CN108118769B

CN108118769B - 海绵城市雨水蓄渗净化系统

Info

Publication number: CN108118769B
Application number: CN201711416816.2A
Authority: CN
Inventors: 李楠; 梁思懿; 李�杰
Original assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: CN108118769A

Abstract

本发明提供了一种海绵城市雨水蓄渗净化系统，包括：下凹式绿地；雨水多功能接收井，设置在下凹式绿地中，雨水多功能接收井用于接收建筑排放雨水，雨水多功能接收井能够将多余的雨水排放至下凹式绿地中；分流井，邻近下凹式绿地设置，下凹式绿地中多余的雨水能够流入分流井中，分流井具有第一连接管路和第二连接管路；地下式雨水渗透池，与第一连接管路连接；雨水除渣沉砂装置，入口与第二连接管路连通；地下式砂滤池，入口与雨水除渣沉砂装置的出口连通，地下式砂滤池的出口与雨水排水管路连接。本发明具有收集、存储、渗透和净化的功能，主体设施建于地下，与周围景观融为一体，不需消耗能源，节地节能，管理维护方便。系统与原有排水管网系统有机结合，对于新建和改建区均适用。

Description

海绵城市雨水蓄渗净化系统

技术领域

本发明涉及海绵城市水循环系统，具体是一种海绵城市雨水蓄渗净化系统。

背景技术

近年来，我国北京、天津、武汉、长沙、成都、杭州、合肥等大中城市内涝积水现象十分严重，给群众生活和出行带来了极大不便。每逢强降雨，城市瞬间变成“水城”，有些城市甚至造成交通瘫痪。

城市内涝的成因主要源自以下几个方面：一城市排水系统承载能力不够。按照国家城市排水管道设计规范，一般排水管道设计能力均为二年一遇的标准，现有的城市管径较小问题直接影响排水是否通畅。二是城市蓄水能力不足。近年来随着我国城市化进程的加快,建筑屋面、道路、广场、停车场等大规模硬化面的建设切断了雨水的下渗通道，导致地面径流系数增大，加速了雨水向城市各条排水主干管和河流的汇集，使洪峰流量迅速形成；而且目前，大部分城市雨水调节池数量及规模严重不足，这又对本来已不堪重负的城市排水系统增加了压力。除此以外，还有排水设施不够完善、规划设计不够超前、监管责任不到位等等问题，也是造成城市内涝的因素。

目前我国99％的城市都是快排模式，雨水落到硬化地面只能从管道里集中快排。但遇到强降雨快排的排放能力又不能达到预期标准，而且雨水直接排放会使许多严重缺水的城市浪费大量的淡水资源。

发明内容

本发明提供了一种海绵城市雨水蓄渗净化系统，以达到能够对雨水进行收集、储存、渗透和净化的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海绵城市雨水蓄渗净化系统，包括：下凹式绿地；雨水多功能接收井，设置在下凹式绿地中，雨水多功能接收井用于接收建筑排放雨水，雨水多功能接收井能够将多余的雨水排放至下凹式绿地中；分流井，邻近下凹式绿地设置，下凹式绿地中多余的雨水能够流入分流井中，分流井具有第一连接管路和第二连接管路；地下式雨水渗透池，与第一连接管路连接；雨水除渣沉砂装置，入口与第二连接管路连通；地下式砂滤池，入口与雨水除渣沉砂装置的出口连通，地下式砂滤池的出口与雨水排水管路连接。

进一步地，第一连接管路设置在分流井的侧壁底部，第二连接管路设置在分流井的侧壁上部。

进一步地，地下式雨水渗透池的侧壁即底部设置有无纺土工布，地下式雨水渗透池中设置有砾石。

进一步地，雨水除渣沉砂装置包括依次设置且连通的旋流筒、浮渣截留室、竖流沉砂室和均衡出水室，旋流筒沿竖直方向设置，旋流筒设置有进口管路和第一排水口，进口管路在竖直方向上高于第一排水口，进口管路沿旋流筒切向设置并与旋流筒内腔连通，第一排水口设置在旋流筒的筒壁上，第一排水口与浮渣截留室连通；浮渣截留室与竖流沉砂室之间的连接壁底部开设有第二通孔；竖流沉砂室与均衡出水室之间的连接壁中部开设有第三通孔；均衡出水室与竖流沉砂室相对的侧壁下部设置有排水管路。

进一步地，旋流筒的筒壁上开设有第二排水口，第二排水口位于第一排水口竖直方向的上方，且第二排水口与浮渣截留室连通。

进一步地，第一排水口的面积小于第二排水口的面积。

进一步地，竖流沉砂室与均衡出水室之间的连接壁上还开设有第五通孔，第五通孔位于第三通孔竖直方向的上方。

进一步地，地下式砂滤池包括：沉积室，设置有进水管；砂过滤室，设置在沉积室的一侧，砂过滤室的上部与沉积室的上部连通，砂过滤室内填充有砂过滤介质，砂过滤室的底部设置有集水盲管，集水盲管外周面间隔设置有多个集水孔；

溢流出水室，与沉积室的一端和砂过滤室的一端连接，集水盲管的出水端与溢流出水室连通。

进一步地，沉积室与砂过滤室之间设置有布水堰，在竖直方向上，布水堰的上表面与砂过滤介质的上表面平齐。沉积室的上部与溢流出水室的上部连通。

进一步地，沉积室与溢流出水室之间设置有溢流堰，在竖直方向上，溢流堰的上表面高于砂过滤介质的上表面。

本发明的有益效果是，本发明实施例具有收集、存储、渗透和净化的功能，主体设施建于地下，与周围景观融为一体，不需消耗能源，节地节能，管理维护方便。系统与原有排水管网系统有机结合，对于新建和改建区均适用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例的总体结构示意图；

图2为本发明实施例中分流井和地下式雨水渗透池的结构示意图；

图3为本发明实施例中雨水除渣沉砂装置的结构示意图；

图4为图3中A-A向剖视图；

图5为图3中D-D向剖视图；

图6为本发明实施例中旋流筒的结构示意图；

图7为本发明实施例中地下式砂滤池的结构示意图；

图8为图7的E-E向剖视图。

图中附图标记：1、建筑屋顶；2、建筑路面；3、下凹式绿地；4、雨水多功能接收井；5、分流井；6、地下式雨水渗透池；7、雨水排水管网；8、雨水除渣沉砂装置； 9、地下式砂滤池；10、旋流沉砂室；11、第一清污口；20、浮渣截留室；21、第二清污口；30、竖流沉砂室；31、第三清污口；40、均衡出水室；41、第四清污口；42、排水管路；50、旋流筒；51、进口管路；52、第一排水口；53、第二排水口；61、第一通孔；62、第二通孔；63、第三通孔；64、第四通孔；65、第五通孔；91、进水管； 92、沉积室；93、布水堰；94、砂过滤介质；95、集水盲管；96、砂过滤室；97、溢流堰；98、溢流出水室；99、出水管；910、第一人孔；911、第二人孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种海绵城市雨水蓄渗净化系统，包括下凹式绿地3、雨水多功能接收井4、分流井5、地下式雨水渗透池6、雨水除渣沉砂装置8和地下式砂滤池9。雨水多功能接收井4设置在下凹式绿地3中，雨水多功能接收井4用于接收建筑排放雨水，雨水多功能接收井4能够将多余的雨水排放至下凹式绿地3中。分流井5邻近下凹式绿地3设置，下凹式绿地3中多余的雨水能够流入分流井5中，分流井5具有第一连接管路和第二连接管路；地下式雨水渗透池6，与第一连接管路连接。雨水除渣沉砂装置8入口与第二连接管路连通。地下式砂滤池9，入口与雨水除渣沉砂装置8的出口连通，地下式砂滤池9的出口与雨水排水管路连接。

本发明实施例具有收集、存储、渗透和净化的功能，主体设施建于地下，与周围景观融为一体，不需消耗能源，节地节能，管理维护方便。

雨水通过分流井5进入地下式雨水渗透池6进行入渗，经过下凹式绿地3的净化作用，雨水中的悬浮物显著下降，避免堵塞地下式雨水渗透池6；地下式雨水渗透池 6与建筑物基础保持最小距离，可防止对建筑物基础的损害；地下式雨水渗透池6的入渗作用，可减少雨水径流量，加强地下水的补给。需要说明的是，图1至图8中箭头方向为水流方向。

具体的，上述建筑包括建筑屋顶1和建筑路面2，上述建筑屋顶1落下的雨水排入雨水多功能接收井4中。上述建筑路面2具有坡度，该建筑路面2靠近建筑屋顶1 一侧高于靠近下凹式绿地3的一侧，雨水能够靠自身重力流入到下凹式绿地3中。

其中，上述雨水多功能接收井4与现有技术中的雨水多功能接收井相同(参见公开号为CN107143022A)，此处仅对其进行简要说明：建筑屋顶1中的雨水汇流至排水管，雨水多功能接收井4具有地块雨水接收管路和筒形本体，地块雨水接收管路一端与排水管连接，另一端与筒形本体连接。筒形本体中能够容纳雨水，部分雨水通过筒形本体底部和侧壁渗透到地下，如果降雨量大于渗透能力，多余的雨水可以通过筒形本体的上端排入到下凹式绿地3中，通过植被的吸收功能对多余的雨水进行吸收。

当降雨量达到下凹式绿地3的吸收饱和值时，下凹式绿地3不能进一步吸收雨水，这时下凹式绿地3中多余的雨水会流入到分流井5中。具体地，本发明实施例中，上述下凹式绿地3沿设定方向具有坡度，上述分流井5设置在下凹式绿地3的下游方向。即多余雨水能够沿下凹式绿地3的坡度，依靠自身重力流入到分流井5中。

如图2所示，本发明实施例中第一连接管路设置在分流井5的侧壁底部，第二连接管路设置在分流井5的侧壁上部。雨水进入到分流井5中后，先通过第一连接管路进入到地下式雨水渗透池6中渗入地下。当地下式雨水渗透池6无法进行渗水时，分流井5中的水位逐渐升高并到达第二连接管路处，由第二连接管路排入到雨水除渣沉砂装置8中。

具体地，地下式雨水渗透池6内填充粒径大小均一的砾石，直径范围可选 25mm～100mm；砾石厚度0.5m～1.5m；地下式雨水渗透池6顶部布置开孔配水管，开孔配水管最大间距3m，坡度0.5％。渗透池侧壁及底部包裹无纺土工布；渗透池底部与地下水季节性高水位的最小距离应保持在1米；地下式雨水渗透池6适用于土壤的渗透速率K_sat在3.6mm/hr～180mm/hr的地区，地下式雨水渗透池6与建筑物基础的最小距离与渗透速率成反比，范围可选在5.0m～2.0m之间。

渗透池的排出雨水体积根据

确定，其中Q_o为渗透池降雨期间排出雨水体积(m³)，A为渗透池面积(m²)，P为渗透池周长(m)，D 为砾石厚度(m)，U为土壤修正系数，根据土壤情况取值0.5-2.0，K_sat为土壤渗透系数(mm/hr)，t为降雨时间(hr)。渗透池空隙容积V应大于流入雨水体积Q_i与排出雨水体积Q_o之差。

本发明实施例还包括雨水排水管网7，由分流井5的第二连接管路排出的雨水汇流至雨水排水管网7后再由雨水排水管网输送至雨水除渣沉砂装置8中进行处理。该雨水排水管网7能够用于接收建筑排出雨水，还能接收硬面道路排出雨水及上游市政管网雨水。

如图3和图4所示，本发明实施例中雨水除渣沉砂装置8包括依次设置且连通的旋流筒50、浮渣截留室20、竖流沉砂室30和均衡出水室40。旋流筒50沿竖直方向设置，旋流筒50设置有进口管路51和第一排水口52，进口管路51在竖直方向上高于第一排水口52，进口管路51沿旋流筒50切向设置并与旋流筒50内腔连通，第一排水口52设置在旋流筒50的筒壁上，第一排水口52与浮渣截留室20连通；浮渣截留室20与竖流沉砂室30之间的连接壁底部开设有第二通孔62；竖流沉砂室30与均衡出水室40之间的连接壁中部开设有第三通孔63；均衡出水室40与竖流沉砂室30 相对的侧壁下部设置有排水管路42。

其中，需要说明的是，图3是俯视结构示意图，沿垂直纸面方向为正常使用时的由上向下方向。图4中沿纸面由左向右方向为正常使用时的由上向下方向。

本发明实施例利用进口管路51与第一排水口52的水位差形成水位压力，使整个雨水除渣沉砂装置8不需要设置任何机械搅拌组件即可进行旋流运动除渣沉砂，由于没有设置机械搅拌装置，因此本发明实施例相对于现有技术具有节能的优点。

同时，通过依次设置且连通的旋流筒50、浮渣截留室20、竖流沉砂室30和均衡出水室40，可以有效提升除渣沉砂效率和污染物去除率。本发明实施例对于100μm 以上污染物的去除率可达80％以上。

雨水除渣沉砂装置8还包括旋流沉砂室10，旋流筒50设置在旋流沉砂室10内，旋流沉砂室10与浮渣截留室20之间的连接壁上设置有第一通孔61和第四通孔64。第一排水口52与第一通孔61位置对应，第二排水口53与第四通孔64对应。在处理雨水中上述第一排水口52能够与第一通孔61连通，第二排水口53能够与第四通孔 64连通，雨水能够通过上述第一通孔61和第四通孔64(降雨峰值时使用)导入浮渣截留室20。

在一种实施例中，第一排水口52与第一通孔61位置对应但间隔设置，第二排水口53与第四通孔64位置对应但间隔设置，由旋流筒50中流出的雨水经旋流沉砂室 10进一步沉淀后，由第一通孔61和第四通孔64(降雨峰值时使用)导入浮渣截留室 20。

在另一种实施例中，旋流沉砂室10与浮渣截留室20之间的连接壁与旋流筒50 的筒壁形状相适配，上述第一排水口52与第一通孔61密封贴合，上述第二排水口 53与第四通孔64密封贴合。

具体地，在非降雨峰值进行污染物去除操作时，将雨水由进口管路51导入，利用旋流筒50的旋流作用，密度大于水的泥沙等悬浮固体被推向周边，沿旋流筒50 的筒壁落入底部沉砂贮存区；密度小于水的浮渣，如易拉罐和空水瓶，油脂等垃圾被推向中心区域，浮于中心区域的水面上。

旋流筒的直径根据公式

确定，其中D为旋流筒直径(m),Q为雨水峰值流量(m³/s)，π为3.14，q为设计水力表面负荷(m³/m²·s)。旋流筒的有效水深

其中h为旋流筒有效水深(m)，t为旋流筒水力停留时间(s)，其余符号同上。峰值流量时的水力停留时间至少为30s。

雨水在旋流筒内进行初步清洁，形成半净雨水(含有部分沉砂和浮渣)，该半净雨水由第一排水口52进入到浮渣截留室20中。由于浮渣截留室20与竖流沉砂室30 之间的连接壁底部开设第二通孔62，上述浮渣的密度比水轻，因此会漂浮在水面上，而第二通孔62位于底部位置，所以浮渣会被过滤在浮渣截留室20。

进入竖流沉砂室30的雨水携带部分沉砂，由于沉砂密度较大，会沉积在竖流沉砂室30的底部，而第三通孔63开设在竖流沉砂室30与均衡出水室40之间的连接壁中部，因此雨水中的该部分沉砂被截留在竖流沉砂室30中，而干净的雨水会进入到均衡出水室40中，在均衡出水室40中均衡水质和水量后由排水管路42导出至雨水调蓄池或接入人工湿地处理系统。第三通孔63沿竖直方向至竖流沉砂室30底部的深度至少大于1/3倍的竖流沉砂室30平行水流方向上的长度。

优选地，旋流筒50的筒壁上对应开设有第二排水口53，第二排水口53位于第一排水口52上方，旋流沉砂室10与浮渣截留室20之间的连接壁上还开设有第四通孔64，第四通孔64位于第一通孔61上方。第二排水口53与第四通孔64位置对应。第一排水口52与第一通孔61的形状和大小相同，第二排水口53与第四通孔的形状和大小相同，并且第一排水口52的面积小于第二排水口53的面积。

设置第二排水口53和第四通孔64，目的是作为高流量通道使用。即在降雨过程中，如果某时段的雨量过大，高于设计能力的雨水通过高流量通道排走，减少旋流沉砂室10的水体湍流，防止流量波动对沉砂除渣过程的干扰。

进一步地，竖流沉砂室30与均衡出水室40之间的连接壁上还开设有第五通孔 65，第五通孔65位于第三通孔63竖直方向的上方。第五通孔65的面积大于第三通孔63的面积。该第五通孔65也作为高流量通道使用，此处不再进行赘述。

需要说明的是，该第五通孔65建成矩形堰的形式，其溢流过水能力根据

确定，其中A为矩形堰的过水能力(m³/s)，b为堰宽(m)，g为重力加速度，H为堰上水深(m)，m为修正系数，取值0.4-0.6。矩形堰可实现较低水位溢流，溢流能力较大，降低溢流的水流对第三通孔63出水水流的干扰。

旋流沉砂室10的顶部设置有第一清污口11。浮渣截留室20的顶部设置有第二清污口21。竖流沉砂室30的顶部设置有第三清污口31。均衡出水室40的顶部设置有第四清污口41。旱季时市政吸污车能够通过上述清污口吸取底部沉积物和表面浮渣，清除周期为3～6个月。

本发明实施例当处理水量较小(小于700L/S)时，可进行预制；当处理水量较大(大于700L/S)时,可现场砌筑，因此本发明实施例具有处理流量范围广泛，建造灵活方便的优点。

如图7和图8所示，本发明实施例中的地下式砂滤池9设置于地下，地下式砂滤池9包括沉积室92、砂过滤室96和溢流出水室98。沉积室92设置有进水管91。砂过滤室96设置在沉积室92的一侧，砂过滤室96的上部与沉积室92的上部连通，砂过滤室96内填充有砂过滤介质94，砂过滤室96的底部设置有集水盲管95，集水盲管95外周面间隔设置有多个集水孔。溢流出水室98与沉积室92的一端和砂过滤室 96的一端连接，集水盲管95的出水端与溢流出水室98连通，溢流出水室98设置有出水管99，用于将溢流出水室98内雨水输送至下一工序。

本发明实施例建于地下，能够与周围景观融为一体，并且不需要消耗能源，能够达到节能并且节约土地的目的。本发明实施例对于粒径大于125μm的悬浮物的去除效率可达70％。处理全程利用重力水头自流，无需耗能，运行费用低。

在图7和图8中，图7是自上而下的俯视结构示意图，沿垂直纸面方向为正常使用时由上向下方向。图8是E-E剖视图，其中图8中的上方为正常使用时的上方，图 8中的下方为正常使用时的下方。箭头方向为水流方向，图8中沉积室92中黑色物体为雨水沉积物。

如图8所示，沉积室92与砂过滤室96之间设置有布水堰93，在竖直方向上，布水堰93的上表面与砂过滤介质94的上表面平齐。沉积室92中的水位高于布水堰 93时，会通过布水堰93的上表面流入到砂过滤室96中，并经过砂过滤室进行过滤后由集水盲管95排入溢流出水室98，最后由溢流出水室98排出至下一个处理单元。

需要说明的是，本发明实施例中进水管91的管顶在竖直方向上高于沉积室92 内水面高度，以保证雨水能够通过进水管91自动流入至沉积室92内，不需要消耗能源输送雨水。

优选地，砂过滤介质94包括过滤层和排水层，沿竖直方向，过滤层设置在排水层上方。过滤层厚度为400mm至600mm，排水层厚度为150mm至250mm。砂过滤介质94的渗透系数K_sat为1×10^-4m/s至1×10^-3m/s(较高的渗透速率可减少过滤的作用水头)，正常滤速0.2m/s，发生溢流时滤速不大于0.5m/s。排水层选用砾石，砾石粒径大小应大于集水盲管5的集水孔的孔径。避免了砾石冲进集水盲管5的集水孔中，造成集水盲管5的阻塞。

砂过滤室96的设计过滤流量

其中Q₁为设计过滤流量 (m³/s)，K_sat为渗透系数(m/s)，A为砂过滤室面积(m²)，h_max为砂过滤介质94上表面的积水深度(m)，d为砂过滤介质的厚度(m)。

集水盲管95的集水孔面积根据

确定，其中B为阻塞系数，取值0.5-0.75，C_d为孔口出流系数，取值0.6，A_perf为积水孔面积(m²)，g为重力加速度，h为集水盲管95之上的水深(m)，其余符号同上。

本发明常规使用的砂过滤介质94的粒径分布如表1所示：

粒径(mm)	百分比(％)
		9.5	100
6.3	95-100
		3.2	80-100
1.5	50-85
		0.8	25-60
0.5	10-30
		0.25	2-10

表1

如上表所示，当采用孔径为9.5mm的筛子对砂过滤介质94进行过筛时，砂过滤介质94的通过率为100％。当采用孔径为6.3mm的筛子对砂过滤介质94进行过筛时，砂过滤介质94的通过率为95％至100％，依次类推，当采用孔径为0.25mm的筛子对砂过滤介质94进行过筛时，砂过滤介质94的通过率为2％至10％。

需要说明的是，如果有条件进行良好的维护和保养时，砂过滤介质94可以选用更优的粒径组合，以增大砂过滤介质94的纳污能力，减少维护的频率。具体如表2 所示：

粒径(mm)	百分比(％)
		1.5	100
1.0	80
		0.7	44
0.5	8

表2

如图7和图8所示，本发明实施例中集水盲管95为多条，平行间隔均布在排水层，相邻两条集水盲管95的间距大于或者等于1.5m。避免了集水对过滤水流的干扰，同时也可保证集水盲管95之间的水流不会相互干扰。

具体地，集水盲管95的管径选用100mm，集水孔大小为7.5mm×1.5mm，开孔个数186个/m，集水盲管95布置间距1.5m，共布置六行。

本发明实施例中沉积室92的上部与溢流出水室98的上部连通。沉积室92与溢流出水室98之间设置有溢流堰97，在竖直方向上，溢流堰97的上表面高于砂过滤介质94的上表面。当进水流量超出设计能力时，多余的雨水通过溢流堰97从溢流出水室98排出，避免对砂过滤室96造成冲刷。

溢流堰97的溢流雨量与堰宽的关系根据

确定，其中Q₂为溢流水量(m³/s)，C为修正系数1.7，L为堰宽(m)，h_weir为堰上水深(m)。

具体地，溢流堰97的上表面高于砂过滤介质94的上表面150mm至250mm。

优选地，溢流堰97的底部设置有泄空管，泄空管两端分别连通沉积室92与溢流出水室98。泄空管平时常闭，维护时打开，便于雨后及时放空沉积室92内的积水。

沉积室92和砂过滤室96均设置有上盖，沉积室92的上盖上设置有第一人孔910，砂过滤室96的上盖上设置有第二人孔911。设置上述人孔，能够通过人孔进行检修维护。本发明实施例中的人孔具有盖板，盖板的上表面高于周边绿地150mm。防止地面积水漫入。上述沉积室92和砂过滤室96的上盖上可以设置绿化，种植草木美化环境。

需要说明的是，本发明实施例的维护周期1-6个月，包括清理下凹式绿地3，清理雨水多功能接收井4中污物，清理沉积室92底部的沉积物，清除砂过滤介质94 上层25-50mm的沉积物形成的泥壳，清洗砂过滤介质94等。当夏季降雨较多时，需要增加维护频率。维护检修简单方便。

本发明实施例的服务汇水面积小于10公顷(ha)，适用于城市道路，生活小区，企业厂区等中小范围汇水区域雨水净化，雨水出水可用洗车、景观绿化、道路浇洒等，新建和建成区均适用，施工建造简单，应用范围广。

应用本发明实施例工作时：降雨时，下凹式绿地3收集本身绿地汇水面和铺装路面的雨水，同时通过雨水多功能接收井4收集建筑屋面的雨水，雨水在下凹式绿地3 内下渗，通过绿地内植物的净化作用后，补充地下水。超出入渗能力的雨水，顺绿地坡度流入分流井5。

分流井5内的雨水一部分进入地下式雨水渗透池6就地入渗，另一部分溢流至雨水排水管网7。

分流井5的溢流雨水及硬化道路内的雨水于排水管网7汇合后排入雨水除渣沉砂装置8。雨水除渣沉砂装置8内旋流筒50、浮渣截留室20、竖流沉砂室30和均衡出水室40联合作用，提高了对初期雨水除渣沉砂的效果。降雨期间，当雨量较小，尚未达到峰值流量时，雨水从进口管路51以切线方向接入旋流筒50，利用进口管路51 的水位差做水力旋流作用，密度大于水的泥沙等悬浮固体被推向周边，沿旋流筒50 的筒壁落入底部沉砂贮存区；密度小于水的浮渣，如易拉罐和空水瓶，油脂等垃圾被推向中心区域，浮于中心区域的水面上。

进入竖流沉砂室30的雨水携带部分沉砂，由于沉砂密度较大，会沉积在竖流沉砂室30的底部，而第三通孔63开设在竖流沉砂室30与均衡出水室40之间的连接壁中部，因此雨水中的该部分沉砂被截留在竖流沉砂室30中，而干净的雨水会进入到均衡出水室40中，在均衡出水室40中均衡水质和水量后由排水管路42导出至雨水调蓄池或接入人工湿地处理系统。

当降雨强度较大，雨水流量较高时，高流量雨水通过高流量通道减少旋流沉砂室10的水体湍流，防止流量波动对沉砂除渣过程的干扰。

处理后的雨水进入地下式砂滤池进行进一步处理。降雨时，雨水通过进水管91 进入沉积室92，雨水中携带的污染物，悬浮物部分在沉积室92中沉淀，雨水经布水堰93进入砂过滤室96进行过滤，滤后水汇集进入排水层中的集水盲管95，集水盲管95中的干净雨水自流进入溢流出水室98，流经出水管99进入下游处理流程或回用。当降雨强度超过设计重现期时，多余的雨水通过溢流堰97溢流进入溢流出水室 98，避免对砂过滤室96造成冲击。

旱季时，清理下凹式绿地3及雨水多功能接收井4的沉积物，清除砂过滤介质 94及地下式雨水渗透池6上层25-50mm的沉积物形成的泥壳，清洗砂过滤介质94 等。当夏季降雨较多时，需要增加维护频率。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实施例具有收集、存储、渗透和净化的功能，主体设施建于地下，与周围景观融为一体，不需消耗能源，节地节能，管理维护方便。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims

1.一种海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，包括：

下凹式绿地(3)；

雨水多功能接收井(4)，设置在下凹式绿地(3)中，雨水多功能接收井(4)用于接收建筑排放雨水，雨水多功能接收井(4)能够将多余的雨水排放至下凹式绿地(3)中；

分流井(5)，邻近下凹式绿地(3)设置，下凹式绿地(3)中多余的雨水能够流入分流井(5)中，分流井(5)具有第一连接管路和第二连接管路，其中，所述第一连接管路设置在分流井(5)的侧壁底部，所述第二连接管路设置在分流井(5)的侧壁上部；

地下式雨水渗透池(6)，与所述第一连接管路连接；

雨水除渣沉砂装置(8)，入口与所述第二连接管路连通，其中，所述雨水除渣沉砂装置(8)包括依次设置且连通的旋流筒(50)、浮渣截留室(20)、竖流沉砂室(30)和均衡出水室(40)；

地下式砂滤池(9)，入口与雨水除渣沉砂装置(8)的出口连通，地下式砂滤池(9)的出口与雨水排水管路连接，其中，地下式砂滤池(9)包括：设置有进水管(91)的沉积室(92)、设置在沉积室(92)的一侧的砂过滤室(96)、以及与所述沉积室(92)的一端和砂过滤室(96)的一端相连接溢流出水室(98)。

2.根据权利要求1所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，地下式雨水渗透池(6)的侧壁及底部设置有无纺土工布，地下式雨水渗透池(6)中设置有砾石。

3.根据权利要求1或2所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，

旋流筒(50)沿竖直方向设置，旋流筒(50)设置有进口管路(51)和第一排水口(52)，进口管路(51)在竖直方向上高于第一排水口(52)，进口管路(51)沿旋流筒(50)切向设置并与旋流筒(50)内腔连通，第一排水口(52)设置在旋流筒(50)的筒壁上，第一排水口(52)与浮渣截留室(20)连通；

浮渣截留室(20)与竖流沉砂室(30)之间的连接壁底部开设有第二通孔(62)；

竖流沉砂室(30)与均衡出水室(40)之间的连接壁中部开设有第三通孔(63)；

均衡出水室(40)与竖流沉砂室(30)相对的侧壁下部设置有排水管路(42)。

4.根据权利要求3所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，旋流筒(50)的筒壁上开设有第二排水口(53)，第二排水口(53)位于第一排水口(52)竖直方向的上方，且第二排水口(53)与浮渣截留室(20)连通。

5.根据权利要求4所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，第一排水口(52)的面积小于第二排水口(53)的面积。

6.根据权利要求3所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，竖流沉砂室(30)与均衡出水室(40)之间的连接壁上还开设有第五通孔(65)，第五通孔(65)位于第三通孔(63)竖直方向的上方。

7.根据权利要求1或2所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，砂过滤室(96)的上部与沉积室(92)的上部连通，砂过滤室(96)内填充有砂过滤介质(94)，砂过滤室(96)的底部设置有集水盲管(95)，集水盲管(95)外周面间隔设置有多个集水孔；集水盲管(95)的出水端与溢流出水室(98)连通。

8.根据权利要求7所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，沉积室(92)与砂过滤室(96)之间设置有布水堰(93)，在竖直方向上，布水堰(93)的上表面与砂过滤介质(94)的上表面平齐，沉积室(92)的上部与溢流出水室(98)的上部连通。

9.根据权利要求8所述的海绵城市雨水蓄渗净化系统，其特征在于，沉积室(92)与溢流出水室(98)之间设置有溢流堰(97)，在竖直方向上，溢流堰(97)的上表面高于砂过滤介质(94)的上表面。