CN115010262A - 一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统，包括以松木桩在雨水排口外围成的可渗透过水的半圆环状过滤消减区，过滤消减区由下至上依次设有过滤层和植被层，过滤层包括由下至上分别填充第一填料、第二填料和第三填料，植被层包括与第三网箱顶部固定连接的层架、设置在层架两侧的涨水防溢机构、与层架滑动连接的种植环槽，种植环槽包括浮环槽，浮环槽一端的河岸上固定有水泵，另一端设有第一水位计，水泵和第一水位计分别与设置在河岸的控制器连接。本发明在雨水排口处进行布置，不需对城区雨水管网进行改造，工程实施方便，节约经济成本；有效降低河道水体的污染负荷，改善河道水环境质量，生态效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及雨水排口消减过滤技术领域，具体涉及一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统。
背景技术
随着城市化、工业化进程的不断推进，水体污染越来越严重，水质管控也开始受到各界的关注。城市的排水系统分为合流制和分流制两种，多数城市都选用分流制，将雨水和污水分流排放，为了收集更多的雨水，城市中会增加更多的雨水收集口，与之对应的是更多的排水管道，最后通向排水口，这样就会导致排水口排向河道的水量增多，直接冲击进入河道，容易对水中生物造成伤害。径流污染得不到削减、污水混接改造不好、管道淤泥清通养护不到位，向河道水体排放的“脏水”也越多，水环境压力增大。雨水排口没有消减过滤措施，会导致每次排水都是一次污染的过程。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统，包括包括以松木桩在雨水排口外围成的可渗透过水的半圆环状过滤消减区，过滤消减区由下至上依次设有过滤层和植被层，过滤层包括由下至上顺序设有依次固定的第一网箱、第二网箱和第三网箱，第一网箱、第二网箱和第三网箱分别填充第一填料、第二填料和第三填料，植被层包括与第三网箱顶部固定连接的层架、设置在层架两侧的涨水防溢机构、与层架滑动连接的种植环槽，层架中部均匀设有若干滑动孔，种植环槽包括穿过滑动孔并与层架可滑动的连接柱、固定在连接柱上端的浮环槽、以及固定在连接柱底端的配重，浮环槽一端的河岸上固定有水泵，水泵进水口连接伸入河道中的进水管，水泵出水口连接出水管，出水管的出口对应浮环槽，浮环槽另一端设有第一水位计，水泵和第一水位计分别与设置在河岸的控制器连接。
进一步的，层架下端面两侧均设有与第三网箱顶部固定的支板，层架与第三网箱上端面之间留有空间，配重位于空间中，层架与浮环槽底面对应的部分上设有若干通水孔，浮环槽为半圆环状凹型槽，层架两侧均设有栏板，栏板设置在涨水防溢机构内侧，栏板上开设有过水通槽。
进一步的，浮环槽内两侧种植水生植物，中部种植浮水植物。
进一步的，涨水防溢机构包括浮水管、伸缩滑杆和绳网，伸缩滑杆包括若干均匀固定在层架上的外杆、对应外杆设置并与外杆滑动连接的内杆，内杆伸入外杆的一端设有限位凸块，外杆上设有与内杆配合的滑槽，浮水管与内杆顶部固定连接，绳网设置在伸缩滑杆之间，且绳网上端与浮水管固定连接，下端与层架固定连接。
进一步的，第一填料为碎石，第二填料为陶粒，第三填料为火山岩。
进一步的，松木桩靠过滤消减区的一侧固定有第一不锈钢网。
进一步的，曝气装置包括与控制器连接并固定在河岸的曝气风机、与曝气风机连接的曝气管，曝气管上设有若干均布的曝气孔，曝气管设置在第一网箱中，周围由第一填料填充。
进一步的，浮环槽有两道，两道浮环槽之间隔有隔板，隔板与层架固定连接。
有益效果：本发明通过多种填料的过滤和曝气装置的设置，实现初期雨水的消减过滤，降低河道水体的污染负荷，设置缓冲区有效降低瞬时水量对河道的影响，改善河道水环境质量，生态效益显著；植被层种植水生植物和浮水植物，既可以实现净化处理又可以提升河道景观的美观程度；同时设置涨水防溢机构，在水量超过正常程度时，浮水管浮在水面形成围挡，伸缩滑杆保证了浮水管上浮下降时不会偏离，适应更多水位范围，能有效防止浮水植物或水生植物外溢；第一水位计监测浮环槽内水位，低于设定值时利用水泵向浮环槽内加水，防止植物缺水死亡，根据需求加水可停止，也可不停止，高于过水通槽的水落回河道中，对河道起到一定增氧效果。本发明在雨水排口处进行布置，不需对城区雨水管网进行改造，避免大规模的管网和集水井的改造，工程实施方便，节约经济成本。
附图说明
图1是本发明实施例的雨水排口消减过滤生态浮岛系统的俯视结构示意图；
图2是本发明实施例的雨水排口消减过滤生态浮岛系统的侧剖结构示意图；
图3是本发明实施例的植被层的结构示意图；
图4是本发明实施例的种植环槽的结构示意图；
图5是本发明实施例的涨水防溢机构的结构示意图；
图6是本发明实施例的伸缩滑杆的结构示意图；
图7是本发明实施例的第三网箱的结构示意图。
图中：1、松木桩；2、雨水排口；3、过滤消减区；4、缓冲区；5、第一网箱；6、第二网箱；7、第三网箱；8、植被层；9、第一填料；10、第二填料；11、第三填料；12、骨架；13、第二不锈钢网；14、层架；15、涨水防溢机构；16、第一不锈钢网；17、滑动孔；18、连接柱；19、浮环槽；20、配重；21、隔板；22、栏板；23、过水通槽；24、支板；25、通水孔；26、水生植物；27、浮水植物；28、浮水管；29、伸缩滑杆；30、绳网；31、外杆；32、内杆；33、滑槽；34、限位凸块；35、限位块；36、水泵；37、出水管；38、第一水位计；39、曝气管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1至7所示，本发明实施例提供了一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统，包括以松木桩1在雨水排口2外围成的可渗透过水的半圆环状过滤消减区3，松木桩1竖直打入河底，松木桩1之间留有间隙，且松木桩1之间固定连接形成围栏，松木桩1之间可通过钢丝或者钢条配合卡箍固定，松木桩1形成的围栏有两道，两道围栏均是以雨水排口2中心为圆心的圆弧状围栏，且两者半径不同，两道围栏之间为过滤消减区3，松木桩1形成的围栏靠过滤消减区3的一侧固定有第一不锈钢网16，半径较小的的围栏到河岸的半圆形区域为缓冲区4，雨水排口2排出的水落下后在缓冲区4缓冲后才到达过滤消减区3。
过滤消减区3由下至上依次设有过滤层和植被层8，过滤层包括由下至上顺序设有依次固定的第一网箱5、第二网箱6和第三网箱7，第一网箱5、第二网箱6和第三网箱7由不锈钢制成，三个网箱的骨架12都由不锈钢板制成，骨架12之间焊接第二不锈钢网13，各个网箱的形状大小根据实际情况设定，第二不锈钢网13的网孔大小小于填料的大小，网箱之间用焊接固定或者螺栓固定。第一网箱5、第二网箱6和第三网箱7内分别填充第一填料9、第二填料10和第三填料11，第一填料9为碎石，孔隙率50％-70％，第二填料10为陶粒，粒径7-11mm，孔隙率50％-60％，第三填料11为火山岩，填料在不同的实际应用中可更换种类。
植被层8包括与第三网箱7顶部固定连接的层架14、设置在层架14两侧的涨水防溢机构15、与层架14滑动连接的种植环槽，层架14中部均匀设有若干滑动孔17，种植环槽包括穿过滑动孔17并与层架14可滑动的连接柱18、固定在连接柱18上端的浮环槽19、以及固定在连接柱18底端的配重20，配重20无法穿过滑动孔17，一个浮环槽19下端固定若干连接柱18，每个滑动孔17都对应滑动连接有一个连接柱18，每个连接柱18都对应有一个配重20。本实施例中浮环槽19为半圆环状凹型槽，槽内可蓄水，浮环槽19材料为橡胶内部填充泡沫，可浮于水上，浮环槽19加连接柱18和配重20在水中上浮，即种植环槽在水中上浮，但由于配重20无法穿过滑动孔17，故而种植环槽不会与层架14分离。浮环槽19有两道，两道浮环槽19之间隔有隔板21，隔板21与层架14固定连接，层架14两侧均设有栏板22，栏板22设置在涨水防溢机构15内侧，栏板22上开设有过水通槽23。层架14下端面两侧均设有与第三网箱7顶部固定的支板24，隔板21、栏板22和支板24均与层架14一体设置，支板24与第三网箱7焊接固定或者通过螺栓固定，层架14与第三网箱7上端面之间留有空间，配重20位于空间中，层架14与浮环槽19底面对应的部分上设有若干通水孔25，浮环槽19内两侧种植水生植物26，中部种植浮水植物27，水生植物26可选用如菖蒲等，浮水植物27可选用如水葫芦等。
涨水防溢机构15包括浮水管28、伸缩滑杆29和绳网30，浮水管28为空心塑料管，可浮于水上，浮水管28也可换为能浮于水面的木材，伸缩滑杆29包括若干均匀固定在层架14上的外杆31、对应外杆31设置并与外杆31滑动连接的内杆32，内杆32伸入外杆31的一端设有限位凸块34，外杆31上设有与内杆32配合的滑槽33，在滑槽33靠外侧的一端设有限位块35使得内杆32不会从外杆31中脱离，浮水管28与内杆32顶部固定连接，绳网30设置在伸缩滑杆29之间，且绳网30上端与浮水管28固定连接，下端与层架14固定连接。绳网30拉直时的高度为伸缩滑杆29完全伸出时的长度，伸缩滑杆29未伸出时，绳网30底部受重力自然堆叠。初始时伸缩滑杆29为缩回状态，浮水管28出于最低位，当水位到达浮水管28最低位且继续上升时，浮水管28随之上浮，伸缩滑杆29渐渐伸出，绳网30也逐渐展开，浮水管28和绳网30能挡住浮水植物27防止外溢。
浮环槽19一端的河岸上固定有水泵36，水泵36进水口连接伸入河道中的进水管，水泵36出水口连接出水管37，出水管37的出口对应浮环槽19，浮环槽19另一端设有第一水位计38，水泵36和第一水位计38分别与设置在河岸的控制器连接，第一水位计38用于监测浮环槽19内水位，浮环槽19内水位低于设定值时，控制器控制水泵36启动，将河道内水抽进浮环槽19内，直到浮环槽19内水位到达设定值停止，防止植物缺水死亡。控制器还连接有用于监测河道水位的第二水位计。
本系统还包括曝气装置，曝气装置包括与控制器连接并固定在河岸的曝气风机、与曝气风机连接的曝气管39，曝气管39上设有若干均布的曝气孔，曝气管39设置在第一网箱5中，周围由第一填料9填充。在本系统使用一段时间后需要定时进行曝气，防止填料之间的空隙被堵死。
本系统具体尺寸根据每个河道常水位和汛期水量大小进行设计，河道的常水位水面位于第三网箱7上端位置，此时，植被层8高于水面，受重力作用浮环槽19的下端面与层架14上端面接触，封住了通水孔25，此时可将植被层8的水加到低于过水通槽23的高度，本实施例中是将浮环槽19内水位加到设定值，其他的实施例中还可一直通过水泵36向浮环槽19内加水，高于过水通槽23的水从过水通槽23中流出，落到河道中，起到一定的增氧作用；当汛期到来，水位上涨，水面高于滑动孔17时，浮环槽19开始上浮，此时通水孔25能够通水，浮环槽19上浮一定距离后受配重20的限位作用不再上浮，水面超过浮环槽19，但低于浮水管28，此水位为该地正常汛期水位，如偶遇更大降水，水面继续升高，浮水管28开始上浮，能有效防止浮水植物27飘出过滤消减区3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，包括包括以松木桩在雨水排口外围成的可渗透过水的半圆环状过滤消减区，所述过滤消减区由下至上依次设有过滤层和植被层，所述过滤层包括由下至上顺序设有依次固定的第一网箱、第二网箱和第三网箱，第一网箱、第二网箱和第三网箱分别填充第一填料、第二填料和第三填料，植被层包括与第三网箱顶部固定连接的层架、设置在层架两侧的涨水防溢机构、与层架滑动连接的种植环槽，所述层架中部均匀设有若干滑动孔，所述种植环槽包括穿过滑动孔并与层架可滑动的连接柱、固定在连接柱上端的浮环槽、以及固定在连接柱底端的配重，所述浮环槽一端的河岸上固定有水泵，所述水泵进水口连接伸入河道中的进水管，水泵出水口连接出水管，所述出水管的出口对应浮环槽，浮环槽另一端设有第一水位计，所述水泵和第一水位计分别与设置在河岸的控制器连接。
2.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述层架下端面两侧均设有与第三网箱顶部固定的支板，层架与第三网箱上端面之间留有空间，所述配重位于空间中，所述层架与浮环槽底面对应的部分上设有若干通水孔，所述浮环槽为半圆环状凹型槽，所述层架两侧均设有栏板，栏板设置在涨水防溢机构内侧，所述栏板上开设有过水通槽。
3.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述浮环槽内两侧种植水生植物，中部种植浮水植物。
4.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述涨水防溢机构包括浮水管、伸缩滑杆和绳网，所述伸缩滑杆包括若干均匀固定在层架上的外杆、对应外杆设置并与外杆滑动连接的内杆，所述内杆伸入外杆的一端设有限位凸块，外杆上设有与内杆配合的滑槽，所述浮水管与内杆顶部固定连接，所述绳网设置在伸缩滑杆之间，且绳网上端与浮水管固定连接，下端与层架固定连接。
5.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述第一填料为碎石，第二填料为陶粒，第三填料为火山岩。
6.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述松木桩靠过滤消减区的一侧固定有第一不锈钢网。
7.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述曝气装置包括与控制器连接并固定在河岸的曝气风机、与曝气风机连接的曝气管，所述曝气管上设有若干均布的曝气孔，所述曝气管设置在第一网箱中，周围由第一填料填充。
8.根据权利要求1所述的雨水排口消减过滤生态浮岛系统，其特征在于，所述浮环槽有两道，两道浮环槽之间隔有隔板，所述隔板与层架固定连接。
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