本發(fā)明涉及一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)及安裝方法。

背景技術(shù)：

海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”，國(guó)際通用術(shù)語(yǔ)為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”。海綿城市可在下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用，通過源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理等，使建筑與小區(qū)、道路與廣場(chǎng)、公園和綠地、水系等具備對(duì)雨水的吸納、蓄滯和緩釋作用，有效控制雨水徑流，小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解。

以往我國(guó)治理城市內(nèi)澇的方法和思路相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于雨水落在地面的地表水多側(cè)重于追求大面積硬質(zhì)化路面，增設(shè)、擴(kuò)大下滲設(shè)施和地下排水管道等，但這些只是以簡(jiǎn)單的方式對(duì)在地表上的雨水進(jìn)行空間轉(zhuǎn)移，仍然屬于對(duì)雨水的強(qiáng)排。近年來下沉式綠地、滲透塘、濕塘等開始受到關(guān)注并迅速建設(shè)，但由于填料相對(duì)單一，盡管一定程度上加速了地表雨水的下滲，但難以有效蓄存，并且沒有對(duì)雨水進(jìn)行凈化，雨水沒有經(jīng)過處理就直接排到河流中，對(duì)河流有一定的污染作用，使得河道的水質(zhì)變差黑臭，生物多樣性遭到破壞，城市養(yǎng)護(hù)成本的增加，也沒有對(duì)雨水加以利用，雨水的利用效率不高，造成對(duì)雨水資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)及安裝方法，對(duì)城市路面的雨水進(jìn)行收集處理，減少了地表徑流，使得路面堆積的雨水有效散去，從而減小路面的排水壓力，并將收集到的雨水凈化，投入二次使用，有效防止路面出現(xiàn)積水現(xiàn)象，而且通過對(duì)雨水的收集，可以降低水資源的浪費(fèi)，相對(duì)于將雨水直接排放到土壤和河流中的設(shè)計(jì)，可以防止雨水對(duì)土壤和河流造成的污染，大大提高了雨水的資源化利用效率，變廢為寶，緩解了水資源匱乏的問題，減少水土流失，對(duì)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)城市、保護(hù)環(huán)境都具有十分重大的意義。

為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)，包括控制基站、調(diào)蓄池、雨水收集裝置、棄流過濾裝置和灌溉噴淋裝置，控制基站設(shè)置在地表上，控制基站內(nèi)設(shè)有PLC控制器，調(diào)蓄池設(shè)置于地表以下，調(diào)蓄池的上端設(shè)有棄流過濾裝置和灌溉噴淋裝置，棄流過濾裝置連接雨水收集裝置，調(diào)蓄池的外圍設(shè)有下滲裝置，雨水收集裝置包括收集通道、攔污格柵和雨水收集器，攔污格柵和雨水收集器均設(shè)置在收集通道內(nèi)，收集通道連接有泄洪通道，泄洪通道連接有備用蓄水池，收集通道的底部設(shè)有棄流過濾裝置，棄流過濾裝置包括棄流過濾器、過濾進(jìn)管、棄流管和過濾出管，棄流過濾器的上端設(shè)有過濾進(jìn)管，過濾進(jìn)管連接收集通道，棄流過濾器的下端設(shè)有棄流管和過濾出管，棄流管連接有地下排污管，過濾出管連接調(diào)蓄池。該系統(tǒng)通過設(shè)置調(diào)蓄池，調(diào)蓄池同時(shí)具備蓄水、滯洪、下滲的功能，并通過設(shè)置下滲裝置，擴(kuò)大雨水下滲與蓄水所需要空間，可以同時(shí)達(dá)成蓄水滯洪下滲的三重功能，不但解決城市路面雨水帶來的污染問題，而且適度緩解了城市內(nèi)澇問題。并通過設(shè)置備用蓄水池作為補(bǔ)充備用，防患于未然。除此之外，整個(gè)雨水收集裝置的工作不用電，依靠重力，自然推動(dòng)物理凈化的過程，不留下任何垃圾物泥沙樹葉塑料等，為雨水污水處理解決了大部分的問題。凈化后的雨水流入調(diào)蓄池，可重新應(yīng)用于城市路面的噴淋和路面綠化的灌溉工作。棄流過濾裝置通過設(shè)置棄流過濾器，可自動(dòng)分離雨水和污物，沖刷自潔，自動(dòng)排污，可靠性與穩(wěn)定性高。

進(jìn)一步，下滲裝置包括淺層籠道、深層籠道和下滲井，下滲井的上端連接淺層籠道，淺層籠道和調(diào)蓄池之間設(shè)有淺層管道，下滲井的下端連接深層籠道，深層籠道和調(diào)蓄池之間設(shè)有深層管道。通過下滲裝置，多余的凈化雨水自然溢流，進(jìn)入下滲空間，逐漸通過淺層籠道、下滲井和深層籠道下滲到地下，經(jīng)過凈化的雨水清澈見底，永遠(yuǎn)不會(huì)造成下滲系統(tǒng)的堵塞。

進(jìn)一步，調(diào)蓄池的底部設(shè)有第一排空管，第一排空管連接深層管道，第一排空管上設(shè)有第一排空電磁閥，第一排空電磁閥連接PLC控制器，備用蓄水池的底部設(shè)有第二排空管，第二排空管上設(shè)有第二排空電磁閥，第二排空電磁閥連接PLC控制器。當(dāng)暴雨洪水來臨前，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，通過打開第一排空電磁閥和第二排空電磁閥，分別將調(diào)蓄池和備用蓄水池內(nèi)的水排空，增加洪水滯留空間。

進(jìn)一步，灌溉噴淋裝置包括灌溉噴淋泵、灌溉噴淋總管、灌溉分管和噴淋分管，灌溉噴淋泵設(shè)置在調(diào)蓄池內(nèi)，灌溉噴淋泵連接PLC控制器，灌溉噴淋泵連接灌溉噴淋總管，灌溉噴淋總管連接灌溉分管和噴淋分管，灌溉分管連接有灌溉噴頭，噴淋分管連接有噴淋噴頭。通過設(shè)置灌溉噴淋裝置，由PLC控制器進(jìn)行調(diào)配，不需要人工進(jìn)行操作，不但滿足了夏季高溫天氣對(duì)路面的噴水降溫，而且滿足了對(duì)路面綠化植物的自動(dòng)灌溉。

進(jìn)一步，灌溉噴淋總管連接有備用管，備用管設(shè)置在泄洪通道內(nèi)，備用管連接有備用泵，備用泵設(shè)置于備用蓄水池內(nèi)，備用泵連接PLC控制器。當(dāng)調(diào)蓄池內(nèi)的水不足以供給灌溉噴淋工作時(shí)，可以通過PLC控制器啟動(dòng)備用泵，對(duì)灌溉噴淋裝置進(jìn)行供水工作。

進(jìn)一步，灌溉分管上設(shè)有灌溉控制閥，噴淋分管上設(shè)有噴淋控制閥，灌溉控制閥和噴淋控制閥均連接PLC控制器。

進(jìn)一步，調(diào)蓄池和備用蓄水池內(nèi)均設(shè)有液位傳感器，液位傳感器連接PLC控制器。

一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)的安裝方法，包括以下步驟：

(a)安裝準(zhǔn)備：首先技術(shù)人員對(duì)實(shí)際施工的城市路面進(jìn)行勘查，選擇地勢(shì)低的地面作為雨水系統(tǒng)施工地點(diǎn)，然后技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的勘查和測(cè)量進(jìn)行圖紙的繪制，并且在確定的施工點(diǎn)樹立施工指示牌，接著施工人員將施工中用到的設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)，再用運(yùn)輸車將施工用的材料搬運(yùn)到施工地點(diǎn)，最后施工人員在施工點(diǎn)處樹立施工擋板。

(b)開挖基坑：按照設(shè)計(jì)圖紙，采用挖掘機(jī)配合人工挖槽的方式，開挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，控制基坑坑壁的垂直度均小于1％，清除基坑底部的雜物及碎塊，彈墨線找平，坑底高程偏差小于5mm，并在基坑內(nèi)作下灰線標(biāo)記，劃分調(diào)蓄池施工區(qū)域和備用蓄水池施工區(qū)域。

(c)修建調(diào)蓄池：先將調(diào)蓄池外圍包裹厚度為6～10cm的防滲膜，并將調(diào)蓄池固定安裝到調(diào)蓄池施工區(qū)域的設(shè)定位置；然后在水箱的外圍修筑下滲裝置；接著在調(diào)蓄池上安裝第一排空管、灌溉噴淋總管和棄流過濾裝置的管道；最后覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)。

(d)修建備用蓄水池：先將備用蓄水池外圍包裹厚度為6～10cm的防滲膜，并將備用蓄水池固定安裝到備用蓄水池施工區(qū)域的設(shè)定位置；然后在備用蓄水池上安裝第二排空管和備用管；最后覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)。

(e)布設(shè)棄流過濾裝置和雨水收集裝置：先將棄流過濾器安裝在調(diào)蓄池的上方，并在棄流過濾器上布設(shè)相應(yīng)的過濾進(jìn)管、棄流管和過濾出管；然后進(jìn)行覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)；接著在棄流過濾裝置上修建收集通道和泄洪通道，最后在收集通道內(nèi)安裝相應(yīng)的攔污格柵和雨水收集器，并在泄洪通道內(nèi)鋪設(shè)備用管段。

(f)安裝灌溉噴淋裝置：先在步驟(c)中鋪設(shè)好的灌溉噴淋總管上連接灌溉分管和噴淋分管，然后在灌溉分管上連接灌溉噴頭，噴淋分管上連接噴淋噴頭。

在步驟(c)和步驟(d)中，調(diào)蓄池和備用蓄水池內(nèi)的最高水位高度為整體調(diào)蓄池和備用蓄水池高度的4/5。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明為一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)及安裝方法，對(duì)城市路面的雨水進(jìn)行收集處理，減少了地表徑流，使得路面堆積的雨水有效散去，從而減小路面的排水壓力，并將收集到的雨水凈化，投入二次使用，有效防止路面出現(xiàn)積水現(xiàn)象，而且通過對(duì)雨水的收集，可以降低水資源的浪費(fèi)，相對(duì)于將雨水直接排放到土壤和河流中的設(shè)計(jì)，可以防止雨水對(duì)土壤和河流造成的污染，大大提高了雨水的資源化利用效率，變廢為寶，緩解了水資源匱乏的問題，減少水土流失，對(duì)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)城市、保護(hù)環(huán)境都具有十分重大的意義。

該系統(tǒng)通過設(shè)置調(diào)蓄池，調(diào)蓄池同時(shí)具備蓄水、滯洪、下滲的功能，并通過設(shè)置下滲裝置，擴(kuò)大雨水下滲與蓄水所需要空間，可以同時(shí)達(dá)成蓄水滯洪下滲的三重功能，不但解決城市路面雨水帶來的污染問題，而且適度緩解了城市內(nèi)澇問題。并通過設(shè)置備用蓄水池作為補(bǔ)充備用，防患于未然。除此之外，整個(gè)雨水收集裝置的工作不用電，依靠重力，自然推動(dòng)物理凈化的過程，不留下任何垃圾物泥沙樹葉塑料等，為雨水污水處理解決了大部分的問題。凈化后的雨水流入調(diào)蓄池，可重新應(yīng)用于城市路面的噴淋和路面綠化的灌溉工作。棄流過濾裝置通過設(shè)置棄流過濾器，可自動(dòng)分離雨水和污物，沖刷自潔，自動(dòng)排污，可靠性與穩(wěn)定性高。

通過下滲裝置，多余的凈化雨水自然溢流，進(jìn)入下滲空間，逐漸通過淺層籠道、下滲井和深層籠道下滲到地下，經(jīng)過凈化的雨水清澈見底，永遠(yuǎn)不會(huì)造成下滲系統(tǒng)的堵塞。

當(dāng)暴雨洪水來臨前，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，通過打開第一排空電磁閥和第二排空電磁閥，分別將調(diào)蓄池和備用蓄水池內(nèi)的水排空，增加洪水滯留空間。

通過設(shè)置灌溉噴淋裝置，由PLC控制器進(jìn)行調(diào)配，不需要人工進(jìn)行操作，不但滿足了夏季高溫天氣對(duì)路面的噴水降溫，而且滿足了對(duì)路面綠化植物的自動(dòng)灌溉。當(dāng)調(diào)蓄池內(nèi)的水不足以供給灌溉噴淋工作時(shí)，可以通過PLC控制器啟動(dòng)備用泵，對(duì)灌溉噴淋裝置進(jìn)行供水工作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明中一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)及安裝方法的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中棄流過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中灌溉噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中下滲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-控制基站；2-調(diào)蓄池；3-雨水收集裝置；4-棄流過濾裝置；5-灌溉噴淋裝置；6-PLC控制器；7-下滲裝置；8-收集通道；9-攔污格柵；10-雨水收集器；11-泄洪通道；12-備用蓄水池；13-棄流過濾器；14-過濾進(jìn)管；15-棄流管；16-過濾出管；17-淺層籠道；18-深層籠道；19-下滲井；20-淺層管道；21-深層管道；22-第一排空管；23-第一排空電磁閥；24-第二排空管；25-第二排空電磁閥；26-灌溉噴淋泵；27-灌溉噴淋總管；28-灌溉分管；29-噴淋分管；30-灌溉噴頭；31-噴淋噴頭；32-備用管；33-備用泵；34-灌溉控制閥；35-噴淋控制閥；36-液位傳感器。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示，一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)，包括控制基站1、調(diào)蓄池2、雨水收集裝置3、棄流過濾裝置4和灌溉噴淋裝置5，控制基站1設(shè)置在地表上，控制基站1內(nèi)設(shè)有PLC控制器6，調(diào)蓄池2設(shè)置于地表以下，調(diào)蓄池2的上端設(shè)有棄流過濾裝置4和灌溉噴淋裝置5，棄流過濾裝置4連接雨水收集裝置3，調(diào)蓄池2的外圍設(shè)有下滲裝置7，雨水收集裝置3包括收集通道8、攔污格柵9和雨水收集器10，攔污格柵9和雨水收集器10均設(shè)置在收集通道8內(nèi)，收集通道8連接有泄洪通道11，泄洪通道11連接有備用蓄水池12，收集通道8的底部設(shè)有棄流過濾裝置4，棄流過濾裝置4包括棄流過濾器13、過濾進(jìn)管14、棄流管15和過濾出管16，棄流過濾器13的上端設(shè)有過濾進(jìn)管14，過濾進(jìn)管14連接收集通道8，棄流過濾器13的下端設(shè)有棄流管15和過濾出管16，棄流管15連接有地下排污管，過濾出管16連接調(diào)蓄池2。該系統(tǒng)通過設(shè)置調(diào)蓄池2，調(diào)蓄池2同時(shí)具備蓄水、滯洪、下滲的功能，并通過設(shè)置下滲裝置7，擴(kuò)大雨水下滲與蓄水所需要空間，可以同時(shí)達(dá)成蓄水滯洪下滲的三重功能，不但解決城市路面雨水帶來的污染問題，而且適度緩解了城市內(nèi)澇問題。并通過設(shè)置備用蓄水池12作為補(bǔ)充備用，防患于未然。除此之外，整個(gè)雨水收集裝置3的工作不用電，依靠重力，自然推動(dòng)物理凈化的過程，不留下任何垃圾物泥沙樹葉塑料等，為雨水污水處理解決了大部分的問題。凈化后的雨水流入調(diào)蓄池2，可重新應(yīng)用于城市路面的噴淋和路面綠化的灌溉工作。棄流過濾裝置4通過設(shè)置棄流過濾器13，可自動(dòng)分離雨水和污物，沖刷自潔，自動(dòng)排污，可靠性與穩(wěn)定性高。

下滲裝置7包括淺層籠道17、深層籠道18和下滲井19，下滲井19的上端連接淺層籠道17，淺層籠道17和調(diào)蓄池2之間設(shè)有淺層管道20，下滲井19的下端連接深層籠道18，深層籠道18和調(diào)蓄池2之間設(shè)有深層管道21。通過下滲裝置7，多余的凈化雨水自然溢流，進(jìn)入下滲空間，逐漸通過淺層籠道17、下滲井19和深層籠道18下滲到地下，經(jīng)過凈化的雨水清澈見底，永遠(yuǎn)不會(huì)造成下滲系統(tǒng)的堵塞。

調(diào)蓄池2的底部設(shè)有第一排空管22，第一排空管22連接深層管道21，第一排空管22上設(shè)有第一排空電磁閥23，第一排空電磁閥23連接PLC控制器6，備用蓄水池12的底部設(shè)有第二排空管24，第二排空管24上設(shè)有第二排空電磁閥25，第二排空電磁閥25連接PLC控制器6。當(dāng)暴雨洪水來臨前，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，通過打開第一排空電磁閥23和第二排空電磁閥25，分別將調(diào)蓄池2和備用蓄水池12內(nèi)的水排空，增加洪水滯留空間。

灌溉噴淋裝置5包括灌溉噴淋泵26、灌溉噴淋總管27、灌溉分管28和噴淋分管29，灌溉噴淋泵26設(shè)置在調(diào)蓄池2內(nèi)，灌溉噴淋泵26連接PLC控制器6，灌溉噴淋泵26連接灌溉噴淋總管27，灌溉噴淋總管27連接灌溉分管28和噴淋分管29，灌溉分管28連接有灌溉噴頭30，噴淋分管29連接有噴淋噴頭31。通過設(shè)置灌溉噴淋裝置5，由PLC控制器6進(jìn)行調(diào)配，不需要人工進(jìn)行操作，不但滿足了夏季高溫天氣對(duì)路面的噴水降溫，而且滿足了對(duì)路面綠化植物的自動(dòng)灌溉。

灌溉噴淋總管27連接有備用管32，備用管32設(shè)置在泄洪通道11內(nèi)，備用管32連接有備用泵33，備用泵33設(shè)置于備用蓄水池12內(nèi)，備用泵33連接PLC控制器6。當(dāng)調(diào)蓄池2內(nèi)的水不足以供給灌溉噴淋工作時(shí)，可以通過PLC控制器6啟動(dòng)備用泵33，對(duì)灌溉噴淋裝置5進(jìn)行供水工作。

灌溉分管28上設(shè)有灌溉控制閥34，噴淋分管29上設(shè)有噴淋控制閥35，灌溉控制閥34和噴淋控制閥35均連接PLC控制器6，調(diào)蓄池2和備用蓄水池12內(nèi)的最高水位高度為整體調(diào)蓄池2和備用蓄水池12高度的4/5。

調(diào)蓄池2和備用蓄水池12內(nèi)均設(shè)有液位傳感器36，液位傳感器36連接PLC控制器6。通過設(shè)置液位傳感器36，可以很好地控制調(diào)蓄池2和備用蓄水池12的液位高度。

一種海綿城市路面雨水收集系統(tǒng)的安裝方法，包括以下步驟：

(a)安裝準(zhǔn)備：首先技術(shù)人員對(duì)實(shí)際施工的城市路面進(jìn)行勘查，選擇地勢(shì)低的地面作為雨水系統(tǒng)施工地點(diǎn)，然后技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的勘查和測(cè)量進(jìn)行圖紙的繪制，并且在確定的施工點(diǎn)樹立施工指示牌，接著施工人員將施工中用到的設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)，再用運(yùn)輸車將施工用的材料搬運(yùn)到施工地點(diǎn)，最后施工人員在施工點(diǎn)處樹立施工擋板。

(b)開挖基坑：按照設(shè)計(jì)圖紙，采用挖掘機(jī)配合人工挖槽的方式，開挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，控制基坑坑壁的垂直度均小于1％，清除基坑底部的雜物及碎塊，彈墨線找平，坑底高程偏差小于5mm，并在基坑內(nèi)作下灰線標(biāo)記，劃分調(diào)蓄池2施工區(qū)域和備用蓄水池12施工區(qū)域。

(c)修建調(diào)蓄池2：先將調(diào)蓄池2外圍包裹厚度為6～10cm的防滲膜，并將調(diào)蓄池2固定安裝到調(diào)蓄池2施工區(qū)域的設(shè)定位置；然后在水箱的外圍修筑下滲裝置7；接著在調(diào)蓄池2上安裝第一排空管22、灌溉噴淋總管27和棄流過濾裝置4的管道；最后覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)。

(d)修建備用蓄水池12：先將備用蓄水池12外圍包裹厚度為6～10cm的防滲膜，并將備用蓄水池12固定安裝到備用蓄水池12施工區(qū)域的設(shè)定位置；然后在備用蓄水池12上安裝第二排空管24和備用管32；最后覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)。

(e)布設(shè)棄流過濾裝置4和雨水收集裝置3：先將棄流過濾器13安裝在調(diào)蓄池2的上方，并在棄流過濾器13上布設(shè)相應(yīng)的過濾進(jìn)管14、棄流管15和過濾出管16；然后進(jìn)行覆土回填，每填200mm進(jìn)行人工夯實(shí)；接著在棄流過濾裝置4上修建收集通道8和泄洪通道11，最后在收集通道8內(nèi)安裝相應(yīng)的攔污格柵9和雨水收集器10，并在泄洪通道11內(nèi)鋪設(shè)備用管32段。

(f)安裝灌溉噴淋裝置5：先在步驟(c)中鋪設(shè)好的灌溉噴淋總管27上連接灌溉分管28和噴淋分管29，然后在灌溉分管28上連接灌溉噴頭30，噴淋分管29上連接噴淋噴頭31。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。