带波纹管2中，能够迅速消纳储蓄大量的雨水，以防止积水内涝。还可通过打孔补水取水管12将雨水补入地下水。

本发明循环渗透蓄水海绵一体化系统是在深入研究对比人们常用的碎石海绵体和蓄水模块海绵体的优缺点后，扬长避短，把碎石海绵体渗透性好、钢带管蓄水性好，打孔PE管、仿卓筒井、连通地下天然海绵体回补回用性好的特点，将它们有机的组合在一起，丰富了海绵技术含量，并在具体实践中，不断探索、总结改进、升华，创造出了更加科学完善、全新的海绵一体化系统，彻底解决了“渗、滞、蓄、净、用、排”等海绵一体化技术难题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，包括碎石海绵体带、设置在所述碎石海绵体带中的单排或多排钢带波纹管和钢带波纹管连通槽，以及设置在所述碎石海绵体带上部的多个雨水转换井；

所述钢带波纹管连通槽上设有与地上连通的检查井；

所述雨水转换井通过进水管与所述碎石海绵体带周边的雨水井连通，还通过溢流管与所述检查井或钢带波纹管连通槽连通，所述多个雨水转换井之间连接有打孔布水管，所述进水管、溢流管和打孔布水管的端头均设置在所述雨水转换井的中部，且所述打孔布水管的端头底部较所述进水管和溢流管的端头底部低。

2.根据权利要求1所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述钢带波纹管连通槽的四周侧壁为透水砖墙，其顶板为钢筋水泥板，其底部为碎石海绵体。

3.根据权利要求1所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述钢带波纹管连通槽下设有与地下砂石层连接的连通井，所述连通井中设有打孔补水取水管，所述打孔补水取水管的顶端高出所述钢带波纹管连通槽的底平面，所述打孔补水取水管的四周回填碎石海绵体。

4.根据权利要求3所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述碎石海绵体带的侧壁和所述连通井的侧壁均设置为上部向外倾斜侧壁，所述碎石海绵体带的底部和侧壁以及所述连通井的侧壁均铺有土工布或土工膜，所述碎石海绵体带的上部为透水铺装。

5.根据权利要求1至4任一项所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述钢带波纹管连通槽中钢带波纹管的端头底部设有沉沙挡墙。

6.根据权利要求1至4任一项所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述碎石海绵体带的下部设有多个打孔排空管，所述多个打孔排空管的末端均与所述钢带波纹管连通槽的底部相通。

7.根据权利要求1至4任一项所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述进水管的进水端设置在所述雨水井的中部，所述雨水井上部还设有与市政管网连通的溢流口。

8.根据权利要求7所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述雨水井采用原有市政雨水井，在所述原有市政雨水井中加设一钢混现浇板，所述进水管的进水端设置在所述钢混现浇板的上方，且所述钢混现浇板的一侧留孔洞，所述孔洞上砌片砖，且片砖上方设所述溢流口。

9.根据权利要求7所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述雨水井还包括一个与其并排且上部相通的溢流井，所述溢流井的井口盖整体井盖，其下部与市政管网相通。

10.根据权利要求1所述的循环渗透蓄水海绵一体化系统，其特征在于，所述碎石海绵体带铺设在小区的中间道路地带，或城市中与人行道相临的公路靠雨水井的条状地带。