CN110777913A - 一种可就地储存、利用道路雨水的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可就地储存、利用道路雨水的系统，集水漏斗的出水口与过水管道连通，过水管道中设置有固定隔板，固定隔板是透水材质，固定隔板的下端连接有储水容器，储水容器能够在过水管道内相对固定隔板上下移动，储水容器下方的过水管道内设置有阀门，阀门上具有常开的过水孔，储水容器能够向下移动并封闭阀门上的过水孔，固定隔板与阀门之间的过水管道与溢流管连接，溢流管连通至水箱，水箱与雨水管道、城市河道或自来水厂连通，阀门下方的过水管道连通至城市污水管道。本发明在现有路灯的控制系统上简单改造即可使用，可用于替代现有洒水车，可实现城市洒水自动化控制，同时能够达到雨水资源简单甄别、高效利用的效果。

Description

一种可就地储存、利用道路雨水的系统

技术领域

本发明涉及雨水收集再利用技术领域，具体涉及一种可就地储存、利用道路雨水的系统。

背景技术

目前城市道路养护、降温、除尘和进行园林绿化等任务主要依靠城市洒水车为路面洒水而实现。但是，洒水车在运行过程中还存在许多负面问题，如妨碍人们出行、阻碍交通、自动化程度低。

同时，随着我国城市化的快速发展和城市建设的加快，城市生活、生产和生态用水量逐年显著增加，农业用水和地下水负担也随之大量增加。部分城市过度取水尤其是地下水必将导致生态系统的恶化和生物多样性的破坏，也在一定程度上威胁人类未来的生存。经济可持续发展迫切要求我们合理收集利用降水资源，以实现缓解城市的排水压力、补充地下水资源、缓解城市热岛效应等功能。

然而，在雨水收集过程中，我们也应该认识到，雨水经产汇流形成的初期降雨径流是非点源污染的重要组成部分。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷沥青油毡屋面、沥青混凝土道路、建筑工地等，使得前期雨水中含有大量的有机物、病原体、重金属、油脂、悬浮固体等污染物质，因此前期雨水的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。如果将前期雨水直接排入自然承受水体，将会对水体造成非常严重的污染，必须对前期雨水进行弃流处理。

目前初期雨水弃流装置主要包括容积式、半容积式、旋流式、电控式等。机械型弃流装置形式各样，控制方式和弃流精度各不相同，基本都是利用杠杆、滑轮、浮球阀等部分控制阀门和水流切换，无电气设备，结构简单。然而，滑轮组和松紧带的使用寿命有限，且初期雨水杂质较多，分流体的微小渗漏孔容易堵塞，使得整体系统无法恢复初始状态而失去弃流能力。非机械型弃流装置克服了机械型弃流装置机械传动不稳定的缺点，节约了地下空间和建造成本。但因弃流不受控制，整个降雨进程中雨水始终处于弃流状态，尤其在降雨强度过小而降雨历时长时，上述装置可能无法收集到后期雨水，造成水资源的浪费。电控型弃流装置大多需要测量信号反馈来控制阀门等设备，测量部件长期处在潮湿混浊的环境中，电子元件的腐蚀会造成测量敏感度下降。另外，电动元件本身造价高昂，运行维护复杂。但电控型弃流装置具有很大的改造空间，未来可以集成水质、水量的监测设备，以期达到稳定的雨水弃流回用目标(刘琦等，《我国降雨弃流装置发展现状》)。

发明内容

控制路灯和所述道路雨水收集利用装置的开关，即该装置的能源动力系统和开关控制系统可在现有路灯的供电系统上改造，无需额外的建造成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明替代了传统的道路洒水车，有利于缓解交通压力，减少尾气排放；自动化程度高，可根据需要立即实施、统一控制洒水工作，且可有效应对我国部分地区未来劳动力不足的情况；充分利用降雨资源，缓解我国水资源不足的现状；设置有初期降雨弃流装置，丢弃径流中的大量有害物质，符合现代雨污分流的城市建设理念；能源系统和控制系统与路灯的相关系统耦合较好，可在现有装置中进行改造，无需建设额外的相关装置，节约成本。

附图说明

图1为本发明所述系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1，一种可就地储存、利用道路雨水的系统，包括设置在路基下的集水漏斗1，集水漏斗的出水口与过水管道连通，过水管道中设置有固定隔板2，固定隔板是透水材质，固定隔板的下端连接有储水容器4，储水容器能够在过水管道内相对固定隔板上下移动，储水容器下方的过水管道内设置有阀门5，阀门上具有常开的过水孔，储水容器能够向下移动并封闭阀门上的过水孔，固定隔板与阀门之间的过水管道与溢流管7连接，溢流管连通至水箱8，水箱与雨水管道、城市河道或自来水厂连通，阀门下方的过水管道连通至城市污水管道。

储水容器通过弹性绳3悬挂在固定隔板上，弹性绳于固定隔板的一端绕设在调节旋钮6上，调节旋钮设置在固定隔板上底面上。

水箱通过软管9与设置在路面上方的喷头10连通，喷头可以设置在路面上方的建筑物上，例如路灯，软管上连接水泵，抽取水箱内的雨水，用于喷头喷洒路面、绿化带等。其中水泵可以与路灯共用城市地下线缆供电，路灯与水泵、喷头分别连接有一个控制开关11。

在降雨开始前，储水容器4在弹性绳3的作用下处在自由悬挂状态，此时储水容器4底部远高于阀门5。降雨开始后，大部分雨水沿过水管道下流，经阀门5流入城市污水管道，小部分流入储水容器4中。虽然储水容器4底部开有小孔，但由于小孔很小，其过流量远小于降雨经产汇流形成的径流流量，故在这一过程中认为储水容器4是一底部封闭的容器，容器内水量严格按照进入储水容器4的流量增加。当储水容器4收集一定量水后弹性绳3逐渐被拉长，最终储水容器4下降将阀门5闭合。此后水面自阀口处均匀上升。当雨水水面达到溢流管7处时，将通过溢流管7进入水箱8。此后若持续降雨，或降雨强度足够大以至于水箱8内水面持续上

本发明的目的是提供一种收集道路雨水，并就地储存、利用的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可就地储存、利用道路雨水的系统，包括设置在路基下的集水漏斗，集水漏斗的出水口与过水管道连通，过水管道中设置有固定隔板，固定隔板是透水材质，固定隔板的下端连接有储水容器，储水容器能够在过水管道内相对固定隔板上下移动，储水容器下方的过水管道内设置有阀门，阀门上具有常开的过水孔，储水容器能够向下移动并封闭阀门上的过水孔，固定隔板与阀门之间的过水管道与溢流管连接，溢流管连通至水箱，水箱与雨水管道、城市河道或自来水厂连通，阀门下方的过水管道连通至城市污水管道。

具体地，储水容器通过弹性绳悬挂在固定隔板上。

具体地，弹性绳于固定隔板的一端绕设在调节旋钮上，调节旋钮设置在固定隔板上底面上。

优选地，阀门为一不透水环形隔板，固结于过水管道内壁上，其中心有一过水孔，过水孔能被盛水后的储水容器封闭。

优选地，水箱通过软管和水泵与设置在路面上方的喷头连通，喷头设置在路面上方的建筑物上。

集水漏斗能将下雨积水及时收集到装置中，实际使用中可由现有的路面排水口充当。固定隔板不阻水、不明显滞水，仅起到悬挂储水容器的作用。弹性绳具有弹性，当储水容器因盛水而增重时，弹性绳伸长，使得储水容器能够下降直至塞住下方的阀门。储水容器为一无盖有底、底部开有小孔的容器，小孔应足够小，使得储水容器装满水时小孔过流量相对于中雨及以上等级的降雨在管道内形成的流量可以忽略不计，同时其底部形状应适合阀门中的过水孔，使容器下落时能够堵住阀门中的过水孔。阀门为一不透水环形隔板，固结于弃流系统主干管道内壁上，其中心有一过水孔，可被盛水后的储水容器堵住。调节旋钮可调节弹性绳可用部分长度，进而调节被弃流的雨水量：弹性绳越长，阀门关闭时储水容器中水量越少，进入水箱的雨量越多。同时，在该道路雨水收集利用装置长期使用后，弹性绳将由于本身应力松弛而拉长，可通过调节旋钮调节弹性绳的长度修正此种变化。溢流管为一普通水管，一端接于阀门上方，另一端接水箱。水箱用于储存中后期雨水，水箱外接雨水管网，如雨水管道、城市河道或自来水厂，防止遭遇特大暴雨或因长时间降雨储水过多导致路面积水。

当需要使用水箱中水时，可使用水泵及其软管提水，通常情况下水泵扬程不应小于5m，软管不宜过细，也不宜伸至水箱底部，否则软管易发生堵塞。喷头可以根据需要自动控制喷洒方向和仰角，部分空气污染严重地区可根据需要安装雾化装置，以实现浇灌绿化、道路洒水、空气加湿、降尘功能，及辅助道路整修期间的混凝土或水泥养护工作。供电系统及控制开关分别升，多余的水将由水箱出口溢出，进入雨水管道、城市河道或自来水厂。降雨结束后数小时内，储水容器4中的水将从容器底部的小孔中渗出直至排尽，在此过程中弹性绳2也逐渐收紧直至弃流装置恢复至初始状态。若路面需要洒水时，城市建设或道路管理部门可在相应控制室中一键打开需要工作的水泵进行喷洒作业。

本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种可就地储存、利用道路雨水的系统，其特征是：包括设置在路基下的集水漏斗，集水漏斗的出水口与过水管道连通，过水管道中设置有固定隔板，固定隔板是透水材质，固定隔板的下端连接有储水容器，储水容器能够在过水管道内相对固定隔板上下移动，储水容器下方的过水管道内设置有阀门，阀门上具有常开的过水孔，储水容器能够向下移动并封闭阀门上的过水孔，固定隔板与阀门之间的过水管道与溢流管连接，溢流管连通至水箱，水箱与雨水管道、城市河道或自来水厂连通，阀门下方的过水管道连通至城市污水管道。

2.根据权利要求1所述的一种可就地储存、利用道路雨水的系统，其特征是：储水容器通过弹性绳悬挂在固定隔板上。

3.根据权利要求2所述的一种可就地储存、利用道路雨水的系统，其特征是：弹性绳于固定隔板的一端绕设在调节旋钮上，调节旋钮设置在固定隔板上底面上。

4.根据权利要求1所述的一种可就地储存、利用道路雨水的系统，其特征是：阀门为一不透水环形隔板，固结于过水管道内壁上，其中心有一过水孔，过水孔能被盛水后的储水容器封闭。

5.根据权利要求1所述的一种可就地储存、利用道路雨水的系统，其特征是：水箱通过软管和水泵与设置在路面上方的喷头连通，喷头设置在路面上方的建筑物上。

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