CN213572245U - 一种基于lid技术的矿区雨水净化排蓄系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，包括从上至下依次铺设的种植土层、过滤层、排水管和隔水层，排水管上开设有多个透水孔，排水管排出的水流进在排水管附近的蓄水池，蓄水池低于排水管。排水管与蓄水池水平方向上留有距离，排水管与蓄水池之间设置有渗水沟和植草沟，渗水沟底部设置有渗水沟防水层，渗水沟不高于排水管，植草沟一端设置于渗水沟附近，植草沟顶部不高于渗水沟底部，植草沟另一端与蓄水池相连。本实用新型的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统一方面将收集到的雨水用于植物的灌溉和补充场地的地下水源，另一方面能减少地表雨水径流，同时LID设计能有效去除于水中的重金属等污染物。
Description
技术领域
本实用新型涉及到矿区建设技术领域，具体涉及到一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统。
背景技术
随着对城市生态建设的不断响应，秉着创新、环保、绿色的设计理念，低影响开发技术（LowImpactDevelopment）被提了出来。LID 技术指的是暴雨管理和面源污染管理技术，与传统的技术如湿地、草沟等不同，LID技术是通过渗、滞、蓄、净、用、排等方式合理利用空间，有效控制地表径流，使地区水文循环尽量接近于自然，去除雨水中的重金属等污染物。
在矿区，开采活动往往会造成一定程度的污染和侵害。地表中的重金属污染物超标，重金属的去除也相对困难。在雨天，经过雨水对地面的冲刷，不仅会给开采活动带来极大的困难，而且重金属污染物在水体中具有高稳定性和难降解性，不仅会破坏水生生态系统，还会通过食物链富集作用危害人类健康，造成更大的污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决上述技术问题，提供一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，在LID技术的基础上，结合矿区的实际情况和使用需求，通过种植土层、滤水层、排水层等对雨水进行净化和收集，减少地表雨水径流，缓解重金属的污染，补充地下水源。
本实用新型为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，包括从上至下依次铺设的种植土层、滤水层、排水管和隔水层，排水管上开设有多个透水孔，在排水管附近设置有储水池，储水池低于排水管；排水管与储水池在水平方向上留有距离，排水管与储水池之间设置有渗水沟和植草沟，渗水沟底部设置有渗水沟防水层，渗水沟不高于排水管，植草沟一端设置于渗水沟附近，植草沟顶部不高于渗水沟底部，植草沟另一端与储水池相连。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述种植土层上层分为空置区、绿化区和硬化区，硬化区铺设有透水砖。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述滤水层包括从上而下依次铺设的建筑垃圾细粒层、建筑垃圾中粒层和建筑垃圾粗粒层，滤水层由破碎的废弃砖石和废弃混凝土组成。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述排水管水平设置，排水管呈矩形管状，排水管一端敞开，排水管另一端封闭，排水管下部从封闭端至敞开端壁厚逐渐变薄，排水管敞开端内侧设置有活性炭过滤网。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：多个所述透水孔沿排水管长度方向分布，透水孔中设置有金属网。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述排水管封闭端处设置有抽泥装置，所述抽泥装置包括抽泵和导流管，排水管的下部开设有通孔，导流管一端与抽泵相连接，导流管另一端与通孔相连通。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述排水管与储水池之间设置有反冲装置，反冲装置包括水泵、进水管和出水管，进水管一端设置于储水池内，进水管另一端与水泵连接，出水管一端与水泵连接，出水管另一端从排水管敞开端伸入排水管并且与排水管的封闭端固定连接，出水管位于排水管中的部分开设有多个出水孔，且出水孔朝向所述透水孔。
作为上述一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统的进一步优化：所述排水管与储水池之间设置有反冲装置，反冲装置包括水泵、进水管和出水管，进水管一端设置于储水池内，进水管另一端与水泵连接，出水管一端与水泵连接，出水管另一端从排水管敞开端伸入排水管并且与排水管的封闭端固定连接，出水管位于排水管中的部分连通有多个分支管，且分支管的出口朝向所述透水孔。
有益效果：本实用新型的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，包括种植土层、滤水层、排水管、防水层和储水池，种植土层能减缓雨水的渗进速度和净化雨水中的重金属等污染物，滤水层将雨水中的大部分颗粒物去除，经过排水管的汇集以及渗水沟、植草沟对雨水的输送，将净化后的雨水排进储水池中储存，一方面收集到的雨水能用于植物的灌溉和补充场地的地下水源，另一方面不仅能够减少地表雨水径流，同时 LID 设计能有效去除于雨水中的重金属等污染物。
附图说明
图1为实施例1中雨水净化排蓄系统的结构示意图；
图2为实施例2中雨水净化排蓄系统的结构示意图；
图3为本实用新型中雨水净化排蓄系统的排水管与储水池的位置结构示意图；
图4为本实用新型中雨水净化排蓄系统的排水管的结构示意图；
图5为本实用新型中溢流装置的结构示意图；
图中标记：1、种植土层，2、滤水层，201、建筑垃圾细粒层，202、建筑垃圾中粒层，203、建筑垃圾粗粒层，3、排水管，4、隔水层，5、透水孔，6、储水池，7、渗水沟，8、植草沟，9、渗水沟防水层，10、透水砖，11、活性炭过滤网，12、金属网，13、抽泥装置，131、抽泵，132、导流管，14、反冲装置，141、水泵，142、进水管，143、出水管，15、挡板，16、管道，17、阀门。
具体实施方式
实施例1
如图1、图3、图4和图5所示，一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，包括从上至下依次铺设的种植土层1、滤水层2、排水管3和隔水层4，排水管3排出的水流进在排水管3附近的储水池6。雨水经种植土层1流入系统，种植土层1对雨水进行初步的过滤和滞留，吸收雨水中部分的重金属等污染物，过滤掉较大颗粒的污染物，起到净化作用，同时种植土层1对雨水的渗透起到减缓作用；之后雨水流入滤水层2，滤水层2过滤掉雨水中的大部分颗粒杂质,并对污染物有吸附作用；雨水从滤水层2流出，流进排水管3，在排水管3上开设有多个透水孔5，便于雨水渗进排水管3；排水管3将过滤后的雨水汇集并排进储水池6；隔水层4防止排水管3中的雨水渗入地下；排水管3与储水池6在水平方向上有一段距离，排水管3与储水池6之间设置有渗水沟7和植草沟8，排水管3中的雨水经渗水沟7和植草沟8的聚集、疏导后进入储水池6；储水池6中的水可以用来灌溉或者补充地下水源。
种植土层1由土壤与砂土配制，土壤就地取材，比例为土壤：砂土=2:3 左右，砂粒径一般小于5mm。将种植土层1上层分设为三个区域，分别是空置区、绿化区和硬化区，空置区可用来建设停车场等建筑；绿化区用于做绿化带，净化环境；硬化区铺设一层透水砖10，下雨时雨水能通过透水砖10及时渗入地下。
滤水层2包括从上而下依次铺设的建筑垃圾细粒层201、建筑垃圾中粒层202和建筑垃圾粗粒层203，滤水层2由破碎的废弃砖石和废弃混凝土等建筑垃圾组成，建筑垃圾细粒层201的铺设材料为粒径在0-10mm之间的细颗粒建筑垃圾，建筑垃圾中粒层202的铺设材料为粒径在20-40mm之间的中颗粒建筑垃圾，建筑垃圾粗粒层203的铺设材料为粒径垃圾大于35mm的大颗粒建筑垃圾。建筑垃圾细粒层201、建筑垃圾中粒层202和建筑垃圾粗粒层203的厚度分别为0.2m、0.3m和0.5m。滤水层2自上而下是由细到粗逐级过滤雨水中的颗粒杂质并吸附污染物，同时以防上层土细颗粒被水带走；且使用破碎的废弃砖石和废弃混凝土等建筑垃圾作为铺设材料，使得这些建筑垃圾再生利用，也对环境的保护起到了有益作用。
在种植土层1和滤水层2之间铺设土工布，土工布隔离种植土层1和滤水层2，使种植土层1和滤水层2之间的材料不混杂，有效截流砂粒，保护土壤。
排水管3水平设置，呈矩形管状；为了便于雨水的排出和收集，排水管3一端敞开，排水管3另一端封闭，排水管3下部壁厚从封闭端至敞开端方向逐渐变薄；在排水管3敞开端内侧设置有可拆卸的活性炭过滤网11，通过活性炭过滤网11的外框架将活性炭过滤网11固定于排水管的内壁，活性炭过滤网11可以吸收于水中的重金属等污染物，也能净化排水管3内的空气。
排水管3上方开设有多个透水孔5，透水孔5沿排水管3长度方向均匀分布，便于雨水进入排水管3内；在排水管3外包裹一层透水纱布，以防杂质堵住透水孔5使雨水无法进入排水管3；每个透水孔5中设置有金属网12，金属网12设置在透水孔5的上半部分，防止透水纱布被杂质带入透水孔5中，从而造成透水孔5堵塞使雨水不能渗入排水管3；隔水层4处于整个系统的底层，膨胀土隔水层4是由粉状建筑垃圾和膨胀土制成，比例为粉状建筑垃圾：膨胀土=3:7，对上面的含水层起到隔离作用和保护作用。
渗水沟7靠近排水管3敞开端，渗水沟7底部比排水管3低0.5-1.0m，便于过滤后的雨水流向渗水沟7和人工清理排水管3中的堵塞；渗水沟7底部设置有渗水沟防水层9，渗水沟防水层9是建筑上常用的建筑防水层，防止渗水沟7中的雨水渗入地下。植草沟8的一端与渗水沟7连接，植草沟8顶部不高于渗水沟7底部；植草沟8的另一端与储水池6在水平方向上留有一段距离，在植草沟8处设置溢流装置，溢流装置包括挡板15和管道16，挡板15垂直设置在植草沟8靠近储水池6一侧的顶部，管道16一端与植草沟8底部连通，管道16另一端与储水池6连通，管道16上安装有一个阀门17，初始时，阀门17关闭，阻止雨水从管道16流进储水池6，雨水过少时，挡板15能阻挡雨水从植草沟上部流进储水池6，使雨水在植草沟8多停留一段时间，让植草沟8对雨水中的污染物进行充分分解，一段时间后打开阀门17，使被净化的雨水从管道16中流进储水池6；当雨水过多时，植草沟8中溢出的雨水可以从挡板15上方溢流进储水池6，一段时间后打开阀门17，在植草沟8中的雨水被充分净化后从管道16流入储水池6。
在雨水渗进排水管3后，会在排水管3下部有短暂的沉淀过程，一部分杂质被留在排水管3的下部；排水管3下部管壁厚度从封闭端至敞开端方向逐渐变薄，便于雨水从排水管3敞开端排出且能使杂质集中于一处；在排水管3下部开设一个L型通孔，L型通孔的一端垂直开设在活性炭过滤网11内侧下方管壁，L型通孔的另一端水平开设在排水管3封闭端的下方管壁；在排水管3封闭端处设置抽泥装置13；抽泥装置13包括抽泵131和导流管132；导流管132一端与抽泵131连接，导流管132另一端设置于排水管3下部管壁内的L型孔中，导流管132连通排水管3与抽泵131；启动抽泥装置13，在抽泵131运转的时候，能将雨水沉淀在排水管3中的杂质通过导流管132抽进抽泵131里并排出。
反冲装置14设置在排水管3和储水池6之间，反冲装置14包括水泵141、进水管142和出水管143，进水管142一端设置于储水池6内，进水管142另一端与水泵141连接；出水管143一端与水泵141连接，出水管143另一端与排水管3封闭端固定连接，出水管143在排水管3内的一段水平设置，上半部分开设有多个出水孔，出水孔的方向朝向透水孔5；当透水纱布上杂质太多，雨水无法渗进排水管中时，启动水泵141，储水池6的水从进水管142进入水泵141中，再流进出水管143中，由于在排水管3内的一段出水管143的上半部分开有多个出水孔，水从出水孔中冲出到透水纱布，冲开透水纱布上的杂质，使雨水继续渗入排水管3。
实施例1中，由于反冲装置14的出水管143在排水管3内的一段开设出水孔，不需要占用排水管3较大的空间，且出水孔的出水集中度一般，因此实施例1适用于空间较小且杂质不多的区域。
实施例2
如图2、图3、图4和图5所示，实施例2与实施例1的主体结构相同，区别在于反冲装置14的不同：反冲装置14包括水泵141、进水管142和出水管143，进水管142一端设置于储水池6内，进水管142另一端与水泵141连接，出水管143一端与水泵141连接，出水管143另一端与排水管3封闭端固定连接，出水管143在排水管3内的一段水平设置，出水管143在排水管3内的一段有多个分支管，多个分支管的出水方朝向透水孔5。当透水纱布上杂质太多，雨水无法渗进排水管中时，启动水泵141，储水池6的水从进水管142进入水泵141中，再流进出水管143中，由于在排水管3内的一段出水管143的多个分支管的出水方向朝向透水孔5，水从分支管中冲出到透水纱布，冲开透水纱布上的杂质，使雨水继续渗入排水管3。
实施例2中的反冲装置14的出水管143在排水管3内的一段连通有多个分支管，相对于实施例1，实施例2需要占用排水管3较大的空间，且分支管的反冲能力、出水集中度均比出水孔的强，因此实施例2适用于空间较大且杂质较多的区域。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：包括从上至下依次铺设的种植土层（1）、滤水层（2）、排水管（3）和隔水层（4），排水管（3）上开设有多个透水孔（5），在排水管（3）附近设置有储水池（6），储水池（6）低于排水管（3）；排水管（3）与储水池（6）在水平方向上留有距离，排水管（3）与储水池（6）之间设置有渗水沟（7）和植草沟（8），渗水沟（7）底部设置有渗水沟防水层（9），渗水沟（7）不高于排水管（3），植草沟（8）一端设置于渗水沟（7）附近，植草沟顶部不高于渗水沟底部，植草沟（8）另一端与储水池相连。
2.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述种植土层（1）上层分为空置区、绿化区和硬化区，硬化区铺设有透水砖（10）。
3.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述滤水层（2）包括从上而下依次铺设的建筑垃圾细粒层（201）、建筑垃圾中粒层（202）和建筑垃圾粗粒层（203），滤水层（2）由破碎的废弃砖石和废弃混凝土组成。
4.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述排水管（3）水平设置，排水管（3）呈矩形管状，排水管（3）一端敞开，排水管（3）另一端封闭，排水管（3）下部从封闭端至敞开端壁厚逐渐变薄，排水管（3）敞开端内侧设置有活性炭过滤网（11）。
5.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：多个所述透水孔（5）沿排水管（3）长度方向分布，透水孔（5）中设置有金属网（12）。
6.如权利要求4或5所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述排水管（3）封闭端处设置有抽泥装置（13），所述抽泥装置（13）包括抽泵（131）和导流管（132），排水管（3）的下部开设有通孔，导流管（132）一端与抽泵（131）相连接，导流管（132）另一端与通孔相连通。
7.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述排水管（3）与储水池（6）之间设置有反冲装置（14），反冲装置（14）包括水泵（141）、进水管（142）和出水管（143），进水管（142）一端设置于储水池（6）内，进水管（142）另一端与水泵（141）连接，出水管（143）一端与水泵（141）连接，出水管（143）另一端从排水管（3）敞开端伸入排水管（3）并且与排水管（3）的封闭端固定连接，出水管（143）位于排水管（3）中的部分开设有多个出水孔，且出水孔朝向所述透水孔（5）。
8.如权利要求1所述的一种基于LID技术的矿区雨水净化排蓄系统，其特征在于：所述排水管（3）与储水池（6）之间设置有反冲装置（14），反冲装置（14）包括水泵（141）、进水管（142）和出水管（143），进水管（142）一端设置于储水池（6）内，进水管（142）另一端与水泵（141）连接，出水管（143）一端与水泵（141）连接，出水管（143）另一端从排水管（3）敞开端伸入排水管（3）并且与排水管（3）的封闭端固定连接，出水管（143）位于排水管（3）中的部分连通有多个分支管，且分支管的出口朝向所述透水孔（5）。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115992545A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-04-21 | 安徽农业大学 | 一种方便农业种植的农田积水处理装置及其处理方法 |
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2020
- 2020-08-07 CN CN202021621869.5U patent/CN213572245U/zh active Active
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| CN115992545A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-04-21 | 安徽农业大学 | 一种方便农业种植的农田积水处理装置及其处理方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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