CN107905331A - 一种海绵城市自净渗滞系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海绵城市自净渗滞系统，属于海绵城市技术领域。本发明的渗滞系统，包括渗滞系统主体和自净系统，渗滞系统主体内设有渗透铺装，自净系统包括设于渗滞系统主体旁的自净井，渗透铺装下层铺设有反冲多孔管，反冲多孔管接入自净井，且在自净井内设有用于将潜水泵的出水口与反冲多孔管连接的自耦装置，自净井底部还设有连通渗滞系统主体底部的旁通管；维护时，将潜水泵通过自耦装置安装于自净井内，利用自净井内的净化雨水对渗透铺装进行反冲洗。本发明的渗滞系统具有反冲自净功能，无需定期开挖换土、清洗滤料等繁琐的维护工作，保证了渗滞系统长期稳定运营；并且该渗滞系统具有结构简单、实施方便、操作便捷、节省资金等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种排水设施，更具体地说，涉及一种海绵城市自净渗滞系统。
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”。海绵城市在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
一、海绵城市的渗水作用
由于城市下垫面过硬，改变了原有自然生态本底和水文特征，因此，要加强自然的渗透，把渗透放在第一位。这样可以避免地表径流，减少从硬化路面、屋顶等汇集到管网里从而流失；同时，涵养地下水，补充地下水的不足，还能通过土壤净化水质，改善城市微气候。雨水渗透的方法多样，主要是改变各种路面、地面铺装材料，改造屋顶绿化，调整绿地竖向，从源头将雨水留下来然后“渗”下去。
二、海绵城市的滞水作用
其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如，通过微地形调节，让雨水慢慢地汇集到一个地方，用时间换空间。通过“滞”，可以延缓径流高峰的形成。具体形式总结为以下几种：雨水花园、生态滞留区、雨水湿地、湿塘等。
三、海绵城市的蓄水作用
尊重自然的地形地貌，把雨水留下来，使降雨得到自然散落。人工建设破坏了自然地形地貌，短时间内雨水集中汇集，就形成了内涝。要把降雨储蓄起来，以达到调蓄和错峰的目的。目前海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求，地下蓄水样式多样，常用形式有两种：塑料模块蓄水、地下蓄水池。
四、海绵城市的净水作用
通过土壤、植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，应该蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同设置不同的净化体系，根据城市现状可将区域环境大体分为三类：居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节，现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节：土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。
五、海绵城市的用水作用
雨水经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化后要尽可能被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。这样不仅能缓解洪涝灾害，还可以利用所收集的水资源，如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。应该通过“渗”涵养，通过“蓄”把水留在原地，再通过净化把水“用”在原地。
六、海绵城市的排水作用
是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝，这就必须采取人工措施，把雨水排掉。
基于上述海绵城市的“渗、滞、蓄、净、用、排”功能，基本可实现城市雨洪管理。但是，在海绵城市的渗、滞、排环节运营一段时间后，渗、滞、排设施的透水能力会因渗透铺装结构堵塞而下降，通常做法是对渗、滞、排设施进行定期开挖换土、清洗等维护工作，这种做法不仅对生态环境会产生负面影响，而且会浪费大量人力资源。因此，为了保证渗、滞、排设施能够长期具有良好的透水能力，亟需对海绵城市的渗滞系统进行改进。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服海绵城市渗、滞、排设施在运营一段时间后透水能力下降而需要复杂的维护工作进行处理的不足，提供一种海绵城市自净渗滞系统，采用本发明的技术方案，海绵城市的渗滞系统具有反冲自净功能，无需定期开挖换土、清洗滤料等繁琐的维护工作，潜水泵可兼用于其它自净渗滞系统，保证了海绵城市的渗滞系统长期稳定运营；并且该海绵城市自净渗滞系统具有结构简单、实施方便、操作便捷、节省资金等优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，包括渗滞系统主体和自净系统，所述的渗滞系统主体内设有渗透铺装，所述的自净系统包括设于渗滞系统主体旁的自净井，所述的渗透铺装下层铺设有反冲多孔管，所述的反冲多孔管接入自净井，且在自净井内设有用于将潜水泵的出水口与反冲多孔管连接的自耦装置，所述的自净井底部还设有连通渗滞系统主体底部的旁通管；
维护时，将潜水泵通过自耦装置安装于自净井内，利用经过渗透铺装净化后并进入自净井内的净化雨水对渗透铺装进行反冲洗，冲洗出的杂质经旁通管返回自净井后被送至污水系统。
更进一步地，所述的自净井通过开闭阀就近接入中间井，并通过中间井接入污水系统。
更进一步地，所述的自耦装置具有定位潜水泵的轨道。
更进一步地，所述的自净井的顶部还设有安全井盖。
更进一步地，所述的渗滞系统主体旁还设有雨水井，所述的雨水井上设有连接渗滞系统主体底部的连通口，所述的雨水井的顶部设有高度低于道路或绿地标高且高于渗滞系统主体标高的溢流口。
更进一步地，所述的雨水井就近接入雨水管网。
更进一步地，所述的渗透铺装由下往上依次包括第一碎石层、第二碎石层、透水土工布和生物过滤介质层，所述的第一碎石层的碎石粒径为30～50mm，所述的第二碎石层的碎石粒径为5～15mm。
更进一步地，所述的渗透铺装下层还铺设有排水盲管，所述的排水盲管接连通口，所述的连通口、反冲多孔管与自净井的接口均位于第一碎石层的上层面上。
更进一步地，所述的生物过滤介质层的土壤比为50％砂、30％种植土和20％透水介质。
更进一步地，所述的渗滞系统主体的两侧设有向外延展的内侧边坡，所述的渗滞系统主体的上表面两侧也设有向外延展的表面边坡，使渗滞系统主体的标高低于道路或绿地标高。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，其在渗滞系统主体旁设有自净井，自净井内的水位与渗滞系统主体内的水位相同，在雨水较大时，自净井内水位上升，利用潜水泵将渗透铺装净化后并进入自净井内的净化雨水通过反冲多孔管对渗透铺装进行反冲洗，使海绵城市的渗滞系统具有反冲自净功能，无需定期开挖换土、清洗滤料等繁琐的维护工作，潜水泵可兼用于其它自净渗滞系统，保证了海绵城市的渗滞系统长期稳定运营；并且该海绵城市自净渗滞系统具有结构简单、实施方便、操作便捷、节省资金等优点；
(2)本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，其自耦装置具有定位潜水泵的轨道，便于潜水泵安装，在潜水泵沿着轨道吊装到自净井底部后，潜水泵即可与反冲多孔管相连接，操作简单方便；
(3)本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，其渗滞系统主体旁还设有雨水井，雨水井上设有连接渗滞系统主体底部的连通口，雨水井的顶部设有高度低于道路或绿地标高且高于渗滞系统主体标高的溢流口，便于渗滞系统排水，在雨量过大时，能够利用溢流口实现快速排水；
(4)本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，其渗透铺装由下往上依次包括第一碎石层、第二碎石层、透水土工布和生物过滤介质层，第一碎石层的碎石粒径为30～50mm，第二碎石层的碎石粒径为5～15mm，透水和滞水能力强，铺装简单方便；
(5)本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，其渗透铺装下层还铺设有排水盲管，排水盲管接连通口，连通口、反冲多孔管与自净井的接口均位于第一碎石层的上层面上，使渗透铺装下层始终滞留有部分雨水。
附图说明
图1为本发明的一种海绵城市自净渗滞系统的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、渗透铺装；1-1、第一碎石层；1-2、第二碎石层；1-3、透水土工布；1-4、生物过滤介质层；1-5、内侧边坡；1-6、表面边坡；2、雨水井；2-1、连通口；2-2、溢流口；3、自净井；3-1、反冲多孔管；3-2、旁通管；3-3、自耦装置；3-4、潜水泵；3-5、安全井盖。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例
结合图1所示，本实施例的一种海绵城市自净渗滞系统，包括渗滞系统主体和自净系统。其中，渗滞系统主体内设有渗透铺装1，在本实施例中，渗透铺装1由下往上依次包括第一碎石层1-1、第二碎石层1-2、透水土工布1-3和生物过滤介质层1-4，第一碎石层1-1的碎石粒径优选为30～50mm，第二碎石层1-2的碎石粒径优选为5～15mm，生物过滤介质层1-4的土壤比优选为50％砂、30％种植土和20％透水介质，生物过滤介质层1-4在施工前进行土壤渗透试验，保证透水率不小于120mm/h。在本实施例中，第一碎石层1-1的厚度为250mm，第二碎石层1-2的厚度为30mm，生物过滤介质层1-4的厚度为350mm，生物过滤介质层1-4上可种植绿植。该渗透铺装1的透水和滞水能力强，铺装简单方便。并且，渗滞系统主体的两侧设有向外延展的内侧边坡1-5，渗滞系统主体的上表面两侧也设有向外延展的表面边坡1-6，使渗滞系统主体的上表面标高低于道路或绿地标高，内侧边坡1-5的坡度优选为1:1，表面边坡1-6的坡度优选为1:3，使渗滞系统主体结构稳定，蓄水能力强。
自净系统包括设于渗滞系统主体旁的自净井3，渗透铺装1下层铺设有反冲多孔管3-1，该反冲多孔管3-1可采用PE管制作，反冲多孔管3-1接入自净井3，且在自净井3内设有用于将潜水泵3-4的出水口与反冲多孔管3-1连接的自耦装置3-3，自净井3底部还设有连通渗滞系统主体底部的旁通管3-2。在本实施例中，自耦装置3-3具有定位潜水泵3-4的轨道，在维护时，潜水泵3-4沿着轨道吊装入自净井3底部，通过自耦装置3-3即可使潜水泵3-4的出水口与反冲多孔管3-1自动连接，实现潜水泵3-4的自耦安装，操作简单方便。另外，自净井3通过开闭阀就近接入中间井，并通过中间井接入污水系统，自净井3的顶部还设有安全井盖3-5。
在渗滞系统运营一段时间(半年到一年)后，需要进行维护时，将潜水泵3-4通过自耦装置3-3安装于自净井3内，开启潜水泵，利用经过渗透铺装1净化后并进入自净井3内的净化雨水对渗透铺装1进行反冲洗，冲洗出的杂质经旁通管3-2返回自净井3后被送至污水系统，实现了渗透铺装1的渗水颗粒自清洗，保证了渗透铺装1长期具有良好的渗透性，无需定期开挖换土、清洗等繁琐的维护工作。
接续图1所示，在本实施例中，渗滞系统主体旁还设有雨水井2，雨水井2上设有连接渗滞系统主体底部的连通口2-1，雨水井2的顶部设有高度低于道路或绿地标高且高于渗滞系统主体平面标高的溢流口2-2。渗滞系统主体内滞留的雨水水位高于连通口2-1时，雨水经过连通口2-1流入雨水井2，并经过雨水井2就近接入雨水管网排出；当雨量过大，渗滞系统主体内的雨水来不及从连通口2-1排出，渗滞系统主体上表面的水位高于溢流口2-2时，雨水即可直接经过溢流口2-2排出。另外，在本实施例中，渗透铺装1下层还铺设有排水盲管(图中未示出)，排水盲管接连通口2-1，便于平时雨水水位上升时雨水外排；连通口2-1、反冲多孔管3-1与自净井3的接口均位于第一碎石层1-1的上层面上，使渗透铺装下层始终滞留有部分雨水。
本实施例的一种海绵城市自净渗滞系统，渗滞系统主体和雨水井2作为海绵城市的渗、滞、排设施，实现平时雨水渗透、滞留和排放；自净系统作为渗滞系统主体的清洗维护设施，在海绵城市渗滞系统运行一段时间后，取潜水泵3-4自耦连接在自净井3内，使潜水泵3-4的出水口与反冲多孔管3-1相连接，在降雨较大时，自净井3内水位上升，利用自净井3内流入的净化雨水对渗透铺装1进行反冲洗，冲洗出的含杂质污水通过旁通管3-2回流到自净井3内循环清洗一段时间后，自净井3内污水被送入污水系统中处理，避免了渗、滞、排设施定期开挖换土、清洗等维护工作对环境的影响及人力的浪费。
本发明的一种海绵城市自净渗滞系统，该渗滞系统具有反冲自净功能，无需定期开挖换土、清洗滤料等繁琐的维护工作，潜水泵可兼用于其它自净渗滞系统，保证了海绵城市的渗滞系统长期稳定运营；并且该海绵城市自净渗滞系统具有结构简单、实施方便、操作便捷、节省资金等优点。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种海绵城市自净渗滞系统，包括渗滞系统主体，所述的渗滞系统主体内设有渗透铺装(1)，其特征在于：还包括自净系统，所述的自净系统包括设于渗滞系统主体旁的自净井(3)，所述的渗透铺装(1)下层铺设有反冲多孔管(3-1)，所述的反冲多孔管(3-1)接入自净井(3)，且在自净井(3)内设有用于将潜水泵(3-4)的出水口与反冲多孔管(3-1)连接的自耦装置(3-3)，所述的自净井(3)底部还设有连通渗滞系统主体底部的旁通管(3-2)；
维护时，将潜水泵(3-4)通过自耦装置(3-3)安装于自净井(3)内，利用经过渗透铺装(1)净化后并进入自净井(3)内的净化雨水对渗透铺装(1)进行反冲洗，冲洗出的杂质经旁通管(3-2)返回自净井(3)后被送至污水系统。
2.根据权利要求1所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的自净井(3)通过开闭阀就近接入中间井，并通过中间井接入污水系统。
3.根据权利要求2所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的自耦装置(3-3)具有定位潜水泵(3-4)的轨道。
4.根据权利要求3所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的自净井(3)的顶部还设有安全井盖(3-5)。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的渗滞系统主体旁还设有雨水井(2)，所述的雨水井(2)上设有连接渗滞系统主体底部的连通口(2-1)，所述的雨水井(2)的顶部设有高度低于道路或绿地标高且高于渗滞系统主体标高的溢流口(2-2)。
6.根据权利要求5所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的雨水井(2)就近接入雨水管网。
7.根据权利要求5所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的渗透铺装(1)由下往上依次包括第一碎石层(1-1)、第二碎石层(1-2)、透水土工布(1-3)和生物过滤介质层(1-4)，所述的第一碎石层(1-1)的碎石粒径为30～50mm，所述的第二碎石层(1-2)的碎石粒径为5～15mm。
8.根据权利要求7所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的渗透铺装(1)下层还铺设有排水盲管，所述的排水盲管接连通口(2-1)，所述的连通口(2-1)、反冲多孔管(3-1)与自净井(3)的接口均位于第一碎石层(1-1)的上层面上。
9.根据权利要求7所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的生物过滤介质层(1-4)的土壤比为50％砂、30％种植土和20％透水介质。
10.根据权利要求8所述的一种海绵城市自净渗滞系统，其特征在于：所述的渗滞系统主体的两侧设有向外延展的内侧边坡(1-5)，所述的渗滞系统主体的上表面两侧也设有向外延展的表面边坡(1-6)，使渗滞系统主体的标高低于道路或绿地标高。
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