本發明涉及一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐及其施工方法。

背景技術：

近年來，城市雨水泛濫問題日趨嚴峻。這種雨水久積不散的現象一方面是由城市防洪設施的不完善所致，城市防洪大多采用管道、溝渠等硬質方式排洪，這就要求市政管網具有很強的防洪排澇能力，排洪容量不夠容易造成雨水無處排放就會溢流，從而產生城市雨水泛濫問題；另一方面，城市大量硬質鋪裝的出現，隔絕了地表降水對地下水的補給，使土地喪失了透水功能，導致雨水無法下滲，從而增加了雨水地表徑流量，這也增大了對市政管網的排洪壓力，造成城市雨水泛濫。

另外，城市的不透水地面也造成了很多問題。城市各類不透水硬質地面對太陽光的折射和反射，促使了城市溫度的升高，不透水化城市使土地喪失了吸熱作用，難以調節氣候，從而形成都市熱島效應，為了避免高溫輻射，城市中開始大量使用空調等人工調節溫度裝置，不斷向大氣排放二氧化碳，這便造成溫度加速升高的惡性循環。

現有技術中的雨水收集系統一般采用水箱或大型水坑，雖然可以暫時起到收集雨水的作用，但是對于不同季節的雨水量處理效果較差，調節能力較低，容易造成溢流，而且工程造價高，容易污染環境。

技術實現要素：

本發明目的在于針對現有技術所存在的不足而提供一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐及其施工方法的技術方案，不僅可以提高了雨水收集系統的儲水量，而且可以其中的儲水罐工作出現異常時，其余的儲水罐仍可以繼續工作，提高了雨水收集系統的穩定性和可靠性，該施工方法不僅可以滿足不同雨水量大小城區的雨水收集利用，而且有效提高了整個雨水收集系統的穩定性和可靠性，安裝方便快捷，維護簡單，降低了施工難度，經濟效益高。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐，其特征在于：臥式調蓄罐包括儲水罐、控制井、溢流井和旋流過濾器，儲水罐水平呈一字狀排列，溢流井通過溢流管連接儲水罐，溢流井的側面通過銜接管連接所述旋流過濾器，旋流過濾器通過過濾器接管連接儲水罐，控制井通過回水管連接儲水罐，回水管位于溢流管的下方；通過儲水罐的設計，不僅可以提高了雨水收集系統的儲水量，而且可以其中的儲水罐工作出現異常時，其余的儲水罐仍可以繼續工作，提高了雨水收集系統的穩定性和可靠性，溢流井是為了控制雨水的流入不超過雨水收集系統的處理負荷，起到保護作用，延長了雨水收集系統的使用壽命，控制井則可以單獨控制各個儲水罐，使各個儲水罐內的水處于安全水位，提高了臥式調蓄罐處理雨水的靈活性。

進一步，儲水罐包括罐體，罐體的上方對稱設置有人孔管，罐體的兩側均設置有側封板，側封板的內側面上設置有加強筋，位于一端的側封板上設置有第一預留接口和第二預留接口，第二預留接口位于第一預留接口的下方，第一預留接口與溢流管相匹配，第二預留接口與回水管相匹配，罐體內設置有加熱裝置，人孔管的設計便于人工對罐體內部進行維修，防止造成泄漏而影響雨水收集系統的工作效率，加強筋提高了側封板的強度，能承受較大的水壓力，第一預留接口和第二預留接口用于實現雨水的流入與流出。

進一步，罐體的外側面上均勻設置有承壓圈，承壓圈的設計不僅提高了儲水罐整體的強度和剛度，而且便于施工或安裝，防止在施工過程中因受外力影響而造成罐體變形。

進一步，加熱裝置包括加熱體和電源接線盒，電源接線盒位于側封板上，加熱體包括兩個平行排列的定位板，兩個定位板之間均勻分布有加熱管，定位板通過連接桿連接在側封板上，電源接線盒通過導線連接加熱管，加熱裝置的設計可以使雨水收集系統內的雨水保持一定的溫度，防止在冬季因溫度較低而凍裂管路，影響雨水收集系統的正常工作。

進一步，旋流過濾器包括管體，管體的內部設置有過濾杯，過濾杯用于過濾雨水中樹葉等雜質，防止對管路造成堵塞。

進一步，控制井內設置有液面測量管，液面測量管連通所述儲水罐，液面測量管可以控制儲水罐內水位的高低。

如上述的一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

1)基坑開挖

a、首先統計當地位置年均雨水量的分布情況，再根據雨水量確定雨水收集系統的大小和存儲量，并選擇施工安裝的位置，將施工機具運至施工場地進行檢查和試運行，并做好施工前的技術交底工作；

b、待施工安裝位置確定后，根據雨水收集系統的大小用白色石灰粉劃設施工區域，施工區域呈矩形狀，并對施工區域內進行清理，做好安裝防護標記；

c、然后用挖掘機對施工區域進行開挖，使挖掘機沿著白色石灰粉的邊緣由外向內挖掘，分7次開挖，且每次挖掘的深度為0.5～0.8m，最后一次的挖掘深度為0.3～0.5m，直至整個基坑挖掘完畢；

d、接著用夯實機將基坑的底面進行夯實，用鏟子將基坑的側壁壓平；

e、最后在基坑的底面上均勻挖設弧形凹槽，使弧形凹槽與儲水罐相匹配，弧形凹槽的深度為0.2～0.4m，各個弧形凹槽呈水平一字排列，相鄰兩個弧形凹槽之間的間距大于2.8m，待所有的弧形凹槽施工完成后，用混凝土對基坑的側壁和底面進行澆筑，同時將弧形凹槽的位置用木板覆蓋，防止混凝土滲入，2天后拆除木板；

2)儲水罐制作

a、首先根據圖紙的設計要求制作罐體，用砂紙對罐體的內壁進行打磨，打磨后涂刷防腐蝕層，并用手提式烘干機對防腐蝕層進行烘干；

b、然后在罐體的外側面上用筆畫兩個圓，使兩個圓對稱分布在罐體上，再用打孔機沿著圓開設通孔，在通孔上安裝人孔管，并將人孔管與罐體的縫隙處進行焊接；

c、接著在罐體的一端用無孔側封板焊接密封，使無孔側封板與罐體保持垂直，并在無孔側封板的內側面上焊接加強筋，選取相同直徑的側封板，用打孔機在側封板上對稱開設第一預留接口和第二預留接口，使第一預留接口和第二預留接口距離側封板邊緣的距離大于0.4m，然后在側封板的外側面中心位置安裝電源接線盒，在側封板的內側面上焊接加強筋，同時安裝加熱裝置并進行固定，最后將側封板上帶有加熱裝置的一側伸入罐體內，用焊機進行焊接；

d、最后在罐體的外側面上焊接承壓圈，使承壓圈呈螺旋狀均勻分布；

3)雨水收集系統安裝

a、首先通過吊裝機將制作好的儲水罐吊運至基坑的上方，再以1m/min的速度下放至基坑的上邊緣，通過人工扶持定位，將儲水罐下放至相應的弧形凹槽中，在下放的過程中始終保持人孔管豎直朝上，使無孔側封板的一側與基坑的側壁貼合，帶有第一預留接口和第二預留接口的側封板距離基坑的側壁大于0.5m，人工扶持定位即通過人工，將繩子穿過儲水罐的底部，操作人員站在儲水罐的兩側，在吊裝機下放儲水罐的同時操作人員拉動手中的繩子，使儲水罐平穩放入弧形凹槽內，防止與基坑的側壁發生碰撞，儲水罐入坑后，取出繩子，通過人工在弧形凹槽內裝填粘土；

b、然后通過上述吊裝方法將剩余的儲水罐按順序安裝至相應的弧形凹槽內，直至最后一個儲水罐下放前，先在弧形凹槽內鋪設粘土，然后采用上述吊裝方法將儲水罐放入基坑內，最后將各個儲水罐上的人孔管用密封蓋進行密封；

c、接著在基坑與儲水罐之間用混凝土澆筑兩個高度為1.5～2m的立柱，在左側的立柱上安裝控制井，并將控制井通過回水管分別與各個儲水罐上的第一預留接口進行連接，對連接位置進行密封處理，然后在控制井內安裝液面測量管，液面測量管的另一端連接靠近控制井的儲水罐，在右側的立柱上安裝溢流井，并將溢流井通過溢流管分別與各個儲水罐上的第二預留接口進行連接，對連接位置進行密封處理；

d、最后在靠近溢流井的位置安裝旋流過濾器，將旋流過濾器的進水端與外部下水管連接，出水端分別通過過濾器接管與儲水罐和溢流井連接，并將各個儲水罐上的電源接線盒與總電源連接，總電源位于基坑的邊緣，并用防護網進行隔離；

e、在基坑的頂面上打設鋼筋籠架，并在鋼筋籠架上鋪設面板，將面板的縫隙處進行密封處理，同時靠近總電源的位置開設入井孔；

4)雨水收集系統調試

將下水管與水源進行連接，引入水后觀察控制井、溢流井和各個儲水罐的工作情況。

本發明由于采用了上述技術方案，具有以下有益效果：

1、通過儲水罐的設計，不僅可以提高了雨水收集系統的儲水量，而且可以其中的儲水罐工作出現異常時，其余的儲水罐仍可以繼續工作，提高了雨水收集系統的穩定性和可靠性；

2、承壓圈的設計不僅提高了儲水罐整體的強度和剛度，而且便于施工或安裝，防止在施工過程中因受外力影響而造成罐體變形；

3、加熱裝置的設計可以使雨水收集系統內的雨水保持一定的溫度，防止在冬季因溫度較低而凍裂管路，影響雨水收集系統的正常工作；

4、本發明的施工方法步驟簡單，實用性強，不僅可以滿足不同雨水量大小城區的雨水收集利用，而且有效提高了整個雨水收集系統的穩定性和可靠性，安裝方便快捷，維護簡單，降低了施工難度，經濟效益高。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1為本發明一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐及其施工方法中臥式調蓄罐的結構示意圖；

圖2為圖1中的俯視圖；

圖3為圖2中A-A方向的結構示意圖；

圖4為圖2中B-B方向的結構示意圖；

圖5為圖1中Ⅰ處的局部放大圖；

圖6為本發明中儲水罐的結構示意圖；

圖7為本發明中加熱體的結構示意圖。

圖中：1-儲水罐；2-人孔管；3-控制井；4-溢流井；5-溢流管；6-回水管；7-液面測量管；8-旋流過濾器；9-過濾器接管；10-銜接管；11-管體；12-過濾杯；13-承壓圈；14-電源接線盒；15-定位板；16-加熱管；17-連接桿；18-第一預留接口；19-第二預留接口；20-罐體；21-側封板。

具體實施方式

如圖1至圖7所示，為本發明一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐，臥式調蓄罐包括儲水罐1、控制井3、溢流井4和旋流過濾器8，儲水罐1水平呈一字狀排列，儲水罐1包括罐體20，罐體20的上方對稱設置有人孔管2，罐體20的兩側均設置有側封板21，側封板21的內側面上設置有加強筋，位于一端的側封板21上設置有第一預留接口18和第二預留接口19，第二預留接口19位于第一預留接口18的下方，第一預留接口18與溢流管5相匹配，第二預留接口19與回水管6相匹配，罐體20內設置有加熱裝置，人孔管2的設計便于人工對罐體20內部進行維修，防止造成泄漏而影響雨水收集系統的工作效率，加強筋提高了側封板21的強度，能承受較大的水壓力，第一預留接口18和第二預留接口19用于實現雨水的流入與流出，罐體20的外側面上均勻設置有承壓圈13，承壓圈13的設計不僅提高了儲水罐1整體的強度和剛度，而且便于施工或安裝，防止在施工過程中因受外力影響而造成罐體20變形，通過儲水罐1的設計，不僅可以提高了雨水收集系統的儲水量，而且可以其中的儲水罐1工作出現異常時，其余的儲水罐1仍可以繼續工作，提高了雨水收集系統的穩定性和可靠性。

加熱裝置包括加熱體和電源接線盒14，電源接線盒14位于側封板21上，加熱體包括兩個平行排列的定位板15，兩個定位板15之間均勻分布有加熱管16，定位板15通過連接桿17連接在側封板21上，電源接線盒14通過導線連接加熱管16，加熱裝置的設計可以使雨水收集系統內的雨水保持一定的溫度，防止在冬季因溫度較低而凍裂管路，影響雨水收集系統的正常工作。

溢流井4通過溢流管5連接儲水罐1，溢流井4的側面通過銜接管10連接所述旋流過濾器8，旋流過濾器8包括管體11，管體11的內部設置有過濾杯12，過濾杯12用于過濾雨水中樹葉等雜質，防止對管路造成堵塞，旋流過濾器8通過過濾器接管9連接儲水罐1，溢流井4是為了控制雨水的流入不超過雨水收集系統的處理負荷，起到保護作用，延長了雨水收集系統的使用壽命。

控制井3通過回水管6連接儲水罐1，回水管6位于溢流管5的下方，控制井3內設置有液面測量管7，液面測量管7連通所述儲水罐1，液面測量管7可以控制儲水罐1內水位的高低，控制井3則可以單獨控制各個儲水罐1，使各個儲水罐1內的水處于安全水位，提高了臥式調蓄罐處理雨水的靈活性。

如上述的一種海綿城市雨水收集系統用臥式調蓄罐的施工方法，包括如下步驟：

1)基坑開挖

a、首先統計當地位置年均雨水量的分布情況，再根據雨水量確定雨水收集系統的大小和存儲量，并選擇施工安裝的位置，將施工機具運至施工場地進行檢查和試運行，并做好施工前的技術交底工作；可收集雨水量按如下公式計算：

V＝φHAα(1-β)

式中：V——收集雨水量，m³；

φ——徑流系數；

H——降雨量，m；

A——徑流面積，m²；

α——季節折減系數，取0.85；

β——初期雨水棄流系數，取0.15；

b、待施工安裝位置確定后，根據雨水收集系統的大小用白色石灰粉劃設施工區域，施工區域呈矩形狀，并對施工區域內進行清理，做好安裝防護標記；

c、然后用挖掘機對施工區域進行開挖，使挖掘機沿著白色石灰粉的邊緣由外向內挖掘，分7次開挖，且每次挖掘的深度為0.5～0.8m，最后一次的挖掘深度為0.3～0.5m，直至整個基坑挖掘完畢；

d、接著用夯實機將基坑的底面進行夯實，用鏟子將基坑的側壁壓平；

e、最后在基坑的底面上均勻挖設弧形凹槽，使弧形凹槽與儲水罐1相匹配，弧形凹槽的深度為0.2～0.4m，各個弧形凹槽呈水平一字排列，相鄰兩個弧形凹槽之間的間距大于2.8m，待所有的弧形凹槽施工完成后，用混凝土對基坑的側壁和底面進行澆筑，同時將弧形凹槽的位置用木板覆蓋，防止混凝土滲入，2天后拆除木板；

2)儲水罐制作

a、首先根據圖紙的設計要求制作罐體20，用砂紙對罐體20的內壁進行打磨，打磨后涂刷防腐蝕層，并用手提式烘干機對防腐蝕層進行烘干；

b、然后在罐體20的外側面上用筆畫兩個圓，使兩個圓對稱分布在罐體20上，再用打孔機沿著圓開設通孔，在通孔上安裝人孔管2，并將人孔管2與罐體20的縫隙處進行焊接；

c、接著在罐體20的一端用無孔側封板21焊接密封，使無孔側封板21與罐體20保持垂直，并在無孔側封板21的內側面上焊接加強筋，選取相同直徑的側封板21，用打孔機在側封板21上對稱開設第一預留接口18和第二預留接口19，使第一預留接口18和第二預留接口19距離側封板21邊緣的距離大于0.4m，然后在側封板21的外側面中心位置安裝電源接線盒14，在側封板21的內側面上焊接加強筋，同時安裝加熱裝置并進行固定，最后將側封板21上帶有加熱裝置的一側伸入罐體20內，用焊機進行焊接；

d、最后在罐體20的外側面上焊接承壓圈13，使承壓圈13呈螺旋狀均勻分布；

3)雨水收集系統安裝

a、首先通過吊裝機將制作好的儲水罐1吊運至基坑的上方，再以1m/min的速度下放至基坑的上邊緣，通過人工扶持定位，將儲水罐1下放至相應的弧形凹槽中，在下放的過程中始終保持人孔管2豎直朝上，使無孔側封板21的一側與基坑的側壁貼合，帶有第一預留接口18和第二預留接口19的側封板21距離基坑的側壁大于0.5m，人工扶持定位即通過人工，將繩子穿過儲水罐1的底部，操作人員站在儲水罐1的兩側，在吊裝機下放儲水罐1的同時操作人員拉動手中的繩子，使儲水罐1平穩放入弧形凹槽內，防止與基坑的側壁發生碰撞，儲水罐1入坑后，取出繩子，通過人工在弧形凹槽內裝填粘土；

b、然后通過上述吊裝方法將剩余的儲水罐1按順序安裝至相應的弧形凹槽內，直至最后一個儲水罐1下放前，先在弧形凹槽內鋪設粘土，然后采用上述吊裝方法將儲水罐1放入基坑內，最后將各個儲水罐1上的人孔管2用密封蓋進行密封；

c、接著在基坑與儲水罐1之間用混凝土澆筑兩個高度為1.5～2m的立柱，在左側的立柱上安裝控制井3，并將控制井3通過回水管6分別與各個儲水罐1上的第一預留接口18進行連接，對連接位置進行密封處理，然后在控制井3內安裝液面測量管7，液面測量管7的另一端連接靠近控制井3的儲水罐1，在右側的立柱上安裝溢流井4，并將溢流井4通過溢流管5分別與各個儲水罐1上的第二預留接口19進行連接，對連接位置進行密封處理；

d、最后在靠近溢流井4的位置安裝旋流過濾器8，將旋流過濾器8的進水端與外部下水管連接，出水端分別通過過濾器接管9與儲水罐1和溢流井4連接，并將各個儲水罐1上的電源接線盒14與總電源連接，總電源位于基坑的邊緣，并用防護網進行隔離；

采用旋流分離器具有以下優點：(1)分離效率高，可同時將液體中的氣體和固體雜質分離出來；(2)結構簡單、成本低廉，易于安裝與操作，幾乎不需要維護和附屬設備，在處理量相同時只相當于其他分離設備的幾分之一；(3)體積小，單位面積處理量大，與處理量相同的其他裝置比較，旋流分離的體積只是其他裝置的十幾分之一，可節約現場空間；(4)存在較高的剪切力，可破壞顆粒間的凝聚，有利于固相顆粒分級與洗滌。

e、在基坑的頂面上打設鋼筋籠架，并在鋼筋籠架上鋪設面板，將面板的縫隙處進行密封處理，同時靠近總電源的位置開設入井孔；

4)雨水收集系統調試

將下水管與水源進行連接，引入水后觀察控制井3、溢流井4和各個儲水罐1的工作情況。

以上僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特征并不局限于此。任何以本發明為基礎，為實現基本相同的技術效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發明的保護范圍之中。