一种绿地雨水收集再利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种雨水回收利用系统,具体设及一种绿地雨水收集再利用系统。
【背景技术】
[0002] 随着城市化的发展,城市水资源缺乏问题日益严重。然而在日常生活中,城市广场 及周边道路的降雨积水量不可小视,如果能把该部分雨水收集起来再利用,可在一定程度 上节约资源。
[0003] 国外的雨水利用研究具有代表性的有德国、日本、美国等国家。德国是世界上雨水 收集、处理、利用技术最先进的国家之一,为保障雨水利用的实施,基本形成了一套完善、实 用的理论和技术体系,出台了相关法律法规;美国的雨水利用发展迅速,涌现了波特兰雨水 园等一大批雨水利用的优秀案例,在理论与实践方面都做出了积极的探索;日本特别重视 雨水的渗透利用,包括渗井、渗池和渗沟等,由于该类设施具有占地面积较小、安装简易等 特点,其在日本已经迅速发展。
[0004] 国内的雨水利用研究历史久远,但相对来说发展缓慢,最近十几年来才陆续出现 了一些理论研究及实践探索。但是从城市绿地的角度来分析,并没有形成系统的理论指导, 更多的只是停留在城市绿地大的层面上,大多数绿地灌概未能利用雨水资源。传统的下凹 式路面,易造成大量积水,道路上的雨水干之后,粉尘沙子等颗粒污染物(来自大气沉降和 人车携带)仍会留在路面上,车子压过、路人走过便会尘±飞扬,带来二次污染。因此,如何 对城市绿地做专项的雨水利用还需更深层次的研究。
【发明内容】
[0005] 发明目的;本发明针对现有技术的不足,提供一种能够实现雨水收集、净化、储蓄 和再利用为一体的绿地雨水收集再利用系统。
[0006] 技术方案;本发明所述的绿地雨水收集再利用系统,包括绿地和设置在绿地周边 的道路和广场,所述绿地为低于道路和广场的下凹式结构,所述广场为四周略低的寫顶式 结构,所述道路为中间高两侧略低的拱形结构;
[0007] 所述道路与绿地的交接处设置有立缘石,每隔一段长度的立缘石均设置有断接出 口,断接出口处的绿地一侧设置有流水篇子;所述流水篇子的下部设置有集水井;所述广 场的四周边缘与绿地的交接处铺设有鶴卵石层;所述鶴卵石层的底部设置有一定的坡度, 坡底处也设置有集水井;
[000引所述集水井的上部设置有过滤网,所述集水井的底部与过滤暗渠的进水端相连;所述过滤暗渠为变渗透系数的碎石过滤暗渠,过滤暗渠内沿水流流动方向依次填充有渗透 系数为Ki的粗碱、渗透系数为K2的砂碱、渗透系数为K3的石英砂,其中K1= 0. 2~0. 4m/ S,馬二0. 05~0. 07m/s,K3=0. 02~0. 04m/s;所述过滤暗渠整体为非棱柱体渐扩式结构, 过滤暗渠的水平方向沿着水流方向逐渐向左右两侧扩展,扩张系数为0. 015~0. 025 ;所 述过滤暗渠的下底面为沿水流方向高程逐渐降低的斜面,斜面的坡度为0. 015~0. 025,所 述过滤暗渠的下底面上设置有一层弱透水层或不透水层材料;所述过滤暗渠的出水端与地 下蓄水池相连;所述蓄水池的上部设置有混凝±盖板层,所述混凝±盖板层的上部为绿地; 所述地下蓄水池中设置有水累,水累的出水口与绿地灌概喷头连接。
[0009] 优选地,所述过滤暗渠均铺设在绿地的下方,W蓄水池为中屯、向四周散射,绿地的 雨水经自然下渗部分汇集到过滤暗渠中,由过滤暗渠汇集到蓄水池。
[0010] 优选地,所述地下蓄水池中设置有水位监控装置,地下蓄水池的底部还设置有溢 流口和补充水入口,所述溢流口与市政污水管网连接,所述补充水进口与市政水网连接;所 述水位监控装置根据水位控制溢流口或补充水入口的开启、闭合。若蓄水池水位过低(不 能满足灌概需求),则开始从市政水网补水;若蓄水池的水位过高,则开启溢流口,排出部 分水进入污水管网。
[0011] 优选地,所述混凝±盖板层上设置有进口,进口通过人工旋梯连接到蓄水池底部, 可定期下池清渺。
[0012] 优选地,为了防止水体变质和保证安全,所述地下蓄水池与地表之间设置有通气 孔。
[0013] 优选地,所述蓄水池的水累出水口设置有紫外消毒装置,当需要灌概时将收集的 雨水抽到地上经紫外线照射消毒后再利用,使回收水达到绿地灌概用水的标准。
[0014] 优选地,所述过滤暗渠的下底面设置的弱透水层为±工膜层。
[0015] 有益效果:与现有技术相比,本发明的优点:
[0016] 1、本发明通过设置下凹式绿地、寫顶式广场和拱形结构道路,形成雨水径流时,雨 水会流向下凹式绿地的篇子及鶴卵石层中,进而实现雨水的自动汇集、回收,同时起到了冲 刷路面灰尘、保持城市清洁的作用,消除路面的二次污染;通过过滤暗渠,实现雨水的过滤、 净化W满足日常绿地灌概的需求,解决了日常绿地灌概用水量大、雨季路面积水严重、排水 系统压力大等问题;缓解了污水处理压力、市政供水压力、城市水资源紧缺压力,实现雨水 资源化,充分发挥"节能减排"、"可持续发展"的理念。
[0017] 2、本发明通过道路立缘石"断接"与下凹式绿地上设流水篇子的方法,使路面雨水 集中收集,同时,将流水篇子设置在下凹式草地中,避免了由于篇子丢失而造成的"陷阱"安 全问题。
[001引 3、本发明将广场的雨水经过鶴卵石层而引入过滤暗渠,经过鶴卵石层、集水井中 过滤网和过滤暗渠中的碱石过滤净化作用,干净的雨水流入位于绿地下方的地下蓄水池, 该些雨水即可被再利用。
[0019] 4、本发明设计的过滤暗渠呈卿趴状,越接近于蓄水池横截面积越大,里面按顺序 依次填充粗碱石,中碱石,石英砂,随着填料尺寸的减小,过滤能力逐渐提高,最后,含有较 多杂质而不可直接利用的雨水流入蓄水池后便成为了干净,杂质较少的可利用水源。
[0020] 5、本发明可应用于公共建筑附属绿地、公园、小区绿化等场所,尤其是北方降水总 量少、降水时间相对集中的地区,将城市绿地四周道路、广场上的雨水收集起来作为城市绿 地灌概用水的补充水源,配合高效灌概技术与城市绿地水资源管理技术,可实现用雨水资 源来培育城市绿地生态系统的目标。
[0021] 6、本发明方案就地处理"的原则、改变排为主"的传统道路广场设计理念, 大量雨水就地处理缓解了城市污水处理的压力,而处理后的雨水就地用于绿化灌概,还可 w给其他公共设施提供水源,节约了城市水网的用水压力,具有显著的经济效益、社会效益 和生态效益。
[0022] 综上所述,本发明方案施工简单,经济效益可观。该方案不仅可行性高,能够成功 实现雨水收集、净化、储蓄、再利用,而且可W广泛推广,对我国建设资源节约型、环境友好 型社会具有深远的影响,体现了 "节能减排"、"可持续发展"的理念。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明道路及绿地下方的纵向剖面示意图。
[0024] 图2为本发明立缘石与流水篇子方位示意图。
[0025] 图3为本发明广场及绿地下方的纵向剖面示意图。
[0026] 图4为过滤暗渠纵向结构示意图。
[0027] 图5为过滤暗渠横向结构示意图。
[002引图6为实施例2系统横向透视图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于 所述实施例。
[0030] 实施例1 ;本发明绿地雨水收集再利用系统,包括绿地1和设置在绿地1周边的道 路2和广场3,所述绿地1为低于道路2和广场3的下凹式结构,所述广
场3为四周略低的 寫顶式结构,所述道路2为中间高两侧略低的拱形结构;所述道路2与绿地1的交接处设置 有立缘石4,每隔一段长度的立缘石4均设置有断接出口 5,断接出口 5处的绿地一侧设置 有流水篇子6 ;所述流水篇子6的下部设置有集水井7 ;所述广场3的四周边缘与绿地1的 交接处铺设有鶴卵石层8 ;所述鶴卵石层8的底部设置有一定的坡度,坡底处也设置有集水 井7 ;所述集水井7的上部设置有过滤网9,所述集水井7的底部与过滤暗渠10的进水端 相连;所述过滤暗渠10为变渗透系数的碎石过滤暗渠,过滤暗渠10内沿水流流动方向依 次填充有渗透系数为Ki的粗碱、渗透系数为K2的砂碱、渗透系数为K3的石英砂,其中K1 = 0. 2~0. 4m/s,馬二0. 05~0. 07m/s,K3= 0. 02~0. 04m/s;所述过滤暗渠10整体为非棱 柱体渐扩式结构,过滤暗渠10的水平方向沿着水流方向逐渐向左右两侧扩展,扩张系数为 0. 015~0. 025 ;所述过滤暗渠10的下底面为沿水流方向高程逐渐降低的斜面,斜面的坡度 为0. 015~0. 025,所述过滤暗渠10的下底面上设置有一层弱透水层材料±工膜11 ;所述 过滤暗渠11的出水端与地下蓄水池12相连;所述蓄水池12的上部设置有混凝±盖板层 13,所述混凝±盖板层13的上部为绿地1 ;所述地下蓄水池12中设置有水累14,水累14的 出水口与绿地灌概喷头连接。
[0031] 所述过滤暗渠10均铺设在绿地的下方,W蓄水池12为中屯、向四周散射,绿地1的 雨水经自然下渗部分汇集到过滤暗渠中。所述地下蓄水池12中设置有水位监控装置15,地 下蓄水池12的底部还设置有溢流口和补充水入口,所述溢流口与市政污水管网连接,所述 补充水进口与市政水网连接;所述水位监控装置15根据水位控制溢流口或补充水入口的 开启、闭合。所述混凝±盖板层13上设置有进口 14,进口 14通过人工旋梯15连接到蓄水 池底部。所述地下蓄水池12与地表之间设置有通气孔16。所述蓄水池的水累出水口设置 有紫外消毒装置。
[003引实施例2 ;W郑州市的300mX300m绿地广场为例,绿地广场如图6所示,公园长宽 均为300米,广场半径65米,四周干道宽10米,园中小路宽4米,鶴卵石铺设宽度为0. 5米。 绿地低于道路和广场,设置为下凹式结构,广场为四周略低的寫顶式结构,道路为中间高两 侧略低的拱形结构。道路与绿地交接处设置有立缘石,隔一段立缘石均设置有断接口。四 块绿地下面分别设置四个地下蓄水池,每个地下蓄水池分别与周围的道路、广场连接。
[0033] 下面来确定各个部分的理论设计值。在此说明两点;1、在此只是为了说明问题而 设计了过滤暗渠的条数和深度,实际上其条数和铺设的深度应结合具体案例水文地质条件 和气候条件等,具体问题具体分析,;2、为了显示清晰,所示的广场图不是按比例画的,为理 想概化图,但其绿化和硬化面积比例设置、道路宽度等均符合《公园道路规范》。
[0034] 一、系统雨水流量的确定
[0035] 雨水设计流量按下式计算;Q=yqF(1-1)
[0036] 式中;Q为雨水设计流量,L/s;iD为径流系数,对于各种路面、混凝±和渐青路面 1]5=0.6 ;F为汇水面积,Km2或ha;q为设计暴雨强度,L/(s?ha)。
[0037] 1、汇水面积F
[003引每个地下蓄水池控制的面积包括;不透水路面和不透水广场,降落在绿地中的雨 水靠部分渗流进入过滤暗渠从而进入蓄水池,由于未进行系统收集,故其面积暂不计入汇 水面积。
[0039] 不透水路面及广场面积之和为有效蓄水面积F:
[0040]
【主权项】
1. 一种绿地雨水收集再利用系统,包括绿地和设置在绿地周边的道路和广场,其特征 在于:所述绿地为低于道路和广场的下凹式结构,所述广场为四周略低的穹顶式结构,所述 道路为中间高两侧略低的拱形结构; 所述道路与绿地的交接处设置有立缘石,每隔一段长度的立缘石均设置有断接出口, 断接出口处的绿地一侧设置有流水篦子;所述流水篦子的下部设置有集水井;所述广场的 四周边缘与绿地的交接处铺设有鹅卵石层;所述鹅卵石层的底部设置有一定的坡度,坡底 处也设置有集水井; 所述集水井的上部设置有过滤网,所述集水井的底部与过滤暗渠的进水端相连;所述 过滤暗渠为变渗透系数的碎石过滤暗渠;所述过滤暗渠的下底面上设置有一层弱透水层或 不透水层材料;所述过滤暗渠的出水端与地下蓄水池相连;所述蓄水池的上部设置有混凝 土盖板层,所述混凝土盖板层的上部为绿地;所述地下蓄水池中设置有水泵,水泵的出水口 与绿地灌溉喷头连接。
2. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述过滤暗渠内沿 水流流动方向依次填充有渗透系数为尤的粗砾、渗透系数为4的砂砾、渗透系数为馬的石 英砂,其中尤=〇? 2 ~0? 4m/s,4=0. 05 ~0? 07m/s,馬 =0? 02 ~0? 04m/s。
3. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述过滤暗渠整体 为非棱柱体渐扩式结构,过滤暗渠的水平方向沿着水流方向逐渐向左右两侧扩展,扩张系 数为0. 015~0. 025 ;所述过滤暗渠的下底面为沿水流方向高程逐渐降低的斜面,斜面的坡 度为 0? 015 ~0? 025。
4. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述过滤暗渠均铺 设在绿地的下方,以蓄水池为中心向四周散射,绿地的雨水经自然下渗部分汇集到过滤暗 渠中。
5. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述地下蓄水池中 设置有水位监控装置,地下蓄水池的底部还设置有溢流口和补充水入口,所述溢流口与市 政污水管网连接,所述补充水进口与市政水网连接;所述水位监控装置根据水位控制溢流 口或补充水入口的开启、闭合。
6. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述混凝土盖板层 上设置有进口,进口通过人工旋梯连接到蓄水池底部。
7. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述地下蓄水池与 地表之间设置有通气孔。
8. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述蓄水池的水泵 出水口设置有紫外消毒装置。
9. 根据权利要求1所述的绿地雨水收集再利用系统,其特征在于:所述过滤暗渠的下 底面设置的弱透水层为土工膜层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种绿地雨水收集再利用系统,包括绿地和设置在绿地周边的道路和广场,所述绿地为低于道路和广场的下凹式结构,所述广场为四周略低的穹顶式结构,所述道路为中间高两侧略低的拱形结构;道路与广场的雨水进入集水井,集水井与过滤暗渠连接,所述过滤暗渠的出水端与地下蓄水池相连;所述蓄水池的上部设置有混凝土盖板层,所述混凝土盖板层的上部为绿地;所述地下蓄水池中设置有水泵,水泵的出水口与绿地灌溉喷头连接。本实用新型缓解了污水处理压力、市政供水压力、城市水资源紧缺压力,实现雨水资源化,充分发挥“节能减排”、“可持续发展”的理念。
【IPC分类】A01G25-00, E03B3-02, C02F9-02
【公开号】CN204401686
【申请号】CN201420702549
【发明人】陈磊, 王婧豪, 张开, 管书玉, 王红博, 杨皓, 曹洪美
【申请人】陈磊
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年11月20日