CN211547991U - 一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统 - Google Patents

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张梦佳
李燃
宗心妍
钟林彤
党馨逸
王风贺
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Abstract

本实用新型公开了一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,包括雨水收集系统、雨水利用系统,蓄水池设在城市道路两侧的人行道或绿化带中,蓄水池从上至下依次包括土壤层、支撑层、浅水层、雨水导流板和深水层,浅水层底部穿过路缘石且与渗水井相连通,深水层的顶部设有与地下水道相连通的溢流口,喷射管和湿度传感器均预埋在土壤层中,水泵的一端通过抽水管与深水层相连通,水泵的另一端通过连接水管与喷射管相连通;湿度传感器和水泵相连接;利用水泵输送深水层中的雨水,至土壤层的喷射管中,浇灌绿化带中的景观植物,多余的雨水通过深水层中的溢流口,流至地下水道,实现雨水的循环再利用,并且解决了城市道路的雨水内涝问题。

Description

一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统
技术领域
本实用新型属于城市道路雨水地下排放领域,特别是涉及一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统。
背景技术
近年来,我国多数城市出现严重的城市内涝问题,交通瘫痪、道路积水等现象频发。自然渗透的绿色基础设施量持续减少,导致雨水自然循环过程受阻,另外由于排水管道容量有限且恒定,在短时间内难以排放城市路面积聚的雨水,从而造成城市内涝。
为解决此类问题,我国提出并推广海绵城市建设理念,其中雨水调蓄利用成为缓解问题的重要手段。初期雨水作为一种可以利用且适合利用的水资源,对其收集与调蓄利用也正是对于海绵城市理念的一种实践诠释。目前城镇多采用间接利用,其方式主要有分散渗透和集中回灌两种技术。这两种技术存在遇到较大的降水时,透水砖的面积有限会造成雨水不能及时渗透,排水系统不畅,能源消耗大,初期净化效果差,城区地面的积水受到蒸发的损失大,无法实现蓄水充分利用及水循环利用等缺陷。
有鉴于此,对于降雨量分布不均、雨水管理不到位的城市,设计制造出一种能实现能源自给自足的、蒸发损失小的、对雨水进行初步净化的雨水蓄集调用系统显得尤为重要。
实用新型内容
为了解决上述存在的资源管理问题,本实用新型提供了一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,该能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统通过将蓄水池置于地下,一方面净化和收集过程简单可行,且不占用道路空间,视野开阔。另外,重要的是,该蓄水池与城市道路路面上的渗水井相连通,从而能辅助渗水井,快速排出路面上的内涝,同时将蓄水池中的雨水,对蓄水池顶部的景观植物进行喷灌,使得雨水能有效利用。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,包括雨水收集系统和雨水利用系统。
雨水收集系统包括蓄水池,蓄水池设置在城市道路两侧的人行道或绿化带中。
城市道路包括路面、路缘石、渗水井和地下水道。路缘石位于路面两侧,渗水井设置在邻近路缘石的路面边缘上,渗水井底部与地下水道相连通。
蓄水池从上至下依次包括土壤层、支撑层、浅水层、雨水导流板和深水层。
土壤层上种植有景观植物。
支撑层用于支撑土壤层,支撑层中设置透水孔。
浅水层底部穿过路缘石且与渗水井相连通。
雨水导流板的一端从浅水层下方的路缘石中穿过,雨水导流板背离路缘石的一端与蓄水池内壁面之间具有导流间隙。
位于导流间隙正下方的深水层中设置沉淀池,沉淀池底部封闭,顶部与深水层相连通。沉淀池的宽度大于导流间隙的宽度。
深水层的顶部设置有与地下水道相连通的溢流口。
雨水利用系统包括水泵、喷射管和湿度传感器。
喷射管和湿度传感器均预埋在土壤层中,水泵的一端通过抽水管与深水层相连通,水泵的另一端通过连接水管与喷射管相连通。湿度传感器和水泵相连接。
雨水导流板包括水平导向段和倾斜导向段,水平导向段位于沉淀池上方,水平导向段和倾斜导向段之间呈钝角。支撑层包括水平支撑段和支撑倾斜段。其中,支撑倾斜段与倾斜导向段相平行。
支撑层的纵截面呈倒梯形,支撑层的下底边为水平支撑段,两侧边为支撑倾斜段。支撑倾斜段为水泥平板,水平支撑段为水泥框架,水泥框架上铺设有支撑网。
渗水井的顶部设置有渗水井盖,渗水井盖底部设置有石英砂过滤器。
水泵的功率为60W。湿度传感器的供电电压为3.3V 或5V、工作电流小于20mA。
还包括照明系统,照明系统包括太阳能板、路灯和蓄电桩。路灯设置在人行道、绿化带或土壤层中。太阳能板设置在路灯、路缘石和蓄水池顶部围栏的一种或几种上。蓄电桩埋设在土壤层中。蓄电桩分别与太阳能板和湿度传感器相连接。
蓄电桩还与市政供电系统及路灯相连接。
路灯上还设置有蓄电桩相连接的风机。
本实用新型具有如下有益效果:
1、 上述雨水收集系统,设置在城市道路两侧的人行道或绿化带中,不占用道路空间,视野开阔。雨水收集系统,能自动收集位于城市道路两侧渗水井处的雨水,从而能够缓解城市道路现有地下水道的不足,防止内涝积水的形成。
2、雨水导流板的设置,能将经过石英砂过滤器过滤后的雨水,进行导向,经过导流间隙进入沉淀池进行沉淀,沉淀后的清水进入深水层。
3、雨水利用系统中的湿度传感器能自动监测土壤层的湿度,水泵将根据监测的土壤湿度,进行自动开启或关闭。当监测得到的土壤湿度低于设定值,水泵开启,深水层中的雨水将经过抽水泵、水泵和连接水管,进入喷射管进行喷射,从而对景观植物进行浇灌。另外,喷射管的喷射,也能对地面扬尘起到一定的抑制作用。
4、上述发电装置,能有效利用太阳能,为本申请中的用电装置进行供电,从而节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关附图。
图1 是本实用新型能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统的剖面图。
图2是本实用新型中喷射管的局部埋设放大示意图。
图3是本实用新型中蓄水池其中一种实施例的俯视图。
11-路面;12-路缘石;13-渗水井;131-渗水井盖;132-石英砂过滤器;14-地下水道;15-路基支撑;
21-土壤层;211-景观植物;212-砂石层;22-支撑层;221-支撑倾斜段;222-水平支撑段;23-浅水层;24-雨水导流板;241-水平导向段;242-倾斜导向段;243.导流间隙;25-深水层;26-顶端围栏;27-沉淀池;
31-水泵;311-抽水管;312-连接水管;32-喷射管;321-喷射支管;33-湿度传感器;41-路灯;42-蓄电桩。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型,下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细的描述,但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。
如图1至图3所示,一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,包括雨水收集系统、雨水利用系统和照明系统。
雨水收集系统包括蓄水池,蓄水池设置在城市道路两侧的人行道或绿化带中;
城市道路包括路面11、路缘石12、渗水井13和地下水道14;路缘石位于路面两侧,并通过路基支撑15进行支撑。
渗水井设置在邻近路缘石的路面边缘上,渗水井的设置位置为现有技术,这里仅为引用。渗水井的顶部设置有渗水井盖131,渗水井盖底部设置有石英砂过滤器132,可以对雨水进行一个初步的净化,渗水井底部与现有的地下水道相连通。
蓄水池从上至下依次包括土壤层21、砂石层212、支撑层22、浅水层23、雨水导流板24和深水层25。
土壤层上种植有景观植物211。
支撑层用于支撑土壤层和砂石层,支撑层包括水平支撑段222和支撑倾斜段221。支撑层的纵截面优选呈倒梯形,支撑层的下底边为水平支撑段,两侧边为支撑倾斜段;支撑倾斜段为水泥平板,水平支撑段为水泥框架,水泥框架上铺设有支撑网。支撑层的外端面与蓄水池内壁或路缘石外壁固定连接。
砂石层位于土壤层和支撑层之间,一方面能对雨水进行过滤,另一方面,能避免土壤层底部直接与浅水层接触,导致水土流失。
浅水层底部穿过路缘石且与渗水井相连通;
雨水导流板包括水平导向段241和倾斜导向段242,水平导向段位于沉淀池上方,水平导向段和倾斜导向段之间呈钝角,优选呈120°~150°之间。
水平导向段的一端(右端)从浅水层下方的路缘石中穿过,倾斜导向段的一端与蓄水池内壁面之间具有导流间隙243。
支撑倾斜段与倾斜导向段相平行,且支撑倾斜段为水泥平板,无孔隙,从而能使浅水层的雨水,顺利进入沉淀池。
位于导流间隙正下方的深水层中设置沉淀池27,沉淀池底部封闭,顶部与深水层相连通;沉淀池的宽度大于导流间隙的宽度,当降水量较大时,浅水层容积无法供所有雨水暂存,部分雨水会通过导流间隙先渗入沉淀池,大颗粒废物将在沉淀池沉积,实现雨水的一次粗略净化,净化过的雨水超过沉淀池的容积时,会流入深水层。
深水层的顶部设置有与地下水道相连通的溢流口,当深水层容积无法供所有雨水暂存时,多余的雨水通过溢流口流入地下下水道中。
雨水利用系统包括水泵31、喷射管32和湿度传感器33。
喷射管和湿度传感器均预埋在土壤层中,水泵的一端通过抽水管311与深水层相连通,水泵的另一端通过连接水管312与喷射管相连通。水泵功率优选为60W。
喷射管上优选等距布设有若干根喷射支管321,从而能对整个土壤层上的景观植物进行喷射。
湿度传感器和水泵相连接,湿度传感器的供电电压优选为3.3V 或5V、工作电流小于20mA。湿度传感器能自动监测土壤层的湿度,水泵将根据监测的土壤湿度,进行自动开启或关闭。当监测得到的土壤湿度低于设定值,水泵开启,深水层中的雨水将经过抽水泵、水泵和连接水管,进入喷射管进行喷射,从而对景观植物进行浇灌。另外,喷射管的喷射,也能对地面扬尘起到一定的抑制作用。
照明系统包括太阳能板、路灯41和蓄电桩42;路灯设置在人行道、绿化带或土壤层中,路灯上可以设置有蓄电桩相连接的风机,利用风力发电,将电力储存在蓄电桩中。
太阳能板优选设置在路灯、路缘石和蓄水池顶部围栏的一种或几种上,将太阳能转化成电能;蓄电桩埋设在土壤层中;蓄电桩分别与太阳能板和湿度传感器相连接。
路面雨水从土壤层、砂石层流入浅水层,浅水层和砂石层能对土壤层进行供水,保证景观植物的根部吸水,实现雨水的第一次利用;深水层底部的水泵可接受湿度传感器传送的信号,继而调用深水层蓄集的雨水灌溉,实现雨水的第二次利用,剩余未利用雨水通过土壤层继续渗入蓄水池,完成一次水循环。
在照明系统中,能风力发电与光伏发电为一体,实现风光互补。太阳能板与风机转化的能量最终存于蓄电桩中;蓄电桩中的电能供水泵和湿度传感器等用电设备使用。除此以外,蓄电桩还可以和市政供电相结合,对于新疆、西藏等西北地区以及海南、台湾等东南地区,太阳辐射总量大,太阳能资源丰富,便可减少市政供电的压力,而对于贵州、四川、重庆等地区雨多、雾多、晴天较少,太阳辐射较弱,便可利用风力发电与市政供电系统中的电能来弥补仅仅依靠太阳能发电的不足。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:包括雨水收集系统和雨水利用系统;
雨水收集系统包括蓄水池;
蓄水池设置在城市道路两侧的人行道或绿化带中;
城市道路包括路面、路缘石、渗水井和地下水道;路缘石位于路面两侧,渗水井设置在邻近路缘石的路面边缘上,渗水井底部与地下水道相连通;
蓄水池从上至下依次包括土壤层、支撑层、浅水层、雨水导流板和深水层;
土壤层上种植有景观植物;
支撑层用于支撑土壤层,支撑层中设置透水孔;
浅水层底部穿过路缘石且与渗水井相连通;
雨水导流板的一端从浅水层下方的路缘石中穿过,雨水导流板背离路缘石的一端与蓄水池内壁面之间具有导流间隙;
位于导流间隙正下方的深水层中设置沉淀池,沉淀池底部封闭,顶部与深水层相连通;沉淀池的宽度大于导流间隙的宽度;
深水层的顶部设置有与地下水道相连通的溢流口;
雨水利用系统包括水泵、喷射管和湿度传感器;
喷射管和湿度传感器均预埋在土壤层中,水泵的一端通过抽水管与深水层相连通,水泵的另一端通过连接水管与喷射管相连通;湿度传感器和水泵相连接。
2.根据权利要求1所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:雨水导流板包括水平导向段和倾斜导向段,水平导向段位于沉淀池上方,水平导向段和倾斜导向段之间呈钝角;支撑层包括水平支撑段和支撑倾斜段;其中,支撑倾斜段与倾斜导向段相平行。
3.根据权利要求2所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:支撑层的纵截面呈倒梯形,支撑层的下底边为水平支撑段,两侧边为支撑倾斜段;支撑倾斜段为水泥平板,水平支撑段为水泥框架,水泥框架上铺设有支撑网。
4.根据权利要求1所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:渗水井的顶部设置有渗水井盖,渗水井盖底部设置有石英砂过滤器。
5. 根据权利要求1所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:水泵的功率为60W;湿度传感器的供电电压为3.3V 或5V、工作电流小于20mA。
6.根据权利要求1所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:还包括照明系统,照明系统包括太阳能板、路灯和蓄电桩;路灯设置在人行道、绿化带或土壤层中;太阳能板设置在路灯、路缘石和蓄水池顶部围栏的一种或几种上;蓄电桩埋设在土壤层中;蓄电桩分别与太阳能板和湿度传感器相连接。
7.根据权利要求6所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:蓄电桩还与市政供电系统及路灯相连接。
8.根据权利要求6所述的能防止城市道路内涝的雨水排放及利用系统,其特征在于:路灯上还设置有蓄电桩相连接的风机。
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CN113006253A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 北京雨人润科生态技术有限责任公司 种植坛及屋面雨水回用系统

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