CN107354990A - 一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，包括雨水花园系统、蓄水池系统和检查井三部分，所述雨水回用系统设置在路缘石外侧的绿化带内，在所述路缘石上设置豁口，路面径流可从所述豁口处排至雨水回用系统内部，在雨水花园系统内得到净化后储存在蓄水池A中，A池满蓄后还可通过溢流装置储存在蓄水池B中，解决路面积水无法排放的问题，更有效处理了路面径流的污染；当降雨强度过大时，污染程度较大初期路面径流仍可得到有效处理，在处理路面径流的同时具有快速排放积水、最大程度截流雨水的特点，通过平面布局，可以在一定程度起到推移洪峰时间及消减洪峰流量的作用，有助于缓解“城市看海”的现状。
Description
技术领域
本发明专利属于市政工程、环境工程技术领域，尤其涉及一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置。
背景技术
雨水是水循环系统的重要环节，对调节、补充地区水资源、改善生态环境具有巨大的作用。但是由于城市化进程的加快，城市的地表硬化度越来越高破坏了原有的水循环系统，尤其是部分多雨的较发达城市面临着日益严重的雨水问题，由暴雨径流造成的城市面源污染已引起国际社会的高度重视。雨水花园作为一种应对路面径流的市政景观技术应运而生。
目前，城市内的道路排水均是由道路上设置的排水井和排水沟来实现的，但是其无法处理污染日益严重的路面径流，污染严重的路面径流携带着大量污染物质（悬浮颗粒、营养盐、重金属和多环芳烃(PAHs)等）通过城市排水管网迁移进入水体，对受纳水体的水质造成明显的污染，对水环境造成相当大的危害；另外由于城市地表硬化度越来越高和极端天气的愈演愈烈，很多城市既面临着缺水难题又面临着“城市看海”的尴尬，因此回收利用雨水与合理疏导雨水的结合饱受关注。
同时，国内外开展了有关城市路面径流污染状况模型分析和雨水花园处理污染物的结构与填料方案的相关研究，但是并没有将二者融合为一体的设置，且国内外相关对于雨水花园的研究大多停留在城市大型景观设施，并未将其与城市路面径流的处理相联系，目前没有合理的道路附属设施净化污染严重的路面径流，不能对雨水进行有效的利用，同时无法实现对暴雨径流的控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，能够处理污染严重的路面径流并储存，对雨水进行有效的净化、过滤，实现生态可持续的雨水利用，还能在暴雨时期进行分流，处理污染严重的初期路面径流和快排污染较轻的中后期路面径流，此外雨水回用系统还具有雨洪控制的功能，通过布局设计可达到一定程度的推移洪峰时间及消减洪峰流量作用的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置：。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，包括设置在基坑内的雨水花园系统、检查井和蓄水池系统，所述雨水花园系统包括由上至下依次设置的蓄水层、覆盖层、种植填料层、砂层和砾石层，所述蓄水层、覆盖层、种植填料层、砂层和砾石层与基坑内壁接触面上均设置有防渗土工布，所述穿孔管设置在砾石层的底部；所述蓄水池系统包括蓄水池A、蓄水池B、蓄水池C，所述蓄水池A位于雨水花园系统的下方，蓄水池A的顶部通过管道与所述穿孔管连通。
所述蓄水池B和蓄水池C位于蓄水池A的同侧，所述蓄水池C设置在蓄水池B的上方，所述蓄水池B的上部进水口通过雨水管与蓄水池C的上部出水口相连，所述雨水管上通过单向阀与市政雨水管道相连，使得水只能从雨水管进入市政雨水管道，所述蓄水池C上部设置通气管与检查井相连，所述通气管的出口高于雨水花园系统中蓄水层的最大高度，所述蓄水层的顶部设有溢流管A的进水口，溢流管A的出水口与蓄水池C的上部相连，所述蓄水池A上端设有溢流管B的进水口，所述溢流管B的出水口设置在蓄水池B的上端。
所述雨水花园系统设置在路缘石外侧绿化带内，所述绿化带内设有基坑，所述路缘石上设置有豁口，所述豁口内侧设置阻拦大颗粒污染物进入的滤网。
所述豁口设置多个，多个所述豁口在所述路缘石的长度方向上间隔分布，所述豁口上部略高于地面，下部略低于地面，地面大致平齐所述豁口中心位置。
所述溢流管A与溢流管B的出水口上均设置有重力单向门，所述雨水管上单向阀所在的位置高于蓄水池B上部进水口。
所述穿孔管设置沿路缘石长度方向且设置多个，所述穿孔管上部设有多个小孔。
所述检查井位于蓄水池A与蓄水池B之间，所述蓄水池A和蓄水池B通过底部的雨水回用管道与检查井连接，所述市政雨水管道接口位于检查井内。
还包括吸水棒，所述吸水棒上端位于种植填料层内，下端位于砾石层内。
所述蓄水层的厚度为10cm-20cm，所述覆盖层的厚度为5cm-8cm，所述种植填料层的厚度为70cm-110cm。所述砂层的厚度为10cm-20cm。所述砾石层的厚度为20cm-30cm，构成所述砾石层的砾石的直径为3cm-5cm。
有益效果：。
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明公开了一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，主要分为雨水花园系统、蓄水池系统和检查井三部分，所述雨水回用系统设置在路缘石外侧的绿化带内，在所述路缘石上设置豁口，路面径流可从所述豁口处排至雨水回用系统内部，在雨水花园系统内得到净化后储存在蓄水池A中，蓄水池A满蓄后还可通过溢流装置储存在蓄水池B中，在解决路面积水难以排放问题的同时更有效处理了路面径流污染并提高了雨水利用率；当降雨强度过大时，污染程度较大初期路面径流仍可得到有效处理，同时来不及渗透的中后期路面径流（污染程度较小）可通过雨水花园系统内置溢流管快速导入蓄水池C，C池满蓄时可通过雨水管排放至蓄水池B中储存，直至B池满蓄流入市政雨水管道，在处理路面径流的同时具有快速排放积水、最大程度截流雨水的特点，通过平面布局，可以在一定程度起到推移洪峰时间及消减洪峰流量的作用，有助于缓解“城市看海”的现状。
总的来说，在设计降雨量和设计降雨强度下可以净化所有路面径流并回收利用，在暴雨时既可以处理污染最严重的路面初期径流并储存回收利用，同时可以储存部分污染较小的中后期路面径流（该部分路面径流可净化后再利用，也可利用在对水质要求较低的方面），起到截流雨水的作用。通过平面布局，可以在一定程度上推移洪峰时间和消减洪峰流量，具有巨大的直接、间接的经济效益和环保效益。另外本发明上部雨水花园系统通过防渗土工布、吸水棒可达到自我储水的功能，满足雨水花园内植物对水的需求，节省人工灌溉的成本，防渗土工布还可以起到透气作用，避免雨季植物烂根。同时本发明下部蓄水池系统之间的溢流管出口处设置重力单向门，防止蓄水池B内水倒流至蓄水池A，保护蓄水池A内的水质；雨水管与市政雨水管道接口处也设置重力单向门，保护蓄水池B、蓄水池C，防止市政雨水管道内污水倒流导致蓄水池内导致细菌滋生，节省对蓄水池的维护成本。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置的剖面图。
附图中，1、路缘石，11、豁口，12、滤网，2、雨水花园系统，21、蓄水层，22、覆盖层，23、种植填料层，24、砂层，25、砾石层，26、防渗土工布，27、溢流管A，28、吸水棒，29、穿孔管，3、基坑，31、水头线A，32、水头线B，33、检查井，4、蓄水池系统，41、蓄水池A，42、溢流管B，43、雨水回用管，44、蓄水池B，45、分隔墙，46、雨水管，47、蓄水池C，48、通气管，49、市政雨水管道。
具体实施方式
本发明上述和/或附加方面的有点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另具有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作为广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。
为使本发明实施例的目的、技术方案和有点更加清晰，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的表述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域内普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本发明提供了一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，所述雨水回用系统上部雨水花园系统2设置在路缘石1外侧绿化带内，所述绿化带内挖掘用于设置雨水回用系统的基坑3，所述雨水回用系统中的雨水花园系统2包括由上至下依次设置在基坑3内的蓄水层21、覆盖层22、种植填料层23、砂层24和砾石层25，所述蓄水层21、覆盖层22、种植填料层23、砂层24和砾石层25与基坑内壁接触面上均设置有防渗土工布26；所述路缘石1上设置有豁口11，所述豁口11内侧设置滤网12，所述滤网12将阻拦大颗粒污染物进入雨水花园2；所述雨水回用系统还包括检查井33和蓄水池系统4，其中蓄水池系统4包括蓄水池A41、蓄水池B44、蓄水池C47，简称蓄水池A41、蓄水池B44、蓄水池C47。
本发明公开了一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，主要分为雨水花园系统2、蓄水池系统4和检查井33三部分，所述雨水回用系统设置在路缘石1外侧的绿化带内，在所述路缘石1上设置豁口11，路面径流可从所述豁口11处排至雨水回用系统内部，在雨水花园系统2内得到净化后储存在蓄水池A41中，A池41满蓄后还可通过溢流装置储存在蓄水池B44中，在解决路面积水难以排放问题的同时更有效处理了路面径流污染并提高了雨水利用率；当降雨强度过大时，污染程度较大初期路面径流仍可得到有效处理，同时来不及渗透的中后期路面径流（污染程度较小）可通过雨水花园系统2内置溢流管A27快速导入蓄水池C47，C池47满蓄时可通过雨水管46排放至蓄水池B44中储存，直至B池44满蓄流入市政雨水管道49，在处理路面径流的同时具有快速排放积水、最大程度截流雨水的特点，通过平面布局，可以在一定程度起到推移洪峰时间及消减洪峰流量的作用，有助于缓解“城市看海”的现状。总的来说，在设计降雨量和设计降雨强度下可以净化所有路面径流并回收利用（经实验分析，本装置对Zn、Cu、Pb等重金属及悬浮物的去除率高达90%，对石油类污染物的去除率达到70%左右），在暴雨时既可以处理污染最严重的路面初期径流并储存回收利用，同时可以储存部分污染较小的中后期路面径流（该部分路面径流可净化后再利用，也可利用在对水质要求较低的方面），起到截流雨水的作用。通过平面布局，可以在一定程度上推移洪峰时间和消减洪峰流量，具有巨大的直接、间接的经济效益和环保效益。另外本发明上部雨水花园系统通过防渗土工布26、吸水棒28可达到自我储水的功能，满足雨水花园内植物对水的需求，节省人工灌溉的成本，防渗土工布26还可以起到透气作用，避免雨季植物烂根。同时本发明下部蓄水池系统之间的溢流管B42出口处设置重力单向门，防止蓄水池B44内水倒流至蓄水池A41，保护蓄水池A41内的水质；雨水管46与市政雨水管道49接口处也设置重力单向门，保护蓄水池B44、蓄水池C47，防止市政雨水管道49内污水倒流导致蓄水池内导致细菌滋生，节省对蓄水池的维护成本。
所述蓄水层21为雨水花园2的覆盖层22顶部以上、豁口12底部以下的空间，也可为覆盖层22顶部以上、路面（豁口12中心）以下的空间，用于临时储存未下渗的路面径流，厚度为10cm-20cm。
所述覆盖层22为雨水花园2的地表，用以防冲刷来降低雨水花园2表层流速；吸收路面径流中一定磷元素，降低表层土壤磷保壳的可能性，延长雨水花园2使用周期；吸收一定水分，保障土壤湿度，提供植物良好的生长环境，可由树皮、木屑等构成，厚度为5cm-8cm。
所述种植填料层23用于种植植物，包含园林种植土、营养土及净污填料，所述种植填料层23的厚度为70cm-110cm，其中营养土可根据植物的种类具体配置，净污填料需根据路面径流污染物特征具体配置；优选地，所述种植填料层23包括40%的园林种植土、20%营养土、40%净污填料混合而成，所述比例应根据路面径流污染程度、路面径流的净化度、渗透速率进行合理调整，可通过增加部分中砂提升渗透速率，所述净污填料包含蛭石、沸石、陶粒、麦饭石、草碳土、粉煤灰，所述中粗砂细度模数应在2.3—3.0之间。
所述砂层24设置在种植填料层23与砾石层25之间，防止土壤颗粒堵塞穿孔管，还可起到通透空气的作用，所述砂层24厚度为10cm-20cm，采用中砂直径为0.35mm-0.5mm；所述砾石层25的厚度为20cm-30cm，构成所述砾石层25的碎石直径为3cm-5cm。
具体的，所述防渗土工布26能够通过空气，而阻隔水通过，起到保护路基的作用，同时防止水分流失，防渗土工布26可以是塑料薄膜（PVC、PE等），当然，也可以采用其他的设施，只要能够保证雨水花园内的水不能渗透出去，且具有一定透气性，同样也可以实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
优选地所述豁口11设置有多个，在所述路缘石1的长度方向间隔分布，同时所述豁口11上部略高于地面，下部略低于地面，地面大致平齐所述豁口11中心位置，可有效防止路面积水；所述滤网12设置在所述豁口11内侧，所述滤网12与所述豁口11形成一个半封闭空间，可有效阻拦大颗粒污染物进入雨水花园2，并将大颗粒污染物储存在半封闭空间内，便于清理与维护。
优选地，在所述雨水花园2内部还设置有吸水棒28，所述吸水棒28上端位于种植填料层23内，下端位于砾石层25内；吸水棒28能根据植物的生长需求，从砾石层25及时吸收水，调节土壤湿度；另外，在长时间没有降雨、较干旱情况下，吸水棒28能够吸收砾石层25内的水，供植物吸收，增加雨水花园2整体抗旱性。
优选地，在所述雨水花园2内部还设置有穿孔管29，所述穿孔管29设置形式为平行于路缘石1长度方向且设置多个，多个所述穿孔管29其上部均具有多个小孔，水可通过所述穿孔管29上部小孔流入所述穿孔管29；同时所述穿孔管29通过管道与蓄水池A41相连接，所述穿孔管29内水可通过管道流入所述蓄水池A41。
优选地，所述检查井33位于雨水花园系统2和蓄水池A41的正右侧，蓄水池B44和蓄水池C47的正左侧，所述分别与蓄水池A41和蓄水池B44相连的雨水回用管道43位于检查井，所述市政雨水管道49接口位于检查井。
优选地，所述溢流管B42出口处设置重力单向门，防止蓄水池B44内水倒流至蓄水池A41，保护蓄水池A41内的水质；雨水管46与市政雨水管道49接口处也设置重力单向门，保护蓄水池B44、蓄水池C47，防止市政雨水管道49内污水倒流导致蓄水池内导致细菌滋生，节省对蓄水池的维护成本。
综上所述，本发明公开了一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置，主要分为雨水花园系统、蓄水池系统和检查井三部分，所述雨水回用系统设置在路缘石外侧的绿化带内，在所述路缘石上设置豁口，路面径流可从所述豁口处排至雨水回用系统内部，在雨水花园系统内得到净化后储存在蓄水池A中，A池满蓄后还可通过溢流装置储存在蓄水池B中，在解决路面积水难以排放问题的同时更有效处理了路面径流污染并提高了雨水利用率；当降雨强度过大时，污染程度较大初期路面径流仍可得到有效处理，同时来不及渗透的中后期路面径流（污染程度较小）可通过雨水花园系统内置溢流管快速导入蓄水池C，C池满蓄时可通过雨水管排放至蓄水池B中储存，直至B池满蓄流入市政雨水管道，在处理路面径流的同时具有快速排放积水、最大程度截流雨水的特点，通过平面布局，可以在一定程度起到推移洪峰时间及消减洪峰流量的作用，有助于缓解“城市看海”的现状。总的来说，在设计降雨量和设计降雨强度下可以净化所有路面径流并回收利用（经实验分析，本装置对Zn、Cu、Pb等重金属及悬浮物的去除率高达90%，对石油类污染物的去除率达到70%左右），在暴雨时既可以处理污染最严重的路面初期径流并储存回收利用，同时可以储存部分污染较小的中后期路面径流（该部分路面径流可净化后再利用，也可利用在对水质要求较低的方面），起到截流雨水的作用。通过平面布局，可以在一定程度上推移洪峰时间和消减洪峰流量，具有巨大的直接、间接的经济效益和环保效益。另外本发明上部雨水花园系统通过防渗土工布、吸水棒可达到自我储水的功能，满足雨水花园内植物对水的需求，节省人工灌溉的成本，防渗土工布还可以起到透气作用，避免雨季植物烂根。同时本发明下部蓄水池系统之间的溢流管出口处设置重力单向门，防止蓄水池B内水倒流至蓄水池A，保护蓄水池A内的水质；雨水管与市政雨水管道接口处也设置重力单向门，保护蓄水池B、蓄水池C，防止市政雨水管道内污水倒流导致蓄水池内导致细菌滋生，节省对蓄水池的维护成本。
具体的，本实施例在模拟芝加哥雨型下对处治路面径流污染方面具有良好效果，针对于悬浮物和Zn、Cu、Pb等重金属的去除率为90%~95%；针对于石油类污染物的去除率为65%~75%；针对COD的去除率为80%~90%。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而并非对本发明限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些替换或者修改，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：包括设置在基坑（3）内的雨水花园系统（2）、检查井（33）和蓄水池系统（4），所述雨水花园系统（2）包括由上至下依次设置的蓄水层（21）、覆盖层（22）、种植填料层（23）、砂层（24）和砾石层（25），所述蓄水层（21）、覆盖层（22）、种植填料层（23）、砂层（24）和砾石层（25）与基坑内壁接触面上均设置有防渗土工布（26），所述穿孔管（29）设置在砾石层（25）的底部；所述蓄水池系统（4）包括蓄水池A（41）、蓄水池B（44）、蓄水池C（47），所述蓄水池A（41）位于雨水花园系统（2）的下方，蓄水池A（41）的顶部通过管道与所述穿孔管（29）连通，所述蓄水池B（44）和蓄水池C（47）位于蓄水池A（41）的同侧，所述蓄水池C（47）设置在蓄水池B（44）的上方，所述蓄水池B（44）的上部进水口通过雨水管（46）与蓄水池C（47）的上部出水口相连，所述雨水管（46）上通过单向阀与市政雨水管道（49）相连，使得水只能从雨水管（46）进入市政雨水管道（49），所述蓄水池C（47）上部设置通气管（48）与检查井（33）相连，所述通气管（48）的出口高于雨水花园系统中蓄水层（21）的最大高度，所述蓄水层（21）的顶部设有溢流管A（27）的进水口，溢流管A（27）的出水口与蓄水池C（47）的上部相连，所述蓄水池A（41）上端设有溢流管B（42）的进水口，所述溢流管B（42）的出水口设置在蓄水池B（44）的上端。
2.根据权利要求1所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述雨水花园系统（2）设置在路缘石（1）外侧绿化带内，所述绿化带内设有基坑（3），所述路缘石（1）上设置有豁口（11），所述豁口（11）内侧设置阻拦大颗粒污染物进入的滤网（12）。
3.根据权利要求2所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述豁口（11）设置多个，多个所述豁口（11）在所述路缘石（1）的长度方向上间隔分布，所述豁口（11）上部略高于地面，下部略低于地面，地面大致平齐所述豁口（11）中心位置。
4.根据权利要求3所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述溢流管A（27）与溢流管B（42）的出水口上均设置有重力单向门，所述雨水管（46）上单向阀所在的位置高于蓄水池B（44）上部进水口。
5.根据权利要求4所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述穿孔管（29）设置沿路缘石（1）长度方向且设置多个，所述穿孔管（29）上部设有多个小孔。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述检查井（33）位于蓄水池A（41）与蓄水池B（44）之间，所述蓄水池A（41）和蓄水池B（44）通过底部的雨水回用管道（43）与检查井（33）连接，所述市政雨水管道（49）接口位于检查井内。
7.根据权利要求6所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：还包括吸水棒（28），所述吸水棒（28）上端位于种植填料层（23）内，下端位于砾石层（25）内。
8.根据权利要求1所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述蓄水层（21）的厚度为10cm-20cm，所述覆盖层（22）的厚度为5cm-8cm，所述种植填料层（23）的厚度为70cm-110cm。
9.根据权利要求1所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述砂层（24）的厚度为10cm-20cm。
10.根据权利要求1所述的用于路旁的蓄渗净排型雨水回用系统，其特征在于：所述砾石层（25）的厚度为20cm-30cm，构成所述砾石层（25）的砾石的直径为3cm-5cm。
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