CN111335444A - 一种滨海地区园内雨季雨水截流装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滨海地区园内雨季雨水截流装置，包括蓄水槽、过滤围挡以及可行走顶盖，所述蓄水槽内嵌装有一防水衬垫，所述蓄水槽内还安装有一引导漏斗以及水泵，所述引导漏斗的漏斗口边缘安装在蓄水槽的槽口处，所述引导漏斗的四壁均为倾斜状，所述引导漏斗的下部漏斗颈内还设置有过滤机构，所述蓄水槽上部通过支撑柱安装有一可行走顶盖，所述可行走顶盖包括木质盖板以及可开启井盖，所述木质盖板由木质格栅板组成，所述可开启井盖设置在木质盖板上，所述可行走顶盖与蓄水槽之间还设置有过滤围挡；本发明还公开了一种滨海地区园内雨季雨水截流方法。本发明不仅实现雨水截流的同时还能实现雨水的回收利用，大大节约了水资源。

Description

一种滨海地区园内雨季雨水截流装置及方法

技术领域

本发明属于截流装置技术领域，涉及雨水截流技术，尤其是一种滨海地区园内雨季雨水截流装置及方法。

背景技术

首先，天津市由于部分地区严重缺水，使农业供水受到很大影响，在天津地区整个年降雨量仅有620毫米且分布不均匀，主要集中在七八月份，其他时期尤其在比较干旱的春季和冬季，用水就会受到极大地限制。目前为止，由于地下水位和地下淡水的急剧降低和一些地下水的严重超采使该地区出现土壤沉陷的现象，从而限制了国家地下水资源的开采，直到2020年已经禁止天津地区使用地下水。其次，地下淡水的开采，由于海水内侵使大量的果园生长在近地表的一米深处，有一些盐水或者淡盐水，主要含盐量比较高，是植物生长所不能吸收利用的，无法用于园内水分的供应。而且天津滨海地区的地下水位比较高，不能挖深井进行储水，所以解决缺水的办法之一就是在雨季把将雨水截流贮藏起来满足生长季园内雨水供应的需求。因此，对于农业来说，我们利用节水生产的几个途径，一个是选择抗旱的品种，另一个是利用滴灌进行节约用水，其次是将雨季的雨水收集起来进行充分应用。

据检索，发现一些关于雨水截流的文献，具体公开内容可以总结几类如下：

1、一种新型雨水截流装置(CN207499119U)，包括原有雨水井，原有雨水井的侧边新建有新增雨水井，原有雨水井和新建雨水井的外围通过支撑盖板进行密封，原有雨水井和新建雨水井的内部通过溢流堰将两个井室隔开，原有雨水井的井底上方设置有截留管，截留管的雨水进口端安装有拦截大颗粒物的拦污罩，新增雨水井的表面通过固定装置连接有污水排放管，污水排放管的管口处安装有闸板，溢流堰的表面设置有预埋钢板，预埋钢板的中间安装有塑胶档板，塑胶档板的表面开设有溢流孔。但是这个雨水截流装置结构复杂，适应于大型的商业地区而不适应果园内和农村。

2、一种雨水截流与利用的雨水井(CN107842094A)。本发明公开了一种雨水截流与利用的雨水井，包括雨水截流装置和雨水收集利用系统，雨水截流装置设置在雨水弃流井内，雨水截流装置内设有过滤层，过滤层下方固定有弃流器，雨水截流装置上部设有与所述雨水收集利用系统连接的连接管道；雨水收集利用系统顶部设有渗透层，连接管道与所述渗透层连接，渗透层下方固定有支撑部，支撑部下方设有渗透雨水井。但是这个装置与地下水的网线相结合，而我们的果园里没有一个地下系统。

3、一种在市政雨水管网系统中截流初期雨水的截流装置(CN201952879U)。本发明提出一种在市政雨水管网系统中截流初期雨水的装置。该装置以各个雨水口汇水面积的初期截流雨水为对象,通过在雨水口两侧增设浮球控制室和主弃流室。当降雨径流形成时，利用两室与雨水检查井在整向标高上的差异，实现污染严重的初期地表化学径流定量截流至市政污水管网。本发明将初期雨水截流与市政管网系统中雨水口、检查井等截流装置一体化设置,在实际降雨的各种工况中能有效地实现初期污染雨水的截流控制。但是这个装置适应于市政雨水管网系统中，而果园内雨季雨水截流装置应用于农村且结构简单。

综上文献所述，为了克服由于地下水位较高，而不能将水大量的埋地下的这一问题，由于本地区的地下水位与地表的距离不足2米，所以我无法使用深井和深坑将雨季的雨水收集起来，导致无法保证果园内水分的充足供应。所以本研究采用了一种滨海地区果园雨季雨水截流装置。

通过技术特征的对比，上述公开专利文献与本发明的技术结构不相同，不会影响本发明申请的创造性及新颖性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种滨海地区园内雨季雨水截流装置，该装置结构简单、设计新颖、安装方便，适合地下水位较高的区域，在当地降雨季对雨水进行收集，同时该雨水截流装置基本可以满足该果园内不同生长时期的需水量，使植物能够正常生长发育，获取最佳的果实产量和质量。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种滨海地区园内雨季雨水截流装置，包括蓄水槽、过滤围挡以及可行走顶盖，所述蓄水槽内嵌装有一防水衬垫，所述蓄水槽内还安装有一引导漏斗以及水泵，所述引导漏斗的漏斗口边缘安装在蓄水槽的槽口处，所述引导漏斗的四壁均为倾斜状，所述引导漏斗的下部漏斗颈内还设置有过滤机构，所述蓄水槽上部通过支撑柱安装有一可行走顶盖，所述可行走顶盖包括木质盖板以及可开启井盖，所述木质盖板由木质格栅板组成，所述可开启井盖设置在木质盖板上，所述可行走顶盖与蓄水槽之间还设置有过滤围挡，所述过滤围挡和木质盖板用于防止大块的垃圾进入。

而且，所述蓄水槽的槽口处均向外垂直固装有搭靠板，用于蓄水槽整个搭靠安装。

而且，所述可行走顶盖上覆盖有一层草坪草。

而且，所述可行走顶盖距离蓄水槽槽口距离为160—200㎜。

而且，所述过滤机构包括过滤网以及过滤盒，所述过滤网通过螺栓设置在漏斗颈上部，所述过滤筐为网状结构；所述过滤盒设置在漏斗颈下部，所述过滤盒的内部放置有活性炭。

所述的滨海地区园内雨季雨水截流方法，包括如下步骤：

1)测定当地地下水位的高度：利用ZLDS100传感器的测量进行测量地下水位的高度，采用的基本原理为激光三角法；

2)计算园内年需水量：按园林系数法计算园林植物需水量，园林植物需水量(腾发量)速率可由园林系数法公式计算得出；方法是通过应用一个园林系数 K_L对ET；进行调整来计算园林植物需水量(PWR)，PWR＝ET×K_L其中PWR为园林植物需水量mm/d；ET为参考作物腾发量,mm/d；K_L为园林系数；

3)确定收集槽的规模大小：收集槽的规模大小根据园内的面积设定，平均每亩地中所设收集槽的面积约占每亩地的9％，每个收集槽的大小可根据园内需水量的多少设定，一般每亩地设置1或者2个，大小分别为24*3*1m或者12*3*1m 的收集槽，且每个槽能储水量40-80吨水；

4)确定应设收集槽的地理位置：收集槽位于园中地势最低处；

5)安装截流装置：将将截流装置放入收集槽内，通过截流装置的蓄水槽顶部的搭靠板与收集槽槽口地面相接触，蓄水槽全部嵌入收集槽内，蓄水槽上部的过滤围挡以及可行走顶盖高于周边地面。

本发明的优点和积极效果是：

本发明结构简单、设计新颖，适合地下水位较高的区域，在当地降雨季时，不仅可以实现对雨水截流，同时可以对雨水进行收集回收利用，大大节约了水资源，而且收集的雨水基本可以满足该果园内不同生长时期的需水量，使植物能够正常生长发育，获取最佳的果实产量和质量。

本发明可行走顶盖以及过滤围挡的设置，能够防止大块的垃圾进入蓄水槽的内部，又设置过滤筐，能够对雨水中较小的垃圾进行过滤收集，达到了过滤效果好和便于收集的目的，另一方面，设置活性炭过滤盒，对雨水中的固体颗粒污染物和悬浮性污染物进行过滤，防止其厌氧消化产生臭气，滋生蚊蝇，污染环境卫生，实现了防止污染环境的目的。

本发明提出的截流方法采用测定当地地下水位的高度；计算园内年需水量；收集槽规模大小；确定应设收集槽的地理位置；将装置安装入内即可；形成一种滨海地区园内雨季雨水截流的方法，该方法适合地下水位较高的区域，在当地降雨季对雨水进行收集，能满足在雨水截流装置周围区域植物的水分充足供应，操作简便，经济实用节能安全，且设计新颖。

附图说明

图1为截流装置结构示意图；

图2为截流装置立体图；

图3为截流装置安装在收集槽的状态图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种滨海地区园内雨季雨水截流装置，包括蓄水槽10、过滤围挡6以及可行走顶盖4，所述蓄水槽为一上部敞口的矩形长方体可拆卸水盒，该水盒由五块不锈钢板插装拼接而成，为了使得该水盒可以更好地储水，在所述水盒内嵌装有一防水衬垫，所述蓄水槽内还安装有一引导漏斗8，所述引导漏斗的漏斗口边缘安装在蓄水槽的槽口处，所述引导漏斗的四壁均为倾斜状，可以加速雨水由于地势差而快速汇入，所述引导漏斗的下部漏斗颈内还设置有过滤机构，所述过滤机构包括过滤网7以及过滤盒12，所述过滤网通过螺栓设置在漏斗颈上部，所述过滤筐为网状结构，设置过滤筐，能够对雨水中较小的垃圾进行过滤收集，达到了过滤效果好和便于收集的目的；所述活性炭盒设置在漏斗颈下部，所述过滤盒的内部放置有活性炭，设置活性炭过滤盒，对雨水中的固体颗粒污染物和悬浮性污染物进行过滤，防止其厌氧消化产生臭气，滋生蚊蝇，污染环境卫生，实现了防止污染环境的目的。

所述蓄水槽上部通过支撑柱5安装有一可行走顶盖，所述可行走顶盖包括矩形木质盖板3以及可开启井盖2，所述木质盖板由木质格栅板组成，所述可开启井盖设置在木质盖板上，工作人员可以打开可开启井盖进入蓄水槽内进行垃圾清理以及过滤盒内的活性炭更换，达到了便于更换的目的；所述可行走顶盖与蓄水槽之间还设置有过滤围挡，所述过滤围挡为一金属网格，所述过滤围挡和木质盖板可以能够防止大块的垃圾进入。

在本发明具体实中，所述蓄水槽内设置有水泵11，所述水泵的一端通过出水管1与外部浇灌装置相连；用于对园区内植物的灌溉。

在本发明具体实施中，所述蓄水槽的槽口处均向外垂直固装有搭靠板9，用于蓄水槽整个搭靠安装。

在本发明具体实施中，所述蓄水槽的大小可以为：21*3*1m或者12*3*1m, 所述蓄水槽可储水量在40-80吨水。

在本发明具体实施中，为了美观，可在可行走顶盖上覆盖有一层草坪草。

在本发明具体实施中，所述可行走顶盖距离蓄水槽槽口大约200—250 ㎜，大概一个踏步台阶的高度，可以实现人在其上面行走。

本发明还提出了一种滨海地区园内雨季雨水截流方法：包括如下步骤：

步骤1：测定当地地下水位的高度：利用ZLDS100传感器的测量进行测量地下水位的高度，采用的基本原理为激光三角法：半导体激光器发出的激光被镜片聚焦到被测物体山，反射光被镜片手机，投射的CMOS阵列上，信号处理器通过三角函数计算阵列上的光点位置得到距物体的距离。所测得的结果为地下水位高度。

步骤2：计算园内年需水量：按园林系数法计算园林植物需水量，园林植物需水量(腾发量)速率可由园林系数法公式计算得出。方法是通过应用一个园林系数K_L对ET。进行调整来计算园林植物需水量(PWR)。

PWR＝ET×K_L

公式中:PWR为园林植物需水量mm/d；ET。为参考作物腾发量,mm/d；K_L为园林系数。

下面为影响植物需水量的因素，表1列出了几种气候条件下的参考植物蒸发量的最大范围值，可作为参考。

表1 参考植物蒸发量的最大范围

注：正午空气湿度和相对湿度，RH为相对湿度。

植物种类因子K_s用来考虑植物种类在需水上的不同，其数值可参考表2进行选取。

表2 不同类型植物的种类系数K_s

不同植物类型的密度因素用于考虑园林种植间绿化植物密度的差异，其数值可参考表3进行选取。在园内，由于植物之间的种植密度不同，所有植物之间聚集而形成的叶面积不同导致水分消耗的不同。

表3 不同植物类型的密度因素K_d

由于周围环境的差异，在开敞的环境条件下比密闭环境中的同一植物增加 50％的腾发量。影响园内植物温度，湿度，光照强度，风速，采用小气候因子K_mc有助于考虑阳光、遮阴，保护地、热冷区域及风速。

表4 不同类型植物小气候因子K_mc

平坦地形对降雨入渗与起伏地形相比有所不同，水分在平坦地块上相对流失较少，因为它有更好的机会入渗，但当降雨强度超过入渗强度时则会产生径流，根系深度也会影响能够被容纳的有效降雨量。

表5 由月度历史降雨量估算的有效降雨量 (基于土壤类型和根系深)

注：只适用于平坦绿化地块，且平均月度降雨量在6mm到200mm之间。有效降雨量可由历史降雨量和有效降雨量系数进行估算：R_e＝R_h×RF/100式中:R_e为月度有效降雨量mm/月；R_h为历史降雨量mm/月:RF为有效雨量系数,％。

终上所述，植物灌溉需水量(IWR)＝净灌溉需水量+灌水分布不均需水量+ 管理需水量。进行综合考虑，从而计算出园内植物的年需水量。

步骤3：确定收集槽的规模大小：收集槽的规模大小根据园内的面积设定，平均每亩地中所设收集槽的面积约占每亩地的9％，每个收集槽的大小可根据园内需水量的多少设定，一般每亩地设置1或者2个，大小分别为24*3*1m或者 12*3*1m的收集槽，且每个槽能储水量40-80吨水；

步骤4：确定应设收集槽的地理位置：收集槽位于园中地势最低处；

步骤5：安装截流装置：将本装置放入该收集槽内，通过蓄水槽顶部的搭靠板与收集槽槽口地面相接触，此时蓄水槽全部嵌入收集槽内，且蓄水槽上部的过滤围挡以及可行走顶盖高于周边地面，当雨季来临降雨量过多时，高地势的水会从四面流到本装置设置的低地势的地方13，然后流过本装置的侧边的过滤围挡进入蓄水槽内，而顶部的降雨，则自动落入蓄水槽内进行储水。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种滨海地区园内雨季雨水截流装置，其特征在于：包括蓄水槽、过滤围挡以及可行走顶盖，所述蓄水槽内嵌装有一防水衬垫，所述蓄水槽内还安装有一引导漏斗以及水泵，所述引导漏斗的漏斗口边缘安装在蓄水槽的槽口处，所述引导漏斗的四壁均为倾斜状，所述引导漏斗的下部漏斗颈内还设置有过滤机构，所述蓄水槽上部通过支撑柱安装有一可行走顶盖，所述可行走顶盖包括木质盖板以及可开启井盖，所述木质盖板由木质格栅板组成，所述可开启井盖设置在木质盖板上，所述可行走顶盖与蓄水槽之间还设置有过滤围挡，所述过滤围挡和木质盖板用于防止大块的垃圾进入。

2.根据权利要求1所述的滨海地区园内雨季雨水截流装置，其特征在于：所述蓄水槽的槽口处均向外垂直固装有搭靠板，用于蓄水槽整个搭靠安装。

3.根据权利要求1所述的滨海地区园内雨季雨水截流装置，其特征在于：所述可行走顶盖上覆盖有一层草坪草。

4.根据权利要求1所述的滨海地区园内雨季雨水截流装置，其特征在于：所述可行走顶盖距离蓄水槽槽口距离为160—200㎜。

5.根据权利要求1所述的滨海地区园内雨季雨水截流装置，其特征在于：所述过滤机构包括过滤网以及过滤盒，所述过滤网通过螺栓设置在漏斗颈上部，所述过滤筐为网状结构；所述过滤盒设置在漏斗颈下部，所述过滤盒的内部放置有活性炭。

6.一种基于权利要求1～5中任一项所述的滨海地区园内雨季雨水截流装置的截流方法，其特征在于，所述截流方法包括如下步骤：

1)测定当地地下水位的高度：利用ZLDS100传感器的测量进行测量地下水位的高度，采用的基本原理为激光三角法；

2)计算园内年需水量：按园林系数法计算园林植物需水量，园林植物需水量(腾发量)速率可由园林系数法公式计算得出；方法是通过应用一个园林系数K_L对ET；进行调整来计算园林植物需水量(PWR)，PWR＝ET×K_L其中PWR为园林植物需水量mm/d；ET为参考作物腾发量,mm/d；K_L为园林系数；

3)确定收集槽的规模大小：收集槽的规模大小根据园内的面积设定，平均每亩地中所设收集槽的面积约占每亩地的9％，每个收集槽的大小可根据园内需水量的多少设定，一般每亩地设置1或者2个，大小分别为24*3*1m或者12*3*1m的收集槽，且每个槽能储水量40-80吨水；

4)确定应设收集槽的地理位置：收集槽位于园中地势最低处；

5)安装截流装置：将将截流装置放入收集槽内，通过截流装置的蓄水槽顶部的搭靠板与收集槽槽口地面相接触，蓄水槽全部嵌入收集槽内，蓄水槽上部的过滤围挡以及可行走顶盖高于周边地面。

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