CN111270743A - 一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生态环境修复技术领域,公开了一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,确定当地径流总量控制目标计算雨水收集回用参数,进行水压力、扬程、流量参数计算;明确施工图纸、施工技术要求,实地调查工程现场给水、排水、场地周围环境;并按设计图纸进行现场核对;构建雨水收集回收利用装置;将矿山废弃地通过生态修复和景观重塑后形成新的主题功能模式,利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集,并将收集的雨水应用于矿山废弃地景观重塑主体功能区植物灌溉。本发明施工工法简单易实现、设计科学、易于施工安装、运输和维护、适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于生态修复技术领域,尤其涉及一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法。
背景技术
目前,由于矿山在历史上为工业文明的发展做出了巨大贡献,但矿山开采活动客观上也给周边的生态环境和自然景观造成了巨大的破坏,严重影响了所在区域的生态系统,在城市景观上也形成了美学缺陷。随着景观设计、城市规划等学科的发展,矿山废弃地改造也深受其影响,不断涌现出新的理念和策略。许多矿山废弃地在生态修复之后进行景观重塑,使矿山废弃地的生态环境得以恢复的同时,又为城市创造了新的景观,实现了社会价值、生态价值、美学价值的和谐统一。
景观再造模式主要适用于临近城区或者风景区,人流量较大、有造景需求的矿山废弃地。这种模式就是在原有景观的基础上,挖掘新的旅游资源,进行合理的景观规划设计,使自然资源与历史文化资源优势转变为经济优势,在创造生态效益的同时收获经济效益。
综上所述,现有技术存在的问题是:(1)现有雨水收集系统回用系统并不能应用于矿山废弃地的雨水收集。
(2)现有针对矿山废弃地的景观重塑并未配备相应雨水收集利用的技术,景区需要其他水源。
(3)现有技术并无针对矿山废弃地的水环境改善相关方法。
解决上述技术问题的难度:合理有效的分配每组雨水回收装置;管网排布与电器控制装置校验。
解决上述技术问题的意义为:生态环境保护和修复是国家发展大计,是未来城市经济社会发展的前提基础和必要条件。矿山作为我国自然资源,开发过程中必然会引起生态环境破坏等相关问题,与海绵城市理论相结合,利用收集地上雨水通过净化装置循环并反哺于地面植物以及水景设施,不仅能够对矿山废弃地起到生态修复的作用还能够有效处理地面雨水防止内涝。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法及系统。具体用于矿山废弃地景观重塑后新功能区。
本发明是这样实现的,一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法包括:
步骤一,基于各地区年径流总量控制率及其对应的设计降雨量值关系,确定当地径流总量控制目标;基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数,通过管道水力计算进行水压力、扬程、流量参数;
步骤二,明确施工图纸、施工技术要求,实地调查工程现场给水、排水、场地周围环境;并按设计图纸进行现场核对,如有不符时及时提出并做好相应调整;
步骤三,通过弃流分流井施工、分离式雨水处理器安装、PP模型蓄水池和清水池安装构建雨水收集回收利用装置;
步骤四,将矿山废弃地通过生态修复和景观重塑后形成新的主题功能模式,利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集,并将收集的雨水应用于矿山废弃地景观重塑主体功能区植物灌溉。
进一步,步骤一中,所述基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数包括:
径流总量计算公式为:
W1=10ΨHF;
其中:W1表示径流总量,单位为m3;Ψ表示雨量径流系数;H表示设计日降雨量,单位为mm;F表示汇水面积,hm2;
可雨水回收计算:
雨水初期弃流量:
W2=10σF;
其中:W2表示雨水初期弃流量,单位为m3;σ表示初期径流弃流厚度,单位为mm;F表示汇水面积,hm2。
进一步,步骤三中,所述弃流分流井施工方法、分离式雨水处理器安装方法包括:
弃流分流井施工方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸设计要求浇筑井体、挡水板、出水口;安装连接管道;
分离式雨水处理器安装方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸要求采用120砖砌井体;放入分体式雨水处理器;连接进水管和出水管。
进一步,步骤三中,所述蓄水池安装方法包括:
第一步,基坑开挖,根据计算得出PP模型蓄水池和清水池安装所需容积确定蓄水池范围,再确定四周聚苯保护板距离100mm,底板、垫层范围240mm,工作作业区500mm,开挖范围1500mm;
第二步,基础换填,挖去基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填;并使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层;
第三步,安装底板:采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm,表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触做柔性防护;
第四步,铺设两布一膜,按照蓄水池容积铺设两布一膜,膜的中心点对准地板中心,再将四周两布一膜牵扯并固定在开挖基坑侧面上;
第五步,堆码PP模型:先在铺平的两布一膜上画出蓄水池和清水池边界线,从边界线开始堆码模型,模型之间安装连接件,一直堆码到蓄水池设计体积,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上;
第六步,将液位传感器安装于蓄水池内部,用于实时测量并传感PP模型蓄水池内部的水位高低;同时设定工作水位即最高水位和停泵水位高程,工作水位>停泵水位,当液面到达工作水位时启回用泵,低于停泵水位时,回用泵停止工作;
第七步,在蓄水池底部安装两个用于根据控制柜指示通过管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机的回用泵;所述回用泵通过管道与雨水净化一体机相连接;
第八步,安装与市政管道相连接,用于将蓄水池内部的泥沙杂质抽出的排污泵;根据图纸设计定制不锈钢检查井的尺寸并进行安装;安装反冲洗管道:先在池底按照设计图纸等距布置反冲洗支管,再连接支管形成回路,再在检查井处安装反冲洗进水管,进水管外接雨水净化一体机;
第九步,将四周两布一膜包裹蓄水池,用扎带把两布一膜和模型紧紧固定;池体顶部土工膜包裹,裁出检查井井口;池体四周在两布一膜基础上固定100mm聚苯保护板;池体四周砌砖于池体等高;蓄水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;同时将所有排布电线管连接;
第十步,先在蓄水收集池的顶部安装模具,蓄水池顶部采用钢筋混凝土顶板;所述顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm;
第十一步,采用湿土进行人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模型水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%;
第十二步,进行电缆线埋设,蓄水池内部所需电气设备与电线管连接,并将电线管预埋回填土下0.8m;夯实并铺设路面,砖砌阀门井、透气井、检查井和透气管安装;待管道、外接控制柜连接完毕,进行调试。
进一步,所述蓄水池PP模型包括:
蓄水池主体PP模型由多个PP雨水收集模型单元堆码形成池体,安装在准备的基坑中;根据单元模型蓄水量以及前期计算该项目地区年径流总量相关必要因素计算得到所需PP单元的总个数。
进一步,第九步中,所述两布一膜包裹蓄水池包括:
所述两布一膜包裹,指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度达到100mm以上。
进一步,步骤三中,所述清水池安装包括:
(1)基坑开挖:根据计算得出PP模型安装所需地下空间大小,基坑开挖预留出模块所需空间以外0.8-1米的安装空间;将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层;
(2)PP模型清水池底部采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm;表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,基坑地承载力高于150kpa;
(3)清水池主体PP模型由多个PP雨水收集模块单元堆码形成池体,安装在前期所准备的基坑中;根据单元模块清水量以及前期计算该项目地区年径流总量等相关必要因素所计算得出所需PP单元总个数,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上;
(4)安装液位传感器,将液位传感器安装于清水池内部,用于实时测量并传感PP模型清水池内部的水位高低;设置清水池高水位,清水池工作水位及清水池停泵水位;高水位>工作水位>停泵水位;当液面在高水以上时,停蓄水池提升泵;液面到达工作水位时启回用泵;低于停泵水位时,回用泵停止工作;
(5)在清水池底部安装两个回用泵,通过管道与雨水净化一体机相连接;PP模型水池外部利用工布包裹,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度达100mm以上;
(6)周边砖块固定,进行电线管安装掩埋,清水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;将所有排布电线管连接;
(7)安装顶板,清水池的顶部采用钢筋混凝土顶板;顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm;
(8)利用湿土人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模块水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模块水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%;
(9)夯实并铺设路面,砌阀门井、透气井、检查井和透气管;待管道、外接控制柜连接完毕,进行系统调试。
进一步,步骤四中,所述矿山废弃地景观主体功能模式包括:
所述矿山废弃地景观主体功能模式包括植物主题公园、文化产业创意园和矿业遗迹室内博物馆;
所述植物文化主题公园为功能的矿山废弃地重塑区域以大面积基础植物绿化组成,利用不同类型、不同功能、不同结构的植物作为主要特色,基本由植物组团以点-线-面形式所表达;
所述文化产业创意园和矿业遗迹室内博物馆为功能的矿山废弃地重塑区域保留和传承原本矿山所具有的独特地理、地质、文化特性。
进一步,步骤四中,所述利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集包括:
1)通过进水管收集流进雨水井中的雨水,将这前5分钟雨水直接通过弃流槽排入市政管网;待五分钟左右之后,弃流分流井累积水面增高,通过配水管流入分体式雨水处理器,进行收集雨水的初级分离过滤;
2)雨水通过截污篮拦截杂质,经雨水进水管进入蓄水池,进行收集雨水的过滤分离,定期进入井内清理截污篮;
3)进入到蓄水池中的雨水,通过安装在蓄水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,回用泵停止工作;两个回用泵相互交替工作,分担工作压力;
4)预先设定清洗时间反冲洗管道定期反冲洗蓄水池,将蓄水池池壁四周残留的沉积物搅浑,从四壁上剥离开来,并实时启动吸污泵排出淤泥到市政管道;
5)同时通过投药进行二次水质净化,并外接市政管网,将净化后的废水排出,通过清水管将已经净化好的水排至清水池即回用池;
6)进入到清水池中的雨水,通过安装在清水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,高水位>工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将清水池中的水抽离至项目用途;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,回用泵停止工作。
本发明的另一目的在于提供一种所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法在构建的矿山废弃地景观重塑后雨水收集、净化并储存的雨水收集回用装置。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:本发明集成了雨水收集回用系统,在强降雨期,通过雨水收集回用装置进行雨水收集和净化并储存在回用池内,用于矿山废弃地景观再造主体功能区用水来源,保证绿色植物文化主题公园及时吸取所需水分和养分、建筑外部小水渠、喷泉、组团绿植及时补充水分并灌溉等,能够起到缓解城市内涝、改善水环境、对矿山废弃地生态环境修复的起到重要作用。
本发明施工工法简单易实现、设计科学、易于施工安装、运输和维护、适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法流程图。
图2是本发明实施例提供的雨水收集回用装置应用于矿山废弃地景观重塑流程图。
图中:(a)、具体应用流程图;(b)、蓄水池安装流程图;(c)、回用池流程图;(d)、具体应用原理图。
图3是本发明实施例提供的雨水收集回用装置图。图中:1.雨水进水管;2.连接市政管网出水口;3.弃流分流井;4.分体式雨水处理器;5.水体运输导管;6.蓄水池(pp模块搭建);7.排污泵;8.反清洗管道;9.第一抽水管;10.抽水泵;11.第二抽水管;12.雨水净化一体机;13.清水池(pp模块搭建);14.清水抽水管;15.清水抽水泵;16.传感器;17.土壤清水送水管;18.营养土;19.透水砖;20.土壤接收器;21.清水喷雾器。
图4是本发明实施例提供的塑料模块式雨水收集池示意效果图。
图5是本发明实施例提供的大陆地区年径流总量控制率分区效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现有雨水收集系统回用系统并不能应用于矿山废弃地的雨水收集。现有针对矿山废弃地的景观重塑并未配备相应雨水收集利用的技术,景区需要其他水源。现有技术并无针对矿山废弃地的水环境改善相关方法。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法及系统,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,包括:
S101,基于各地区年径流总量控制率及其对应的设计降雨量值关系,确定当地径流总量控制目标;基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数,通过管道水力计算进行水压力、扬程、流量参数。
S102,明确施工图纸、施工技术要求,实地调查工程现场给水、排水、场地周围环境;并按设计图纸进行现场核对,如有不符时及时提出并做好相应调整。
S103,通过弃流分流井施工、分离式雨水处理器安装、PP模型蓄水池和清水池安装构建雨水收集回收利用装置。
S104,将矿山废弃地通过生态修复和景观重塑后形成新的主题功能模式,利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集,并将收集的雨水应用于矿山废弃地景观重塑主体功能区植物灌溉。
步骤S101中,本发明实施例提供的基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数包括:
径流总量计算公式为:
W1=10ΨHF。
其中:W1表示径流总量,单位为m3;Ψ表示雨量径流系数;H表示设计日降雨量,单位为mm;F表示汇水面积,hm2。
可雨水回收计算:
雨水初期弃流量:
W2=10σF。
其中:W2表示雨水初期弃流量,单位为m3;σ表示初期径流弃流厚度,单位为mm;F表示汇水面积,hm2。
步骤S103中,本发明实施例提供的弃流分流井施工方法、分离式雨水处理器安装方法包括:
弃流分流井施工方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸设计要求浇筑井体、挡水板、出水口;安装连接管道。
分离式雨水处理器安装方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸要求采用120砖砌井体;放入分体式雨水处理器;连接进水管和出水管。
步骤S103中,本发明实施例提供的蓄水池安装方法包括:
第一步,基坑开挖,根据计算得出PP模型蓄水池和清水池安装所需容积确定蓄水池范围,再确定四周聚苯保护板距离100mm,底板、垫层范围240mm,工作作业区500mm,开挖范围1500mm。
第二步,基础换填,挖去基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填;并使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层。
第三步,安装底板:采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm,表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触做柔性防护。
第四步,铺设两布一膜,按照蓄水池容积铺设两布一膜,膜的中心点对准地板中心,再将四周两布一膜牵扯并固定在开挖基坑侧面上。
第五步,堆码PP模型:先在铺平的两布一膜上画出蓄水池和清水池边界线,从边界线开始堆码模型,模型之间安装连接件,一直堆码到蓄水池设计体积,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上。
第六步,将液位传感器安装于蓄水池内部,用于实时测量并传感PP模型蓄水池内部的水位高低;同时设定工作水位即最高水位和停泵水位高程,工作水位>停泵水位,当液面到达工作水位时启回用泵,低于停泵水位时,回用泵停止工作。
第七步,在蓄水池底部安装两个用于根据控制柜指示通过管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机的回用泵;所述回用泵通过管道与雨水净化一体机相连接。
第八步,安装与市政管道相连接,用于将蓄水池内部的泥沙杂质抽出的排污泵;根据图纸设计定制不锈钢检查井的尺寸并进行安装;安装反冲洗管道:先在池底按照设计图纸等距布置反冲洗支管,再连接支管形成回路,再在检查井处安装反冲洗进水管,进水管外接雨水净化一体机。
第九步,将四周两布一膜包裹蓄水池,用扎带把两布一膜和模型紧紧固定;池体顶部土工膜包裹,裁出检查井井口;池体四周在两布一膜基础上固定100mm聚苯保护板;池体四周砌砖于池体等高;蓄水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;同时将所有排布电线管连接。
第十步,先在蓄水收集池的顶部安装模具,蓄水池顶部采用钢筋混凝土顶板;所述顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm。
第十一步,采用湿土进行人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模型水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%。
第十二步,进行电缆线埋设,蓄水池内部所需电气设备与电线管连接,并将电线管预埋回填土下0.8m;夯实并铺设路面,砖砌阀门井、透气井、检查井和透气管安装;待管道、外接控制柜连接完毕,进行调试。
图2是本发明实施例提供的雨水收集回用装置应用于矿山废弃地景观重塑流程图。图中:(a)、具体应用流程图;(b)、蓄水池安装流程图;(c)、回用池流程图;(d)、具体应用原理图。
如图3所示,本发明实施例提供的雨水收集回用装置包括:雨水进水管1、连接市政管网出水口2、弃流分流井3、分体式雨水处理器4、水体运输导管;蓄水池(pp模块搭建)6、排污泵7、反清洗管道8、第一抽水管9、抽水泵10、第二抽水管11、雨水净化一体机12、.清水池(pp模块搭建)13、清水抽水管14、清水抽水泵15、土壤传感器16、土壤清水送水管17、营养土18、透水砖19、土壤接收器20、清水喷雾器21。
本发明装置是将雨水收集装置与特定场景(矿山废弃地景观重塑功能区)相结合。1-15装置与之前雨水收集系统一致,清水从传输管16输出至17埋藏在土壤底层的送水管,送水管上连接有21清水喷雾器,用于直接向土壤内部提供水源。20土壤接收器为实时测量土壤内部所需的温度与湿度,达到一定的标准后16土壤传感器接受,启动15抽水泵,雨水收集开始回用于土壤和植物。土壤周围采用19透水砖,能够充分吸收地面的雨水。18为植物生长所需的营养土。且植物回流的多余水分可以通过土壤向下流淌,同样通过1雨水进水管进入再一次净化。
具体的,进水管1进入到弃流分流井3进行雨水的预分离,将前五分钟重金属含量、淤泥杂质较高的雨水首先排出至市政管网1,预分离之后雨水进入至分体式雨水处理器进行雨水的第一次过滤处理,主要处理水中可见杂质和常见固态颗粒物(物理净化),紧接着通过水体运输导管5进入蓄水池6。当清水池有足够空间可以容纳清水时,电器传输命令抽水泵10启动,将蓄水池6中的水通过第一抽水管9(如若抽水管损坏其中一根可以使用第二根11备用)抽入到雨水净化一体机12,进行雨水第二次净化过滤。由于矿山废弃地种类因不同矿种类别各异,经过实际案例学习及调查,如果以铜矿、铁矿、煤矿为主。在第二次净化过滤的步骤中应针对性添加该地矿种中主要有害元素的吸附过滤层,因为矿山废弃地中遗留下有害矿物质元素存于土壤表面并会与雨水混杂收集,将其各类重金属元素以及有害物质进行吸附过滤(化学生物净化),才能进一步存储清水于清水池中。由于蓄水池6长时间储存水资源,所以在其内壁会存在杂质沉淀,设定一定时间,利用反清洗管道8把清水从雨水进化一体机12反抽回蓄水池5,并清洗内壁,清洗后的水通过排污泵7排出至市政管网。土壤接收器20是根据规定的时间测试土壤内部的湿度以及温度,当其湿度与温度达不到土壤所需适宜环境时,传输命令至传感器16,电器启动清水抽水泵开关,清水池中的水被压入土壤清水送水管17,并通过清水喷雾器21输送至土壤中,以满足土壤所需的湿度及温度。
如图4所示,本发明实施例提供的蓄水池PP模型包括:
蓄水池主体PP模型由多个PP雨水收集模型单元堆码形成池体,安装在准备的基坑中;根据单元模型蓄水量以及前期计算该项目地区年径流总量相关必要因素计算得到所需PP单元的总个数。
第九步中,本发明实施例提供的两布一膜包裹蓄水池包括:
所述两布一膜包裹,指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度达到100mm以上。
步骤S103中,本发明实施例提供的清水池安装包括:
(1)基坑开挖:根据计算得出PP模型安装所需地下空间大小,基坑开挖预留出模块所需空间以外0.8-1米的安装空间;将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层。
(2)PP模型清水池底部采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm;表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,基坑地承载力高于150kpa。
(3)清水池主体PP模型由多个PP雨水收集模块单元堆码形成池体,安装在前期所准备的基坑中;根据单元模块清水量以及前期计算该项目地区年径流总量等相关必要因素所计算得出所需PP单元总个数,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上。
(4)安装液位传感器,将液位传感器安装于清水池内部,用于实时测量并传感PP模型清水池内部的水位高低;设置清水池高水位,清水池工作水位及清水池停泵水位;高水位>工作水位>停泵水位;当液面在高水以上时,停蓄水池提升泵;液面到达工作水位时启回用泵;低于停泵水位时,回用泵停止工作。
(5)在清水池底部安装两个回用泵,通过管道与雨水净化一体机相连接;PP模型水池外部利用工布包裹,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度达100mm以上。
(6)周边砖块固定,进行电线管安装掩埋,清水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;将所有排布电线管连接。
(7)安装顶板,清水池的顶部采用钢筋混凝土顶板;顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm。
(8)利用湿土人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模块水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模块水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%。
(9)夯实并铺设路面,砌阀门井、透气井、检查井和透气管;待管道、外接控制柜连接完毕,进行系统调试。
步骤S104中,本发明实施例提供的矿山废弃地景观主体功能模式包括:
所述矿山废弃地景观主体功能模式包括植物主题公园、文化产业创意园和矿业遗迹室内博物馆。
所述植物文化主题公园为功能的矿山废弃地重塑区域以大面积基础植物绿化组成,利用不同类型、不同功能、不同结构的植物作为主要特色,基本由植物组团以点-线-面形式所表达。
所述文化产业创意园和矿业遗迹室内博物馆为功能的矿山废弃地重塑区域保留和传承原本矿山所具有的独特地理、地质、文化特性。
步骤S104中,本发明实施例提供的利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集包括:
1)通过进水管收集流进雨水井中的雨水,将这前5分钟雨水直接通过弃流槽排入市政管网;待五分钟左右之后,弃流分流井累积水面增高,通过配水管流入分体式雨水处理器,进行收集雨水的初级分离过滤。
2)雨水通过截污篮拦截杂质,经雨水进水管进入蓄水池,进行收集雨水的过滤分离,定期进入井内清理截污篮。
3)进入到蓄水池中的雨水,通过安装在蓄水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,回用泵停止工作;两个回用泵相互交替工作,分担工作压力。
4)预先设定清洗时间反冲洗管道定期反冲洗蓄水池,将蓄水池池壁四周残留的沉积物搅浑,从四壁上剥离开来,并实时启动吸污泵排出淤泥到市政管道。
5)同时通过投药进行二次水质净化,并外接市政管网,将净化后的废水排出,通过清水管将已经净化好的水排至清水池即回用池。
6)进入到清水池中的雨水,通过安装在清水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,高水位>工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将清水池中的水抽离至项目用途;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,回用泵停止工作。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案与技术效果做进一步说明。
实施例1:
(1)设计计算:根据《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》我国大陆地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式W1=10ΨHF、径流系数表等相关计算依据,因地制宜计算雨水收集回用设计参数,再根据《建筑给排水设计规范》、《给排水设计手册第二册》等计算依据通过管道水力计算,计算垂直绿化用水压力、扬程、流量等设计参数。
(2)施工前准备:施工前,施工人员应掌握设计意图,明确施工图纸、施工技术要求,实地调查了解工程现场平面布置、地势高程、给排水布置、雨水管网布置、场地周围环境等情况。并按设计图纸进行现场核对,如有不符时应及时提出并做好相应调整。
(3)雨水收集回用系统,具体实施步骤包括:
步骤一:弃流分流井施工:
通过进水管收集流进雨水井中的雨水,由于前五分钟雨水开始冲刷地面等缘故,泥沙率和杂质成分过高,则将这部分雨水量直接通过弃流槽排入市政管网。待五分钟左右之后,随着雨量加大,弃流分流井累积水面增高,随之通过配水管流入分体式雨水处理器,完成了收集雨水的第一步初级分离过滤。
第一步、浇筑C15混凝土底板200厚。
第二步、按图纸设计要求浇筑井体、挡水板、出水口。
第三步、安装连接管道。
步骤二:分离式雨水处理器安装
通过初级分离过滤后的雨水中还依旧存在很多可见杂质,雨水通过截污篮将杂质拦截,然后经雨水进水管进入蓄水池,完成收集雨水的第二步过滤分离。专业人员定期进入井内清理截污篮。
第一步、浇筑C15混凝土底板200厚。
第二步、按图纸要求采用120砖砌井体。
第三步、放入分体式雨水处理器。
第四步、连接进水管和出水管。
步骤三:PP模型蓄水池和清水池安装:进入到蓄水池中的雨水,通过安装在蓄水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,工作水位>停泵水位。根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位(停泵水位),回用泵停止工作。两个回用泵相互交替工作,分担工作压力,提高设备使用寿命。具体包括:
第一步、基坑开挖,根据计算得出PP模型蓄水池和清水池安装所需容积确定蓄水池范围,再确定四周聚苯保护板距离100mm,底板、垫层范围240mm,工作作业区500mm,开挖范围1500mm。
第二步、基础换填,为防止开挖后基坑不均匀沉降和荷载能力较弱等相关不稳定因素发生,将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填,以保障基坑底部的初步稳定性。
第三步、混凝土垫层。在步骤三第二步-基础换填之上,为更进一步的保障基坑的夯实度,增加承载力,使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层,以减少沉降量。
第四步、浇筑底板,PP模型蓄水池和清水池的底部采用钢筋混凝土底板基础支撑。底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm。其表面应用水泥砂浆进行找平,以便保证模型水池的平整性。在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,以使基坑有一定的地基承载力。
第五步、铺设两布一膜,按照蓄水池和清水池容积铺设两布一膜,膜的中心点对准地板中心,再将四周两布一膜牵扯并固定在开挖基坑侧面上。
第六步、堆码PP模型,先在铺平的两布一膜上画出蓄水池和清水池边界线,从边界线开始堆码模型,模型之间安装连接件,一直堆码到蓄水池和清水池设计体积,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上。
第七步、安装不锈钢检查井,井的尺寸根据图纸设计定制。
第八步、安装反冲洗管道,先在池底按照设计图纸等距布置反冲洗支管,再连接支管形成回路,再在检查井处安装反冲洗进水管,进水管外接雨水净化一体机。
第九步、将四周两布一膜包裹蓄水池和清水池,用扎带把两布一膜和模型紧紧固定,防止两布一膜脱落。
第十步、在蓄水池检查井底部安装2台回用泵(一用一备),其通过管道与雨水净化一体机相进水管连接,雨水进化一体机出水管跟清水池进水管连接。
第十一步、在蓄水池检查井底部安装1台排污泵,其通过管道外接污水管网。
第十二步、安装液位传感器,将液位传感器安装于蓄水池和蓄水池内部,其作用是实时测量并传感PP模型蓄水池和清水池内部的水位高低。
第十三步、两布一膜包裹,指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹。上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度至少需达到100mm,土工布与井筒连接处宜采用这种热熔搭接方式。
第十四步、池体顶部土工膜包裹,裁出检查井井口。
第十五步、池体四周在两布一膜基础上固定100mm聚苯保护板。
第十六步、池体四周砌砖于池体等高。
第十七步、顶板浇筑,先在蓄水收集池的顶部安装模具,再搭φ12@200双层双向钢筋,再选择混凝土C30级浇筑,浇筑厚度为200mm。
第十八步、土壤回填,蓄水池和清水池回填土禁止采用大型机械推土回填,回填土中避免有硬质杂物,如砖块、石块、金属碎片等,回填土压实度若有设计要求则按要求,无设计要求按照:模型水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%的要求执行。
第十九步、电缆线埋设,蓄水池和清水池内部所需电气设备与电线管连接,并将电线管预埋回填土下0.8m。
第二十步、砖砌阀门井、透气井、检查井和透气管安装。
第二十一步、待管道、外接控制柜连接完毕,最终进行系统调试。
(4)雨水收集后应用于矿山废弃地景观重塑主题功能区植物灌溉:矿山废弃地通过生态修复和景观重塑后形成了新的主题功能模式,包括“植物主题公园”和“文化产业创意园”和“矿业遗迹室内博物馆”。
其中,“植物文化主题公园”为功能的矿山废弃地重塑区域是以大面积基础植物绿化组成,利用不同类型、不同功能、不同结构的植物作为该功能区的主要特色,基本由植物组团以点-线-面形式所表达。其大面积植物灌溉需要利用雨水收集回用装置才能做到生态修复并可持续发展的绿色文化。
“文化产业创意园”和“矿业遗迹室内博物馆”为功能的矿山废弃地重塑区域是为了保留和传承原本矿山所具有的独特地理、地质、文化等特性而建成供观光游客所游学的另一种景观重塑方式,其建筑周边的造景同样需要利用雨水收集回用装置。
实施例2:
1.设计计算
1.1年径流总量控制率分区确定
现有技术将陆地地区大致分为五个区,各区年径流总量控制率α的最低和最高限值为:I区(85%≤α≤90%)、II区(80%≤α≤85%)、III区(75%≤α≤85%)、IV区(70%≤α≤85%)、V区(60%≤α≤85%),各地应参照此限值,因地制宜的确定本地区径流总量控制目标。
1.2径流总量计算公式
W1=10ΨHF。
式中W1——径流总量,m3;
Ψ——雨量径流系数;
H——设计日降雨量,mm;
F——汇水面积,hm2
1.3可雨水回收计算。
雨水初期弃流量:
W2=10σF
式中W2——雨水初期弃流量,m3;σ——初期径流弃流厚度,mm;F——汇水面积,hm2。
2.施工前准备
施工前,施工人员应掌握设计意图,明确施工图纸、施工技术要求,实地调查了解工程现场给水、排水、场地周围环境等情况。并按设计图纸进行现场核对,如有不符时应及时提出并做好相应调整。
3.雨水收集回用系统
3.1弃流分流井:通过进水管收集流进雨水井中的雨水,由于前五分钟雨水开始冲刷地面等缘故,泥沙率和杂质成分过高,则将这部分雨水量直接通过弃流槽排入市政管网。待五分钟左右之后,随着雨量加大,弃流分流井累积水面增高,随之通过配水管流入分体式雨水处理器,完成了收集雨水的第一步初级分离过滤。
3.2分体式雨水处理器:通过初级分离过滤后的雨水中还依旧存在很多可见杂质,雨水通过截污篮将杂质拦截,然后经雨水进水管进入蓄水池,完成收集雨水的第二步过滤分离。专业人员定期进入井内清理截污篮。
3.3蓄水池:进入到蓄水池中的雨水,通过安装在蓄水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,工作水位>停泵水位。根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位(停泵水位),回用泵停止工作。两个回用泵相互交替工作,分担工作压力,提高设备使用寿命。
系统控制说明表
雨水收集池水位 | 雨水供水泵 | 回用池水位 | 交频供水泵组 | 自来水补水口 |
高 | 可以启动 | 高 | 可以启动 | 关闭 |
高 | 可以启动 | 低 | 不可以启动 | 关闭 |
低 | 不可以启动 | 高 | 可以启动 | 关闭 |
低 | 不可以启动 | 低 | 不可以启动 | 开启 |
储存于蓄水池中的雨水由于长时间沉淀,在池壁四周会残留沉积物(同时也称为第三次过滤过程)。根据专业人员预先设定清洗时间,反冲洗管道定期反冲洗蓄水池,将残留的沉积物搅浑,从四壁上剥离开来,并实时启动吸污泵排出淤泥到市政管道。
在本发明实施例2中,蓄水池安装步骤:
步骤1-基坑开挖。根据前期计算得出PP模型安装所需地下空间大小,基坑开挖预留出模型所需空间以外0.8-1米的安装空间。
步骤2-基础换填。为防止开挖后基坑不均匀沉降和荷载能力较弱等相关不稳定因素发生,将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填,以保障基坑底部的初步稳定性。
步骤3-混凝土垫层。在步骤2-基础换填之上,为更进一步的保障基坑的夯实度,增加承载力,使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层,以减少沉降量。
步骤4-安装底板。PP模型蓄水收集池的底部采用钢筋混凝土底板基础支撑。底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm。其表面应用水泥砂浆进行找平,以便保证模型水池的平整性。在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,以使基坑地承载力高于150kpa。
步骤5-码PP模型。蓄水池主体PP模型由多个PP雨水收集模型单元堆码形成池体,安装在前期所准备的基坑中。根据单元模型蓄水量以及前期计算该项目地区年径流总量等相关必要因素所计算得出所需PP单元总个数,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上。
步骤6-安装液位传感器。将液位传感器安装于蓄水池内部,其作用是实时测量并传感PP模型蓄水池内部的水位高低。专业人员将设定工作水位(最高水位)和停泵水位高程,工作水位>停泵水位,当液面到达工作水位时启回用泵,低于停泵水位时,回用泵停止工作。
步骤7-安装回用泵(两个)。回用泵根据控制柜指示通过管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机。安装于蓄水池底部,其通过管道与雨水净化一体机相连接。两个回用泵相互交替工作,分担工作压力,提高设备使用寿命。
步骤8-安装排污泵。排污泵与市政管道相连接。其作用是将蓄水池内部的泥沙杂质等抽出。
步骤9-安装反冲洗管道。由于蓄水池内部的水经过长时间沉淀,在池壁四周会残留沉积物,根据专业人员预先设定清洗时间,反冲洗管道定期反冲洗蓄水池内部的泥沙杂质等,避免水池沉淀污染,保证水池水质。其水源来自于雨水净化一体机。
步骤10-工布包裹。指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹。上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度至少需达到100mm,土工布与井筒连接处宜采用这种热熔搭接方式。
步骤11-周边砖块固定。加固蓄水池外部形态,提高稳定性。
步骤12-电线管安装掩埋。蓄水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布。
步骤13-电线管连接。将所有排布电线管连接。
步骤14-安装顶板。PP模型蓄水收集池的顶部采用钢筋混凝土顶板分担路面承压力。顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm。
步骤15-湿土回填。为防止水土流失等灾害,回填土要求湿土回填。模型回填禁止采用大型机械推土回填,必须人工回填,回填土中避免有硬质杂物,如砖块、石块、金属碎片等。回填土压实度若有设计要求则按要求,无设计要求按照:沟槽回填压实度高于95%;模型水池顶面上部0.5,米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5,米范围以外压实度高于95%的要求执行。
步骤16-夯实。夯实并铺设路面。
步骤17-砌井。砌阀门井、透气井、检查井和透气管。
步骤18-系统调试。待管道、外接控制柜连接完毕,最终进行系统调试。
3.4雨水净化一体机:
蓄水池通过两根管道(与两个回用泵相连)、反冲洗管道与雨水净化一体机相连。通过投药对水质处理起到二次水质净化的作用,并外接市政管网,将净化后的废水排出,至此所有的进化过滤过程结束。
通过清水管将已经净化好的水排至清水池(回用池)。
3.5回用池(清水池):
进入到清水池中的雨水,通过安装在清水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,高水位>工作水位>停泵水位。根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将清水池中的水抽离;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位(停泵水位),回用泵停止工作。
系统控制说明表
雨水收集池水位 | 雨水供水泵 | 回用池水位 | 变频供水泵组 | 自来水补水口 |
高 | 可以启动 | 高 | 可以启动 | 关闭 |
高 | 可以启动 | 低 | 不可以启动 | 关闭 |
低 | 不可以启动 | 高 | 可以启动 | 关闭 |
低 | 不可以启动 | 低 | 不可以启动 | 开启 |
两个回用泵相互交替工作,分担工作压力,提高设备使用寿命。
在本发明实施例2中,回用池安装步骤:
步骤1-基坑开挖。根据前期计算得出PP模型安装所需地下空间大小,基坑开挖预留出模型所需空间以外0.8-1米的安装空间。
步骤2-基础换填。为防止开挖后基坑不均匀沉降和荷载能力较弱等相关不稳定因素发生,将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填,以保障基坑底部的初步稳定性。
步骤3-混凝土垫层。在步骤2-基础换填之上,为更进一步的保障基坑的夯实度,增加承载力,使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层,以减少沉降量。
步骤4-安装底板。PP模型清水池的底部采用钢筋混凝土底板基础支撑。底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm。其表面应用水泥砂浆进行找平,以便保证模型水池的平整性。在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,以使基坑地承载力高于150kpa。
步骤5-码PP模型。清水池主体PP模型由多个PP雨水收集模型单元堆码形成池体,安装在前期所准备的基坑中。根据单元模型清水量以及前期计算该项目地区年径流总量等相关必要因素所计算得出所需PP单元总个数,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上。
步骤6-安装液位传感器。将液位传感器安装于清水池内部,其作用是实时测量并传感PP模型清水池内部的水位高低。专业人员将设置清水池高水位,清水池工作水位及清水池停泵水位。高水位>工作水位>停泵水位。当液面在高水以上时,停蓄水池提升泵。液面到达工作水位时启回用泵。低于停泵水位时,回用泵停止工作。
步骤7-安装回用泵(两个)。回用泵根据控制柜指示通过管道将清水池中的水抽离至雨水净化一体机。安装于清水池底部,其通过管道与雨水净化一体机相连接。两个回用泵相互交替工作,分担工作压力,提高设备使用寿命。
步骤8-工布包裹。指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成(具有过滤吸附杂质的作用),组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹。上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度至少需达到100mm,土工布与井筒连接处宜采用这种热熔搭接方式。
步骤9-周边砖块固定。加固清水池外部形态,提高稳定性。
步骤10-电线管安装掩埋。清水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布。
步骤11-电线管连接。将所有排布电线管连接。
步骤12-安装顶板。PP模型清水收集池的顶部采用钢筋混凝土顶板分担路面承压力。顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm。
步骤13-湿土回填。为防止水土流失等灾害,回填土要求湿土回填。模型回填禁止采用大型机械推土回填,必须人工回填,回填土中避免有硬质杂物,如砖块、石块、金属碎片等。回填土压实度若有设计要求则按要求,无设计要求按照:沟槽回填压实度高于95%;模型水池顶面上部0.5,米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5,米范围以外压实度高于95%的要求执行。
步骤14-夯实。夯实并铺设路面。
步骤15-砌井。砌阀门井、透气井、检查井和透气管。
步骤16-系统调试。待管道、外接控制柜连接完毕,最终进行系统调试。
在本发明实施例中,图4是本发明实施例提供的塑料模块式雨水收集池示意效果图。
图5是本发明实施例提供的大陆地区年径流总量控制率分区效果图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法包括:
步骤一,基于各地区年径流总量控制率及对应的设计降雨量值关系,确定当地径流总量控制目标;基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数,通过管道水力计算进行水压力、扬程、流量参数;
步骤二,根据实地调查工程现场给水、排水、场地情况;进行现场核对;
步骤三,通过弃流分流井施工、分离式雨水处理器安装、PP模型蓄水池和清水池安装构建雨水收集回收利用装置;
步骤四,将矿山废弃地通过生态修复和景观重塑后形成新的主题功能模式,利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集,并将收集的雨水应用于矿山废弃地景观重塑主体功能区植物灌溉。
2.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤一中,所述基于各地区年径流总量控制率分布图、径流总量计算公式、径流系数表及其他相关计算依据,计算雨水收集回用参数包括:
径流总量计算公式为:
W1=10ΨHF;
其中:W1表示径流总量,单位为m3;Ψ表示雨量径流系数;H表示设计日降雨量,单位为mm;F表示汇水面积,hm2;
可雨水回收计算:
雨水初期弃流量:
W2=10σF;
其中:W2表示雨水初期弃流量,单位为m3;σ表示初期径流弃流厚度,单位为mm;F表示汇水面积,hm2。
3.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤三中,所述弃流分流井施工方法、分离式雨水处理器安装方法包括:
弃流分流井施工方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸设计要求浇筑井体、挡水板、出水口;安装连接管道;
分离式雨水处理器安装方法:浇筑C15混凝土底板200厚;按图纸要求采用120砖砌井体;放入分体式雨水处理器;连接进水管和出水管。
4.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤三中,所述蓄水池安装方法包括:
第一步,基坑开挖,根据计算得出PP模型蓄水池和清水池安装所需容积确定蓄水池范围,再确定四周聚苯保护板距离100mm,底板、垫层范围240mm,工作作业区500mm,开挖范围1500mm;
第二步,基础换填,挖去基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填;并使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层;
第三步,安装底板:采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm,表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触做柔性防护;
第四步,铺设两布一膜,按照蓄水池容积铺设两布一膜,膜的中心点对准地板中心,再将四周两布一膜牵扯并固定在开挖基坑侧面上;
第五步,堆码PP模型:先在铺平的两布一膜上画出蓄水池和清水池边界线,从边界线开始堆码模型,模型之间安装连接件,一直堆码到蓄水池设计体积,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板之上;
第六步,将液位传感器安装于蓄水池内部,用于实时测量并传感PP模型蓄水池内部的水位高低;同时设定工作水位即最高水位和停泵水位高程,工作水位>停泵水位,当液面到达工作水位时启回用泵,低于停泵水位时,回用泵停止工作;
第七步,在蓄水池底部安装两个用于根据控制柜指示通过管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机的回用泵;所述回用泵通过管道与雨水净化一体机相连接;
第八步,安装与市政管道相连接,用于将蓄水池内部的泥沙杂质抽出的排污泵;根据图纸设计定制不锈钢检查井的尺寸并进行安装;安装反冲洗管道:先在池底按照设计图纸等距布置反冲洗支管,再连接支管形成回路,再在检查井处安装反冲洗进水管,进水管外接雨水净化一体机;
第九步,将四周两布一膜包裹蓄水池,用扎带把两布一膜和模型紧紧固定;池体顶部土工膜包裹,裁出检查井井口;池体四周在两布一膜基础上固定100mm聚苯保护板;池体四周砌砖于池体等高;蓄水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;同时将所有排布电线管连接;
第十步,先在蓄水收集池的顶部安装模具,蓄水池顶部采用钢筋混凝土顶板;所述顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm;
第十一步,采用湿土进行人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模型水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模型水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%;
第十二步,进行电缆线埋设,蓄水池内部所需电气设备与电线管连接,并将电线管预埋回填土下0.8m;夯实并铺设路面,砖砌阀门井、透气井、检查井和透气管安装;待管道、外接控制柜连接完毕,进行调试。
5.如权利要求4所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,所述蓄水池PP模型包括:
蓄水池主体PP模型由多个PP雨水收集模型单元堆码形成池体,安装在准备的基坑中;根据单元模型蓄水量以及前期计算该项目地区年径流总量相关必要因素计算得到所需PP单元的总个数。
6.如权利要求4所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,第九步中,所述两布一膜包裹蓄水池包括:
所述两布一膜包裹,指PP模型水池外部包裹物,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度达到100mm以上。
7.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤三中,所述清水池安装包括:
(1)基坑开挖:根据计算得出PP模型安装所需地下空间大小,基坑开挖预留出模块所需空间以外0.8-1米的安装空间;将基坑弱土挖去,利用350厚碎石换填使用100mm素混凝土在素土换填之上进行垫层;
(2)PP模型清水池底部采用钢筋混凝土底板基础支撑,底板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,底板整体厚度为200mm;表面应用水泥砂浆进行找平,在混凝土、以及PP模型的构筑物角点与防水包裹物接触需做柔性防护,基坑地承载力高于150kpa;
(3)清水池主体PP模型由多个PP雨水收集模块单元堆码形成池体,安装在基坑中;根据单元模块清水量以及年径流总量相关因素计算出所需PP单元总个数,以矩阵形式一次排列于基坑中的混凝土底板上;
(4)安装液位传感器,将液位传感器安装于清水池内部,用于实时测量并传感PP模型清水池内部的水位高低;设置清水池高水位,清水池工作水位及清水池停泵水位;高水位>工作水位>停泵水位;液面在高水以上时,停蓄水池提升泵;液面到达工作水位时启回用泵;低于停泵水位时,回用泵停止工作;
(5)在清水池底部安装两个回用泵,通过管道与雨水净化一体机相连接;PP模型水池外部利用工布包裹,由150g土工布+0.7mm防渗膜+150g土工布组成,组合形式通过大小两片预制土工布热熔搭接而成,底部土工布包裹于池底及池壁四周,并与水池顶部预留1米余量,顶部由一片与水池平面面积相等的土工布包裹;上下两片土工布连接方式采用3.0kw功率的热熔枪对土工布膜进行热熔搭接,搭接处焊缝宽度大于100mm;
(6)周边砖块固定,进行电线管安装掩埋,清水池内部所需通电零件与电线管连接,并将电线管排布;将所有排布电线管连接;
(7)安装顶板,清水池的顶部采用钢筋混凝土顶板;顶板内部材质选择混凝土C30级,内部结构中的钢筋选择直径12mm的二级钢,相互200mm间隔排列在混泥土内部,顶板整体厚度为200mm;
(8)利用湿土人工回填,沟槽回填压实度高于95%;模块水池顶面上部0.5米范围内压实度高于87%;模块水池顶面上部0.5米范围以外压实度高于95%;
(9)夯实并铺设路面,砌阀门井、透气井、检查井和透气管;待管道、外接控制柜连接完毕,进行系统调试。
8.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤四中,所述矿山废弃地景观主体功能模式包括植物主题公园、文化产业创意园和矿业遗迹室内博物馆。
9.如权利要求1所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法,其特征在于,步骤四中,所述利用构建的雨水收集回收利用装置进行雨水收集包括:
1)通过进水管收集流进雨水井中的雨水,将前5分钟雨水直接通过弃流槽排入市政管网;待五分钟后,弃流分流井累积水面增高,通过配水管流入分体式雨水处理器,进行收集雨水的初级分离过滤;
2)雨水通过截污篮拦截杂质,经雨水进水管进入蓄水池,进行收集雨水的过滤分离,定期进入井内清理截污篮;
3)进入到蓄水池中的雨水,通过安装在蓄水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,管道将蓄水池中的水抽离至雨水净化一体机;根据控制柜指示,若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,回用泵停止工作;两个回用泵相互交替工作,分担工作压力;
4)预先设定清洗时间反冲洗管道定期反冲洗蓄水池,将蓄水池池壁四周残留的沉积物搅浑,从四壁上剥离开来,并实时启动吸污泵排出淤泥到市政管道;
5)同时通过投药进行二次水质净化,并外接市政管网,将净化后的废水排出,通过清水管将已经净化好的水排至清水池即回用池;
6)进入到清水池中的雨水,通过安装在清水池底部的液位传感器实时测量和传感PP模型蓄水池内部的水位高低,高水位>工作水位>停泵水位;根据控制柜指示,若达到工作水位的蓄水高度,连通电线管网的回用泵启动,将清水池中的水抽离;若蓄水池中的雨水处于低水位即停泵水位,控制柜控制回用泵停止工作。
10.一种利用权利要求1~9任意一项所述用于矿山废弃地生态修复的雨水收集利用施工方法构建的矿山废弃地景观重塑后雨水收集、净化并储存的雨水收集回用装置。
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