CN114033020A - 一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其包括主排水模块，主排水模块包括排水井以及与排水井连通的市政排水管；分支蓄排水模块，分支蓄排水模块包括排水通道以及蓄水池，排水通道与排水井相连通；排水通道与蓄水池相连通，水路切换模块，设置在排水井内并且位于排水通道的下方，水路切换模块包括第一隔板以及第二隔板。本申请可以通过水路切换模块实现水路的切换，当第一隔板与第二隔板相贴合时，主排水模块水路关闭，水流排放至排水通道与蓄水池中，蓄水池收集雨水，在市政环保过程中需要用水时可调取蓄水池中的水，循环使用水资源，节能环保，并且上述结构的设置使城市蓄排水更加的智能，排水效率更高。

Description

一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统

技术领域

本申请涉及市政建设排水的技术领域，尤其是涉及一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统。

背景技术

由于城市化的迅速发展，道路、园林、景观、城市住宅小区、大型建筑群等不透水面积的扩大，于是，雨水便不能再渗入到地下补充地下水，在加上地下水的大量使用，使得城市周围的水环境和生态环境恶化；另一方面下大雨时，雨水迅速汇集造成地面积水和局部洪灾；城市水紧缺，水环境恶化、生态环境破坏和城市暴雨洪水等问题日益突出。

针对上述城市排水问题，市政建设过程中，逐渐将排水蓄水作为市政建设规划的一个重点项目，目前最普遍的城市排水井结构为道路两侧的雨水井，雨水井上端设置有窨井盖，雨水量较小的情况下，雨水从窨井盖的缝隙中渗入到雨水井中；当雨水量较大的情况下，雨水井连接着的市政雨水管网泄水排水压力较大，排水速度较慢，雨水无法及时从窨井盖的缝隙中排入到雨水井中，造成道路积水，影响市民生活和交通安全。

申请内容

为了在降水量较大时缓解市政道路排水压力，提高排水效率，本申请提供一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统。

本申请提供的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统采用如下的技术方案：

一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，包括：

主排水模块，设置在所述道路内，所述主排水模块包括排水井以及与排水井连通的市政排水管，所述排水井的顶部设置有井盖；

分支蓄排水模块，设置在所述道路底部，所述分支蓄排水模块包括排水通道以及蓄水池，所述排水通道与所述排水井相连通，所述排水通道与所述蓄水池相连通；

水路切换模块，设置在所述排水井内并且位于所述排水通道的下方，所述水路切换模块包括第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板固定设置在排水井内，所述第二隔板浮动连接在排水井内，所述第一隔板与第二隔板分离时，水流流向所述市政排水管中，所述第一隔板与第二隔板贴合时，水流流向所述排水通道内。

通过采用上述技术方案，当降雨量较大时，主排水模块承受较大的排水压力，雨水无法快速通过主排水模块排走时，雨水可以通过分支蓄排水模块排出。具体可以通过水路切换模块实现水路的切换，当第一隔板与第二隔板相贴合时，主排水模块水路关闭，水流排放至排水通道与蓄水池中，蓄水池收集雨水，在市政环保过程中需要用水时可调取蓄水池中的水，循环使用水资源，节能环保，并且上述结构的设置使城市蓄排水更加的智能，排水效率更高。

优选的，所述第一隔板和第二隔板均包括连接框以及固定连接在连接框内的多个分隔板，多个所述分隔板相互平行并且间隔设置，所述第一隔板与第二隔板上的分隔板交错设置。

通过采用上述技术方案，第一隔板与第二隔板上的分隔板交错设置，在第一隔板与第二隔板相分离时，水流可以分别穿过第一隔板和第二隔板上相邻分隔板的间隙，顺利的排放至市政排水管中。当第一隔板与第二隔板相贴合时，第一隔板与第二隔板上交错设置的分隔板邻近，封堵水路，使水流无法向市政排水管流动，水流排放至排水通道中，顺利实现水路的切换。

优选的，所述水路切换模块还包括设置在第二隔板下方的浮动组件，浮动组件用于驱动第二隔板的升降。

通过采用上述技术方案，浮动组件可以控制第二隔板的升降，使第二隔板可以自动在排水井中上下移动，使水路的切换更加智能化。

优选的，所述浮动组件包括浮动连接在排水井内的浮动气囊以及充气管，所述浮动气囊为中空球体，所述充气管与所述浮动气囊相连通，用于给所述浮动气囊充气或放气。

通过采用上述技术方案，充气管可以向浮动气囊内充气，当充气之后，浮动气囊内充盈有气体，当排水井内水位上升，在浮力的作用下，浮动气囊在浮力的作用下上升，上升的过程中可以抵动第二隔板向上移动，因此可以使第二隔板与第一隔板相贴合，根据水位的高低自动切换水路，因此可以缓解道路排水的压力，提高排水效率。

优选的，所述排水井的一侧开设有安装空腔，所述安装空腔内固定连接有气罐以及气泵，所述气罐与气泵相连通，所述充气管与所述气泵相连通；

所述排水井的一侧还设置有容置腔，所述容置腔内设置有水位传感器，所述水位传感器与气泵电性连接。

通过采用上述技术方案，当水位传感器感应到有水时，即水位高度超过了水位传感器，水位传感器发送电信号给气泵，气泵启动向充气管内充气，使气罐内的气体流动至浮动气囊内，浮动气囊可上升，当水位移动至水位传感器下方时，水位传感器传输信号给气泵，气泵开始抽气，浮动气囊内的气体排出，在重力的作用下，浮动气囊和第二隔板下降，水流向市政排水管排放。

优选的，所述气罐内填充有氢气。

通过采用上述技术方案，氢气的密度较小，即使在水位稍微下降一点时，在氢气自身的作用下，浮动气囊依旧可以抵动第二隔板，使第二隔板与第一隔板相配合，切换水路，直至市政排水管可以正常排水时，抽走氢气，保证市政排水管的正常排水。

优选的，所述排水井内固定连接有导引立板，所述第二隔板上开设有供导引立板滑移穿设的通槽；

所述导引立板上开设有移动滑槽，所述浮动气囊的侧壁上固定连接有浮动板，所述浮动板上活动连接有限位球，所述限位球与移动滑槽滑动卡接配合，所述限位球为球体，所述移动滑槽的横截面设置为与限位球卡合的弧形。

通过采用上述技术方案，导引立板给第二隔板的移动起到导引限位作用，第二隔板的移动更加顺畅；同时导引立板上的移动滑槽与限位球卡接配合，可以对浮动气囊起到限位的作用，使浮动气囊只能在一定空间范围内移动，避免浮动气囊进入到市政排水管中。

优选的，所述排水井的顶部设置有承载所述井盖的安装环，所述安装环内开设有多个通孔，所述通孔内设置有弹性绳，所述弹性绳的一端与通孔的底壁固接，另一端与井盖的底部固接。

通过采用上述技术方案，井盖能够放置在安装环上，弹性绳对井盖起到一定的限位牵引作用，同时弹性绳的设置也可以使井盖有一定的移动空间，在排水不畅时，可以抬起井盖，提高排水效率，缓解道路排水压力。

优选的，所述第一隔板的下端设置有触点开关；

所述安装环上固定连接有电磁铁，所述安装环下方沿竖直方向滑移连接有金属板，所述金属板上固接有用于抵动井盖的抵动杆，当所述电磁铁与所述金属板贴合时，所述抵动杆抵动所述井盖，使所述井盖与所述安装环相分离；

所述电磁铁与所述触点开关电性连接，当所述第二隔板接触所述触点开关时，所述电磁铁通电。

通过采用上述技术方案，当回路切换至排水通道内时，第二隔板与第一隔板相贴合，第二隔板接触第一隔板底部的触点开关，触点开关发送信号给电磁铁，使电磁铁通电，电磁铁通电之后可以吸引金属板，金属板向上移动，金属板带动抵动杆向上移动，抵动杆可以抵动井盖，使井盖与安装环相分离，井盖与安装环之间的缝隙变大，因此可以加快排水的速度，提高排水的效率。

优选的，所述井盖的边缘位置处与所述安装环之间连接有柔性过滤网。

通过采用上述技术方案，柔性过滤网可以对垃圾起到拦截过滤的作用，在井盖打开时，由于排水口变大，避免大量的垃圾进入到排水井内，保证顺畅的排水。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当降雨量较大时，主排水模块承受较大的排水压力，雨水无法快速通过主排水模块排走时，雨水可以通过分支蓄排水模块排出，具体可以通过水路切换模块实现水路的切换，当第一隔板与第二隔板相贴合时，主排水模块水路关闭，水流排放至排水通道与蓄水池中，蓄水池收集雨水，在市政环保过程中需要用水时可调取蓄水池中的水，循环使用水资源，节能环保；

2.充气管可以向浮动气囊内充气，当充气之后，浮动气囊内充盈有气体，当排水井内水位上升，在浮力的作用下，浮动气囊在浮力的作用下上升，上升的过程中可以抵动第二隔板向上移动，因此可以使第二隔板与第一隔板相贴合，根据水位的高低自动切换水路，因此可以缓解道路排水的压力，提高排水效率；

3.当回路切换至排水通道内时，第二隔板与第一隔板相贴合，第二隔板接触第一隔板底部的触点开关，触点开关发送信号给电磁铁，使电磁铁通电，电磁铁通电之后可以吸引金属板，金属板向上移动，金属板带动抵动杆向上移动，抵动杆可以抵动井盖，使井盖与安装环相分离，井盖与安装环之间的缝隙变大，因此可以加快排水的速度，提高排水的效率。

附图说明

图1是雨水井排水系统的俯视图。

图2是图1中A-A向的剖面示意图，主要体现水路未切换至分支蓄排水模块中的状态。

图3是雨水井排水系统的部分立体结构示意图，主要体现井盖与安装环的爆炸结构示意图。

图4是图3中B部分的结构放大示意图。

图5是雨水井排水系统局部结构的俯视图。

图6是图5中C-C向的剖面示意图。

图7是隔板组件的立体结构示意图。

图8是图6中D部分的结构放大示意图。

图9是水路切换至分支蓄排水模块状态的结构剖面示意图。

附图标记说明：1、主排水模块；11、排水井；12、市政排水管；13、安装环；14、井盖；15、柔性过滤网；16、通孔；17、弹性绳；18、电磁铁；19、金属板；191、抵动杆；2、分支蓄排水模块；21、排水通道；22、蓄水池；3、水路切换模块；31、隔板组件；311、第一隔板；3111、第一连接框；3112、第一分隔板；312、第二隔板；3121、第二连接框；3122、第二分隔板；313、触点开关；32、动力组件；321、气罐；322、气泵；33、浮动组件；331、浮动气囊；332、充气管；333、浮动板；334、限位球；4、市政道路；5、导引立板；51、移动滑槽；6、安装空腔；7、容置腔；8、水位传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统。参照图1和图2，用于处理海绵城市的雨水井排水系统包括主排水模块1、分支蓄排水模块2以及水路切换模块3，雨水井排水系统设置在市政道路4内，主排水模块1位于道路靠近边缘的位置处，分支蓄排水模块2可以设置在道路中间或者道路两侧的绿化带下方，在雨水充足的时候蓄水，以供循环使用水资源。

参照图3和图4，主排水模块1包括排水井11以及与排水井11连通的市政排水管12，本实施例中的排水井11截面为方形。排水井11的顶部固定连接有安装环13，安装环13为混凝土浇出来的承台，安装环13上搭设有井盖14，井盖14的边缘外侧与安装环13之间设置有柔性过滤网15，柔性过滤网15的内边缘与井盖14的外侧边缘固接，柔性过滤网15的外边缘与安装环13固接。

参照图4，安装环13内开设有多个通孔16，本实施例中设置有八个，每个侧边设置有两个，通孔16内设置有弹性绳17，弹性绳17的一端与通孔16的底壁固接，另一端与井盖14的底部固接。

参照图4，安装环13下端固定连接有电磁铁18，电磁铁18设置有四个，每个侧边均设置有一个，安装环13下方沿竖直方向滑移连接有金属板19，金属板19与电磁铁18相配合。具体在排水井11的侧壁上固定连接有安装板，金属板19与安装板滑动卡接配合，金属板19上固接有用于抵动井盖14的抵动杆191，电磁铁18和安装环13上均开设有供抵动杆191穿设以及移动的通槽。

在正常状态下，电磁铁18不通电，金属板19在重力的作用下与电磁铁18相分离，井盖14放置在安装环13上。当电磁铁18通电时，电磁铁18吸引金属板19，金属板19向上移动，在金属板19向上移动的过程中可以带动抵动杆191移动，抵动杆191穿过通槽并且向上抵动井盖14，使井盖14与安装环13相分离，井盖14与安装环13之间的缝隙变大，使排水的速度更快，此时柔性过滤网15展开，截留较大的垃圾杂质。

参照图2，分支蓄排水模块2包括排水通道21以及蓄水池22，排水通道21与排水井11相连通，排水通道21与蓄水池22相连通，排水通道21的入水口处设置在排水井11的中上段，为了排水的速度更快，本实施例中排水通道21设置为倾斜状，排水通道21靠近蓄水池22的一侧向下倾斜。

参照图5和图6，水路切换模块3设置在排水井11内并且位于排水通道21的下方，水路切换模块3包括隔板组件31、设置在排水井11一侧的动力组件32以及设置在隔板组件31下方的浮动组件33，动力组件32给浮动组件33提供驱动力，使得浮动组件33根据水位的上升而上升并且能够作用于隔板组件31，使隔板组件31切换水路。

参照图6和图7，隔板组件31包括第一隔板311以及第二隔板312，第一隔板311固定设置在排水井11内，第二隔板312浮动连接在排水井11内。第一隔板311包括第一连接框3111以及固定连接在第一连接框3111内的多个第一分隔板3112，第一连接框3111固定连接在排水井11内壁上。第二隔板312包括第二连接框3121以及固定连接在第二连接框3121内的多个第二分隔板3122，第二连接框3121可活动的设置在排水井11内，具体为滑移连接。

参照图7，排水井11内固定连接有导引立板5，导引立板5设置有相互平行的两个，第二连接框3121相对的量边缘上均开设有通槽，第二连接框3121通过两个通槽滑动套设在导引立板5上，在第二隔板312上下移动时，导引立板5起到导引限位的作用。

参照图7，多个第一分隔板3112间隔设置，多个第二分隔板3122也间隔设置，且第一分隔板3112和第二分隔板3122交错设置。当第一隔板311与第二隔板312相分离时，水流分别穿过第一隔板311和第二隔板312并且顺利的流动至市政排水管12中。当第一隔板311与第二隔板312相贴合时，交错设置的第一分隔板3112和第二分隔板3122将排水井11的通道关闭，水流无法流动至市政排水管12中，因此向排水通道21中流动，进行蓄排水。

参照图7，第一隔板311的下端设置有触点开关313。

电磁铁18与触点开关313电性连接，控制系统可以埋设在道路底部，当第二隔板312向上移动与第一隔板311相贴合时，第二隔板312接触触点开关313，此时触点开关313联动控制系统，使控制系统联动电磁铁18，电磁铁18通电，井盖14向上打开。

参照图6和图8，排水井11的侧壁上开设有安装空腔6，动力组件32包括固定连接在安装空腔6内的气罐321以及气泵322，气泵322与氢气罐321通过管道相连通，气罐321为氢气罐321。排水井11的一侧还设置有容置腔7，容置腔7内设置有水位传感器8，水位传感器8与气泵322电性连接。容置腔7设置在安装空腔6的一侧，且容置腔7与安装空腔6均设置在排水通道21的下方，并且与排水通道21有30-60cm的距离。

参照图8，浮动组件33包括浮动连接在排水井11内的浮动气囊331以及充气管332，浮动气囊331为中空球体，浮动气囊331选用柔性橡胶或塑料薄膜等类似材质，可以进行形变，充气管332与浮动气囊331相连通，充气管332远离浮动气囊331的一端与气泵322相连通，充气管332为柔性管。

参照图7和图8，导引立板5上开设有移动滑槽51，浮动气囊331的侧壁上固定连接有浮动板333，可以通过粘接的方式进行连接，浮动板333上活动连接有限位球334，限位球334通过连接绳与浮动板333连接，限位球334与移动滑槽51滑动卡接配合，限位球334为球体，移动滑槽51的横截面设置为与限位球334卡合的弧形，在浮动胶囊上下移动的过程中，球体与弧槽卡合不易发生卡死的现象。

参照图9，当水位超过水位传感器8，水位传感器8给控制系统发送信号，控制系统控制气泵322开启，气泵322启动向浮动气囊331内充氢气，在浮力的作用下不断向上移动，同时氢气的密度较小，浮动气囊331不断向上移动，浮动气囊331抵动第二隔板312，使第二隔板312贴合第一隔板311。使水流无法向市政排水网中流动，水流向排水管道中流动。当市政排水网逐渐恢复排水能力，水位下降，水位下降至水位传感器8下方时，控制系统控制气泵322抽气，使浮动气囊331处于收缩状态，在重力的作用下，第二隔板312向下移动，水路切换，雨水可以向市政排水管12中排放。

本申请实施例一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统的实施原理为：当降雨量较小时，水流流向市政排水管12中；当降雨量较大时，市政排水管12中积留大量的水，水位铸件上升，当水位超过水位传感器8的高度时，水位传感器8联动气泵322，使气泵322向浮动气囊331内充气，在浮力以及自身密度的作用下，浮动气囊331向上移动，浮动气囊331抵动第二隔板312，使第二隔板312贴合第一隔板311。此时水流无法继续向下流动，水流从排水通道21流动至蓄水池22中。

同时，第二隔板312接触触点开关313，此时触点开关313联动控制系统，使控制系统联动电磁铁18，电磁铁18通电，井盖14向上打开。

当市政排水网逐渐恢复排水能力，水位下降，水位下降至水位传感器8下方时，控制系统控制气泵322抽气，使浮动气囊331处于收缩状态，在重力的作用下，第二隔板312向下移动，水路切换，雨水可以向市政排水管12中排放。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，用于缓解道路排水压力，其特征在于，包括：

主排水模块(1)，设置在所述道路内，所述主排水模块(1)包括排水井(11)以及与排水井(11)连通的市政排水管(12)，所述排水井(11)的顶部设置有井盖(14)；

分支蓄排水模块(2)，设置在所述道路底部，所述分支蓄排水模块(2)包括排水通道(21)以及蓄水池(22)，所述排水通道(21)与所述排水井(11)相连通，所述排水通道(21)与所述蓄水池(22)相连通；

水路切换模块(3)，设置在所述排水井(11)内并且位于所述排水通道(21)的下方，所述水路切换模块(3)包括第一隔板(311)以及第二隔板(312)，所述第一隔板(311)固定设置在排水井(11)内，所述第二隔板(312)浮动连接在排水井(11)内，所述第一隔板(311)与第二隔板(312)分离时，水流流向所述市政排水管(12)中，所述第一隔板(311)与第二隔板(312)贴合时，水流流向所述排水通道(21)内。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述第一隔板(311)和第二隔板(312)均包括连接框以及固定连接在连接框内的多个分隔板，多个所述分隔板相互平行并且间隔设置，所述第一隔板(311)与第二隔板(312)上的分隔板交错设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述水路切换模块(3)还包括设置在第二隔板(312)下方的浮动组件(33)，浮动组件(33)用于驱动第二隔板(312)的升降。

4.根据权利要求3所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述浮动组件(33)包括浮动连接在排水井(11)内的浮动气囊(331)以及充气管(332)，所述浮动气囊(331)为中空球体，所述充气管(332)与所述浮动气囊(331)相连通，用于给所述浮动气囊(331)充气或放气。

5.根据权利要求4所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述排水井(11)的一侧开设有安装空腔(6)，所述安装空腔(6)内固定连接有气罐(321)以及气泵(322)，所述气罐(321)与气泵(322)相连通，所述充气管(332)与所述气泵(322)相连通；

所述排水井(11)的一侧还设置有容置腔(7)，所述容置腔(7)内设置有水位传感器(8)，所述水位传感器(8)与气泵(322)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述气罐(321)内填充有氢气。

7.根据权利要求5所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述排水井(11)内固定连接有导引立板(5)，所述第二隔板(312)上开设有供导引立板(5)滑移穿设的通槽；

所述导引立板(5)上开设有移动滑槽(51)，所述浮动气囊(331)的侧壁上固定连接有浮动板(333)，所述浮动板(333)上活动连接有限位球(334)，所述限位球(334)与移动滑槽(51)滑动卡接配合，所述限位球(334)为球体，所述移动滑槽(51)的横截面设置为与限位球(334)卡合的弧形。

8.根据权利要求1所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述排水井(11)的顶部设置有承载所述井盖(14)的安装环(13)，所述安装环(13)内开设有多个通孔(16)，所述通孔(16)内设置有弹性绳(17)，所述弹性绳(17)的一端与通孔(16)的底壁固接，另一端与井盖(14)的底部固接。

9.根据权利要求8所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述第一隔板(311)的下端设置有触点开关(313)；

所述安装环(13)上固定连接有电磁铁(18)，所述安装环(13)下方沿竖直方向滑移连接有金属板(19)，所述金属板(19)上固接有用于抵动井盖(14)的抵动杆(191)，当所述电磁铁(18)与所述金属板(19)贴合时，所述抵动杆(191)抵动所述井盖(14)，使所述井盖(14)与所述安装环(13)相分离；

所述电磁铁(18)与所述触点开关(313)电性连接，当所述第二隔板(312)接触所述触点开关(313)时，所述电磁铁(18)通电。

10.根据权利要求9所述的一种用于处理海绵城市的雨水井排水系统，其特征在于：所述井盖(14)的边缘位置处与所述安装环(13)之间连接有柔性过滤网(15)。

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