CN110777908A - 海绵城市居民雨水生态系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市居民雨水生态系统，涉及小区排水设施领域，旨在解决雨量剧增时，小区容易产生排水不畅的问题，其技术方案要点是：包括铺设于地面的集水明沟、连接于集水明沟末端的第一蓄水机构，所述集水明沟下方设置有排洪沟，所述排洪沟上表面设置有用于连通集水明沟与排洪沟的泄洪开关，所述第一蓄水机构连接有用于驱动泄洪开关开闭的驱动机构，所述排洪沟下方设置有第二蓄水机构，所述排洪沟连接于第二蓄水机构。本发明的一种海绵城市居民雨水生态系统，具有可辅助排洪的优点。

Description

海绵城市居民雨水生态系统

技术领域

本发明涉及绿色建筑的技术领域，尤其是涉及一种海绵城市居民雨水生态系统。

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，国际通用术语为低影响开发雨水系统构建。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。

目前，居民小区内都设有排水系统，在正常的雨量范围内能够实现正常的排水，减小小区地表径流，但是当遇到特殊天气如暴雨、台风等天气，会导致雨量暴增，地表水流急剧增加，一般的排水系统超出负荷无法承受，导致小区地表积水严重，影响居民出行。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种海绵城市居民雨水生态系统，具有在雨量剧增时可辅助泄洪的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海绵城市居民雨水生态系统，包括铺设于地面的集水明沟、连接于集水明沟末端的第一蓄水机构，所述集水明沟下方设置有排洪沟，所述排洪沟上表面设置有用于连通集水明沟与排洪沟的泄洪开关，所述第一蓄水机构连接有用于驱动泄洪开关开闭的驱动机构，所述排洪沟下方设置有第二蓄水机构，所述排洪沟连接于第二蓄水机构。

通过采用上述技术方案，下雨时且雨量较小时，地面雨水流入集水明沟内，经集水明沟排入第一蓄水机构，实现正常排水，且此时由于雨量较小，第一蓄水机构内雨水重量较小，无法带动第一蓄水机构向下移动并触发驱动机构，使得泄洪开关始终处于关闭状态，保证少量地表水的正常排放，当出现特殊天气如暴雨台风等，雨量剧增时，仅靠集水明沟无法及时将过量的雨水排出，过量的雨水流入第一蓄水机构时，第一蓄水机构内的雨量剧增且瞬时流量过大，对第一蓄水机构造成向下的压力使得第一蓄水机构下移并触动驱动机构，驱动机构带动泄洪开关打开，集水明沟内的水流入排洪沟实现泄洪，从而有效减少小区地表积水，方便人们出行，即在暴雨时增加地下的吸水能力储存雨水，复合绿色可持续的发展理念。

本发明进一步设置为：所述排洪沟呈圆柱形管道设置，所述泄洪开关包括开设于排洪沟上表面的若干泄洪口，所述泄洪口上端连接有支管，所述支管向上连通于集水明沟，所述排洪沟侧壁开设有环形空腔、在环形空腔内转动设置有截面呈半圆环形且用于控制泄洪口开关的开关板，所述开关板端部伸出空腔端部并连接于驱动机构，所述驱动机构用于驱动开关板转动。

通过采用上述技术方案，当雨量过大需要排洪时，驱动机构驱动开关板转动，当开关板转动至开关板的缺口与泄洪口对齐时，泄洪口打开，集水明沟内的雨水经支管流入到排洪沟内实现泄洪，当雨量较小时，驱动机构带动开关板反向转动直至将泄洪口关闭，实现正常排水。

本发明进一步设置为：所述第一蓄水机构包括控制池、滑移连接于控制池内壁的第一蓄水池，所述第一蓄水池连接于集水明沟末端，所述控制池底面设置有伸缩杆，所述第一蓄水池底面连接于伸缩杆上端，所述第一蓄水池底面与控制池底面之间还连接有支撑弹簧，所述第一蓄水池连接有排水管，所述驱动机构设置于第一蓄水池与开关板之间。

通过采用上述技术方案，当雨量剧增导致第一蓄水池内的瞬时流量增加到一定程度时，在重力作用下使得第一蓄水池向下移，从而对支撑弹簧施加压力，并且使得伸缩杆收缩，当第一蓄水池下移时，驱动开关启动并能够带动开关板转动，当开关板转动至其开口与泄洪口对齐时，使得泄洪口打开，集水明沟内的雨水经泄洪口流入排洪沟内实现分流，当雨量减小时，在支撑弹簧的复位作用下将第一蓄水池向上顶起复位，从而带动开关板反向转动实现泄洪口的关闭。

本发明进一步设置为：所述驱动机构包括连接于开关板伸出空腔一端且呈弧形的驱动扇，所述驱动扇的弧面设置有齿，且控制池的侧壁开设有通槽，所述驱动扇的弧面穿过通槽伸入到控制池内，所述第一蓄水池的侧壁沿纵向固定有齿条，所述齿条与驱动扇啮合，齿条带动齿扇转动，并带动开关板转动实现泄洪口的打开或关闭。

通过采用上述技术方案，当在雨水重力作用下带动第一蓄水池向下移动时，位于第一蓄水池侧壁的齿条同步向下移动，并且带动驱动扇转动，进而带动开关板转动实现泄洪口的打开或关闭。

本发明进一步设置为：所述控制池内壁沿纵向开设有若干导向槽，所述第一蓄水池侧壁设置有导向条，所述导向条滑移设置于导向槽内。

通过采用上述技术方案，当第一蓄水池上下升降时，通过导向条与导向槽的配合，使得第一蓄水池的升降更为稳定。

本发明进一步设置为：所述开关板与排洪沟侧壁之间嵌设有滚珠。

通过采用上述技术方案，通过设置滚珠减小开关板与空腔侧壁之间的摩擦力，使得开关板转动更顺畅。

本发明进一步设置为：所述第二蓄水机构包括连接于排洪沟下方的第二蓄水池，所述第二蓄水池内沿纵向设置有若干隔板，相邻隔板分别在上端和下端交替开设有过水口，在过水口设置有滤网，在第二蓄水池内设有用于将地下蓄水返回到地表的循环组件。

通过采用上述技术方案，当排洪沟内的雨水流入第二蓄水池内时，雨水流经依次设置的过水口并经过滤网过滤，将雨水中的杂质过滤掉一部分，便于循环组件对过滤后的雨水进行循环再利用。

本发明进一步设置为：所述循环组件包括设置于第二蓄水池内的水泵、连接于水泵的水管，所述水管向上连通到小区内的花园内，且水管位于地面上方的部分连接有喷头。

通过采用上述技术方案，水泵设置在第二蓄水池内，且雨水经过多级滤网过滤后，再由水泵经水管向上泵出，在干旱时期将地下储存的地下水达到小区的花园内用于绿植浇灌，不仅节省水源，而且可以充分利用储存的雨水，实现绿色可持续发展。

本发明进一步设置为：所述支管内填充有塑料盲沟。

通过采用上述技术方案，塑料盲沟具有一定的支撑能力，不仅能够对支管起到一定的支撑作用，降低支管被挤压损坏的概率，而且塑料盲沟具有一定的过滤能力，可以将雨水中较大的杂质初步过滤掉，避免排水沟堵塞。

本发明进一步设置为：所述伸缩杆包括连接于控制池底面的固定筒、滑移连接于固定筒内的滑移筒，所述滑移筒的顶端连接于第一蓄水池的下表面，所述支撑弹簧套接于伸缩杆外部。

通过采用上述技术方案，当第一蓄水池升降时，滑移筒会沿固定筒实现滑移，且通过将支撑弹簧套设在伸缩杆外部，能够提升支撑弹簧的稳定性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

下雨时且雨量较小时，地面雨水流入集水明沟内，经集水明沟排入第一蓄水机构，实现正常排水，且此时由于雨量较小，第一蓄水机构内雨水重量较小，无法带动第一蓄水机构向下移动并触发驱动机构，使得泄洪开关始终处于关闭状态，保证少量地表水的正常排放，当出现特殊天气如暴雨台风等，雨量剧增时，仅靠集水明沟无法及时将过量的雨水排出，过量的雨水流入第一蓄水机构时，第一蓄水机构内的雨量剧增且瞬时流量过大，对第一蓄水机构造成向下的压力使得第一蓄水机构下移并触动驱动机构，驱动机构带动泄洪开关打开，集水明沟内的水流入排洪沟实现泄洪，从而有效减少小区地表积水，方便人们出行，即在暴雨时增加地下的吸水能力储存雨水，复合绿色可持续的发展理念；

当雨量剧增导致第一蓄水池内的瞬时流量增加到一定程度时，在重力作用下使得第一蓄水池向下移，从而对支撑弹簧施加压力，并且使得伸缩杆收缩，当第一蓄水池下移时，驱动开关启动并能够带动开关板转动，当开关板转动至其开口与泄洪口对齐时，使得泄洪口打开，集水明沟内的雨水经泄洪口流入排洪沟内实现分流，当雨量减小时，在支撑弹簧的复位作用下将第一蓄水池向上顶起复位，从而带动开关板反向转动实现泄洪口的关闭。

附图说明

图1是本发明的外部整体结构示意图。

图2是本发明的整体内部结构示意图。

图3是本发明的驱动机构的结构示意图。

图4是本发明的伸缩杆的结构示意图。

图中，1、集水明沟；2、第一蓄水机构；3、排洪沟；4、泄洪开关；5、驱动机构；6、第二蓄水机构；7、泄洪口；8、支管；9、环形空腔；10、开关板；11、控制池；12、第一蓄水池；13、伸缩杆；14、支撑弹簧；15、排水管；16、驱动扇；17、通槽；18、齿条；19、导向槽；20、导向条；22、第二蓄水池；23、隔板；24、过水口；25、滤网；26、循环组件；27、水泵；28、水管；29、喷头；31、固定筒；32、滑移筒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种海绵城市居民雨水生态系统，包括铺设于地面的集水明沟1、连接在集水明沟1末端的第一蓄水机构2，在集水明沟1的下方设置有排洪沟3，在排洪沟3上表面设置有连通积水明沟与排洪沟3的泄洪开关4，第一蓄水机构2连接有用于驱动泄洪开关4开闭的驱动机构5，在排洪沟3下方设置有第二蓄水机构6，且排洪沟3连接于第二蓄水机构6。下雨时且雨量较小时，地面雨水流入集水明沟1内，经集水明沟1排入第一蓄水机构2，实现正常排水，且此时由于雨量较小，第一蓄水机构2内雨水重量较小，无法带动第一蓄水机构2向下移动并触发驱动机构5，使得泄洪开关4始终处于关闭状态，保证少量地表水的正常排放，当出现特殊天气如暴雨台风等，雨量剧增时，仅靠集水明沟1无法及时将过量的雨水排出，过量的雨水流入第一蓄水机构2时，第一蓄水机构2内的雨量剧增且瞬时流量过大，对第一蓄水机构2造成向下的压力使得第一蓄水机构2下移并触动驱动机构5，驱动机构5带动泄洪开关4打开，集水明沟1内的水流入排洪沟3实现泄洪，从而有效减少小区地表积水，方便人们出行，即在暴雨时增加地下的吸水能力储存雨水，复合绿色可持续的发展理念。

如图2所示，排洪沟3呈圆柱形的管道状设置且与集水明沟1平行，泄洪开关4包括开设于排洪沟3上表面的若干泄洪口7，泄洪口7上端连接有支管8，支管8向上连通于集水明沟1，排洪沟3侧壁内部开设有环形空腔9，且环形空腔9与排洪沟3圆心重合，在环形空腔9内转动设置有截面呈半圆环形且用于控制泄洪口7开关的开关板10，开关板10端部伸出空腔端部并连接于驱动机构5，驱动机构5用于驱动开关板10转动；当雨量过大需要排洪时，驱动机构5驱动开关板10转动，当开关板10转动至开关板10的缺口与泄洪口7对齐时，泄洪口7打开，集水明沟1内的雨水经支管8流入到排洪沟3内实现泄洪，当雨量较小时，驱动机构5带动开关板10反向转动直至将泄洪口7关闭，实现正常排水。

如图2所示，第一蓄水机构2包括控制池11、上下滑移连接于控制池11内壁的第一蓄水池12，第一蓄水池12连接于集水明沟1末端，控制池11底面设置有伸缩杆13，第一蓄水池12底面连接于伸缩杆13上端，第一蓄水池12底面与控制池11底面之间还连接有支撑弹簧14，第一蓄水池12连接有排水管15，驱动机构5设置于第一蓄水池12与开关板10之间；当雨量剧增导致第一蓄水池12内的瞬时流量增加到一定程度时，在重力作用下使得第一蓄水池12向下移，从而对支撑弹簧14施加压力，并且使得伸缩杆13收缩，当第一蓄水池12下移时，驱动开关启动并能够带动开关板10转动，当开关板10转动至其开口与泄洪口7对齐时，使得泄洪口7打开，集水明沟1内的雨水经泄洪口7流入排洪沟3内实现分流，当雨量减小时，在支撑弹簧14的复位作用下将第一蓄水池12向上顶起复位，从而带动开关板10反向转动实现泄洪口7的关闭。

如图2和图3所示，驱动机构5包括固定连接于开关板10伸出空腔一端且呈弧形的驱动扇16，驱动扇16的弧面设置有齿，且驱动扇16带有齿的一侧朝向第一蓄水池12的方向设置，且控制池11的侧壁开设有通槽17，驱动扇16的弧面穿过通槽17伸入到控制池11内，第一蓄水池12的侧壁沿纵向固定有齿条18，齿条18与驱动扇16啮合，齿条18带动齿扇转动，并带动开关板10转动实现泄洪口7的打开或关闭；当在雨水重力作用下带动第一蓄水池12向下移动时，位于第一蓄水池12侧壁的齿条18同步向下移动，并且带动驱动扇16转动，进而带动开关板10转动实现泄洪口7的打开或关闭。

如图2所示，控制池11内壁沿纵向开设有若干导向槽19，第一蓄水池12侧壁设置有导向条20，导向条20滑移设置于导向槽19内；当第一蓄水池12上下升降时，通过导向条20与导向槽19的配合，使得第一蓄水池12的升降更为稳定。

在开关板10与排洪沟3侧壁之间嵌设有滚珠；通过设置滚珠减小开关板10与空腔侧壁之间的摩擦力，使得开关板10转动更顺畅。

如图2所示，第二蓄水机构6包括连接于排洪沟3下方的第二蓄水池22，第二蓄水池22内沿纵向设置有若干隔板23，相邻隔板23分别在上端和下端交替开设有过水口24，在过水口24设置有滤网25，在第二蓄水池22内设有用于将地下蓄水返回到地表的循环组件26；当排洪沟3内的雨水流入第二蓄水池22内时，雨水流经依次设置的过水口24并经过滤网25过滤，将雨水中的杂质过滤掉一部分，便于循环组件26对过滤后的雨水进行循环再利用。

如图2所示，循环组件26包括设置于第二蓄水池22内的水泵27、连接于水泵27的水管28，水管28向上连通到小区内的花园内，且水管28位于地面上方的部分连接有喷头29；水泵27设置在第二蓄水池22内，且雨水经过多级滤网25过滤后，再由水泵27经水管28向上泵出，在干旱时期将地下储存的地下水达到小区的花园内用于绿植浇灌，不仅节省水源，而且可以充分利用储存的雨水，实现绿色可持续发展。

在支管8内填充有塑料盲沟，塑料盲沟具有一定的支撑能力，不仅能够对支管8起到一定的支撑作用，降低支管8被挤压损坏的概率，而且塑料盲沟具有一定的过滤能力，可以将雨水中较大的杂质初步过滤掉，避免排水沟堵塞。

如图3和图4所示，伸缩杆13包括连接于控制池11底面的固定筒31、滑移连接于固定筒31内的滑移筒32，滑移筒32的顶端连接于第一蓄水池12的下表面，支撑弹簧14套接于伸缩杆13外部；当第一蓄水池12升降时，滑移筒32会沿固定筒31实现滑移，且通过将支撑弹簧14套设在伸缩杆13外部，能够提升支撑弹簧14的稳定性。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：包括铺设于地面的集水明沟(1)、连接于集水明沟(1)末端的第一蓄水机构(2)，所述集水明沟(1)下方设置有排洪沟(3)，所述排洪沟(3)上表面设置有用于连通集水明沟(1)与排洪沟(3)的泄洪开关(4)，所述第一蓄水机构(2)连接有用于驱动泄洪开关(4)开闭的驱动机构(5)，所述排洪沟(3)下方设置有第二蓄水机构(6)，所述排洪沟(3)连接于第二蓄水机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述排洪沟(3)呈圆柱形管道设置，所述泄洪开关(4)包括开设于排洪沟(3)上表面的若干泄洪口(7)，所述泄洪口(7)上端连接有支管(8)，所述支管(8)向上连通于集水明沟(1)，所述排洪沟(3)侧壁开设有环形空腔(9)、在环形空腔(9)内转动设置有截面呈半圆环形且用于控制泄洪口(7)开关的开关板(10)，所述开关板(10)端部伸出空腔端部并连接于驱动机构(5)，所述驱动机构(5)用于驱动开关板(10)转动。

3.根据权利要求2所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述第一蓄水机构(2)包括控制池(11)、滑移连接于控制池(11)内壁的第一蓄水池(12)，所述第一蓄水池(12)连接于集水明沟(1)末端，所述控制池(11)底面设置有伸缩杆(13)，所述第一蓄水池(12)底面连接于伸缩杆(13)上端，所述第一蓄水池(12)底面与控制池(11)底面之间还连接有支撑弹簧(14)，所述第一蓄水池(12)连接有排水管(15)，所述驱动机构(5)设置于第一蓄水池(12)与开关板(10)之间。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述驱动机构(5)包括连接于开关板(10)伸出空腔一端且呈弧形的驱动扇(16)，所述驱动扇(16)的弧面设置有齿，且控制池(11)的侧壁开设有通槽(17)，所述驱动扇(16)的弧面穿过通槽(17)伸入到控制池(11)内，所述第一蓄水池(12)的侧壁沿纵向固定有齿条(18)，所述齿条(18)与驱动扇(16)啮合，齿条(18)带动齿扇转动，并带动开关板(10)转动实现泄洪口(7)的打开或关闭。

5.根据权利要求3所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述控制池(11)内壁沿纵向开设有若干导向槽(19)，所述第一蓄水池(12)侧壁设置有导向条(20)，所述导向条(20)滑移设置于导向槽(19)内。

6.根据权利要求2所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述开关板(10)与排洪沟(3)侧壁之间嵌设有滚珠。

7.根据权利要求1所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述第二蓄水机构(6)包括连接于排洪沟(3)下方的第二蓄水池(22)，所述第二蓄水池(22)内沿纵向设置有若干隔板(23)，相邻隔板(23)分别在上端和下端交替开设有过水口(24)，在过水口(24)设置有滤网(25)，在第二蓄水池(22)内设有用于将地下蓄水返回到地表的循环组件(26)。

8.根据权利要求7所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述循环组件(26)包括设置于第二蓄水池(22)内的水泵(27)、连接于水泵(27)的水管(28)，所述水管(28)向上连通到小区内的花园内，且水管(28)位于地面上方的部分连接有喷头(29)。

9.根据权利要求2所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述支管(8)内填充有塑料盲沟。

10.根据权利要求3所述的一种海绵城市居民雨水生态系统，其特征在于：所述伸缩杆(13)包括连接于控制池(11)底面的固定筒(31)、滑移连接于固定筒(31)内的滑移筒(32)，所述滑移筒(32)的顶端连接于第一蓄水池(12)的下表面，所述支撑弹簧(14)套接于伸缩杆(13)外部。

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