CN107190838B - 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池 - Google Patents

一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池 Download PDF

Info

Publication number
CN107190838B
CN107190838B CN201710371122.5A CN201710371122A CN107190838B CN 107190838 B CN107190838 B CN 107190838B CN 201710371122 A CN201710371122 A CN 201710371122A CN 107190838 B CN107190838 B CN 107190838B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rainwater
tank
monomer
underground
pool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710371122.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107190838A (zh
Inventor
王金山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710371122.5A priority Critical patent/CN107190838B/zh
Publication of CN107190838A publication Critical patent/CN107190838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107190838B publication Critical patent/CN107190838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F2201/00Details, devices or methods not otherwise provided for
    • E03F2201/10Dividing the first rain flush out of the stormwater flow

Abstract

一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池,整个阶梯式链状调蓄水池由N+1个单体池组成,首尾相接,按照所处位置的坡向,成一列,逐级阶梯式布置,第N+1个单体池为初雨收集池;其中N根据所述调蓄水池有效容积,综合考虑地形坡降,建设用地、雨水利用系统高程来综合确定,N大于等于1。规模上与传统蓄水池相当,但容积较小的单体池,开挖深度小,实施难度小。

Description

一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池
技术领域
本发明属于海绵城市(城市雨水)技术领域,具体涉及一种地下雨水调蓄池。
背景技术
雨水调蓄池也称雨水蓄水池,既可以是专用的人工构筑物如地上蓄水池、地下混凝土池,也可以是天然场所或已有设施如河道、池塘、人工湖等。蓄水池一般占地较大。传统的蓄水池常指人工构筑物蓄水池。
传统的雨水调蓄池是一种雨水收集设施,主要作用是雨水“削峰”,把雨水径流的高峰流量收入池内暂存,待降雨高峰过后,再将池内雨水放出。人工构筑物蓄水池类型分为地下封闭式、地上敞开式,地上封闭式、在线式、离线式、管道式等。
传统的雨水调蓄池设计为矩形结构,由于雨水蓄水池一般规模较大,所以矩形结构的蓄水池,高度大,埋深大,传统蓄水池通常设有进水管、出水管、溢流管各一根,池底一角设置积水坑,放置水泵,清理时,抽干积水。传统蓄水池还需设置人工清理通道,便于人工清掏作业,维护管理十分不便。传统蓄水池作用有二,第一,规避雨水洪峰;第二,有利于区域排水管理调度,另外,如果雨水蓄水池设置得当,规模合理,其下游的管网的管径设计标准也可适当降低。传统蓄水池的缺点是,占地大,开挖深度大,土石方量大,实施难度大,建设工期长,造价高,需设专门的人工清理通道,泥沙清理困难,功能单一,功效低。
发明内容
本发明提供了一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池,由于其具备了一定的初级处理、雨水净化功能,所以也称为净蓄水池。该调蓄水池由多个较小的单体池组成,单体池呈阶梯式链状布置,组合使用。总体规模上与传统蓄水池相当,由于其容积分散在众多的单体池中,开挖深度小,实施难度小。
本发明提供的一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池,整个阶梯式链状调蓄水池由N+1个单体池组成,首尾相接,按照所处位置的坡向,成一列,逐级阶梯式顺坡布置,第N+1个单体池为初雨收集池;其中N根据调蓄水池的有效容积,综合考虑地形,建设用地、雨水利用系统高程来综合确定,N大于等于1,该调蓄水池有效容积采用如下公式计算。
式中:V——调蓄池有效容积(m3);
α——脱过系数,取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比;
Q——调蓄池上游设计流量(m3/min);
b、n——暴雨强度公式参数;
t——降雨历时(min);
t=t1+t2
t1——地面集水时间(min),应根据地形坡度、汇水距离和地面种类计算确定,一般采用5~15min;
t2——管渠内雨水流行时间(min)。
本发明提供的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,布置于地面以下,深度不限,条件允许的情况下,为降低工程土石开挖方量,可紧贴地面表层布置。
本发明提供的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,将多个单体池首尾相接,成为链状,随地形坡向,逐级向下,阶梯式布置。雨水由高到低,顺序通过各个单体池。使蓄水池具备了沉砂池的净化功能,最末端的单体池为初雨收集池,可利用闸板阀将初雨封存池内,闸板阀采用浮球开关自动控制,以极小的代价解决了困扰业界多年的“初雨分离”问题。
本发明提供的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,按照冲刷要求、势能核算,将单体池由传统的矩形设计为六边形或菱形,满足冲刷不淤、不留死水以及下级池动力负荷的水力条件,实现了仅靠高差势能提供的动力推动运行,做到了高效节能。
本发明提供的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,最末一级单体水池(初雨收集池)设置沉砂槽,沉砂槽开放式设计,沉砂槽底面为凹面。实现机械清淤,解决了传统蓄水池维护清淤难的问题。
本发明提供的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,各单体池随地形坡向,阶梯式布置,让处于高位的单体池内雨水灌溉下游草坪绿地,由高到低,逐级利用,可使单体池作为灌溉系统的高位水池来使用,实现雨水综合利用的功能。
附图说明
图1为阶梯式链状调蓄水池平面图
图2为阶梯式链状调蓄水池剖面图
具体实施方式
为进一步说明本发明的内容及特点,结合附图实施例进行阐述,本实施例是用于说明本发明,而不限于限制本发明的范围。实施例中的实施条件可以根据具体厂家设备的情况进行调整。
本实施例选择在某城市滨河绿化带下实施本发明的调蓄水池。地形坡度约为0.6%。
调蓄水池属于雨水调蓄构筑物。其容积规模计算方法主要有两类:以池容当量的经验公式法和基于排水系统模型的频率分析法。本发明根据控制径流污染以及消减洪峰流量的不同情况,考虑所在地区的降雨强度、雨型、历时、频率以及雨水的泥沙裹挟能力等因素的影响。调蓄水池有效容积(各池体有效容积之和)采用如下公式计算。
式中:V——调蓄池有效容积(m3);
α——脱过系数,取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比;
Q——调蓄池上游设计流量(m3/min);
b、n——暴雨强度公式参数;
t——降雨历时(min);
t=t1+t2
t1——地面集水时间(min),应根据地形坡度、汇水距离和地面种类计算确定,一般采用5~15min;
t2——管渠内雨水流行时间(min)。
依据计算结果,该城市滨河绿化带下的调蓄水池有效容积确定为5000吨,综合考虑地形坡降,建设用地、雨水利用系统高程,来综合确定各单体池容积和数目,N为5,即起净化、调蓄作用的单体池为5个,单体池1-5的规模为1000吨,最末的单体池6为初雨收集池,不计入容积规模,该地下阶梯式链状雨水调蓄水池的6座单体池,随地形坡降链状建设。单体池设计为六边形,池底坡度设定为3%,单体池1-6池长20米,宽12米,池深4米,相邻水池之间设有3米的高差(利于冲刷),单体池间采用矩形井相连,闸板阀管理。
如图1所示,整个阶梯式链状调蓄水池由单体池1~6组成,首尾相接,成链状布置。6座单体池1~6,按照坡向,成一列,逐级阶梯式顺坡布置。
调蓄水池池深为4米,依地形坡度,明挖施工,将整个调蓄水池置于地表以下,每个单体池的埋深h=4~4.5米。
为了方便雨水的利用,本实施例雨水调蓄水池设置在城市绿化带19旁边,通过回用管线15将雨水输送至绿化带19的灌溉系统。
雨水由城市雨水主干管经进水管7进入首座单体池1,逐级向下陆续通过单体池2-5,最后进入单体池6,即初雨收集池。
调蓄水池的各个单体池1、2、3、4、5、6阶梯式布置,单体池1、2、3、4、5之间高程差均为3米。采用阶梯式布置的池体,在雨水利用方面有较大的优势,对于附近的绿地19,处于上游较高位置的单体池,分别用作下游绿地的高位水池。拿单体池1来说,单体池1通过回用管线15连接至灌溉系统14,回用水管15由单体池1末端底部位置开孔27接出,进入灌溉系统14,由于单体池1的池底与灌溉系统14之间存在3米的高差,池中雨水可自流进入灌溉系统14,实现重力输水灌溉。如此,各池体与处于下游的灌溉系统,一级对应一级,池体2、3、4、5分别对应灌溉系统21、22、23、24,单体池2-5的池底与相应的灌溉系统21-24之间存在2-3米的高差,实现雨水在绿化灌溉方面的节能利用。
初雨通过单体池1、2、3、4、5的挤压式冲刷,到达初雨收集池6,雨水量上升到一定高度,初雨基本被收纳后,浮球开关控制初雨收集池6的闸板阀落下,初雨被封存,泥沙沉积在沉积槽12。
在进水管7与首个单体池1之间设置闸井8,闸井8内设计双层闸板阀9,管理雨水流和泥沙流。在单体池之间也设置闸井8,闸井8内设计双层闸板阀9,管理流向下一级单体池的雨水流和泥沙流。
在进水管7与首个单体池1之间设置的闸井8的井底比进水管7下沉50cm,单体池末端的闸井8的井底比该单体池的池底下沉50cm,可以拦截部分颗粒较大的泥沙,通过输砂管25,进入沉沙井11。
遇到超过调蓄水池储蓄规模的降雨时,雨水通过单体池1和单体池5上设置的溢流管10进入附近水系或排水系统。
初雨收集池6内收集封存的初雨,待降雨停止后,开启管理阀26,初雨经管道20排入市政污水系统,进污水厂处理,如图1,管理阀26设置在初雨收集池末端一侧的管理闸井内,方便对初雨的管理。
初雨收集池6采用局部开放式设计,如图2,初雨收集池6的中部,在池底设置沉砂槽12,沉砂槽12正上方、初雨收集池6顶部设置活动盖板18。沉砂槽12底面设计为下凹型曲面,方便车辆进出,将初雨收集池6内的初雨排尽后,打开活动盖板18,机械车(如推土机)进入沉砂槽12内,清理沉积的泥沙。
在初雨收集池6内设置沉砂槽12,沉砂槽两边的池底设有3%的坡度。本发明不需设置人工清理通道,即可采用机械清理泥砂,节约了人力成本,便捷高效。
本发明解决了蓄水池在池体冲洗、初雨分离、雨水净化回用方面困扰业界多年的难题,既实现池体的零耗能自动冲洗,又实现了对初雨的分离管理,方便了对收集隔离的初雨送厂处理。更难得的是,水池清洗、泥沙清理工作量大大减少,除了最末一级水池,其他水池内蓄积的雨水基本上不需再处理即可回用。本发明实现了初雨收集分离,雨水调蓄、净化、回用在一组构筑物内完成。使蓄水池在“调蓄”、“净化”、“利用”几个顺序工序节点实现一体化,赋予了传统蓄水池全新的概念,提升了蓄水池的效率。

Claims (10)

1.一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:所述地下阶梯式链状雨水调蓄水池由N+1个单体池组成,首尾相接,按照所处位置的坡向,排成一列,逐级阶梯式布置,第N+1个单体池为初雨收集池;其中N根据所述调蓄水池有效容积,综合考虑地形坡降,建设用地、雨水利用系统高程来综合确定,N大于等于1,
该调蓄水池有效容积采用如下公式计算:
式中:V——调蓄水池有效容积(m3);
α——脱过系数,取值为调蓄水池下游设计流量和上游设计流量之比;
Q——调蓄水池上游设计流量(m3/min);
b、n——暴雨强度公式参数;
t——降雨历时(min);
t=t1+t2
t1——地面集水时间(min),应根据地形坡度、汇水距离和地面种类计算确定,采用5~15min;
t2——管渠内雨水流行时间(min)。
2.如权利要求1所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:所述调蓄水池还包括进水管,所述进水管与首座单体池连接,雨水由城市雨水主干经所述进水管,逐级向下陆续通过N个单体池,最后进入所述初雨收集池。
3.如权利要求1所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:在首个单体池和第N个单体池设置溢流管,当遇到超过调蓄水池储蓄规模的降雨时,雨水通过单体池上设置的溢流管进入附近水系或排水系统。
4.如权利要求1所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:初雨收集池采用局部开放式设计,在收集池的底部设置下凹部,作为沉砂槽使用,初雨收集池顶部设置活动盖板;沉砂槽底面设计为下凹型曲面,方便车辆进出,将初雨收集池内的初雨排尽后,打开活动盖板,机械车进入清理沉砂槽内沉积的泥沙。
5.如权利要求1所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:在进水管与首个单体池之间、在N个单体池之间设置闸井,闸井内设计双层闸板阀,管理雨水流和泥沙流。
6.如权利要求1所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:在初雨收集池末端设置管理阀,管理阀打开后,雨水经管道排入市政污水系统。
7.如权利要求1至6中任一项所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:单体池为六边形或菱形。
8.如权利要求1至6中任一项所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:所述调蓄水池设置在城市绿地或水系旁。
9.如权利要求8所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:首座单体池至第N个单体池分别通过回用管线将雨水输送至绿化带灌溉系统。
10.如权利要求9所述的地下阶梯式链状雨水调蓄水池,其特征在于:所述N个单体池与灌溉系统一一对应。
CN201710371122.5A 2017-05-23 2017-05-23 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池 Active CN107190838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710371122.5A CN107190838B (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710371122.5A CN107190838B (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107190838A CN107190838A (zh) 2017-09-22
CN107190838B true CN107190838B (zh) 2023-12-19

Family

ID=59875562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710371122.5A Active CN107190838B (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107190838B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108978846A (zh) * 2018-06-27 2018-12-11 芜湖盘云石磨新能源科技有限公司 一种应用于山坡地势的蓄水模块系统
CN109083250B (zh) * 2018-09-25 2020-06-23 济南植物园管理处 一种基于海绵城市的山体类绿地建造方法
CN110409590A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 一种滑雪场地下阶梯式蓄水池群
CN115142382A (zh) * 2022-07-29 2022-10-04 重庆交通大学 应用于源头型河道的景观补水系统及补水方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2527892A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-14 Contech Construction Products Inc. Stormwater detention system and method
CN103473435A (zh) * 2012-06-06 2013-12-25 邵丹娜 城市雨水排水调蓄计算模型及方法
CN104174191A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 南京工业大学 一种处理雨水的一体化沉砂池及处理方法
CN205712440U (zh) * 2016-06-20 2016-11-23 北京城建集团有限责任公司 一种暗挖式雨水调蓄结构
CN106193261A (zh) * 2016-08-24 2016-12-07 中国水利水电科学研究院 一种湿陷性黄土地区雨洪集蓄梯级人工湖系统和设计方法
CN106570267A (zh) * 2016-10-28 2017-04-19 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法
CN206956909U (zh) * 2017-05-23 2018-02-02 王金山 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2527892A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-14 Contech Construction Products Inc. Stormwater detention system and method
CN103473435A (zh) * 2012-06-06 2013-12-25 邵丹娜 城市雨水排水调蓄计算模型及方法
CN104174191A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 南京工业大学 一种处理雨水的一体化沉砂池及处理方法
CN205712440U (zh) * 2016-06-20 2016-11-23 北京城建集团有限责任公司 一种暗挖式雨水调蓄结构
CN106193261A (zh) * 2016-08-24 2016-12-07 中国水利水电科学研究院 一种湿陷性黄土地区雨洪集蓄梯级人工湖系统和设计方法
CN106570267A (zh) * 2016-10-28 2017-04-19 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法
CN206956909U (zh) * 2017-05-23 2018-02-02 王金山 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于可靠性的某工业厂区雨水管网优化设计;杨志敏等;《中小企业管理与科技(上旬刊)》;20150105(第01期);全文 *
无坡降地面式暗沟在居住区雨水系统中的应用与设计;李云防;《中国给水排水》;20091017(第20期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107190838A (zh) 2017-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107190838B (zh) 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池
CN103088896B (zh) 生态道路抗冲击雨水利用系统
CN203080677U (zh) 生态道路抗冲击雨水利用系统
CN207567889U (zh) 住宅小区雨水收集利用系统
CN203878648U (zh) 多功能雨水收集系统
CN205662974U (zh) 一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统
CN206956909U (zh) 一种地下阶梯式链状雨水调蓄水池
CN112031114A (zh) 渗滞型调蓄海绵停车场及雨水调蓄方法
CN111535416A (zh) 基于延时调节技术的海绵城市雨水源头控制的系统和工艺
CN218374256U (zh) 一种用于小区路面雨水分流、净化、回用的处理系统
CN108147618A (zh) 一种无动力滨河水生态保持净化处理系统
CN109944312B (zh) 一种用于海绵城市建设的浮动滗水式生态雨水调蓄池
CN109292988B (zh) 一种防堵塞排空构筑的潜流人工湿地及其运行方法
CN108118769B (zh) 海绵城市雨水蓄渗净化系统
CN207582617U (zh) 一种带有初雨调蓄池和在线处理调蓄池的排水系统
CN113136762A (zh) 一种海绵城市建设用道路雨水回收处理系统
CN206245322U (zh) 园林生态坡处理系统
CN219638090U (zh) 一种具有自我清洗功能的快速恢复性调蓄池
CN216108857U (zh) 一种场地雨水错峰排放及超量溢流系统
CN109629654A (zh) 一种预处理式道路雨水口系统
CN213805770U (zh) 一种全自动虹吸式初期雨水收集和处理系统
CN218933395U (zh) 一种自然调蓄池及人工净化塘
CN219754593U (zh) 一种矿区防治水再利用辅助排水系统
CN211080512U (zh) 一种应用虹吸排水的回流水池装置
CN216039036U (zh) 智能全站式雨水收集净化回用装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant