CN114086444A - 一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法，其包括地面排水模块(2)，若干相邻的所述地面排水模块(2)通过与之连通的汇流监测井(1)构建地面排水网络，汇流监测井(1)能够将设定区域范围内地面汇集的雨水进行收集并进行分流，使得从所述地面排水模块(2)中汇集的雨水在所述汇流监测井(1)中完成过滤、沉降后选择性地输送至雨水收集池(3)和市政排水管网(4)中；地面排水模块(2)至少包括沟体部(21)和将地表雨水汇入所述沟体部(21)的顶盖部(22)，所述沟体部(21)和顶盖部(22)均设于混凝土层内部，且所述顶盖部(22)的扁口进水模块(221)在混凝土层中构建出所述沟体部(21)与地表之间的连接通道。

Description

一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法

技术领域

本发明涉及排水装置技术领域，尤其涉及一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法。

背景技术

在城市里，道路及建筑区域均采用沥青或水泥和块状不透水材料进行表面覆盖，建筑密度很高，导致上述区域中土壤暴露的地表区域减少。因此，在发生大面积、高强度降雨时，城市区域中存在很大一部分雨水无法渗入土壤，并沿着地表的坡度流动。但是，随着全球变暖、大自然环境受到破坏，导致多个地区会出现不可预期的特大暴雨等自然灾害，使得被暴雨侵袭的城市区域由于排水系统的排量限制使得城市和道路常常聚集形成大量被雨水淹没的低洼地带，造成建筑渗水等不良影响。因此，现代城市一般会收集这些地表水，通过雨水管或下水管道排放到周边的河流，或送至流水地的雨水排水管道系统。通常，雨水会沿建筑或道路的坡面流入到建筑群内穿插设置的或道路边缘以一定间隔形成的排水槽中。进入排水槽的雨水能够沿排水槽的槽体方向汇入到深埋于地下的雨水管或污水管中，并进一步沿下水管道网络，经过流水池或雨水泵场，或直接释放到河流中。虽然，现有的下水管道或雨水管是根据城市建设规划，在建造城市建筑、道路等时，排水管网均是按基本规划进行建造，其管道或处理容量、流水池的设置均考虑到该地区的气候和降水量、降雨强度和频率等因素进行设计。

近年来受全球变暖等影响，各地区出现了许多异常气候波动的现象，导致实际降雨情况与以往城市建设时预测的降水量、降雨强度存在较大差异。而降雨强度加大，暴雨频率增加，传统道路或建筑周围安装的污水或雨水排水管道系统就不堪重负，经常出现区域性的积水现象。城市中这种区域性的积水现象，即使时间很短，也会对当地道路和电力等系统造成重大打击，甚至可能给整个城市造成极大的混乱。此外，车辆、车站、房屋等的淹水还会带来巨额的物力损失，甚至会造成过地铁隧道雨水的大量灌入导致地铁乘客伤亡。针对上述的城市建设需求，新增设的道路或建筑可以建立流量更大的污水或雨水排水管道系统，但在现有的城市建筑和道路区域，改变污水或雨水排水管道系统的处理容量是非常困难的。

由于现有的雨水排水管道系统的设计问题，以及设施管理上的问题，可能会造成区域性的城区渗水。例如，污水管道内部堆积土或垃圾，或者道路两侧树根渗透，会缩小管道内通水空间，减少雨水处理容量，导致城市建筑区域和道路区域在暴雨时排水处理能力不足，存在积水风险和渗水风险。虽然替换或大幅提高城市大都市区这些现有排水系统的容量在技术上是可行的，但预算限制/超支以及此类大规模基础设施项目造成的破坏令人望而却步。大多数城市出于地理位置、建筑条件以及城市已规划建设项目的限制等原因，选择在现有的排水系统不足的情况下生活，并且只不时进行小幅和适度的改进。因此，当发生强降雨时，例如在台风和飓风期间，世界各地的洪水易发城市经常遭受大洪水以及由此造成的死亡和财产损失。此外，常用的地面排水结构通常是直接利用混凝土浇筑成型的沟槽或混凝土与砖块结构构建出的沟槽，该类混凝土结构的地面排水结构的体积较大且盖板也较大，但其本身的强度有限，因此常常出现混凝土结构的地面排水结构的盖板被车辆碾压断裂，给排水沟的养护造成了麻烦。另外混凝土结构的地面排水结构的重量和体积较大，导致运输和安装的成本较高。介于传统的混凝土结构的地面排水结构的诸多缺点，需要一种能够提高排水效率、质量轻、抗压强度高且能够长期使用的排水结构。

中国专利CN107386418B公开了一种城市道路雨水回收再利用方法和系统，考虑到车行道路和人行道路面雨水受污染程度不同，将雨水收集分为两部分，人行道路雨水利用半封闭蓄水区进行收集，并且利用控制器在地下水水位较低时控制补充地下水，在地下水水位较高时将干净雨水直接汇入净水蓄水池；对于车行道路雨水，考虑雨水分时段的受污染程度，利用雨水分流区将雨水分割为初雨和后期雨水，将初雨汇入污水处理区处理后汇入净水蓄水区，对于后期雨水，直接利用其灌溉绿化带，再由绿化带下方浅沟渗渠过滤净化，收集至净水蓄水区；本发明充分考虑了不同区域、不同时段的雨水受污染程度，进行不同处理，能够大幅降低去污剂使用量，节能环保，最大限度对雨水再利用。该专利虽然能够对雨水进行一定程度的分段收集的分类净化处理，但是其无法提供支撑强度和坚固程度高的地面排水结构，使得其地面排水容易受到道路车辆碾压出现结构性损坏，无法有效地完成雨水的收集，且还会产生一定的危险性。

因此，针对现有技术缺陷迫切需要既具有成本效益又不易被破坏的排水网络系统，在提高系统的排水能力降低暴雨期间地面积水的同时还能够补充现有排水系统结构上的缺陷，使得地面排水结构能够有效排水并具有更长的使用寿命和耐碾压性。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案提供的是一种基于重型地面排水的地下网联系统，其包括地面排水模块，若干相邻的所述地面排水模块通过与之连通的汇流监测井构建地面排水网络，所述汇流监测井能够将设定区域范围内地面汇集的雨水进行收集并进行分流，使得从所述地面排水模块中汇集的雨水在所述汇流监测井中完成过滤、沉降后选择性地输送至雨水收集池和市政排水管网中；所述地面排水模块至少包括沟体部和将地表雨水汇入所述沟体部的顶盖部，其中，所述沟体部和顶盖部均设于混凝土层内部，且所述顶盖部的扁口进水模块在混凝土层中构建出所述沟体部与地表之间的连接通道。其优势在于，本申请通过设置具有扁口进水模块的排水结构，使得排水结构能够埋入到地层中后仍能够进行废水收集，扁口进水模块的设计，使得重型车辆在排水结构上方驶过时，车辆直接作用在排水结构的作用力被地面有效地分散，使得排水结构仅需要承载部分车辆重力。另外，具有向上凸起状扁口主体的顶盖部在安装至沟体部开口上时，可以通过在遮挡单元上方浇筑混凝土的方式使得顶盖部能够有效地固定在沟体部上方的同时，避免顶盖部被车辆直接碾压而缩短使用寿命。通过在遮挡单元上方浇筑与扁口主体同高度的混凝土还能够分散扁口主体可能受到的碾压力，并对扁口主体进行有效地保护的同时方便扁口主体中的扁口槽收集地面废水并汇集到沟体部内。

根据一种优选的实施方式，所述地面排水模块按照预设的敷设坡度进行铺设并在其安装地基上浇筑与所述扁口进水模块齐平的混凝土地面，使得地表汇集的雨水能够通过扁口进水模块流入到所述地面排水模块内；具有敷设坡度的所述地面排水模块的下游端按照能够将其内部容纳的雨水定向输送的方式与所述汇流监测井连通。其优势在于，通过设置具有一定敷设坡度的排水沟槽能够一定程度上加快汇集雨水的流动，尤其是沟槽底部内壁涂覆有光滑涂层，能够降低雨水中杂物留置于地面排水模块内部的可能性，从而保证了沟槽内部的洁净度，使得其长期能够保持一个较大的流量容量。

根据一种优选的实施方式，所述汇流监测井至少包括在其轴向上有序连接的第一区段、第二区段和第三区段，其中，位于所述汇流监测井的轴向上段的第一区段通过贯穿其侧壁的若干排水管与若干所述地面排水模块的下游端连接，并围绕所述汇流监测井构建出地面排水网络。其优势在于，通过分区段设置，使得不同区段能够设置不同的连接结构，从而使得汇入汇流监测井内的雨水能够将杂质沉降在底部的第三区段，同时通过第二区段不同高度的连接管分流输出雨水。

根据一种优选的实施方式，所述第二区段的侧壁上开设有对应于不同水位高度的第一排水口和第二排水口，使得所述汇流监测井中汇集的雨水通过选择性地流入第一排水口或第二排水口的方式完成雨水的分流。

根据一种优选的实施方式，所述第三区段的管壁上安装有能够对其内部沉降淤积的沉降物进行监测的沉降监测单元，所述沉降监测单元能够在所述第三区段内的沉降物体积超出预设阈值时发出清淤提醒。

根据一种优选的实施方式，所述顶盖部还包括支撑所述扁口进水模块和封挡所述沟体部开口的遮挡单元，所述遮挡单元内按照能够保持所述扁口进水模块支撑位置的方式交错间隔的穿设有若干增强筋杆。其优势在于，本申请能够保持整个遮挡单元的板体硬度，使得其支撑平面稳固，保证扁口进水模块在受重压条件下保持固定的地层高度。

根据一种优选的实施方式，所述沟体部还包括能够限定其沟槽轮廓的外轮廓板，所述外轮廓板沿第二方向间隔布设，且相邻的所述外轮廓板通过贯穿其板体的加强筋杆连接。

根据一种优选的实施方式，所述第一区段内还安装有能够对所述地面排水模块汇入的雨水进行初步过滤的过滤网。

本申请还提供一种基于重型地面排水的地下网联方法，其包括以下步骤：排水管网系统的建模；根据地面排水模块的分布情况和地下排水系统布设数据建立地表地下连接关系；计算地面排水模块可容纳的地表径流数据和地下排水系统管流数据，从而分析地表径流的汇集量是否超出地下排水系统管流可交换流量；调整地面排水模块与其周围汇流监测井之间连接关系，改变所述地面排水模块与汇流监测井构成的地面排水网络。

根据一种优选的实施方式，所述排水管网系统的建模至少包括对预先划定区域内的地面及地下排水管网进行概化并建立三维空间系的地面连接网络和地下连接网络。

附图说明

图1是本发明的一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法的优选实施例的整体布置结构示意图；

图2是本发明的一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法的地面排水模块的结构示意图；

图3是本发明的一种基于重型地面排水的地下网联系统及方法的顶盖部的结构示意图。

附图标记列表

1：汇流监测井；2：地面排水模块；3：雨水收集池；4：市政排水管网；5：排水管；11：第一区段；12：第二区段；13：第三区段；14：第一排水口；15：第二排水口；16：井口；17：井盖；18：过滤网；19：沉降监测单元；21：沟体部；22：顶盖部；191：传感单元；192：接收单元；193：处理模块；211：底部沟壁；212：侧沟壁；213：外轮廓板；214：加强筋杆；221：扁口进水模块；222：遮挡单元；221a：扁口主体；221b：扁口槽；223：贯穿孔；222a：增强筋杆；222b：填充体。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

一种基于重型地面排水的地下网联系统包括对建筑区域的地层进行挖掘建造的汇流监测井1、呈网络连接与不同汇流监测井1的地面排水模块2和与汇流监测井1连接的雨水收集池3和市政排水管网4。

根据图1示出的一种具体实施方式，汇流监测井1能够对与其连接的地面排水模块2中的雨水进行汇集和分段输出，使得地面雨水能够及时且有效地进行分流处理，避免地面出现积水。地面排水模块2能够对地面雨水进行分区收集并输送至汇流监测井1中。地面排水模块2是在进行混凝土地面或道路建设前预埋在混凝土层之下的，其通过贯穿混凝土层的开口收集混凝土表层之上的雨水。埋设于混凝土层之下的地面排水模块2能够有效地降低其与地表车辆接触时所受压力，即通过建筑和道路建设时铺设的且包裹其表面的混凝土层对其进行保护。雨水收集池3根据绿植的分布进行建造，其能够对雨水进行存储，并在干涸时段根据绿植需求向绿植区域输送存储的雨水。市政排水管网4能够将多余的雨水排出城市或输送至指定区域进行净化后的二次使用。汇流监测井1在其井壁上设置有靠近轴向下段的第一排水口14和靠近轴向上段的第二排水口15。设置在低位的第一排水口14能够将降雨初期的雨水流向用于存储绿植灌溉水的雨水收集池3，而处于高位的第二排水口15能够将具有一定纯净度的雨水排入到市政排水管网4中，从而对雨水进行引流和/或净化后的二次利用。

优选地，城市建筑群和道路区域出现的强降雨通常会在混凝土等建造的无缝隙地面进行汇聚并通过预设的地面排水模块2流入到与市政排水管网4连通的汇流监测井1中。地面排水模块2在进行城市设计过程中会以网状分布的方式与汇流监测井1进行连通，方便在遇到强降雨等恶劣天气时能够对地面汇集的雨水进行有效分流，避免低洼区域出现大面积积水。优选地，相邻的汇流监测井1之间的预埋地面排水模块2的敷设坡度为0.01-0.02。保持固定敷设坡度的地面排水模块2的最低端通过排水管5与汇流监测井1连通。优选地，汇流监测井1还通过排水管5连通有设置在绿化植被所处区域的地层中的雨水收集池3。市政排水管网4是直接定向输送至统一规划或指定的排水泄洪沟渠中或进行净化后二次利用。雨水收集池3可以根据建筑和道路附近的绿化情况进行建设，将雨水收集池3与现有的绿化植被区域进行空间层次上的组合，使得雨水收集池3中的雨水能够在干旱或持续高温的情况下，向绿化植被区域输送水分，帮助其补充生长水分。优选地，与雨水收集池3连通的排水管5设置在汇流监测井1的轴向下端，使得汇入汇流监测井1中的雨水能够充满与其连通的雨水收集池3后再流入到市政排水管网4中。

优选地，汇流监测井1沿其轴向可分为依次连接的第一区段11、第二区段12和第三区段13。位于汇流监测井1的轴向上端的第一区段11通过贯穿其侧壁的排水管5连接若干地面排水模块2。优选地，第一区段11的顶部还设置有方便检测人员进入到汇流监测井1中进行清理和检查的井口16。优选地，井口16上可拆卸地安装有井盖17。优选地，第二区段的井壁上设置有位于轴向下段的第一排水口14和设置在轴向上段的第二排水口15。优选地，第一排水口14开设高度低于第二排水口15的开设高度，使得汇入汇流监测井1中的雨水能够先充入到雨水收集池3中完成汇集雨水的一级存储并在后续干涸时期为绿植提供生长用水。当雨水汇集量超出雨水收集池3的容量且在汇流监测井1中的水位高度达到第二排水口15的高度后，雨水灌入到市政排水管网4中，从而完成地面聚集雨水的二级输送。优选地，第三区段13位于汇流监测井1的最低端，其能够在接收到地面排水模块2汇集的雨水后对浑浊度高的初段雨水进行一定程度的沉降，使得雨水中质量较大的砂石等能够沉淀在汇流监测井1的底部，从而沉降大直径杂物后的雨水再流入到雨水收集池3和/或市政排水管网4中。优选地，沉降堆积在汇流监测井1底部的砂石等杂物能够通过相关市政工作人员定期清理的方式从汇流监测井1中取出。通过在汇流监测井1不同的轴向位置设置能够汇入雨水和分流雨水的开口，使得地面汇集的雨水能够得到及时有效地的输送，避免地面出现大面积积水。另外，汇流监测井1的分区段结构设置能够合理地使收集到的雨水进行二次利用，且能够通过雨水汇集后的自动沉降，使得其含有的砂石杂物得到有效地分离，方便进一步的雨水利用和输送。

优选地，第一区段11靠近第二区段的截面上还可拆卸地安装有能够对雨水进行初步过滤的过滤网18。使用时，为了保证汇流监测井1中沉降后的雨水能够根据需求流不同的区域，且不会由于长时间没有进行清淤操作，导致井内沉降物过多堵塞井壁上开设的分流开口，汇流监测井1内还设置有能够对沉降物堆积状况进行检测的检测模块。优选地，第三区段13作为雨水沉降池设置在汇流监测井1的底部，第三区段13内壁的设定高度安装有能够监测沉降物体积的沉降监测单元19。沉降监测单元19包括相对设置在井壁两内侧的传感单元191和接收单元192。在第三区段13构成的雨水沉降池中的沉降物堆积高度低于沉降监测单元19安装高度时，传感单元191发出的激光能够被接收单元192采集，从而不触发相应的报警和清淤提醒。当雨水沉降池中的沉降物堆积高度超过沉降监测单元19的安装高度时，接收单元192无法接收到传感单元191的激光信号，从而处理模块193根据接收单元192的信号采集结果而向市政工作单位的监测系统发送清淤提醒。优选地，沉降监测单元19可以沿第三区段的轴线间隔设置多个，使得市政工作人员能够远程获取指定汇流监测井1中沉降物的堆积情况，方便工作人员在暴雨预警后及时对堆积高度接近临界高度的汇流监测井1进行清淤处理。

优选地，保持固定敷设坡度的地面排水模块2围绕汇流监测井1的方式构成地面雨水汇集网络。地面排水模块2优选为能够埋设在混凝土地表层之下的雨水沟槽，该雨水沟槽的进水口贯穿混凝土层，使得地表雨水能够汇入到雨水沟槽中。优选地，地面排水模块2是在完成地面排水管网规划后在紧固后的地基上进行铺设建造的，混凝土的表层是在完成地表排水模块2的安装后，在其外部进行浇灌和平整后完成混凝土地表的施工和道路施工。优选地，地面排水模块2按照埋设与混凝土地层中的方式进行安装建造，使得地面排水模块2裸露在地面的表面积大大降低，使得地面受到重物碾压的时候，地面排水模块2所受到的压力被混凝土层结构分散而只承受部分压力，相对现有的地面排水沟盖板结构硬度受限、表面积大而容易由于受压破损。本申请的地面排水模块2能够很好地通过混凝土表层分散和转移所受压力，使得其具有进水口的上部结构能够被有效地保护而延长使用寿命。此外，设置于混凝土层下方的地面排水模块2能够很好地被浇筑的混凝土层限定其位置，不会发生现有地面排水沟盖板在积水和人为破坏时与排水沟分离，造成安全隐患。

优选地，与雨水收集池3连通的排水管5靠近汇流监测井1的管口设置有电磁阀。电磁阀控制单元能够根据雨水收集池3中雨水的水位而控制电磁阀进行选择性开闭。优选地，排水管5与雨水收集池3池腔靠近顶部的位置连通，在雨水收集池3中的雨水充满整个容腔时，电磁阀控制单元判断雨水收集池3中的水位值达到预先设置的水位阈值，从而控制电磁阀进行关闭，使得雨水收集池3与汇流监测井1之间断开连接。汇流监测井1中的雨水在无法进一步灌入雨水收集池3后，雨水会在井内继续积累增多并在水位高度达到第二排水口15的高度后，雨水灌入到市政排水管网4中。在上述情况下，随着水位的升高，井内的雨水浑浊沉淀的高度也随之升高，通过断开雨水收集池3与井内空间的连通，还能够避免后期雨水增多时雨水中的沉淀物和池底淤积沉淀物进入到雨水收集池3，使得雨水收集池3中收集的雨水始终保持较高的净度，其实际含有的杂质能够一定程度得到有效地沉降，方便二次转运进行绿植浇灌。优选地，雨水收集池3还连接有能够调动其池腔中存储的雨水进行绿植灌溉的灌溉装置。优选地，灌溉装置可以是直接将雨水输送至绿植种植地表的抽水排水装置，也可以是能够埋设与绿植种植土层下方通过负压渗灌的方式对绿植根部进行供水的供水装置。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。

在现有的混凝土浇筑或预制排水槽中，盖板同时是以间隔的方式进行设置，这是为了降低地面铺设盖板地面积，减小盖板受重压而损坏的可能性，此外，虽然也存在连续铺设盖板的排水槽，但是其结构强度交底，通常设置于人行区域而避开了重型车辆等对其碾压的可能性。上述的盖板铺设方式虽然一定程度上减小了使用损耗，但是间隔设置的盖板通常无法满足突降暴雨时的排水需求，常常引起低洼区域出现大面积的积水现象。连续设置的盖板虽然具有更大的排水量，但是其结构强度有限并不能满足道路和建筑周边存在重型车辆和物品通过区域进行安装使用。盖板安装方式为直接扣置于沟槽体之上，虽然方便安装和拆卸，但是在雨水淹没区域出现上浮等意外，使得行人可能存在掉入沟槽的风险。

优选地，本申请涉及的能够进行重型地面排水的地面排水模块2包括能够进行组装构成一个具有封闭式排水通道的沟体部21和顶盖部22。如图2所示，沟体部21的顶部设置有能够安装顶盖部22的开口。具有呈U形状沟槽的沟体部21在与顶盖部22进行拼接组装的排水结构中能够形成一个具有相对封闭的排水通道。顶盖部22上设置有能够竖直向上凸起的进水通道，使得排水结构以埋填的方式设置在土层中时，极大地降低了顶盖部22暴露在地面之上的面积，使得地面受到重物倾压时，顶盖部22具有尽可能小的受力面积，从而降低重物对其的破坏度，极大地延长装置的使用寿命和提高结构稳定性。此外，本申请构建的排水结构主要采用玻璃纤维增强混凝土作为主要构建材料，在提高了结构稳定性和承载量的同时使得整个排水结构的重量大大缩减，使得装置更加便于运输和安装。

优选地，沟体部21包括一体式浇筑成型的底部沟壁211和侧沟壁212，两个相对设置在底部沟壁211两侧的侧沟壁212远离底部沟壁211一侧共同限定出用于与顶盖部22进行拼接构成封闭槽腔的顶部开口。优选地，由底部沟壁211的两侧设置两个向上延伸的侧沟壁212而形成一个U型沟槽。优选地，底部沟壁211的厚度可以设置为沿其长度方向逐渐减小的方式浇筑，使得铺设成型的底面排水模块2能够保持固定敷设坡度，方便流入沟槽内的浑浊雨水能够定型流动。优选地，沟槽远离汇流监测井的一端开设有与地面连通的冲洗插口。冲洗插口可以用于插入外接加压水源对沟槽内沉淀的杂物进行冲刷，使得淤积在沟槽内的杂物能够定向地流入到汇流监测井中，从而地面排水模块2的沟槽在雨季保持畅通和预期的流量，进而地面排水模块2能够有效地完成雨水的输送。

优选地，底部沟壁211内壁在完成浇筑后还涂覆有水泥层。水泥层提高沟壁的光滑度，使得其表面摩擦力降低，方便浑浊雨水携带泥沙更好地定向流动，减少泥沙沉降在沟底导致U型沟槽被堵塞。U型沟槽可以是一体浇筑成型，也可以多个预制板体单元板进行拼接构成，且底部沟壁211和侧沟壁212形成U型沟槽外部在其轴向截面上还设置有外轮廓版213。优选地，底部沟壁211和侧沟壁212均采用玻璃纤维增强混凝土(GRC)预先浇筑成型。两者可以通过同一个模具一体式浇筑成一个完整的混凝土单元结构。优选地，底部沟壁211和侧沟壁212外侧壁上沿第二方向间隔布设有能够支撑沟体部21的外轮廓板213。优选地，外轮廓板213是以平行于底部沟壁211和侧沟壁212构建的沟槽体横截面的方式设置沟槽体外侧的。优选地，呈U形的外轮廓板213也可以是在浇筑模具中与底部沟壁211和侧沟壁212同步浇筑成型的。优选地，外轮廓板213也采用玻璃纤维增强混凝土(GRC)浇筑成型。优选地，外轮廓板213连接侧沟壁212的至少部分板体上沿第三方向以非均匀间隔的方式布设有多个加强筋杆214。加强筋杆214按照连续穿过位于沟体部21上的多个外轮廓板213的方式穿插在侧沟壁212的外侧。在浇筑成型后的外轮廓板213上通过打孔的方式穿设6根相互平行的加强筋杆214。优选地，加强筋杆214是按照位置相对的方式设置两个侧沟壁212外侧相连接的部分外轮廓板213内的。优选地，同一根加强筋杆214同时贯穿多个间隔设置在同一个沟槽体上的外轮廓板213，从而在完成外轮廓板213之间的连接加固，使得多个外轮廓板213与侧沟壁212连接更加稳定。

如图3所示，顶盖部22至少包括扁口进水模块221和能够遮挡沟体部21开口的遮挡单元222。扁口进水模块221以贯穿遮挡单元222的方式与沟体部21限定的内部沟槽连通。优选地，遮挡单元222上间隔布设有多个扁口进水模块221，使得地面废水能够流入线性排布的扁口进水模块221后汇集于沟体部21中。优选地，呈矩形状的遮挡单元222在其宽度方向上均匀间隔连接有至少两个扁口进水模块221。通过在保持结构稳定的同时设置较多的扁口进水模块221，使得地面雨水能够快速地流入到沟槽中，避免地面雨水汇集而地表水位增高，防止出现区域性积水造成人员伤害和财产损失。扁口进水模块221的横向长度小于遮挡单元222的长度。优选地，扁口进水模块221包括扁口主体221a和扁口槽221b。扁口槽221b沿扁口主体221a的轴向方向开设在扁口主体221a内，扁口主体221a的轴向下端与遮挡单元222的板体连接。轴向截面呈梯形的扁口主体221a是由玻璃纤维增强混凝土与遮挡单元222一体式浇筑成型。优选地，扁口进水模块221是按照其横截面沿轴向方向向下扩展增大的方式构建出梯形轴向截面的扁口主体221a。扁口槽221b按照其槽体横截面的宽度方向与第一方向相平行的方式设置在遮挡单元222的板体上。即扁口主体221a内开设的扁口槽221b的形状与扁口主体221a的外形相似，且扁口槽221b的底部开口能够与贯穿孔223连通。相对现有技术中，直接在挡板上开设贯穿槽的方式收集废水，本申请设置的扁口进水模块221能够有效地将遮挡单元222埋入到地层内，仅存在扁口主体221a轴向上端面暴露在地表之上，极大地减少顶盖部22裸露面积和受到重型车辆碾压时的直接受力面积，从而延长了顶盖部22的使用寿命。优选地，当顶盖部22安装在沟体部21上并进行后续混凝土地面浇筑前，扁口进水模块221的扁口主体221a之间的间隙沿第一方向铺设有能够加强混凝土层连接强度的钢筋条，使得作用于混凝土地面的压力能够得到良好地分散，而降低直接作用到地面排水模块2上的作用力，提高其耐用度和结构完整性的保持周期。

如图3所示，遮挡单元222在第一方向上的两端能够与沟体部21的顶部开口尺寸相互匹配的进行组合，且若干遮挡单元222能够沿第二方向进行抵靠式排布，从而对沟体部21的整个顶部开口进行遮挡。优选地，遮挡单元222沿第一方向和第二方向在其板体内交错间隔布设有能够改变其刚度和重量的增强筋杆222a和填充体222b。优选地，填充体可以采用质量较轻的树脂混凝土等质量较轻但硬度大的材料。优选地，增强筋杆222a的设置能够提高遮挡单元222对扁口进水模块221的支撑力，使得扁口进水模块221受到向下压力时能够被遮挡单元222稳定支撑在混凝土层中。优选地，扁口槽221b的轴向下端与遮挡单元222上间隔开设的贯穿孔223相互对接，使得流入扁口槽221b的地面废水在自身重力作用下穿过贯穿孔223后流入到构体部1的内部沟槽中。优选地，第一方向是遮挡单元222的长度方向，即沟槽体的横向宽度方向。优选地，第二方向是沟体部21的沟槽长度方向，即沟槽的开槽方向。优选地，第三方向是支撑在遮挡单元222上的扁口进水模块221的轴线方向，即垂直地平面的竖直方向。通过扁口进水模块的设计，使得重型车辆在排水结构上方驶过时，车辆直接作用在排水结构的作用力被地面有效地分散，使得排水结构仅需要承载部分车辆重力。另外，具有向上凸起状扁口主体的顶盖部在安装至沟体部开口上时，可以通过在遮挡单元上方浇筑混凝土的方式使得顶盖部能够有效地固定在沟体部上方的同时，避免顶盖部被车辆直接碾压而缩短使用寿命。通过在遮挡单元上方浇筑与扁口主体同高度的混凝土还能够分散扁口主体可能受到的碾压力，并对扁口主体进行有效地保护的同时方便扁口主体中的扁口槽收集地面废水并汇集到沟体部内。

实施例3

本申请还提供一种基于重型地面排水的地下网联方法，其包括以下步骤：

(1)排水管网系统的建模

对预先划定区域内的地面及地下排水管网进行合理概化并建立三维空间系的地面连接网络和地下连接网络。例如将汇流监测井1和市政排水管网4的节点概化为点，将地面排水模块和地下市政排水管道概化为线，将地面汇水区和雨水收集池3概化为面。优选地，由地面排水装置构成的城市汇水区在其低位端设置有至少一个出水口。在预设区域内连接不同地面排水模块的所有出水口均能够与点状分布的汇流监测井1连接，并进一步流入雨水收集池3和/或市政排水管网4中，从而有效地引流地面雨水，避免地面出现区域性积水。

(2)根据地面排水模块的分布情况和地下排水系统布设数据建立地表地下连接关系。

(3)计算地面排水模块可容纳的地表径流数据和地下排水系统管流数据，从而分析地表径流的汇集量是否超出地下排水系统管流可交换流量。

(4)调整地面排水模块2与其周围汇流监测井1之间连接关系，使得设定区域汇流监测井1的汇流量低于其可容量，同时根据地表低洼区汇流预测，使得不同汇流监测井1连接市政排水管网中的不同管道，避免同区域中具有较大汇聚量的汇流监测井1中的雨水均汇入到同一市政排水管网4的同一支路管道中，避免出现排水量低于汇聚量。

优选地，雨水收集池3的分布是根据地面绿植种植情况同地域进行建造的，其与绿植处于同一空间的不同地层中。优选地，汇流监测井1能够根据监测数据进行定期清淤，使得其在雨季具有雨水分流和沉降作用，实现暴雨期间雨水的有效引流。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种基于重型地面排水的地下网联系统，其包括地面排水模块(2)，其特征在于，若干相邻的所述地面排水模块(2)通过与之连通的汇流监测井(1)构建地面排水网络，所述汇流监测井(1)能够将设定区域范围内地面汇集的雨水进行收集并进行分流，使得从所述地面排水模块(2)中汇集的雨水在所述汇流监测井(1)中完成过滤、沉降后选择性地输送至雨水收集池(3)和市政排水管网(4)中；

所述地面排水模块(2)至少包括沟体部(21)和将地表雨水汇入所述沟体部(21)的顶盖部(22)，其中，所述沟体部(21)和顶盖部(22)均设于混凝土层内部，且所述顶盖部(22)的扁口进水模块(221)在混凝土层中构建出所述沟体部(21)与地表之间的连接通道。

2.如权利要求1所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述地面排水模块(2)按照预设的敷设坡度进行铺设并在其安装地基上浇筑与所述扁口进水模块(221)齐平的混凝土地面，使得地表汇集的雨水能够通过扁口进水模块(221)流入到所述地面排水模块(2)内；

具有敷设坡度的所述地面排水模块(2)的下游端按照能够将其内部容纳的雨水定向输送的方式与所述汇流监测井(1)连通。

3.如权利要求1所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述汇流监测井(1)至少包括在其轴向上有序连接的第一区段(11)、第二区段(12)和第三区段(13)，其中，

位于所述汇流监测井(1)的轴向上段的第一区段(11)通过贯穿其侧壁的若干排水管(5)与若干所述地面排水模块(2)的下游端连接，并围绕所述汇流监测井(1)构建出地面排水网络。

4.如权利要求3所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述第二区段(12)的侧壁上开设有对应于不同水位高度的第一排水口(14)和第二排水口(15)，使得所述汇流监测井(1)中汇集的雨水通过选择性地流入第一排水口(14)或第二排水口(15)的方式完成雨水的分流。

5.如权利要求2所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述第三区段(13)的管壁上安装有能够对其内部沉降淤积的沉降物进行监测的沉降监测单元(19)，所述沉降监测单元(19)能够在所述第三区段(13)内的沉降物体积超出预设阈值时发出清淤提醒。

6.如权利要求2所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述顶盖部(22)还包括支撑所述扁口进水模块(221)和封挡所述沟体部(21)开口的遮挡单元(222)，所述遮挡单元(222)内按照能够保持所述扁口进水模块(221)支撑位置的方式交错间隔的穿设有若干增强筋杆(222a)。

7.如前述权利要求之一所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述沟体部(21)还包括能够限定其沟槽轮廓的外轮廓板(213)，所述外轮廓板(213)沿第二方向间隔布设，且相邻的所述外轮廓板(213)通过贯穿其板体的加强筋杆(214)连接。

8.如前述权利要求之一所述的基于重型地面排水的地下网联系统，其特征在于，所述第一区段(11)内还安装有能够对所述地面排水模块(2)汇入的雨水进行初步过滤的过滤网(18)。

9.一种基于重型地面排水的地下网联方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)排水管网系统的建模；

(2)根据地面排水模块的分布情况和地下排水系统布设数据建立地表地下连接关系；

(3)计算地面排水模块可容纳的地表径流数据和地下排水系统管流数据，从而分析地表径流的汇集量是否超出地下排水系统管流可交换流量；

(4)调整地面排水模块(2)与其周围汇流监测井(1)之间连接关系，改变所述地面排水模块(2)与汇流监测井(1)构成的地面排水网络。

10.如权利要求9所述的基于重型地面排水的地下网联方法，其特征在于，所述排水管网系统的建模至少包括对预先划定区域内的地面及地下排水管网进行概化并建立三维空间系的地面连接网络和地下连接网络。

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