CN208056237U - 基于海绵城市的雨水收集利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种基于海绵城市的雨水收集利用系统，包括第一蓄水池、绿化层、喷淋装置、雨水传感器和控制器，所述绿化层呈斜坡状设于屋顶地面，所述第一蓄水池设有方向向上的开口，所述第一蓄水池开口设于所述绿化层的坡底处，且所述第一蓄水池的开口位置设于屋顶地面的最低处，所述第一蓄水池通过水管连通所述喷淋装置的喷淋口，所述雨水传感器设于屋顶侧壁，所述雨水传感器和所述喷淋装置分别与所述控制器电连接，所述控制器根据所述雨水传感器的信号关闭或开启所述喷淋装置。本实用新型通过在屋顶设置蓄水池将雨水收集起来，可用作屋顶绿化的喷淋用水，此外，也可将蓄水池中的水经过净化后再分流至居民屋中，也实现了雨水的利用。

Description

基于海绵城市的雨水收集利用系统

技术领域

本实用新型涉及雨水资源减排和水资源保护领域，尤其涉及一种基于海绵城市的雨水收集利用系统。

背景技术

城镇化是保持经济持续健康发展的强大引擎，然而，随着快速城镇化的发展，原本具有涵养水源功能的绿地、湿地和沟渠等区域大部分演化为硬化地面，致使城市在面临强降雨时仅能依靠市政管网排水。

近几年，每逢雨季，各地城市轮番上演“城市看海”的景象，造成严重的洪涝灾害和人员伤亡以及财产损失，而暴雨过后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，因此，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，建议具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的“海绵城市”，实现城镇化和环境资源的可持续发展。2015年4月，我国首批“海绵城市”建设试点城市名单正式公布，标志着我国在城市建设过程中将更加注重人水和谐，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境的保护。

但是在遇到暴雨时，城市地表径流量大幅度提高，市政管网泄洪能力远远不足，引发道路洪涝积水，同时，雨水浸泡携带地面上的大量生活垃圾与污染物会堵塞市政管路，水体排放到自然环境中，会加剧自然水体的污染程度，也会加重河流水系负荷，甚至引发生态环境污染，造成了雨水资源的大量流失。如何能将雨水收集起来，经过一定的设施及处理后，得到符合某种水质指标的水资源再利用，成为目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种基于海绵城市的雨水收集利用系统，解决了城市雨水回收再利用的问题。

本实用新型提出一种基于海绵城市的雨水收集利用系统，包括第一蓄水池、绿化层、喷淋装置、雨水传感器和控制器，上述绿化层呈斜坡状设于屋顶地面，上述第一蓄水池设有方向向上的开口，上述第一蓄水池开口设于上述绿化层的坡底处，且上述第一蓄水池的开口位置设于屋顶地面的最低处，上述第一蓄水池通过水管连通上述喷淋装置的喷淋口，上述雨水传感器设于屋顶侧壁，上述雨水传感器和上述喷淋装置分别与上述控制器电连接，上述控制器根据上述雨水传感器的信号关闭或开启上述喷淋装置。

进一步地，上述第一蓄水池的开口处设有第一过滤装置，上述第一过滤装置由上至下依次包括碎石层、砾石层和过滤网层。

进一步地，上述第一蓄水池底部设有沉淀池。

进一步地，上述基于海绵城市的雨水收集利用系统还包括第二蓄水池，上述第二蓄水池通过水管连通居民家中用水，上述第一蓄水池侧壁底部设有分流水管，上述分流水管连通上述第一蓄水池和上述第二蓄水池。

进一步地，上述分流水管与上述第二蓄水池之间设有第二过滤装置，上述第二过滤装置沿水流方向依次包括活性炭过滤装置、软化树脂过滤装置和反渗透膜过滤装置。

进一步地，上述第一蓄水池侧壁的顶部设有第一水位传感器，上述第一蓄水池侧壁的底部设有第二水位传感器，上述第二蓄水池侧壁的顶部设有第三水位传感器，上述分流水管的入口处设有阀门，上述第一水位传感器、上述第二水位传感器、上述第三水位传感器和上述阀门分别与上述控制器电连接，上述控制器根据上述第一水位传感器的信号控制上述阀门打开，上述控制器根据上述第二水位传感器的信号或上述第三水位传感器的信号控制上述阀门关闭。

进一步地，上述绿化层由上至下依次包括植被和植物纤维毯。

进一步地，上述植物纤维毯中包覆有种植基质，上述种植基质包括有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩的混合物或有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩中任意两种的混合物。

进一步地，上述喷淋装置包括喷淋管和开关阀，上述喷淋管通过水管连通上述第一蓄水池，且均匀设于上述绿化层上方，上述喷淋管上均匀设有开口向下，且与竖直方向呈特定角度的两排喷水孔，上述开关阀设于上述喷淋管的入水口，上述开关阀与上述控制器电连接。

进一步地，上述基于海绵城市的雨水收集利用系统还包括定时器，上述定时器与上述控制器电连接，上述控制器根据上述定时器的时间信号控制上述开关阀的打开或关闭。

本实用新型基于海绵城市的雨水收集利用系统的有益效果为：通过在屋顶设置蓄水池将雨水收集起来，可用作屋顶绿化的喷淋用水，此外，也可将蓄水池中的水经过净化后再分流至居民屋中，也实现了雨水的进一步利用。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的基于海绵城市的雨水收集利用系统的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的基于海绵城市的雨水收集利用系统的结构示意图。

1、第一蓄水池；2、绿化层；3、喷淋装置；4、雨水传感器；5、控制器；6、第一过滤装置；7、沉淀池；8、分流水管；9、阀门；10、第二蓄水池；11、第二过滤装置；12、第一水位传感器；13、第二水位传感器；14、开关阀；15、定时器；16、第三水位传感器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1和图2，提出本实用新型一实施例的基于海绵城市的雨水收集利用系统，包括第一蓄水池1、绿化层2、喷淋装置3、雨水传感器4和控制器5，上述绿化层2呈斜坡状设于屋顶地面，上述第一蓄水池1设有方向向上的开口，上述第一蓄水池1开口设于上述绿化层2的坡底处，且上述第一蓄水池1的开口位置设于屋顶地面的最低处，上述第一蓄水池1通过水管连通上述喷淋装置3的喷淋口，上述雨水传感器4设于屋顶侧壁，上述雨水传感器4和上述喷淋装置3分别与上述控制器5电连接，上述控制器5根据上述雨水传感器4的信号关闭或开启上述喷淋装置3，日常上述喷淋装置3根据上述控制器5的指令给上述绿化层2浇水，当下雨时，上述雨水传感器4检测为雨天信号传送至上述控制器5，则上述控制器5发送关闭信号至上述喷淋装置3，上述绿化层2通过雨水灌溉，上述第一蓄水池1的开口向上，保证了上述第一蓄水池1能够回收一部分滴落进来的雨水，通过设置上述绿化层2为斜坡状，上述第一蓄水池1的开口位置设于坡底处且为屋顶地面最低处，则屋顶的积水可以流入上述第一蓄水池1，实现雨水的回收，当雨期过长时，上述绿化层2得到的雨水过多，雨水渗下去时同时也会随斜坡坡度聚集到坡底处，此时上述第一蓄水池1即可实现回收上述绿化层2的积水，保证了上述绿化层2的植物不会腐烂，当雨停时，上述雨水传感器4检测天晴信号传送至上述控制器5，上述控制器5发送开启信号至上述喷淋装置3，上述喷淋装置3恢复正常程序给上述绿化层2浇水。

在本实施例中，上述第一蓄水池1的开口处设有第一过滤装置6，上述第一过滤装置6由上至下依次包括碎石层、砾石层和过滤网层，上述碎石层能够过滤掉水中较为粗大的物质，上述砾石层能够过滤掉水中的小杂物，上述过滤网层能够过滤掉水中微小的物质，通过设置上述第一过滤装置6，保证了进入上述第一蓄水池1中的水被过滤干净，同时也避免进入上述喷淋装置3中的水存在杂物从而导致上述喷淋装置3堵塞。

在本实施例中，上述第一蓄水池1底部设有沉淀池7，通过在上述第一蓄水池1底部设置有上述沉淀池7，保证能够经过上述过滤网层的微小杂质在上述第一蓄水池1中沉淀下来，使上述第一蓄水池1中的水质更好，从而更好地进行进一步利用，同时也避免进入上述喷淋装置3中的水存在杂物堵塞上述喷淋装置3。

在本实施例中，上述基于海绵城市的雨水收集利用系统还包括第二蓄水池10，上述第二蓄水池10通过水管连通居民家中用水，上述第一蓄水池1侧壁底部设有分流水管8，上述分流水管8连通上述第一蓄水池1和上述第二蓄水池10，当上述第一蓄水池1容量不够时，通过上述第二蓄水池10来蓄水，上述第二蓄水池10可以连通居民中的厕所管道等，同时也实现雨水的再次利用。

在本实施例中，上述分流水管8与上述第二蓄水池10之间设有第二过滤装置11，上述第二过滤装置11沿水流方向依次包括活性炭过滤装置、软化树脂过滤装置和反渗透膜过滤装置，活性炭过滤是以活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺，过滤时由于其多孔性可吸附各种液体中的微细物质，常用于水处理中的脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质；软化树脂过滤是采用阳树脂对源水进行软化，主要目的是让阳树脂吸附水中的形成水垢的主要成分钙离子和镁离子，降低水的硬度，同时智能化树脂可循环使用，节约成本；反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是实现反渗透膜过滤的核心元件，一般用高分子材料制成，如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜，反渗透膜的膜孔径非常小，因此反渗透膜过滤能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，反渗透膜过滤装置具有过滤后水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点，通过设置上述第二过滤装置11使进入上述第二蓄水池10中的水质更好，可以设置上述第二蓄水池10连通居民中的厨房用水等，也实现了雨水的再次利用。

在本实施例中，上述第一蓄水池1侧壁的顶部设有第一水位传感器12，上述第一蓄水池1侧壁的底部设有第二水位传感器13，上述第二蓄水池侧壁的顶部设有第三水位传感器16，上述分流水管8的入口处设有阀门9，上述第一水位传感器12、上述第二水位传感器13、上述第三水位传感器16和上述阀门9分别与上述控制器5电连接，上述控制器5根据上述第一水位传感器12的信号控制上述阀门9打开，上述控制器根据上述第二水位传感器12的信号或上述第三水位传感器16的信号控制上述阀门9关闭，当上述第一蓄水池1中的水漫过上述第一水位传感器12时，上述第一水位传感器12发送满水信号至上述控制器5，上述控制器5发送开启信号至上述阀门9，则上述第一蓄水池1向上述第二蓄水池10运水，同时设置上述第二蓄水池10的容量大于上述第一蓄水池1的容量，保证上述第二蓄水池10足够容纳上述第一蓄水池1中的所有水，从而空出上述第一蓄水池1继续集水，当上述第一蓄水池1中的水在上述第二水位传感器13位置下方时，上述第二水位传感器13发送水浅信号至上述控制器5，上述控制器5发送关闭信号至上述阀门9，则上述第一蓄水池1停止向上述第二蓄水池10运水，当上述第二蓄水池10中的上述第三水位传感器16检测出上述第二蓄水池10满水信号发送至上述控制器5时，上述控制器5发送关闭信号至上述阀门9，则上述第一蓄水池1暂时不会输水给上述第二蓄水池10，通过设置上述第一水位传感器12、上述第二水位传感器13、上述第三水位传感器16和上述阀门9，实现上述第一蓄水池1与上述第二蓄水池10中水运输的智能化，当上述第一蓄水池1中水满时，自动向上述第二蓄水池10运水，同时当上述第一蓄水池1的水位过低时或和上述第二蓄水池10的水位高时，上述第一蓄水池1自动停止向上述第二蓄水池10运水。

在本实施例中，上述绿化层2由上至下依次包括植被和植物纤维毯，上述植物纤维毯铺设完成就能发挥护土、固种作用，它使传统的低效率水土保持技术模式发生根本性的转变，大幅度提高水土流失治理效率和效果，是一种可以简化种植过程、提高种植质量的施工模式，同时易于运输，植物纤维毯技术将农、林产业中过剩的生物质资源转化为生态环境保护工程的工业化生产的工程技术产品，能够快捷、方便的异地转移用于植被缺失地区，有效地改善表层土壤结构，增强抵御风蚀、水蚀能力，创造相对优势的局域生态环境，有效呵护植物种子萌芽、出苗、展叶，促进多元化植被形成和演替进程，实现生物质材料快速覆盖，抗逆性种源快速回归，地表微生态环境迅速改善，多元化植被快速恢复的目标。

在本实施例中，上述植物纤维毯中包覆有种植基质，上述种植基质包括有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩的混合物或有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩中任意两种的混合物，有机肥主要来源于植物或动物，施于土壤中以提供主要植物营养中的含碳物料；草炭即泥炭，是沼泽发育过程中的产物，草炭土形成于第四纪，由沼泽植物的残体，在多水的嫌气条件下，不完全分解堆积而成，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质，是一种宝贵的自然资源，被广泛用作植被种植土；膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料，可用作过滤剂、催化剂、分子筛以及化肥、农药的载体，用作植物根系保温之用，通过设置上述种植基质以固定上述根系并给上述植被的根据提供生长过程中所需的营养液和氧气。

在本实施例中，上述喷淋装置3包括喷淋管和开关阀14，上述喷淋管通过水管连通上述第一蓄水池1，且均匀设于上述绿化层2上方，上述喷淋管上均匀设有开口向下，且与竖直方向呈特定角度的两排喷水孔，上述开关阀14设于上述喷淋管的入水口，上述开关阀14与上述控制器5电连接，通过上述控制器5发送开启信号至上述开关阀14，上述开关阀14打开，上述喷淋管从上述第一蓄水池1中获取水来浇溉绿化植物。

在本实施例中，上述基于海绵城市的雨水收集利用系统还包括定时器15，上述定时器15与上述控制器5电连接，上述控制器5根据上述定时器15的时间信号控制上述开关阀14的打开或关闭，通过设置上述定时器15使上述控制器5在规定的时候发送开启信号至上述开关阀14，从而实现定时浇水的目的，同时也可使用上述定时器15设置每次浇水的时长。

本实用新型基于海绵城市的雨水收集利用系统的有益效果为：通过在屋顶设置上述第一蓄水池1将雨水收集起来，可用作屋顶绿化的喷淋用水，此外，也可将上述第一蓄水池1中的水经过净化后再分流至居民屋中，也实现了雨水的进一步利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，包括第一蓄水池、绿化层、喷淋装置、雨水传感器和控制器，所述绿化层呈斜坡状设于屋顶地面，所述第一蓄水池设有方向向上的开口，所述第一蓄水池开口设于所述绿化层的坡底处，且所述第一蓄水池的开口位置设于屋顶地面的最低处，所述第一蓄水池通过水管连通所述喷淋装置的喷淋口，所述雨水传感器设于屋顶侧壁，所述雨水传感器和所述喷淋装置分别与所述控制器电连接，所述控制器根据所述雨水传感器的信号关闭或开启所述喷淋装置。

2.根据权利要求1所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述第一蓄水池的开口处设有第一过滤装置，所述第一过滤装置由上至下依次包括碎石层、砾石层和过滤网层。

3.根据权利要求1所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述第一蓄水池底部设有沉淀池。

4.根据权利要求1所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，还包括第二蓄水池，所述第二蓄水池通过水管连通居民家中用水，所述第一蓄水池侧壁底部设有分流水管，所述分流水管连通所述第一蓄水池和所述第二蓄水池。

5.根据权利要求4所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述分流水管与所述第二蓄水池之间设有第二过滤装置，所述第二过滤装置沿水流方向依次包括活性炭过滤装置、软化树脂过滤装置和反渗透膜过滤装置。

6.根据权利要求4所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述第一蓄水池侧壁的顶部设有第一水位传感器，所述第一蓄水池侧壁的底部设有第二水位传感器，所述第二蓄水池侧壁的顶部设有第三水位传感器，所述分流水管的入口处设有阀门，所述第一水位传感器、所述第二水位传感器、所述第三水位传感器和所述阀门分别与所述控制器电连接，所述控制器根据所述第一水位传感器的信号控制所述阀门打开，所述控制器根据所述第二水位传感器的信号或所述第三水位传感器的信号控制所述阀门关闭。

7.根据权利要求1所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述绿化层由上至下依次包括植被和植物纤维毯。

8.根据权利要求7所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述植物纤维毯中包覆有种植基质，所述种植基质包括有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩的混合物或有机肥、草炭土和膨胀珍珠岩中任意两种的混合物。

9.根据权利要求1所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，所述喷淋装置包括喷淋管和开关阀，所述喷淋管通过水管连通所述第一蓄水池，且均匀设于所述绿化层上方，所述喷淋管上均匀设有开口向下，且与竖直方向呈特定角度的两排喷水孔，所述开关阀设于所述喷淋管的入水口，所述开关阀与所述控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的基于海绵城市的雨水收集利用系统，其特征在于，还包括定时器，所述定时器与所述控制器电连接，所述控制器根据所述定时器的时间信号控制所述开关阀的打开或关闭。