一种集水装置的制作方法

本发明涉及海绵城市，尤其涉及的是，一种集水装置。

背景技术：

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》，城市建设将强调优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，既避免了洪涝，又有效的收集了雨水。

但是，如何为海绵城市的宏伟规划提供合理有效的集水设计，仍是需要改进的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的集水装置。

本发明的技术方案如下：一种集水装置，其包括若干集水结构；所述若干集水结构包括至少一高集水结构与至少一低集水结构；每一所述集水结构具有相互堆叠的若干集水模块，所述相互堆叠的若干集水模块整体形成长方体结构，所述集水模块具有若干泡孔；所述集水结构还具有用于渗水的表面层；所述高集水结构的堆叠高度小于所述低集水结构的堆叠高度；所述高集水结构的最低处的位置高于所述低集水结构的最高处的位置；每一所述高集水结构通过至少一缓流结构与至少一所述低集水结构连通，且每一所述低集水结构通过至少一所述缓流结构与一所述高集水结构连通；所述缓流结构包括普通管道与缓流管道，所述高集水结构与所述普通管道连通，所述普通管道与所述缓流管道连通，所述缓流管道与所述低集水结构连通。

优选的，所述集水结构还具有用于防水的底面层。

优选的，所述底面层具有第一矩形截面。

优选的，所述表面层具有第二矩形截面。

优选的，所述第一矩形截面与所述第二矩形截面全等。

优选的，所述集水模块包括若干叠置的集水层。

优选的，所述集水模块中，各所述集水层相互交错叠置。

优选的，所述集水模块中，各所述集水层部分相互重合叠置，其余部分相互交错叠置。

优选的，所述集水模块中，各所述集水层相互重合叠置。

优选的，所述集水层具有平行四边形的截面。

采用上述方案，本发明通过高低集水结构相互连通的设计，还通过表面层进行渗水以使表面积水较少，使得集水装置不仅适用于包括平地或丘陵等各种地形的城市环境，还适用于楼房结构与土地结合的城市环境，从而能够真正实现大面积的海绵城市及其“慢排缓释”和“源头分散”控制，具有很高的市场推广应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图。

图2为本发明的又一个实施例的集水结构示意图。

图3为本发明的又一个实施例的集水结构示意图。

图4为本发明的又一个实施例的集水模块及其集水层示意图。

图5为本发明的又一个实施例的集水模块及其集水层示意图。

图6为本发明的又一个实施例的集水模块及其集水层示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的一个实施例是，一种集水装置，其包括若干集水结构；所述若干集水结构包括至少一高集水结构100与至少一低集水结构200；如图2所示，每一所述集水结构具有相互堆叠的若干集水模块500，所述相互堆叠的若干集水模块整体形成长方体结构，所述集水模块具有若干泡孔；如图1所示，所述集水结构还具有用于渗水的表面层400；所述高集水结构100的堆叠高度小于所述低集水结构200的堆叠高度；所述高集水结构100的最低处的位置高于所述低集水结构200的最高处的位置；每一所述高集水结构100通过至少一缓流结构300与至少一所述低集水结构200连通，且每一所述低集水结构通过至少一所述缓流结构与一所述高集水结构连通；所述缓流结构300包括普通管道310与缓流管道320，所述高集水结构100与所述普通管道310连通，所述普通管道310与所述缓流管道320连通，所述缓流管道320与所述低集水结构200连通。

例如，一种集水装置，其包括一个、两个、三个或更多的所述集水结构；所述若干集水结构包括至少一高集水结构与至少一低集水结构，即，若干集水结构，分成高集水结构与低集水结构；亦可理解为，对于各个集水结构，根据其高低位置，分成高集水结构与低集水结构；即，所述集水装置包括至少两个所述集水结构，其中，至少一所述集水结构为高集水结构且至少一所述集水结构为低集水结构。又如，所述集水装置包括至少一对集水结构，所述一对集水结构中，包括一高集水结构与一低集水结构。又如，所述集水装置包括至少三个所述集水结构且其中至少两个所述集水结构为低集水结构；并且，各个所述集水结构中，所有的所述低集水结构位于同一水平位置，且每一所述低集水结构至少通过一连通管道与其它低集水结构相连通，从而整体形成一个大型集水体系；如图1所示，所述集水装置包括一个所述集水结构；例如，所述若干集水结构包括一个、两个、三个或更多所述高集水结构与一个、两个、三个或更多所述低集水结构；例如，如图1所示，所述若干集水结构包括一个高集水结构与一个低集水结构；例如，每一所述集水结构具有相互堆叠的若干集水模块，如图2所示，所述集水结构具有18个所述集水模块，相互堆叠成3层，每层有6个所述集水模块；例如，所述相互堆叠的若干集水模块整体形成长方体结构，长方体结构即具有长方体的结构，其包括长方体，还可进一步包括其他形状；例如，所述相互堆叠的若干集水模块整体形成长方体或者形成具有长方体的结构；例如，所述集水模块具有若干泡孔；例如，所述集水结构还具有用于渗水的表面层；例如，所述高集水结构的堆叠高度小于所述低集水结构的堆叠高度；例如，所述高集水结构的最低处的位置高于所述低集水结构的最高处的位置；例如，每一所述高集水结构通过至少一缓流结构与至少一所述低集水结构连通，例如，每一所述低集水结构通过至少一所述缓流结构与一所述高集水结构连通；例如，所述缓流结构包括普通管道与缓流管道，例如，所述高集水结构与所述普通管道连通，所述普通管道与所述缓流管道连通，所述缓流管道与所述低集水结构连通，即所述高集水结构、所述普通管道、所述缓流管道与所述低集水结构顺序连通。这样，从所述高集水结构的雨水可以顺流而下到达所述低集水结构，使得集水装置不仅适用于包括平地或丘陵等各种地形的城市环境，还适用于楼房结构与土地结合的城市环境，从而能够真正实现大面积的海绵城市及其“慢排缓释”和“源头分散”控制。

例如，所述普通管道与水平面的夹角为75至90度；例如，所述普通管道垂直于水平面；以使高集水结构的水从普通管道顺畅流出；又如，所述缓流管道与水平面的夹角为0至15度，例如，所述缓流管道与水平面的夹角大于0度且小于15度；或者，所述缓流管道平行于水平面；这样，从普通管道流出的水可以有个转折和缓冲，避免从高处直直落下造成损坏；优选的，所述缓流管道包括直流管与缓流管，所述直流管与水平面的夹角为0至15度，例如，所述直流管与水平面的夹角大于0度且小于15度；或者，所述直流管平行于水平面；所述缓流管为第一缓流管、第二缓流管、第三缓流管、第四缓流管或其组合，其中，第一缓流管为U形管，第二缓流管为C形管，第三缓流管为S形管，第四缓流管为3字形管；例如，所述缓流管为第一缓流管、第二缓流管、第三缓流管与第四缓流管的组合；这样，可以提供足够的缓流效果。又如，所述缓流管为第一缓流管、第二缓流管、第三缓流管与第四缓流管中的任意一种与第五缓流管的组合，第五缓流管为螺旋形管。优选的，所述普通管道包括若干直管与若干第五缓流管的组合，例如，所述普通管道包括两段直管及连接于两段直管之间的一第五缓流管。其中，所述直管与水平面的夹角为75至90度；例如，所述直管垂直于水平面。这样，可以提供更好的缓流作用。

优选的，所述缓流结构还设置用于降低水流速度的蓄水池，例如，所述蓄水池设置于所述普通管道与所述缓流管道之间，即，所述普通管道通过所述蓄水池与所述缓流管道连通；这样，雨水经过高集水结构后，从普通管道流到蓄水池，然后再经过缓流管道流到低集水结构，从而增加了海绵城市的蓄水性，有效缓解了暴雨淹城的可能性。例如，对于丘陵或楼房，高集水结构可以建于顶部位置，蓄水池可以建于中部位置，低集水结构可以建于底部位置或者低洼位置或者地下。这样的集水装置结构设计，具有非常优秀的缓冲蓄水效果，且在干旱时，可以通过蓄水池调整低集水结构的水量，为海绵城市提供了更大的输水弹性。

例如，所述蓄水池具有池体以及分别与所述池体连通的进水端和出水端，所述普通管道与所述进水端连通，所述出水端与所述缓流管道连通；优选的，所述进水端为L形或C形，例如，L形的所述进水端的前端与所述普通管道连通且垂直于水平面，L形的所述进水端的后端与所述池体连通且平行于水平面；优选的，L形的所述进水端的后端设置有滤网或滤板，L形进水端的设计，拐角形成缓冲，且所述进水端的后端平行于水平面的设计，使得滤网或滤板受冲击力较小，延长了其使用寿命。例如，所述进水端可拆卸连接于所述池体及所述普通管道，这样，可以拆下来清理或更换，易于维护。

优选的，所述出水端设置有开关，用于控制所述出水端的开启或关闭，以使所述池体中的水保留在池体中或者从所述出水端中流出；例如，开启开关，所述池体中的水从所述出水端中流出到所述缓流管道。优选的，所述开关为压控开关，用于在受到压力大于预设阈值时，自动开启，且在受到压力不大于预设阈值时，自动关闭，优选的，所述压控开关还用于在受用户外力控制下开启或关闭，这样，可以弹性调整所述池体中的水量，使得干旱时放水，暴雨时蓄水，可以调整高集水结构所输出的水量，为海绵城市提供了更大的输水弹性。优选的，所述开关包括压控开关、定时开关及手动开关，所述压控开关用于在受到压力大于预设阈值时，自动开启，且在受到压力不大于预设阈值时，自动关闭；所述定时开关用于在距离上一次开启时间达到第一预设时间时，自动开启第二预设时间，然后关闭；所述手动开关用于在受用户外力控制下开启或关闭；其中，所述上一次开启时间为任一预定开关的最后一次开启时间，即，仅选取任一预定开关的最后一次开启时间的最后一个作为所述上一次开启时间，所述预定开关为所述压控开关、所述定时开关及/或所述手动开关，所述第一预设时间根据地域或环境进行设置或调整，例如所述第一预设时间为10天、20天、30天或60天等；所述第二预设时间为0.5小时、1小时、2小时、5小时、10小时或24小时等，用于放水。例如，所述定时开关用于在距离上一次开启时间达到20天时，自动开启1小时，然后关闭。又如，所述手动开关用于在受用户外力控制下开启第二预设时间，然后关闭。这样，可以自动实现有效地蓄水和放水功能，在干旱时放水，在暴雨时蓄水，从而为海绵城市提供了更大的输水弹性，例如使得低处的低集水结构长期保持一定的水量或湿度。

优选的，所述缓流结构还设置用于降低水流速度且过滤的缓滤管道，例如，所述缓滤管道设置于所述普通管道与所述缓流管道之间，即，所述普通管道通过所述缓滤管道与所述缓流管道连通；例如，所述缓滤管道可拆卸设置于所述普通管道与所述缓流管道之间；例如，所述缓滤管道的一端部与所述普通管道可拆卸连接，所述缓滤管道的另一端部与所述缓流管道可拆卸连接；例如，所述缓滤管道中填充设有滤水海绵；又如，所述缓滤管道包括S形管或U形管，S形管或U形管中的拐弯结构有利于实现降低水流速度，S形管或U形管中填充设有滤水海绵；优选的，所述缓滤管道的端部设置有滤网，例如，所述缓滤管道与所述普通管道相连接的一端部设置有滤网；例如，S形管或U形管的两端分别设置有滤网；优选的，S形管或U形管中填充设有滤水海绵；又如，所述缓滤管道为螺旋形管，螺旋形管的两端分别设置有滤网，螺旋形管中填充设有滤水海绵；例如，所述滤网采用过盈配合方式固定安装于螺旋形管的端部，从而可以避免被水流冲击导致脱落。例如，所述缓滤管道设置于所述普通管道与所述蓄水池之间，即，所述普通管道、所述缓滤管道、所述蓄水池与所述缓流管道顺序连通，这样可以保障进入蓄水池的水的清洁状况，避免大量杂物进入蓄水池，导致难以清理。又如，所述缓滤管道设置于所述蓄水池与所述缓流管道之间，即，所述普通管道、所述蓄水池、所述缓滤管道与所述缓流管道顺序连通，这样可以增强过滤效果，尤其是蓄水池中的水的过滤效果。又如，所述池体通过所述出水端连通所述缓滤管道。这样，通过滤网滤除大块杂物，滤水海绵滤除小块杂物，使得所述高集水结构与所述低集水结构之间的通过，即所述缓流结构，不易堵塞；并且，所述缓滤管道可拆卸设置于所述普通管道与所述缓流管道之间，使得所述缓滤管道易于清理或更换；进一步地，当发生堵塞时，基本上可以确定是在所述缓滤管道之前，有助于排除故障。并且，拆出所述缓滤管道之后，只需进行简单地反响高压冲洗即可继续使用，节约了维护成本。

一个较好的例子是，所述缓滤管道包括第一缓滤管道与第二缓滤管道，所述第一缓滤管道与所述第二缓滤管道包括S形管或U形管，S形管或U形管中的拐弯结构有利于实现降低水流速度，S形管或U形管中填充设有滤水海绵；优选的，所述第一缓滤管道与所述第二缓滤管道的端部均设置有滤网；例如，S形管或U形管的两端分别设置有滤网；优选的，S形管或U形管中填充设有滤水海绵；又如，所述第一缓滤管道与所述第二缓滤管道均为螺旋形管，螺旋形管的两端分别设置有滤网，螺旋形管中填充设有滤水海绵；例如，所述滤网采用过盈配合方式固定安装于螺旋形管的端部，从而可以避免被水流冲击导致脱落。所述第一缓滤管道设置于所述普通管道与所述蓄水池之间，即，所述普通管道、所述第一缓滤管道、所述蓄水池与所述缓流管道顺序连通，这样可以保障进入蓄水池的水的清洁状况，避免大量杂物进入蓄水池，导致难以清理。所述第二缓滤管道设置于所述蓄水池与所述缓流管道之间，即，所述普通管道、所述第一缓滤管道、所述蓄水池、所述第二缓滤管道与所述缓流管道顺序连通，这样可以增强过滤效果，尤其是蓄水池中的水的过滤效果。又如，所述第一缓滤管道通过所述进水端连通所述池体，所述池体通过所述出水端连通所述第二缓滤管道。这样，当发生堵塞时，只需维护所述第一缓滤管道即可，进一步地，只需维护所述第一缓滤管道与所述第二缓滤管道即可，非常方便。

例如，所述集水模块为发泡聚丙烯集水模块，其具有无毒、环保、耐高温、发泡倍数高等效果。优选的，所述泡孔的最大尺寸小于500μm。优选的，所述集水模块的泡孔的最大尺寸小于100μm。例如，所述集水模块为微孔发泡聚丙烯(MPP)。例如，全部所述泡孔的总体积为所述集水模块的体积的85％至95％，即每一集水模块中的所有泡孔的总体积，为该集水模块的体积的85％至95％。优选的，全部所述泡孔的总体积为所述集水模块的体积的90％至92％。优选的，全部所述泡孔的总体积为所述集水模块的体积的91％。这样，所述集水装置的积水率高达90％以上，有利于快速蓄积大量雨水。

例如，所述高集水结构的堆叠高度为所述低集水结构的堆叠高度的2％至8％。优选的，所述高集水结构的堆叠高度为所述低集水结构的堆叠高度的3％至5％。又如，所述高集水结构的堆叠高度为0.3至1.2米。优选的，所述高集水结构的堆叠高度为0.4至0.6米。优选的，所述低集水结构的堆叠高度大于6米；又如，所述低集水结构的堆叠高度大于12米。例如，所述高集水结构用于设置在楼层顶部，以收容及缓流部分雨水，所述低集水结构用于设置在平地或凹陷处，以收容大量雨水。这样可以利用城市大量的楼房结构，使得高楼大厦作为一处又一处的整体缓流集群，从而避免暴雨倾泻导致城市处处水淹。

例如，所述集水结构还具有用于渗水的表面层；例如，所述表面层设置于集水模块的上方，例如，所述表面层位于所述集水结构的上部或上表面，这样，雨水可以从表面层渗入集水模块。优选的，所述集水结构还具有用于防水的底面层；例如，所述底面层设置于集水模块的下方，例如，所述底面层位于所述集水结构的下部或下表面，这样，雨水可以蓄积于所述集水结构，且可以从所述集水结构的侧部流去。优选的，所述底面层还延伸设置，例如，所述底面层围设于所述集水结构的底面与各侧面，以使雨水可以蓄积于所述集水结构，且保留在所述集水结构中。

例如，所述底面层具有第一矩形截面。和/或，所述表面层具有第二矩形截面。优选的，所述第一矩形截面与所述第二矩形截面全等。又如，所述底面层具有第一直角梯形截面。和/或，所述表面层具有第二直角梯形截面。优选的，所述第一直角梯形截面与所述第二直角梯形截面中心对称。例如，如图3所示，底面层600具有第一直角梯形截面，表面层400具有第二直角梯形截面，所述第一直角梯形截面与所述第二直角梯形截面中心对称；表面层400与底面层600之间具有相互堆叠的若干集水模块500。优选的，所述直角梯形截面，包括所述第一直角梯形截面与所述第二直角梯形截面，其中的直角梯形，包括所述第一直角梯形截面中的第一直角梯形与所述第二直角梯形截面中的所述第二直角梯形，直角梯形的一角为83至86度，例如，直角梯形的一角为85度，另一角为95度。这样，可以形成轻微的倾角，有助于水往下流。

为了便于制造，优选的，所述集水模块包括若干叠置的集水层，各集水层顺序叠置。例如，所述集水模块中，如图4所示，各所述集水层510相互交错叠置。优选的，所述集水模块中，如图5所示，各所述集水层510部分相互重合叠置，其余部分相互交错叠置。又如，所述集水模块中，如图6所示，各所述集水层510相互重合叠置。这样，可以在不影响结构稳定性的前提下，产生一些边隙，从而提升蓄水体积比例。

优选的，所述集水层具有平行四边形的截面，优选的，所述平行四边形的一角为83至86度。优选的，所述集水模块的各集水层中，包括顶部集水层、底部集水层以及若干中间集水层，中间集水层具有平行四边形截面，所述平行四边形的一角为83至86度，顶部集水层、底部集水层分别具有直角梯形截面，顶部集水层的直角梯形截面、底部集水层的直角梯形截面以及各中间集水层的平行四边形截面整体形成一个矩形。这样，可以形成轻微的倾角，有助于水往下流，且整体又能有序堆叠形成长方体结构。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的集水装置。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。