CN111608245A - 一种城市窨井净化蓄水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市窨井净化蓄水方法，对城市现有排水系统中数量众多的窨井进行改造，将窨井进行加深处理，加深后的底部高于相应位置的最高地下水位，在其中安装净化渗水装置，雨水通过净化渗水装置渗透到地下土壤中，最终进入地下水系，蓄水装置包括安装在加深后的窨井内的净化渗水装置，净化渗水装置上部固定在窨井井壁上，净化渗水装置上部与窨井井壁之间的间隙用防水材料填实，净化渗水装置下部与窨井外土壤紧密贴合，本发明能够将城市中数量多、分布广的窨井进行改造，使之成为新型的海绵体，可提高城市对雨水的净化和吸收能力，实现了“初雨弃流”，降低了内涝的可能性。也可大幅度减少工程投入，降低施工对城市交通、居民生活的影响。

Description

一种城市窨井净化蓄水方法

技术领域

本发明涉及海绵城市排水技术领域，尤其涉及一种城市窨井净化蓄水方法。

背景技术

海绵城市，即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，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。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。

同时由于降雨初期，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，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通城市污水的污染程度。经雨水管直排入河道，也会给水环境造成了一定程度的污染。

在城市现有建筑设施布局下进行海绵城市建设，工程巨大，财政投资多，施工影响城市交通及居民生活，且不能很好的对初期雨水进行控制。本发明在不影响城市现有建筑设施布局的前提下，对城市现有排水系统中数量众多的窨井进行改造，城市中窨井数量多，分布广，将其加深后，内衬净化渗水装置，将是很好的“海绵体”，同时实现了“初雨弃流”，且不影响城市布局、施工容易。目前为止，尚未发现这方面的报道和工程案例。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种城市窨井净化蓄水方法。将城市中数量多、分布广的窨井进行改造，使之成为新型的“海绵体”，可提高城市对雨水的净化和吸收能力，实现了“初雨弃流”，降低了内涝的可能性。另外，也可大幅度减少工程投入，降低施工对城市交通、居民生活的影响。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种城市窨井净化蓄水方法，在不影响城市现有建筑设施布局的前提下，对城市现有排水系统中数量众多的窨井进行改造，将窨井进行加深处理，加深后的底部高于相应位置的最高地下水位，之后，在其中安装净化渗水装置，雨水通过净化渗水装置渗透到地下土壤中，从而实现了对初期雨水的弃流与净化，并最终进入地下水系。

作为本发明再进一步的方案：具体包括以下步骤：

(一)净化渗水装置的制造；净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置、反冲装置以及滤袋，其中外渗水装置包括外渗水管和外渗水底板，内渗水装置包括内渗水管、内渗水底板和渗水撑管，其中外渗水管和内渗水管直径根据城市窨井的规格而分为不同规格，内渗水管、内渗水底板、外渗水管、外渗水底板、渗水撑管上面均匀分布有一定数量的渗水孔，渗水孔直径和数量根据城市地下土质而定，内渗水管和外渗水管可分别分段连接，以适用于不同深度；

(二)窨井开挖加深，开挖深度根据窨井下方土质、地下水位深度以及城市当地的降雨量确定；

(三)净化渗水装置的安装，先将外渗水底板装配在外渗水管底部，之后放入开挖后的窨井内，逐段连接渗水管，渗水管上部固定在窨井井壁上边缘，且高度低于排水管下缘；然后在外渗水底板上安装渗水撑管，在渗水撑管中安装雨水过滤净化装置，再将同等直径的原型内渗水底板安装在渗水撑管上，然后在内渗水底板上逐段连接内渗水管，并在内渗水管和外渗水管的夹层中安装雨水过滤净化装置，最后将设有反冲接口的环形顶盖封堵于外渗水管和内渗水管的顶端，实现其顶部的密封；采用防水材料，封堵外渗水管与窨井井壁之间的间隙；将滤袋放置在内渗水管与内渗水底板形成的型腔内，上口张开，并通过滤袋绳索固定在窨井口四周周边，之后加盖窨井盖；

(四)窨井净化蓄水流程，雨水首先经过窨井净化渗水装置过滤净化后渗入地下土壤，待净化渗水装置中的水位高于排水管下缘时，流入现有的排水系统；渗入地下土壤中的水将慢慢抬高地下水位，另外，经过土壤自身的过滤净化，水质得到进一步改善；地下水位升高的一定程度后，再通过水井方式实现雨水的再利用。

作为本发明再进一步的方案：所述净化渗水装置上部固定在窨井井壁上，净化渗水装置上部与窨井井壁之间的间隙用防水材料填实，净化渗水装置下部与窨井外土壤紧密贴合。

作为本发明再进一步的方案：所述净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置、反冲装置以及滤袋，其中外渗水装置包括外渗水管和外渗水底板，外渗水底板和外渗水管底端固定连接，内渗水装置包括内渗水管、内渗水底板和渗水撑管，内渗水底板和内渗水管底端固定连接，渗水撑管设置在内渗水底板和外渗水底板之间，其中内渗水管、内渗水底板、外渗水管、外渗水底板、渗水撑管上面均匀分布有一定数量的渗水孔。

作为本发明再进一步的方案：所述内渗水管与外渗水管顶部通过环状顶盖密封，环状顶盖设有反冲接口，外渗水管与内渗水管之间的型腔与反冲接口相连通，所述外渗水管与内渗水管之间的型腔以及渗水撑管的中空位置放置雨水过滤净化装置。

作为本发明再进一步的方案：所述雨水过滤净化装置包括过滤介质层、活性炭层、吸附膜层以及消毒层，雨水过滤净化装置通过其内部的过滤介质、活性炭、吸附膜以及消毒层实现对雨水尤其是初期雨水的净化目的。

作为本发明再进一步的方案：所述内渗水管、内渗水底板、外渗水管、外渗水底板和渗水撑管均选用耐腐蚀的非金属材料，所述滤袋选用耐腐蚀的非金属材料，位于内渗水管和内水生底板围成的内腔内，上部张开并通过滤袋绳索固定在窨井口四周。

作为本发明再进一步的方案：所述滤袋选用耐腐蚀的非金属材料，位于内渗水管和内水生底板围成的内腔内，上部张开并通过滤袋绳索固定在窨井口四周。

作为本发明再进一步的方案：所述反冲接口通过与高压水管或气管连接，实现对雨水过滤净化装置、滤袋以及渗水孔清洗。

本发明的有益效果为：

1.本发明将城市中量多面广的窨井改造为微蓄水池，并进而将雨水通过净化后渗入地下土壤中，大幅度提高了城市排水系统对雨水的容纳能力，降低了城市发生内涝的可能性，这对于降雨量大、排水能力低的城市，具有重要的意义；

2.本发明将部分雨水通过窨井渗入地下土壤，可补充地下水，升高地下水位，改善城市的生态环境，雨水经过土壤过滤净化，水质大幅度改善，地下水位升高的一定程度后，再通过水井等方式实现雨水的再利用，这对降雨量少、地下水位低、水资源匮乏的城市有着非常重要的意义；

3.采用本发明，雨水首先经过窨井净化渗水装置渗入地下土壤，待净化渗水装置中的水位高于排水管下缘时，才流入现有的排水系统，避免了初期雨水对地下水等自然水体造成的污染，此后，如果雨水回收利用，不需要另加“初雨弃流”装置；

4.本发明只对城市现有排水系统中窨井进行改造，不影响城市原有布局，施工成本低，对城市交通及居民生活影响小。

附图说明

图1为实施例1提出的一种城市窨井净化蓄水装置的结构示意图；

图2为实施例1提出的一种城市窨井净化蓄水装置中净化渗水装置的结构示意图；

图中：图中：1、滤袋绳索；2、地面或道路路面；3、窨井井壁；4、渗水外管；5、渗水内管；6、雨水过滤净化装置；7、窨井外土壤；8、排水管道；9、渗水孔；10、滤袋；11、外渗水底板；12、环形顶盖；13、反冲接口；14、内渗水底板；15、渗水撑管；16、窨井盖。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

在不影响城市现有建筑设施布局的前提下，对城市现有排水系统中数量众多的窨井进行改造，将窨井进行加深处理，加深后的底部高于相应位置的最高地下水位，之后，在其中安装净化渗水装置，雨水通过净化渗水装置渗透到地下土壤中，从而实现了对初期雨水的弃流与净化，并最终进入地下水系。

参照图1，一种城市窨井净化蓄水方法，包括以下步骤：

(1)净化渗水装置的制造；净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置6、反冲装置以及滤袋10，其中外渗水装置包括外渗水管4和外渗水底板11，内渗水装置包括内渗水管5、内渗水底板14和渗水撑管15，其中外渗水管4和内渗水管5直径根据城市窨井的规格而分为不同规格，内渗水管5、内渗水底板14、外渗水管4、外渗水底板11、渗水撑管15上面均匀分布有一定数量的渗水孔9，渗水孔9直径和数量根据城市地下土质而定，内渗水管5和外渗水管4可分别分段连接，以适用于不同深度；

(2)窨井开挖加深，开挖深度根据窨井下方土质、地下水位深度以及城市当地的降雨量确定；

(3)净化渗水装置的安装，先将外渗水底板11装配在外渗水管4底部，之后放入开挖后的窨井内，逐段连接渗水管4，渗水管4上部固定在窨井井壁上边缘，且高度低于排水管下缘；然后在外渗水底板11上安装渗水撑管15，在渗水撑管15中安装雨水过滤净化装置，再将同等直径的原型内渗水底板14安装在渗水撑管15上，然后在内渗水底板14上逐段连接内渗水管5，并在内渗水管5和外渗水管4的夹层中安装雨水过滤净化装置，最后将设有反冲接口13的环形顶盖12封堵于外渗水管4和内渗水管5的顶端，实现其顶部的密封；

采用防水材料，封堵外渗水管4与窨井井壁3之间的间隙；

将滤袋10放置在内渗水管5与内渗水底板14形成的型腔内，上口张开，并通过滤袋绳索1固定在窨井口四周周边，之后加盖窨井盖16；

(4)窨井净化蓄水流程，雨水首先经过窨井净化渗水装置过滤净化后渗入地下土壤，待净化渗水装置中的水位高于排水管下缘时，流入现有的排水系统。渗入地下土壤中的水将慢慢抬高地下水位，另外，经过土壤自身的过滤净化，水质得到进一步改善；

地下水位升高的一定程度后，再通过水井等方式实现雨水的再利用。

进一步的，参照图1，一种城市窨井净化蓄水方法，所述净化渗水装置上部固定在窨井井壁3上，之间的间隙用防水材料填实，净化渗水装置下部与窨井外土壤7紧密贴合。

参照图1-2，净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置6、反冲装置以及滤袋10，其中外渗水装置包括外渗水管4和外渗水底板11，外渗水底板11和外渗水管4底端固定连接，内渗水装置包括内渗水管5、内渗水底板14和渗水撑管15，内渗水底板14和内渗水管5底端固定连接，渗水撑管15设置在内渗水底板14和外渗水底板11之间，其中内渗水管5、内渗水底板14、外渗水管4、外渗水底板11、渗水撑管15上面均匀分布有一定数量的渗水孔9。渗水孔9直径和数量根据城市地下土质而定。

外渗水管4与内渗水管5之间的型腔以及渗水撑管15的中空位置放置雨水过滤净化装置6，雨水过滤净化装置6包括过滤介质层、活性炭层、吸附膜层以及消毒层，雨水过滤净化装置6通过其内部的过滤介质、活性炭、吸附膜以及消毒层实现对雨水尤其是初期雨水的净化目的。

内渗水管5与外渗水管4顶部通过环状顶盖12密封，环状顶盖12设有反冲接口13，外渗水管4与内渗水管5之间的型腔与反冲接口13相连通。内渗水管5和外渗水管4可分别分段连接，以适用于不同深度。

其中，内渗水管5、内渗水底板14、外渗水管4、外渗水底板11和渗水撑管15均选用耐腐蚀的非金属材料，并有足够的厚度，在土壤侧压力以及雨水压力作用下能够保持形状。

滤袋10选用耐腐蚀的非金属材料，位于内渗水管5和内水生底板14围成的内腔内，上部张开并通过滤袋绳索1固定在窨井口四周。滤袋10可定期取出清洗。

反冲接口13通过与高压水管或气管连接，实现对雨水过滤净化装置6、滤袋10以及渗水孔9清洗，从而提高净化渗水装置的净化功能和渗透性。

本发明的净化渗水装置安装不影响窨井盖的安装和拆卸。完成净化渗水装置安装后，加盖窨井盖。城市排水系统中的窨井经过上述改造后，具有了净化蓄水功能。雨水经过窨井盖，进入渗水装置，之后渗入地下土壤中，逐步往外渗透。当渗水装置中的水位高于排水管口下缘时，雨水进入现有的排水系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，在不影响城市现有建筑设施布局的前提下，对城市现有排水系统中数量众多的窨井进行改造，将窨井进行加深处理，加深后的底部高于相应位置的最高地下水位，之后，在其中安装净化渗水装置，雨水通过净化渗水装置渗透到地下土壤中，从而实现了对初期雨水的弃流与净化，并最终进入地下水系。

2.根据权利要求1所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(一)净化渗水装置的制造；净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置(6)、反冲装置以及滤袋(10)，其中外渗水装置包括外渗水管(4)和外渗水底板(11)，内渗水装置包括内渗水管(5)、内渗水底板(14)和渗水撑管(15)，其中外渗水管(4)和内渗水管(5)直径根据城市窨井的规格而分为不同规格，内渗水管(5)、内渗水底板(14)、外渗水管(4)、外渗水底板(11)、渗水撑管(15)上面均匀分布有一定数量的渗水孔(9)，渗水孔(9)直径和数量根据城市地下土质而定，内渗水管(5)和外渗水管(4)可分别分段连接，以适用于不同深度；

(二)窨井开挖加深，开挖深度根据窨井下方土质、地下水位深度以及城市当地的降雨量确定；

(三)净化渗水装置的安装，先将外渗水底板(11)装配在外渗水管(4)底部，之后放入开挖后的窨井内，逐段连接渗水管(4)，渗水管(4)上部固定在窨井井壁上边缘，且高度低于排水管下缘；然后在外渗水底板(11)上安装渗水撑管(15)，在渗水撑管(15)中安装雨水过滤净化装置，再将同等直径的原型内渗水底板(14)安装在渗水撑管(15)上，然后在内渗水底板(14)上逐段连接内渗水管(5)，并在内渗水管(5)和外渗水管(4)的夹层中安装雨水过滤净化装置，最后将设有反冲接口(13)的环形顶盖(12)封堵于外渗水管(4)和内渗水管(5)的顶端，实现其顶部的密封；采用防水材料，封堵外渗水管(4)与窨井井壁(3)之间的间隙；将滤袋(10)放置在内渗水管(5)与内渗水底板(14)形成的型腔内，上口张开，并通过滤袋绳索(1)固定在窨井口四周周边，之后加盖窨井盖(16)；

(四)窨井净化蓄水流程，雨水首先经过窨井净化渗水装置过滤净化后渗入地下土壤，待净化渗水装置中的水位高于排水管下缘时，流入现有的排水系统；渗入地下土壤中的水将慢慢抬高地下水位，另外，经过土壤自身的过滤净化，水质得到进一步改善；地下水位升高的一定程度后，再通过水井方式实现雨水的再利用。

3.根据权利要求1所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述净化渗水装置上部固定在窨井井壁(3)上，净化渗水装置上部与窨井井壁(3)之间的间隙用防水材料填实，净化渗水装置下部与窨井外土壤(7)紧密贴合。

4.根据权利要求3所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述净化渗水装置包括外渗水装置、内渗水装置、雨水过滤净化装置(6)、反冲装置以及滤袋(10)，其中外渗水装置包括外渗水管(4)和外渗水底板(11)，外渗水底板(11)和外渗水管(4)底端固定连接，内渗水装置包括内渗水管(5)、内渗水底板(14)和渗水撑管(15)，内渗水底板(14)和内渗水管(5)底端固定连接，渗水撑管(15)设置在内渗水底板(14)和外渗水底板(11)之间，其中内渗水管(5)、内渗水底板(14)、外渗水管(4)、外渗水底板(11)、渗水撑管(15)上面均匀分布有一定数量的渗水孔(9)。

5.根据权利要求4所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述内渗水管(5)与外渗水管(4)顶部通过环状顶盖(12)密封，环状顶盖(12)设有反冲接口(13)，外渗水管(4)与内渗水管(5)之间的型腔与反冲接口(13)相连通，所述外渗水管(4)与内渗水管(5)之间的型腔以及渗水撑管(15)的中空位置放置雨水过滤净化装置(6)。

6.根据权利要求5所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述雨水过滤净化装置(6)包括过滤介质层、活性炭层、吸附膜层以及消毒层，雨水过滤净化装置(6)通过其内部的过滤介质、活性炭、吸附膜以及消毒层实现对雨水尤其是初期雨水的净化目的。

7.根据权利要求4所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述内渗水管(5)、内渗水底板(14)、外渗水管(4)、外渗水底板(11)和渗水撑管(15)均选用耐腐蚀的非金属材料，所述滤袋(10)选用耐腐蚀的非金属材料，位于内渗水管(5)和内水生底板(14)围成的内腔内，上部张开并通过滤袋绳索(1)固定在窨井口四周。

8.根据权利要求4或5所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述滤袋(10)选用耐腐蚀的非金属材料，位于内渗水管(5)和内水生底板(14)围成的内腔内，上部张开并通过滤袋绳索(1)固定在窨井口四周。

9.根据权利要求5所述的一种城市窨井净化蓄水方法，其特征在于，所述反冲接口(13)通过与高压水管或气管连接，实现对雨水过滤净化装置(6)、滤袋(10)以及渗水孔(9)清洗。

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