CN107620365B - 生态雨水渗蓄回用系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种生态雨水渗蓄回用系统，包括：上部汇水模块，位于系统上方，作为系统顶板并可使雨水进入系统，隔离外部环境和下部集水模块；下部集水模块，与上部汇水模块耦合，周边和底部不透水；渗水模块，设置于下部集水模块中，并从上部汇水模块露出，和上部汇水模块上部的空气和下部集水模块底部水面均有接触，所述渗水模块的材料为透水结构，用于使雨水通过，也能够吸收下部集水模块中的水从而提升水的位置。本公开的生态雨水渗蓄回用系统利用雨水回用解决城市热岛效应，同时降低了降水时的径流量。

Description

生态雨水渗蓄回用系统

技术领域

本公开涉及水处理与应用技术领域，尤其涉及一种小型雨水生态渗蓄回用系统。

背景技术

目前，我国城市的雨水问题，是水量分布不均、雨水污染和暴雨高温集中等问题的综合作用，雨水的储蓄利用也需相应改进。此前的雨水利用措施分为生态措施和机械措施，前者通过人造坑塘等将雨水滞留、下渗、溢出，施工量大，且可能会污染地下水；后者将雨水直接引入人造设备中储存后通过机械回用，需要持续的人工维护。

为更高效地利用城市雨水，缓解城市内涝、水污染和热岛效应，需要一种就地消解缓慢释放雨水的系统，有效缓解上述问题。

公开内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种小型雨水生态渗蓄回用系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种生态雨水渗蓄回用系统，包括：上部汇水模块，位于系统上方，作为系统顶板并可使雨水进入系统，隔离外部环境和下部集水模块；下部集水模块，与上部汇水模块耦合，周边和底部不透水；渗水模块，设置于下部集水模块中，并从上部汇水模块露出，和上部汇水模块上部的空气和下部集水模块底部水面均有接触，所述渗水模块的材料为透水结构，用于使雨水通过，也能够吸收下部集水模块中的水从而提升水的位置。

在本公开一些实施例中，所述的生态雨水渗蓄回用系统，在雨后高温时，利用渗水模块中材料的吸湿性提升雨水的位置，用于集蓄后的雨水以蒸发回用到上部空气。

在本公开一些实施例中，所述渗水模块中有铸铁构件构成的结构体，且固定有具有吸湿性的宽棉布条，可以吸收下部集水模块的水分至渗水模块上部，使其在高温下蒸发。

在本公开一些实施例中，所述宽棉布条绑扎在铸铁构件构成的结构体上。

在本公开一些实施例中，所述的生态雨水渗蓄回用系统还包括：下部净化模块，放置在系统下部集水模块形成的储水空腔中；下部渗水模块，连通内部储水空腔和外部土壤环境，其入口位于集水模块中，下部出口深入地下土壤中，侧壁为不透水结构，内部填充渗水材料，下部填充砂石，用于将系统内过量雨水缓慢净化。

在本公开一些实施例中，所述上部汇水模块结构稳定，自身材料不具有透水性；其上部有纵横向汇水凹槽，并具有圆形进水孔洞。

在本公开一些实施例中，所述下部净化模块设置于下部集水模块底面，和储水空腔中的储水接触；该下部净化模块包括煤炉渣结构，具有大孔隙率和吸附性。

在本公开一些实施例中，所述下部渗水模块内部填充材料为粉煤灰陶粒，下部填料为石英砂滤料。

在本公开一些实施例中，所述下部渗水模块渗水性低于净水性，高度小于等于1m，以减少系统对下部土壤净化作用的影响。

在本公开一些实施例中，所述生态雨水渗蓄回用系统为可拆卸结构，各模块相对独立，所述渗水模块和下部净化模块可拆卸更换。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开雨水生态渗蓄回用系统至少具有以下有益效果其中之一：

(1)由于设置了渗水模块过滤和净水模块，所收集的雨水，经过渗水模块过滤和净水模块净化，水质比较纯净，水保存在地下，温度较适宜，寻常生物难以到达，不易发臭、变质；

(2)根据我国北方夏季高温暴雨集中频繁的气候特点，系统通过自身材料属性和外部环境作用实现雨水生态回用，不需要频繁地人为维护管理，可操作性更强；

(3)集水模块壁和底部防水，收集到的雨水能够储存不流失，提高水的利用率，同时防止污染地下水；

(4)系统利用雨水回用解决城市热岛效应，同时，降低降水时的径流量；

(5)由于系统可以拆卸，从而可以便利地维护、检修、重复利用。

附图说明

图1为本公开实施例生态雨水渗蓄回用系统各部分结构关系对应示意图；

图2为本公开实施例生态雨水渗蓄回用系统横向剖面示意图；

图3为本公开实施例生态雨水渗蓄回用系统俯视平面图；

图4为本公开实施例生态雨水渗蓄回用系统内部平面图；

图5为本公开实施例生态雨水渗蓄回用系统纵向剖面示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1、上部汇水模块； 2、下部集水模块

3、渗水模块； 4、下部净化模块

5、下部渗水模块； 6、防渗层

7、汇水凹槽； 8、进水孔洞

9、储水空腔； 10、生态混凝土模块

11、宽棉布条； 12、煤炉渣结构

13、粉煤灰陶粒； 14、石英砂滤料。

具体实施方式

本公开提供了一种广场等较大尺度硬质铺装周边的小型生态雨水渗蓄回用系统及其应用，本公开小型生态雨水渗蓄回用系统包括：汇水模块、集水模块、渗水模块和净水模块。

降雨时，地表出现径流，雨水借助地形处理进入渗水模块周边，经由汇水模块上部构造汇集到渗水模块周边，通过渗水模块渗透进入系统，在集水模块中储存，降低周边地表径流，同时对雨水进行一定净化。

雨后温度升高时，地表蒸发，周边环境水分降低，系统中渗水模块借助自身内部的吸湿特性，将模块中的水提升，并在高温作用下疏解到周边水环境，实现雨水的资源化利用，削减城市热岛。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。

在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种小型生态雨水渗蓄回用系统，图1为本公开第一实施例小型生态雨水渗蓄回用系统各部分结构关系对应示意图；图2为本公开第一实施例小型生态雨水渗蓄回用系统内部平面图。

如图1-2所示，该系统主要包括上部汇水模块1，该模块作为系统顶板并可使雨水进入系统；下部集水模块2，与上部汇水模块1耦合，周边和底部不透水，可以储存雨水；渗水模块3，设置于下部集水模块中，并从上部汇水模块1露出，和上部空气和底部水面均有良好接触，模块材料为透水结构，可使雨水通过，也可吸收下部水提升水的位置；下部净化模块4，放置在系统储水空腔中，吸附雨水中污染物，防止水质过差；下部渗水模块5，穿过下部集水模块，其入口位于集水模块中，出口位于地下土壤中，侧壁为不透水结构，内部填充渗水材料，下部为砂石填充。

图3为本公开实施例小型生态雨水渗蓄回用系统俯视平面图；图4为本公开实施例小型生态雨水渗蓄回用系统沿图2中“1”方向切开的横向剖面示意图；图5为本公开实施例小型生态雨水渗蓄回用系统沿图2中“2”方向切开的纵向剖面示意图，以下参照图1-5分别对本实施例小型生态雨水渗蓄回用系统的各个组成部分进行详细描述。

上部汇水模块1，位于系统上方，隔离外部环境和下部集水模块，可通过表面构造引导其上部表面雨水进入系统或汇集到渗水模块周边。该模块结构稳定，自身材料不具有透水性。其上部有纵横向汇水凹槽7，用于收集、沉降雨水，保证系统汇水量；在左右两边有半圆形小孔，组合形成圆形进水孔洞8，收集周边雨水，其圆形进水孔洞直径较小但数量较多，为辅助进水，同时避免生物进入。

下部集水模块2，自承重，该模块壁和底部不透水，与上部汇水模块1耦合并支撑其重量，和上部汇水模块共同构成系统的储水空腔9，同时承受渗水模块3的重量。优选地，下部集水模块2底部和侧壁设置有防渗层6，防渗层6紧贴底部和侧壁。先把作业面清理平整，晾干或者吹干，刮底油(乳化沥青)，然后铺牛毛毡，最后再上一层面油(乳化沥青)，此种做法用来防止当温度较高，且设备没水时，升温后的设备会加快周围水分的蒸发，影响周边的环境。

渗水模块3，直接搁置在下部集水模块中，自承重，模块整体为生态混凝土模块10构成的立体结构，和上部空气和下部集水模块中的水均有良好接触。其材料具有一定的净化作用，可以净化水中污染物，防止水质变差。渗水模块3中有铸铁构件构成的结构体，且绑扎有宽棉布条11，具有吸湿性，可以吸收下部水分至上部，使其在高温下蒸发。优选地，其材料需定期更换，以维持其渗透、净化和吸水效果。

下部净化模块4，设置于下部集水模块底面，包括煤炉渣结构12，该模块材料具有较大孔隙率和吸附性，和模块中的储水充分接触。依据自身多孔结构，可以吸附水中的污染物，防止水质变差。可以降低水流冲击，减少底部污染物的逸出。优选地，其材料需定期更换，以维持其净化效果。

下部渗水模块5，自承重，连通内部储水空腔9和外部土壤环境，该模块壁不透水，内部填充材料为粉煤灰陶粒13，下部填料为石英砂滤料14。其入口位于下部集水模块中较高位置，水进入前经过系统的吸附、沉降净化；可将系统内过量雨水缓慢净化，二次净化雨水，渗透回补到地下；渗水性低于净水性，防止过量雨水进入污染地下水；其高度不应超过一米，以减少系统对下部土壤净化作用的影响。

降雨时，雨水通过上部汇水模块1汇集或渗水模块3渗透进入系统，并在下部集水模块2中储存；如果雨量过大，模块中过量水可通过下部渗水模块5进一步净化后渗透回补地下水；雨后温度升高，地表水蒸发，系统中的水借助渗水模块3中材料的吸水性将系统内的水提升到上部，蒸发到大气中降温，改善周边小气候。雨水通过孔洞和渗滤进出，外界微生物难以进入，底部净水模块也可对雨水净化，保证水质。各模块相互独立，便于后期根据污染和损坏情况更换。

作为一个优选的技术方案，雨水是通过汇水模块孔洞或渗水模块渗滤进入系统，水质有一定保障；雨后高温时，根据渗水模块中材料的吸湿性提升雨水，正常工作期间，不需要人为的管理维护；特别地，集蓄后的雨水以蒸发回用到上部、空气为疏解去向。优选地，装置可拆卸，维护方便，循环使用率高。

至此，本公开第一实施例高位雨水渗蓄回用系统介绍完毕。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生态雨水渗蓄回用系统，包括：

上部汇水模块(1)，位于系统上方，作为系统顶板并可使雨水进入系统，隔离外部环境和下部集水模块；所述上部汇水模块(1)结构稳定，自身材料不具有透水性；其上部有纵横向汇水凹槽(7)，并具有圆形进水孔洞(8)

下部集水模块(2)，与上部汇水模块(1)耦合，周边和底部不透水；

渗水模块(3)，设置于下部集水模块(2)中，并从上部汇水模块(1)露出，和上部汇水模块(1)上部的空气和下部集水模块底部水面均有接触，所述渗水模块(3)的材料为透水结构，用于使雨水通过，也能够吸收下部集水模块中的水从而提升水的位置；其中，雨后高温时，利用渗水模块(3)中材料的吸湿性提升雨水的位置，用于使集蓄后的雨水蒸发回用到上部空气；所述渗水模块(3)中有铸铁构件构成的结构体，且固定有具有吸湿性的宽棉布条(11)，可以吸收下部集水模块(2)的水分至渗水模块(3)上部，使其在高温下蒸发；

下部净化模块(4)，放置在系统下部集水模块(2)形成的储水空腔(9)中；

下部渗水模块(5)，连通内部储水空腔(9)和外部土壤环境，其入口位于所述下部集水模块(2)中，下部出口深入地下土壤中，侧壁为不透水结构，内部填充渗水材料，下部填充砂石，用于将系统内过量雨水缓慢净化。

2.根据权利要求1所述的生态雨水渗蓄回用系统，所述宽棉布条(11)绑扎在铸铁构件构成的结构体上。

3.根据权利要求1所述的生态雨水渗蓄回用系统，其中，所述下部净化模块(4)设置于下部集水模块底面，和储水空腔中的储水接触；该下部净化模块(4)包括煤炉渣结构(12)，具有大孔隙率和吸附性。

4.根据权利要求1所述的生态雨水渗蓄回用系统，其中，所述下部渗水模块(5)内部填充材料为粉煤灰陶粒(13)，下部填料为石英砂滤料(14)。

5.根据权利要求4所述的生态雨水渗蓄回用系统，其中，所述下部渗水模块(5)渗水性低于净水性，高度小于等于1m，以减少系统对下部土壤净化作用的影响。

6.根据权利要求1所述的生态雨水渗蓄回用系统，其中，所述生态雨水渗蓄回用系统为可拆卸结构，各模块相对独立，所述渗水模块(3)和下部净化模块(4)可拆卸更换。