CN109457792B - 一种庭院雨水收集净化结构 - Google Patents
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Abstract
一种庭院雨水收集净化结构，属于雨水收集再生利用领域。包括渗水地面和雨水收集沟，所述渗水地面由多层组成，从上到下依次为地面层、过滤层和基层；所述雨水收集沟设有出水管、渗水孔或渗水格栅。本发明能够过滤和收集雨水，实现雨水从分利用，保护自然环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用庭院地面过滤收集雨水的结构，属于雨水收集再生利用领域。
背景技术
水是人类以及各种其它生物赖以生存的基础。虽然地球表面的70%被水覆盖，但是人类生存所需的淡水资源却十分缺乏。只有占水资源总量5%的水可以直接饮用。由于人类对自然资源的过度摄取以及没有节制的活动造成了对自然环境的破坏，自然水资源越来越缺乏，人们不得不正视水资源保护的问题。
与淡水资源缺乏相反，有时水似乎又太“多”了。在人口集中的城市中，密实的下垫面代替了土壤，雨水不能够下渗，一遇大雨，城市就出现内涝。为了解决这个问题并充分利用雨水，“海绵城市”的概念被提出来。海绵城市指城市在下雨时能够吸水、蓄水、渗水、净水，在应对环境变化时有一定的“弹性”。
一个拥有独立院落的工厂、单位和住宅小区往往在投资、建设、管理上归属于一个组织，容易实现小区（厂区、院区，以下统一称为小区）的雨水回收利用。小区是城市的细胞，小区实现雨水的生态排放和回收利用是建设海绵城市的基础。
来自小区不同集水面的降雨径流有很大差异，这种差异体现在水质和收集设施上。一般来说，小区的雨水收集包括三个方面的雨水：
屋面收集雨水设施简单，不受其它因素影响，投资小、效率高，雨水较为洁净，是雨水收集利用的首选。
道路雨水主要指小区内的硬化道路、特别是机动车道的雨水，易受车辆、行人影响，有杂物、杂质，初期雨水较脏。
绿地雨水往往因混杂有泥土，浊度较高，回收工艺复杂。但利用绿地下渗涵养地下水是一种较好的利用方式。
透水铺装按照材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土、透水沥青混凝土、嵌草砖、嵌砂砖、胶筑透水石等。这种做法有良好的透水性、吸水性。又由于其极佳的透水透气性能，使之够调节地表湿度和气温，消除热岛现象。材料有许多微孔，能够吸声降噪。表面不光滑、不易积水，下雨的时候行人车辆不易打滑。
用于蓄积和吸收周围建筑物和地面上汇集来的雨水，由自然形成或人工挖掘而成，通过植被、土壤、沙子、石子等过滤和净化后，逐步深入地下，汇入地下水。一般由预处理草沟、种植植被、蓄水区、覆盖层、种植土层、渗滤层、砂滤层、砾石垫层、排水系统及溢流装置组成。同时所蓄积雨水可以用于回用水、做浇灌植被、洗车、冲厕、景观用水。本文将之定义为面积较大、有一定景观设计的、和小区休闲设施相结合的有蓄积雨水功能的绿地。
植草沟是指种有植被的地表沟渠，具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游，能够输送、消纳、滞留雨水径流，减少小区内雨水管使用。
种植屋面是在屋面防水层上用各种培养基种植绿色植物，以达到隔热降温的目的。种植屋面工程设计应遵循“防、排、蓄植并重，安全、环保、节能、经济，因地制宜”的原则，起到防水、保温、隔热和生态环保的作用。
下凹式绿地是一种高程低于周围路面的公共绿地，也称低势绿地。其理念是利用开放空间承接和贮存雨水，达到减少径流外排的作用，一般来说低势绿地对下凹深度有一定要求，而且其土质多未经改良。与植被浅沟的“线状”相比其主要是“面”能够承接更多的雨水，而且其内部植物多以本土草本为主。本文定义为面积较小，设于房前屋后，较少景观设计和休闲设施，起到蓄积雨水作用的绿地。
生物滞留设施指在地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施，除了雨水花园、植草沟外，还有高位花坛、生态树池等。
虽然已经有了一些雨水收集利用结构，但是缺乏简单经济的收集和过滤雨水的装置。
发明内容
本发明提供了一种庭院雨水收集净化结构，通过对庭院地面的改造，将庭院积聚的雨水进行过滤和净化，汇集到雨水收集沟，通过与之相连的出水管，达到导出再利用雨水的目的。
本发明的技术方案是：一种庭院雨水收集净化结构，由渗水地面和雨水收集沟组成，渗水地面由多层组成，从上到下依次为地面层、过滤层和基层；基层为原土层或经过夯实的原土层，或在原土层上铺设渗水混凝土层或铺渗水砖等方式硬化后作为基层；渗水地面可以是种植地面或铺设渗水砖的地面或渗水沥青地面等其他渗水铺装作为地面层；过滤层为不同粒径的碎石组成，粒径小的在上部，粒径大的在下部，依次渐变排列；雨水收集沟由沟壁、沟底、沟顶组成，沟壁设渗水孔或渗水格栅，承接过滤层流来的雨水；沟底由混凝土浇筑或砖石砌筑；雨水收集沟设有出水管、渗水孔或渗水格栅；沟顶由混凝土预制盖板或其他硬质材料做成，盖板上设孔或格栅；出水管埋地设置，出水管口伸入雨水收集沟内；过滤层部分区域碎石间设置高吸水树脂颗粒构成保水区，保水区处于远离雨水收集沟位置，保水区的两边呈坡状，高吸水树脂颗粒采用丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物或淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物制成。雨水收集沟内设置集水井，出水管管口位于集水井内，出水管口设置滤网。集水井周边设置沉沙沟。
附图说明
图 1 本发明的垂直剖面示意图。
图2 雨水收集沟之间的连接结构示意图。
图号说明：1 ：地面层、2 ：过滤层、3 ：基层、4 ：出水管、5 ：沟壁，6 ：沟顶、7 ：带格栅盖板、8 ：渗水孔，9 ：沟底、10：雨水收集沟、11：保水区、12：集水井、13：沉沙沟、14：出水管口。
实施方式
以下结合图 1 就本发明的技术方案进行详细说明。
本发明的技术方案是一种庭院雨水收集净化结构，图1为本发明的垂直剖面图，图2是雨水收集沟之间的连接结构示意图。图中雨水收集沟10设置在庭院地面下。庭院地面经过改造，挖去一定厚度的土层，下面的土层夯实作为基层3，或者夯实后铺设一层砖或者铺设一层混凝土硬化后作为基层3。在基层3上铺设碎石，下部铺设粒径大的，上部铺设粒径小的，依次渐变排列。碎石构成过滤层2，过滤层2上覆土，覆土层上直接种植花草等植物，或者在覆土层上铺设渗水地砖、渗水沥青等其他渗水铺装作为地面层1。雨水收集沟10由沟壁5、沟底9、沟顶6组成，沟壁5设渗水孔或渗水格栅8，承接过滤层2流来的雨水；沟底9由混凝土浇筑或砖石砌筑；雨水收集沟10设有出水管4、渗水孔或渗水格栅8；雨水收集沟10内设置集水井12，出水管管口位于集水井12内，出水管口14设置滤网。集水井周边设置沉沙沟13。雨水收集沟10沟顶由混凝土预制盖板7或其他硬质材料做成，盖板上设孔或格栅；出水管4埋地设置，出水管口伸入雨水收集沟10内。过滤层2部分区域碎石间设置高吸水树脂颗粒构成保水区11，保水区11处于远离雨水收集沟位置，保水区的周边呈坡状。高吸水树脂颗粒采用丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物或淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物制成。
庭院地面集聚的雨水渗透过地面层1，进入过滤层2，经过地面层1和过滤层2的渗透、过滤，雨水去除了大部分杂质。过滤层2由碎石组成，碎石缝隙积存的雨水通过雨水收集沟沟壁5上的渗水孔或渗水格栅流入雨水收集沟。雨水收集沟汇集的雨水通过出水管排出后可以进一步处理或直接利用。雨水收集沟沟顶6设有格栅或孔，在雨水流入雨水收集沟时，排出沟内空气。
本发明将庭院地面改造成三层的构造，地面层和过滤层能够过滤雨水，过滤层由碎石铺成除了能够过滤雨水外，在碎石缝隙还能够蓄积一些雨水，地面层种植植物或铺设透水铺装是为了雨水更好地下渗。基层采用素土夯实或者剖设混凝土或者铺设砖是为了更好承载碎石组成的过滤层。设置地下的雨水收集沟是为了收集和输送过滤后的雨水。沟壁设渗水孔或渗水格栅是为了让过滤层积蓄的雨水流入雨水收集沟。沟底采用混凝土或砖石砌筑是为了保证雨水收集沟的结构强度。沟顶设置格栅或孔是为了在雨水流入雨水收集沟时，排出沟内空气。出水管是为了引出过滤后的雨水，以便进一步处理收集到的雨水或对其直接利用。在过滤层部分区域碎石间设置高吸水树脂颗粒构成保水区，保水区蓄积部分水分使庭院地面下保持一定湿润有利于庭院植物生长；保水区处于远离雨水收集购位置，保水区的周边呈坡状，有利于将渗透下来的雨水导入到雨水收集沟。雨水收集沟内设置集水井，出水管口设于集水井内，是为了能够将雨水收集沟内的水全部排出。集水井周边设置沉沙沟，是为了让流入集水井的水先进行沉淀，大颗粒沙石滞留在沉沙沟内。出水管口设滤网是为了进一步过滤沙石颗粒，减少出水管流水中的颗粒物。
Claims (7)
1.一种庭院雨水收集净化结构，其特征在于：包括渗水地面和雨水收集沟，所述渗水地面由多层组成，从上到下依次为地面层、过滤层和基层，所述渗水地面是以种植地面作为地面层，所述雨水收集沟设有出水管、渗水孔或渗水格栅，过滤层部分区域碎石间设置高吸水树脂颗粒构成保水区，保水区处于远离雨水收集沟位置，保水区的周边呈坡状，高吸水树脂颗粒采用丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物或淀粉接枝丙烯酸盐聚合交联物制成。
2.根据权利要求1所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述过滤层为不同粒径的碎石组成，粒径小的在上部，粒径大的在下部，依次渐变排列。
3.根据权利要求1所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述雨水收集沟由沟壁、沟底、沟顶组成，沟壁设渗水孔或渗水格栅，承接过滤层流来的雨水。
4.根据权利要求1所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述出水管埋地设置，出水管口伸入雨水收集沟内，出水管口位置设置集水井，出水管口设滤网，集水井周边设沉沙沟。
5.根据权利要求1所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述基层为原土层或经过夯实的原土层，或在原土层上铺设混凝土层或铺砖等方式硬化后作为基层。
6.根据权利要求3所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述雨水收集沟沟底由混凝土浇筑或砖石砌筑。
7.根据权利要求3所述庭院雨水收集净化结构，其特征在于：所述雨水收集沟沟顶由混凝土预制盖板做成，盖板上设孔或格栅。
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