CN206385740U - 屋面雨水滞留连拱结构 - Google Patents

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沈齐婷
戎贵文
王旭
郑青辉
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Abstract

本实用新型涉及一种屋面雨水滞留连拱结构,涉及屋面雨水源头减排与控制利用技术领域。本屋面雨水滞留结构包括雨水收集结构、雨水滞留结构和智能控制系统。雨水收集结构用于收集经过连拱形集雨板分流的暴雨;雨水滞留结构用于短期滞留小雨或初期暴雨;智能控制系统用于接收、转换信号,并向电动阀门发送开关命令。本实用新型能够加大屋面雨水源头减排的刚性约束,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、保护和改善城市生态环境,符合我国“海绵城市”建设需求。

Description

屋面雨水滞留连拱结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及屋面雨水源头减排与控制利用技术领域,特别涉及一种屋面雨水 滞留连拱结构。
背景技术
[0002] 全球性水资源短缺关系到粮食安全、生态安全、环境安全和经济安全,甚至生命安 全,是当前亟待解决的重大问题。根据水利部官方统计,我国当前水资源短缺情况十分突 出,淡水资源量人均只有2200立方米,仅为世界人均水平的四分之一,在世界上名列第121 位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。近几年,每逢雨季,各地城市轮番上演“城市 看海”的景象,造成严重的洪溃灾害和人员伤亡及财产损失,而暴雨过后却又陷入干燥缺水 的窘境,热岛效应显著。城市内涝与水资源短缺的矛盾折射出城镇化与自然的不和谐。基于 维持场地开发前后水文特征影响最小的低影响开发模式已经成为新型城镇化和生态文明 建设的重要规划理念,通过屋面雨水滞留与雨水收集利用能够实现雨水源头减排与控制, 减轻城市雨洪灾害,提高雨水资源的利用率。
发明内容
[0003] 实用新型目的:为了克服城市开发建设过程中雨水减排措施未能充分发挥屋面雨 水源头“滞、蓄、净、用”等缺陷,减轻屋面径流污染负荷,控制城市雨水径流峰值,本实用新 型提供一种屋面雨水滞留连拱结构。
[0004] 技术方案:本实用新型解决其技术问题所采用的一种屋面雨水滞留连拱结构,包 括雨水收集结构、雨水滞留结构和智能控制系统。
[0005] 所述雨水收集结构包括分流口、拱形集雨板和拱形盖,在拱形集雨板上靠近两侧 拱脚的位置分别设有一个分流口,分流口正下方放置敞口的储水箱,拱形集雨板的拱脚与 集水箱侧壁顶端平滑连接,集水箱位于拱形集雨板的拱脚下方,拱形盖位于集水箱正上方。
[0006] 所述雨水滞留结构包括水位传感器、连通管A、储水箱、浮球液位开关、连通管B、集 水箱、落水管、落水管阀门、污水管和污水管阀门,水位传感器安置在某一个集水箱内,连通 管A位于集水箱底部,所有的集水箱之间通过连通管A相连通,储水箱位于集水箱两侧,所有 的储水箱之间通过连通管B相连通,浮球液位开关位于储水箱内,连通管B位于储水箱底部, 所有的集水箱之间通过连通管A相连通,落水管上端与集水箱相连,落水管下端连接建筑的 雨水网,落水管阀门位于落水管上,污水管上端与储水箱连接,污水管下端与城市污水管网 连接,污水管阀门位于污水管上。
[0007] 所述智能控制系统包括控制箱以及集成在控制箱内部的RS485智能信号调理器、 A/D信号转换器、C8051F系列单片机和D/A信号转换器,控制箱固定在集水箱的外侧壁, RS485智能信号调理器输入端与水位传感器通过专用线路相连接,RS485智能信号调理器输 出端与A/D信号转换器通过专用线路相连接,A/D信号转换器把检测到的模拟信号转换成 C8051F系列单片机能够识别的数字信号,C8051F系列单片机根据已建立的函数模型输出脉 冲信号,输出结果通过D/A信号转换器转化为模拟信号来控制落水管阀门和污水管阀门执 行相应的开关任务。
[0008]所述的分流口为狭长的四棱柱,分流口正对储水箱顶部进口。
[0009]所述的拱形集雨板的横截面为拱形,拱形集雨板以钢结构为基本骨架,拱形集雨 板为连拱结构的顶部结构层。
[0010]所述的落水管阀门、污水管阀门均为电动阀门。
[0011]有益效果:本实用新型的屋面雨水滞留连拱结构,具有以下有益效果:
[0012] (1)本实用新型中拱形集雨板之间通过集水箱相连形成整体的连拱结构,拱形集 雨板之间相互牵制,有利于提高了屋面雨水滞留连拱结构的安全性。
[0013] (2)本实用新型中的分流口为狭长的四棱柱,当小雨或暴雨初期降雨雨量较小时, 雨水经分流口流进储水箱,收集初期杂质较多的雨水,减少径流污染;当中后期降雨雨量较 大时,雨水汇流后流速较大,在惯性作用下越过分流口,进入集水箱,巧妙地实现初期雨水 和中后期雨水的分离、分流,有利于集水箱收集到较为干净的中后期雨水。
附图说明
[0014] 图1是本实用新型的屋面雨水滞留连拱结构示意图;
[0015] 图2是图1中控制箱的示意图。
[0016] 10-分流口; 11-拱形集雨板;12-拱形盖;20-水位传感器;21-连通管A; 22-储水箱; 23_浮球液位开关;24_连通管B; 25_集水箱;26_落水管;27_落水管阀门;28-污水管;29-污 水管阀门;30-控制箱;311-RS485智能信号调理器;3U-A/D信号转换器;313_C8051F系列单 片机;314-D/A信号转换器。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0018] 如图1至图2所示,本实用新型的屋面雨水滞留连拱结构,包括包括雨水收集结构、 雨水滞留结构和智能控制系统。
[0019] 其中,雨水收集结构包括分流口 10、拱形集雨板11和拱形盖12,分流口 10位于储水 箱22正上方,拱形集雨板11左右两侧靠近拱脚的位置设有两个分流口 10,拱形集雨板11的 拱脚与集水箱25侧壁顶端平滑连接,拱形盖12位于集水箱25正上方。
[0020] 雨水滞留结构包括水位传感器20、连通管A21、储水箱22、浮球液位开关23、连通管 B24、集水箱25、落水管26、落水管阀门27、污水管28和污水管阀门29,水位传感器20安置在 某一个集水箱25内,连通管A21位于集水箱25底部,所有的集水箱25之间通过连通管A21相 连通,储水箱22位于集水箱25两侧,所有的储水箱22之间通过连通管B24相连通,浮球液位 开关23位于储水箱22内,连通管B24位于储水箱22底部,所有的集水箱25之间通过连通管 A21相连通,落水管26上端与集水箱25相连,落水管26下端连接建筑的雨水管,落水管阀门 27位于落水管26上,污水管28上端与储水箱22连接,污水管28下端与城市污水管网连接,污 水管阀门29位于污水管28上。
[0021] 所述智能控制系统包括控制箱(30)以及集成在控制箱(30)内部的RS4Sf5智能信号 调理器311、A/D信号转换器312、C8051F系列单片机313和D/A信号转换器314,控制箱31固定 在集水箱25的外侧壁,RS485智能信号调理器311输入端与水位传感器20通过专用线路相连 接,RS485智能信号调理器311输出端与A/D信号转换器312通过专用线路相连接,A/D信号转 换器312把检测到的模拟信号转换成C8051F系列单片机313能够识别的数字信号,C8051F系 列单片机313根据已建立的函数模型输出脉冲信号,输出结果通过D/A信号转换器314转化 为模拟信号来控制落水管阀门27和污水管阀门29执行相应的开关任务。
[0022] 本实施例中,当小雨或暴雨初期雨水量较小时,雨水经拱形集雨板11流进储水箱 22,收集初期杂质较多的雨水,当储水箱22中雨水量达到浮球液位开关23所设定的水位时, 浮球液位开关23把信号传给智能控制系统,智能控制系统控制打开污水管阀门29,雨水流 进城市污水管,送至污水处理厂处理。
[0023] 本实施例中,随着雨水越来越大,雨水越过拱形集雨板11两侧的分流口,直接流入 集水箱25中,随着时间的推移,集水箱25中水量逐渐增加,当雨水量超过水位传感器2〇设置 的水位时,水位传感器20把信号传递给智能控制系统,智能控制系统控制打开落水管阀门 27,雨水由落水管26进入雨水管。
[0024]本实施例中,雨水收集和滞留过程,能有效的延迟雨水径流,避开径流高峰期,缓 解城市管网排水压力。
[0025]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技 术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1. 一种屋面雨水滞留连拱结构,包括雨水收集结构、雨水滞留结构和智能控制系统,其 特征在于: 所述雨水收集结构包括分流口(10)、拱形集雨板(11)和拱形盖(12),在拱形集雨板 (11)上靠近两侧拱脚的位置分别设有一个分流口(10),分流口正下方放置敞口的储水箱 (22),拱形集雨板(11)的拱脚与集水箱(25)侧壁顶端平滑连接,集水箱(25)位于拱形集雨 板(11)的拱脚下方,拱形盖(12)位于集水箱(25)正上方; 所述雨水滞留结构包括水位传感器(20)、连通管A (21)、储水箱(22)、浮球液位开关 (2¾、连通管B (24)、集水箱(25)、落水管(2玢、落水管阀门(2乃、污水管(28)和污水管阀门 (2Q),水位传感器(20)安置在某一个集水箱(2®内,连通管A (21)位于集水箱(25)底部,所 有的集水箱(25)之间通过连通管A (21)相连通,储水箱(22)位于集水箱(25)两侧,所有的储 水箱(22)之间通过连通管B (24)相连通,浮球液位开关(2¾位于储水箱(22)内,连通管B (24)位于储水箱(22)底部,所有的集水箱(25)之间通过连通管A (21)相连通,落水管(26)上 端与集水箱(25)相连,落水管(26)下端连接建筑的雨水网,落水管阀门(27)位于落水管 (26) 上,污水管(2S)上端与储水箱(22)连接,污水管(28)下端与城市污水管网连接,污水管 阀门(29)位于污水管(28)上; 所述智能控制系统包括控制箱(30)以及集成在控制箱(30)内部的RS485智能信号调理 器(311)、A/D信号转换器C312)、C8051F系列单片机(313)和D/A信号转换器(314),控制箱 (31)固定在某一集水箱(25)的外侧壁,RS485智能信号调理器(311)输入端与水位传感器 (20)通过专用线路相连接,RS48f5智能信号调理器(311)输出端与A/D信号转换器(312)通过 专用线路相连接,A/D信号转换器(312)把检测到的模拟信号转换成C8051F系列单片机 (313)能够识别的数字信号,C8051F系列单片机(313)根据已建立的函数模型输出脉冲信 号,输出结果通过D/A信号转换器(314)转化为模拟信号来控制落水管阀门(27)和污水管阀 门(29)执行相应的开关任务。
2.根据权利要求1所述的屋面雨水滞留连拱结构,其特征在于:所述的分流口(10)为狭 长的四棱柱,分流口正对储水箱(22)顶部进口。
3. 根据权利要求1所述的屋面雨水滞留连拱结构,其特征在于:所述的拱形集雨板(U) 的横截面为拱形,拱形集雨板(11)以钢结构为基本骨架,拱形集雨板(11)为连拱结构的顶 部结构层。
4. 根据权利要求1所述的屋面雨水滞留连拱结构,其特征在于:所述的落水管阀门 (27) 、污水管阀门(29)均为电动阀门。
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