CN107724512B - 一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，包括箱体、竖直设置在箱体内部的不透水弹性介质，所述不透水弹性介质将所述箱体分隔为净化弃流箱体和净化收集箱体，所述净化弃流箱体的上表面为格栅，所述净化收集箱体上表面为不透水盖板，所述不透水弹性介质上部设有过水口，所述净化收集箱体的底部设有雨水收集口，所述净化弃流箱体上部水平设有过滤网机构，所述净化弃流箱体底部设有弃流排水口，所述净化弃流箱体内侧壁上设有开关所述弃流排水口的滑动挡板机构。本发明通过利用雨水对可移动挡板和调节挡板的冲刷作用，分别调节弃流排水口的关闭时间以及过水口的高度，以此来调节初期雨水弃流量的大小。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨水收集利用领域，特别是涉及一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口。
背景技术
雨水是一种重要的水资源，随着我国的海绵城市建设，雨水资源的利用、收集、渗透等技术不断发展。降雨初期的雨水由于溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，再加上冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、悬浮固体等污染物质，现普遍通过设置由进水箅、井身及支管等构成的雨水口汇集地面形成的地表径流。对于设有雨污分流管道的区域，雨水经雨水口、雨水管道直接排入附近的河湖水体，雨水携带的大量污染物会造成河湖污染，水质下降；对于未进行雨污分流的区域，雨水经雨水口通过污水管道进入污水处理系统，一方面增加了污水处理量，加大了污水处理设施的处理压力，另一方面对中后期洁净的雨水未进行有效的收集，造成雨水资源的浪费。
雨水口是雨水资源收集利用的源头，因此从源头上分离降雨初期雨水与中后期雨水，对缓解污水处理系统的压力以及收集利用雨水资源具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，以有效分离降雨初期雨水与中后期雨水，促进洁净雨水的收集利用，提高雨水资源的回用率。此雨水口结构简单，模块化安装，可根据降雨量大小自动调节初期雨水弃流量，无需动力，并且具净化雨水的功能，有助于实现从源头上控制雨水的污染。
为实现上述目的，本发明提供了一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，包括箱体、竖直设置在箱体内部的不透水弹性介质，所述不透水弹性介质将所述箱体分隔为净化弃流箱体和净化收集箱体，所述净化弃流箱体的上表面为格栅，所述净化收集箱体上表面为不透水盖板，所述不透水弹性介质上部设有过水口，所述净化收集箱体的底部自下而上依次设有碎石层、吸附层、石英砂层，所述净化收集箱体的底部设有雨水收集口，所述净化弃流箱体上部水平设有过滤网机构，所述净化弃流箱体底部设有弃流排水口，所述净化弃流箱体内侧壁上设有开关所述弃流排水口的滑动挡板机构。
当雨水口水流量增大时，所述滑动挡板机构在雨水的冲刷下向下移动继而关闭弃流排水口，雨水从所述过水口进入净化收集箱体并从雨水收集口排出；当雨水口水流量减小时，所述滑动挡板机构向上移动继而打开弃流排水口，雨水从弃流排水口排出。
优选地，所述过滤网机构包括自上而下依次设置的第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的孔径为15～30目，所述第二过滤网的孔径为40～60目。
优选地，所述吸附层为活性炭层或者沸石层，活性炭或沸石的粒径为1～3cm；碎石层的碎石粒径为2～5cm，石英砂层的石英砂粒径1～2mm。
优选地，所述碎石层、吸附层和石英砂层的上下表面均铺设有透水土工布。
优选地，所述滑动挡板机构包括设置在净化弃流箱体的内侧壁下部的凹槽、相对滑动设置在所述凹槽内的可移动挡板、设置在净化弃流箱体的内侧壁上部的固定挡板、与所述可移动挡板垂直连接的支撑板、设置在所述支撑板下侧的配重半球体、两端分别与所述固定挡板和配重半球体相连接的弹簧。
优选地，所述箱体内部距顶端1/8～1/7的位置处设有卡槽，所述不透水弹性介质插入卡槽中进行固定；所述过水口设置在不透水弹性介质上距顶端1/6～1/4处。
优选地，所述过水口的两侧设有与不透水弹性介质垂直连接的用于调节过水口高度的调节挡板。
优选地，所述配重半球体的材质密度大于水的密度。
优选地，所述箱体的宽度为30～40cm，长度为80～100cm，高度为100～120cm。
优选地，所述弃流排水口通过管道连接污水管道；所述雨水收集口通过管道连接雨水收集池或者雨水管道。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
一是与现有雨水口相比，本发明的雨水口兼具初期雨水弃流与雨水净化的作用；二是从源头上即雨水口有效将初期雨水与中后期的洁净雨水分离，自动调节降雨初期雨水弃流量，降低了含有污染物的初期雨水对雨水收集、污水处理等方面的影响，并采用净化措施，提高降雨中后期收集雨水的水质；三是不借助外力，仅依靠降雨量情况，通过降雨冲刷形成的压力调节可移动挡板和调节挡板的高度，继而自动调节初期雨水弃流量的大小；四是结构简单，采用模块化施工，能够提高施工效率。
本发明的可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，能够有效分离含有大量污染物的初期雨水与洁净的中后期雨水，将降雨初期雨水排入污水处理系统进行处理，同时收集中降雨后期洁净雨水补充河湖自然水体或进行蓄存利用。为防止雨水中的悬浮固体等堵塞排水口，雨水口能够对雨水进行过滤处理，并对降雨中后期雨水进行初步的净化收集利用。
本发明通过利用雨水对可移动挡板和调节挡板的冲刷作用，分别调节弃流排水口的关闭时间以及过水口的高度，以此来调节初期雨水弃流量的大小。当降雨量大时，雨水的冲刷作用强，在较短时间内弃流排水口关闭，同时过水口下移，便于降雨中后期洁净雨水的收集利用；降雨停止后，可移动挡板和调节挡板在弹力的作用下回到初始位置，为下一次分离初期雨水与降雨中后期洁净雨水做准备。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口纵截面示意图；
图2为雨水口箱体示意图；
图3为凹槽与可移动挡板配合示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明提供了一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，如图1～图3所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。本发明的可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口包括净化弃流箱体、净化收集箱体、不透水弹性介质、过滤网机构、滑动挡板机构、弃流排水口、过水口、雨水收集口等。
具体地，如图1所示，所述可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口包括箱体、竖直设置在箱体内部的不透水弹性介质12，所述不透水弹性介质12将所述箱体分隔为净化弃流箱体2和净化收集箱体1，所述净化弃流箱体2的上表面为格栅，所述净化收集箱体1上表面为不透水盖板，所述不透水弹性介质12上部设有过水口11，所述净化收集箱体1的底部自下而上依次设有碎石层16、吸附层15、石英砂层14，所述净化收集箱体1的底部设有雨水收集口17，所述净化弃流箱体2上部水平设有过滤网机构，所述净化弃流箱体2底部设有弃流排水口9，所述净化弃流箱体2内侧壁上设有开关所述弃流排水口9的滑动挡板机构。
当雨水口水流量增大时，所述滑动挡板机构在雨水的冲刷下向下移动继而关闭弃流排水口9，雨水从所述过水口11进入净化收集箱体1并从雨水收集口17排出；当雨水口水流量减小时，所述滑动挡板机构向上移动继而打开弃流排水口9，雨水从弃流排水口9排出。本发明的可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，能够有效分离含有大量污染物的初期雨水与洁净的中后期雨水，将降雨初期雨水排入污水处理系统进行处理，同时收集中降雨后期洁净雨水补充河湖自然水体或进行蓄存利用。为防止雨水中的悬浮固体等堵塞排水口，雨水口能够对雨水进行过滤处理，并对降雨中后期雨水进行初步的净化收集利用。
雨水口模块为一个箱体，优选地，所述箱体的宽度为30～40cm，长度为80～100cm，高度为100～120cm。所述箱体由不透水弹性介质12将其间隔为净化弃流箱体2和净化收集箱体1。所述净化弃流箱体2的上表面为格栅，所述净化收集箱体1上表面为不透水盖板，以防止降雨初期雨水直接进入净化收集箱体1内部。不透水弹性介质12由聚氨酯材料并且内嵌弹性螺旋钢丝构成板材，壁厚1～1.2mm，耐腐蚀、耐老化，不透水。
为便于不透水弹性介质12的安装，所述箱体内部距顶端1/8～1/7的位置处设有卡槽，所述不透水弹性介质12插入卡槽中进行固定，如延长边方向在距较短边50～60cm的位置处设置。所述过水口11设置在不透水弹性介质12上距顶端1/6～1/4处。
优选地，所述滑动挡板机构包括设置在净化弃流箱体2的内侧壁下部的凹槽18、相对滑动设置在所述凹槽18内的可移动挡板7、设置在净化弃流箱体2的内侧壁上部的固定挡板5、与所述可移动挡板7垂直连接的支撑板18、设置在所述支撑板18下侧的配重半球体8、两端分别与所述固定挡板5和配重半球体8相连接的弹簧6。
如图2所示，在净化弃流箱体2的内侧壁上设置凹槽18安装可移动挡板7，宽同净化弃流箱体的宽度，长度为40～50cm，用于关闭其底端的弃流排水口9。净化弃流箱体2的顶端水平设有过滤网机构，采用两层过滤网，截留悬浮固体污染物，提高过滤效果，同时防止阻塞弃流排水口9。净化弃流箱体2的外侧壁底端设有直径10～15cm的弃流排水口9，并通过管道连接污水管道，进入污水处理厂处理。
净化弃流箱体2的内侧壁距顶端20～25cm的位置处设一长条的固定挡板5，固定挡板5连接有弹簧6，弹簧6的另一端连接固定于与所述可移动挡板7垂直连接的支撑板上的配重半球体8，所述配重半球体8的平面向上。优选地，所述配重半球体8的材质密度大于水的密度。当降雨时在雨水的冲刷作用下形成向下的压力拉动可移动挡板7向下移动，继而关闭弃流排水口9，净化弃流箱2中的雨水不断增加，然后通过过水口11进入净化收集箱1。降雨结束后，在弹簧6弹力的作用下，可移动挡板7上移，弃流排水口9打开，为下一次降雨做准备。
在净化弃流箱体2与净化收集箱体1间距顶端1/8～1/7的位置处采用不透水弹性介质12插入卡槽中，并于不透水弹性介质12上距顶端1/6～1/4处设一长5～6cm、宽3～4cm的过水口11，过水口位于不透水弹性介质的中间位置处，过水口竖直方向上的边缘位置利用硬质材料如聚氯乙烯卡住，防止过水口大小的变化，硬质材料设置为与不透水弹性介质对应的卡槽结构，大小由过水口的宽度以及不透水弹性介质厚度来决定。优选地，所述过水口11的两侧分别设有与不透水弹性介质12垂直连接的用于调节过水口11高度的调节挡板10，便于在雨水冲刷作用下调节过水口11的高度。当降雨量大时，调节挡板10在雨水冲刷作用下带动过水口11向下移动，增大降雨中后期洁净雨水的收集量。雨水经过水口11进入净化收集箱1，净化收集箱1内由下至上分别填充碎石、活性炭(或者沸石)、石英。优选地，所述碎石层16、吸附层15和石英砂层14的上下表面均铺设有透水土工布13。净化收集箱1侧壁底端设置直径为15～20cm的雨水收集口17，并通过管道连接雨水收集池或者雨水管道。调节挡板10的宽度4～5cm，位于过水口11的两侧，且调节挡板10的边与过水口11的边缘重合。
如图2所示，所述过滤网机构包括自上而下依次设置的第一过滤网3和第二过滤网4，所述第一过滤网3的孔径为15～30目，所述第二过滤网4的孔径为40～60目。通过两层过滤，拦截初期雨水中的颗粒物、胶体、悬浮固体等，以防止阻塞出水口。优选地，所述吸附层15为活性炭层或者沸石层，活性炭或沸石的粒径为1～3cm；碎石层16的碎石粒径为2～5cm，石英砂层14的石英砂粒径1～2mm。
本发明通过利用雨水对可移动挡板和调节挡板的冲刷作用，分别调节弃流排水口的关闭时间以及过水口的高度，以此来调节初期雨水弃流量的大小。当降雨量大时，雨水的冲刷作用强，在较短时间内弃流排水口关闭，同时过水口下移，便于降雨中后期洁净雨水的收集利用；降雨停止后，可移动挡板和调节挡板在弹力的作用下回到初始位置，为下一次分离初期雨水与降雨中后期洁净雨水做准备。
本发明的可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口可参照如下方式进行施工：
(1)根据雨水口的规格，确定整个箱体的尺寸，宽30～40cm，长80～100cm，高为100～120cm，延长边方向在距较短边50～60cm的位置处设置卡槽，由不透水弹性介质12将其分为净化弃流箱体2和净化收集箱体1，净化弃流箱体2的上方为格栅结构，净化收集箱体1上方为不透水盖板；
(2)在净化弃流箱体2的内侧壁上设置凹槽18，安装可移动挡板7，宽同净化弃流箱体2的宽度，长度为40～50cm；
(3)距顶端20～25cm位置处设置一长条的固定挡板5，固定挡板5连接弹簧6，弹簧6的另一端连接固定于与所述可移动挡板7垂直连接的支撑板18上的配重半球体8，配重半球体8的平面向上，且配重半球体8材质的密度大于水的密度。在雨水的冲刷作用下形成向下的压力拉动可移动挡板7向下移动，继而关闭弃流排水口9；
(4)净化弃流箱体2的顶端设第一过滤网3和第二过滤网4，所述第一过滤网3的孔径为15～30目，所述第二过滤网4的孔径为40～60目；
(5)净化弃流箱体2的外侧壁底端设有直径10～15cm的弃流排水口9，并通过管道连接污水管道；
(6)距顶端1/8至1/7的位置处将不透水弹性介质12插入卡槽，并于不透水弹性介质12上距顶端1/6～1/4处设一长5～6cm、宽3～4cm的过水口11。过水口11的上方1-2cm处设一调节挡板10，便于在雨水冲刷作用下调节过水口11的高度；
(7)净化收集箱1内由下至上分别填充碎石层16、吸附层15和石英砂层14，碎石的粒径为2～5cm，沸石的粒径为1～3cm，石英砂的粒径1～2mm，不同填充物之间由透水土工布13隔开；
(8)净化收集箱1侧壁底端设置直径为15～20cm的雨水收集口17，并通过管道连接雨水收集池或者雨水管道。
本发明技术的优点在于：一是与现有雨水口相比，本发明的雨水口兼具初期雨水弃流与雨水净化的作用；二是从源头上即雨水口有效将初期雨水与中后期的洁净雨水分离，自动调节降雨初期雨水弃流量，降低了含有污染物的初期雨水对雨水收集、污水处理等方面的影响，并采用净化措施，提高降雨中后期收集雨水的水质；三是不借助外力，仅依靠降雨量情况，通过降雨冲刷形成的压力调节可移动挡板和调节挡板的高度，继而自动调节初期雨水弃流量的大小；四是结构简单，采用模块化施工，能够提高施工效率。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种可自动调节降雨初期雨水弃流量的雨水口，其特征在于：包括箱体、竖直设置在箱体内部的不透水弹性介质(12)，所述不透水弹性介质(12)将所述箱体分隔为净化弃流箱体(2)和净化收集箱体(1)，所述净化弃流箱体(2)的上表面为格栅，所述净化收集箱体(1)上表面为不透水盖板，所述不透水弹性介质(12)上部设有过水口(11)，所述净化收集箱体(1)的底部自下而上依次设有碎石层(16)、吸附层(15)、石英砂层(14)，所述碎石层(16)、吸附层(15)和石英砂层(14)的上下表面均铺设有透水土工布(13)，所述净化收集箱体(1)的底部设有雨水收集口(17)，所述净化弃流箱体(2)上部水平设有过滤网机构，所述净化弃流箱体(2)底部设有弃流排水口(9)，所述净化弃流箱体(2)内侧壁上设有开关所述弃流排水口(9)的滑动挡板机构；
所述滑动挡板机构包括设置在净化弃流箱体(2)的内侧壁下部的凹槽(19)、相对滑动设置在所述凹槽(19)内的可移动挡板(7)、设置在净化弃流箱体(2)的内侧壁上部的固定挡板(5)、与所述可移动挡板(7)垂直连接的支撑板(18)、设置在所述支撑板(18)下侧的配重半球体(8)、两端分别与所述固定挡板(5)和配重半球体(8)相连接的弹簧(6)；
当雨水口水流量增大时，所述滑动挡板机构在雨水的冲刷下向下移动继而关闭弃流排水口(9)，雨水从所述过水口(11)进入净化收集箱体(1)并从雨水收集口(17)排出；当雨水口水流量减小时，所述滑动挡板机构向上移动继而打开弃流排水口(9)，雨水从弃流排水口(9)排出。
2.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述过滤网机构包括自上而下依次设置的第一过滤网(3)和第二过滤网(4)，所述第一过滤网(3)的孔径为15～30目，所述第二过滤网(4)的孔径为40～60目。
3.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述吸附层(15)为活性炭层或者沸石层，活性炭或沸石的粒径为1～3cm；碎石层(16)的碎石粒径为2～5cm，石英砂层(14)的石英砂粒径1～2mm。
4.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述箱体内部距顶端1/8～1/7的位置处设有卡槽，所述不透水弹性介质(12)插入卡槽中进行固定；所述过水口(11)设置在不透水弹性介质(12)上距顶端1/6～1/4处。
5.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述过水口(11)的两侧设有与不透水弹性介质(12)垂直连接的用于调节过水口(11)高度的调节挡板(10)。
6.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述配重半球体(8)的材质密度大于水的密度。
7.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述箱体的宽度为30～40cm，长度为80～100cm，高度为100～120cm。
8.根据权利要求1所述的雨水口，其特征在于：所述弃流排水口(9)通过管道连接污水管道；所述雨水收集口(17)通过管道连接雨水收集池或者雨水管道。
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