CN110424218A - 一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统 - Google Patents

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孙德新
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黄冲
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赵涛
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Abstract

本发明涉及一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，包括降水井水资源收集系统、储水器、分级水流通管路、多级泵送动力系统和多个水利用系统，所述降水井水资源收集系统对基坑内地下水进行收集，然后将水输送至储水器，所述储水器通过多级泵送动力系统及分级水流通管路，将回收的水资源分别输送给相应的水利用系统进行利用。该系统有利于对基坑降水井中的地下水资源进行有效地回收利用，避免了水资源的浪费。

Description

一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统
技术领域
本发明涉及水资源回收利用技术领域，具体涉及一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统。
背景技术
在现有技术中，降水井水资源汇集到降水井后，一般通过抽水泵将水抽出直接排放至市政管网，造成地下水资源浪费严重。而工矿企业施工现场进行喷淋降尘、冲洗场区道路和进出车辆时，还需从市政管网中购买商业用水，不仅占用市政用水资源，而且增加了项目管理成本，同样也是一种水资源的浪费。综上，目前我国大中型城市中使用的喷淋降尘、自动冲洗系统都未考虑地下水资源的有效利用，未将这两个系统通过有效技术措施进行整合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，该系统有利于对基坑降水井中的地下水资源进行有效地回收利用，避免了水资源的浪费。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，包括降水井水资源收集系统、储水器、分级水流通管路、多级泵送动力系统和多个水利用系统，所述降水井水资源收集系统对基坑内地下水进行收集，然后将水输送至储水器，所述储水器通过多级泵送动力系统及分级水流通管路，将回收的水资源分别输送给相应的水利用系统进行利用。
进一步地，对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用真空井点降水，对于砂层土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用重力井点排水。
进一步地，对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统主要由多个井管、卧管、真空泵和排水泵组成，所述多个井管沿基坑四周间隔布设，各井管上端连接卧管，所述卧管汇总后与真空泵连接，以通过真空泵不断抽气，使井管形成一定的真空度产生负压，降水井周边土内空隙水由高压向低压流动，流入井管内，所述排水泵设于井管内，所述排水泵出口经进水管与储水器连接，以将地下水抽出，并输送至储水器。
进一步地，所述储水器为设于地上的蓄水桶或设于地下的集水箱。
进一步地，所述储水器上连接有泄水管，以保证储水器溢流稳定，所述泄水管接入基坑周围的排水沟。
进一步地，所述分级水流通管路包括出水总管以及与其连通的多个分支管路，所述出水总管的进水端与储水器的出水口连接，所述多个分支管路分别与相应的水利用系统连接；所述多级泵送动力系统包括总管增压泵和若干个支路增压泵，所述总管增压泵设于出水总管上，并根据各水利用系统所需流量、压力和输送距离在相应的分支管路上不设置或设置相应能力的支路增压泵。
进一步地，所述多个水利用系统包括围挡喷淋系统、洗车系统和车站主体结构的养护系统。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：提供了一种基坑降水井水资源回收利用系统，该系统对基坑降水井中地下水资源抽取后，通过储水器进行回收暂存，然后通过多级泵送动力系统及分级水流通管路输送至相应的围挡喷淋系统、洗车系统和车站主体结构的养护系统等进行利用，节水环保，避免了水资源的浪费。此外，该系统结构简单，易于操作，可应用于建筑、公路和铁路工程深基坑降水井内水资源回收利用领域，具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，如图1所示，包括降水井水资源收集系统1、储水器2、分级水流通管路3、多级泵送动力系统4和多个水利用系统，所述降水井水资源收集系统1对基坑内地下水进行收集，然后将水输送至储水器2，所述储水器2通过多级泵送动力系统4及分级水流通管路3，将回收的水资源分别输送给相应的水利用系统进行利用。
对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用真空井点降水，对于砂层土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用重力井点排水。
对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统1主要由多个井管（插入土体的立管）、卧管（铺设在地面上用于连接井管和真空泵的PVC管）、真空泵和排水泵（深井泵或潜水泵）组成，所述多个井管沿基坑四周间隔布设，各井管上端连接卧管，所述卧管汇总后与真空泵连接，以通过真空泵不断抽气，使井管形成一定的真空度产生负压，降水井周边土内空隙水由高压向低压流动，流入井管内，所述排水泵设于井管内，所述排水泵出口经进水管与储水器连接，以将地下水抽出，并输送至储水器。
井管为外径为2.0～5.0cm的钢管或尼龙管，下端打滤孔的滤管长度为1.0～2.0m，滤孔面积不少于滤管表面积的20～25%，外包滤膜以防降水过程中滤管堵塞。卧管为PVC管，由三通与立管和相邻卧管连接，最后汇总与真空泵连接，整个系统密封，不能漏气。
在本实施例中，采用钢花管材质并对管井口进行密封封堵，在深井井点上设置真空泵，井管除钢花管滤管外均严密封闭以保持真空度，并与真空泵吸气管相连，吸气管和各个管路接头同样保证良好密封不漏气。将井管埋置于深于基坑单层开挖面3～4m至基底以下4m处。降水作业是通过真空泵不断抽气，使井孔周围的土体形成一定的真空度产生负压，降水井周边土内空隙水在气压及土体重力作用下由高压向低压流动，流入井管内，然后由设置在井管内的深井泵或潜水泵将地下水抽出使地下水位降低。
对于砂层土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用重力井点排水，在本实施例中，降水井的井管、滤管及沉砂管采用直径273mm，壁厚3mm的钢管。
疏干井主要设计参数如下：
终孔直径：650mm；
井口：高出地面0.3～0.5m，为防止污水进入井内，井壁外围一般采用优质粘性土填实封闭，深度2.0m。
井管：采用焊接钢管，壁厚3m，管径273mm；
过滤器（滤水管）：采用钢管，壁厚3mm，管径273mm，孔隙率≥40%。所有滤水管外均包三层70目的塑料丝网及铁丝网一层，塑料丝网搭接部分约为20%～50%；塑料丝网包好用铁丝捆绑牢实；
滤料：从沉砂管底至顶部粘土回填区下部均粗中砂；
沉砂管：采用钢管，壁厚3mm，与滤水管同径，滤水管底部搭接1.0m沉砂管，防止井内沉砂堵塞而影响进水，沉砂管及管底以下100cm采用粗中砂封底。
在本实施例中，所述储水器2可以为设于地上的蓄水桶或设于地下的集水箱。所述储水器上连接有泄水管201，以保证储水器溢流稳定，所述泄水管201接入基坑周围的排水沟，从而将储水器2溢流出来的水回流至基坑周围的排水沟，引排至泥浆池或经过三级沉淀池后排入市政雨水管网。
为了针对不同水利用系统进行分级水输送，所述分级水流通管路3包括出水总管301以及与其连通的多个分支管路302，所述出水总管301的进水端与储水器2的出水口连接，所述多个分支管路302分别与相应的水利用系统连接；所述多级泵送动力系统4包括总管增压泵401和若干个支路增压泵402，所述总管增压泵401设于出水总管301上，并根据各水利用系统所需流量、压力和输送距离在相应的分支管路302上不设置或设置相应能力的支路增压泵402。增压泵在启动前需向泵内注满水；启动时需打开出水阀门，减轻电机启动负荷，避免烧毁电机；当泵使用压力降低后，可减少泵体和泵盖间纸垫数量，调节压力过高会烧毁电机。
在本实施例中，所述多个水利用系统包括围挡喷淋系统5、洗车系统6和车站主体结构的养护系统7。洗车系统、养护系统前的分支管路上分别设有增压泵，以对出水增压后进行洗车或车站主体结构养护工作。围挡喷淋系统前的分支管路上不设增压泵，直接在围挡喷淋系统前设置一个压力调节阀来进行车站围挡内自控喷淋。
由于从降水井抽出的水资源，水质不稳定，因此只考虑场内文明施工用水。现对本发明的节水情况举例估算如下。
文明施工用水主要为场地冲洗，则Q=K1K2ΣN1*L
式中：Q——施工用水量（L/s）；
K1——施工用水不均匀系数，查《建筑施工手册》表7-33取1.5；
K2——未预见的施工用水系数，查《建筑施工手册》表7-33取1.05；
N1——施工用水定额，取3.3L/㎡；
L——项目工程量，取5000㎡；
Q=K1K2ΣN1*L=1.5*1.15*3.3*5000=28.5t/d
由上式可知，某地铁车站一天的文明施工用水量约为28.5吨。主体施工阶段+盾构施工阶段时间取18个月。
则共可节约水资源：28.5*18*30=15390t
市政用水价格取为2.55元/吨，则共可节约：2.55*15390=39244.5元（未计算梯度收费额度）。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，包括降水井水资源收集系统、储水器、分级水流通管路、多级泵送动力系统和多个水利用系统，所述降水井水资源收集系统对基坑内地下水进行收集，然后将水输送至储水器，所述储水器通过多级泵送动力系统及分级水流通管路，将回收的水资源分别输送给相应的水利用系统进行利用。
2.根据权利要求1所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用真空井点降水，对于砂层土的基坑，所述降水井水资源收集系统采用重力井点排水。
3.根据权利要求2所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，对于淤泥质土的基坑，所述降水井水资源收集系统主要由多个井管、卧管、真空泵和排水泵组成，所述多个井管沿基坑四周间隔布设，各井管上端连接卧管，所述卧管汇总后与真空泵连接，以通过真空泵不断抽气，使井管形成一定的真空度产生负压，降水井周边土内空隙水由高压向低压流动，流入井管内，所述排水泵设于井管内，所述排水泵出口经进水管与储水器连接，以将地下水抽出，并输送至储水器。
4.根据权利要求1所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，所述储水器为设于地上的蓄水桶或设于地下的集水箱。
5.根据权利要求1所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，所述储水器上连接有泄水管，以保证储水器溢流稳定，所述泄水管接入基坑周围的排水沟。
6.根据权利要求1所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，所述分级水流通管路包括出水总管以及与其连通的多个分支管路，所述出水总管的进水端与储水器的出水口连接，所述多个分支管路分别与相应的水利用系统连接；所述多级泵送动力系统包括总管增压泵和若干个支路增压泵，所述总管增压泵设于出水总管上，并根据各水利用系统所需流量、压力和输送距离在相应的分支管路上不设置或设置相应能力的支路增压泵。
7.根据权利要求1所述的一种地铁车站基坑降水井水资源回收利用系统，其特征在于，所述多个水利用系统包括围挡喷淋系统、洗车系统和车站主体结构的养护系统。
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