一种海绵城市路面雨水收集系统及安装方法与流程

本发明涉及一种海绵城市路面雨水收集系统及安装方法。

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”。海绵城市可在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，通过源头减排、过程控制、系统治理等，使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、水系等具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用，有效控制雨水径流，小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。

以往我国治理城市内涝的方法和思路相对简单，对于雨水落在地面的地表水多侧重于追求大面积硬质化路面，增设、扩大下渗设施和地下排水管道等，但这些只是以简单的方式对在地表上的雨水进行空间转移，仍然属于对雨水的强排。近年来下沉式绿地、渗透塘、湿塘等开始受到关注并迅速建设，但由于填料相对单一，尽管一定程度上加速了地表雨水的下渗，但难以有效蓄存，并且没有对雨水进行净化，雨水没有经过处理就直接排到河流中，对河流有一定的污染作用，使得河道的水质变差黑臭，生物多样性遭到破坏，城市养护成本的增加，也没有对雨水加以利用，雨水的利用效率不高，造成对雨水资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种海绵城市路面雨水收集系统及安装方法，对城市路面的雨水进行收集处理，减少了地表径流，使得路面堆积的雨水有效散去，从而减小路面的排水压力，并将收集到的雨水净化，投入二次使用，有效防止路面出现积水现象，而且通过对雨水的收集，可以降低水资源的浪费，相对于将雨水直接排放到土壤和河流中的设计，可以防止雨水对土壤和河流造成的污染，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种海绵城市路面雨水收集系统，包括控制基站、调蓄池、雨水收集装置、弃流过滤装置和灌溉喷淋装置，控制基站设置在地表上，控制基站内设有PLC控制器，调蓄池设置于地表以下，调蓄池的上端设有弃流过滤装置和灌溉喷淋装置，弃流过滤装置连接雨水收集装置，调蓄池的外围设有下渗装置，雨水收集装置包括收集通道、拦污格栅和雨水收集器，拦污格栅和雨水收集器均设置在收集通道内，收集通道连接有泄洪通道，泄洪通道连接有备用蓄水池，收集通道的底部设有弃流过滤装置，弃流过滤装置包括弃流过滤器、过滤进管、弃流管和过滤出管，弃流过滤器的上端设有过滤进管，过滤进管连接收集通道，弃流过滤器的下端设有弃流管和过滤出管，弃流管连接有地下排污管，过滤出管连接调蓄池。该系统通过设置调蓄池，调蓄池同时具备蓄水、滞洪、下渗的功能，并通过设置下渗装置，扩大雨水下渗与蓄水所需要空间，可以同时达成蓄水滞洪下渗的三重功能，不但解决城市路面雨水带来的污染问题，而且适度缓解了城市内涝问题。并通过设置备用蓄水池作为补充备用，防患于未然。除此之外，整个雨水收集装置的工作不用电，依靠重力，自然推动物理净化的过程，不留下任何垃圾物泥沙树叶塑料等，为雨水污水处理解决了大部分的问题。净化后的雨水流入调蓄池，可重新应用于城市路面的喷淋和路面绿化的灌溉工作。弃流过滤装置通过设置弃流过滤器，可自动分离雨水和污物，冲刷自洁，自动排污，可靠性与稳定性高。

进一步，下渗装置包括浅层笼道、深层笼道和下渗井，下渗井的上端连接浅层笼道，浅层笼道和调蓄池之间设有浅层管道，下渗井的下端连接深层笼道，深层笼道和调蓄池之间设有深层管道。通过下渗装置，多余的净化雨水自然溢流，进入下渗空间，逐渐通过浅层笼道、下渗井和深层笼道下渗到地下，经过净化的雨水清澈见底，永远不会造成下渗系统的堵塞。

进一步，调蓄池的底部设有第一排空管，第一排空管连接深层管道，第一排空管上设有第一排空电磁阀，第一排空电磁阀连接PLC控制器，备用蓄水池的底部设有第二排空管，第二排空管上设有第二排空电磁阀，第二排空电磁阀连接PLC控制器。当暴雨洪水来临前，根据气象预报，通过打开第一排空电磁阀和第二排空电磁阀，分别将调蓄池和备用蓄水池内的水排空，增加洪水滞留空间。

进一步，灌溉喷淋装置包括灌溉喷淋泵、灌溉喷淋总管、灌溉分管和喷淋分管，灌溉喷淋泵设置在调蓄池内，灌溉喷淋泵连接PLC控制器，灌溉喷淋泵连接灌溉喷淋总管，灌溉喷淋总管连接灌溉分管和喷淋分管，灌溉分管连接有灌溉喷头，喷淋分管连接有喷淋喷头。通过设置灌溉喷淋装置，由PLC控制器进行调配，不需要人工进行操作，不但满足了夏季高温天气对路面的喷水降温，而且满足了对路面绿化植物的自动灌溉。

进一步，灌溉喷淋总管连接有备用管，备用管设置在泄洪通道内，备用管连接有备用泵，备用泵设置于备用蓄水池内，备用泵连接PLC控制器。当调蓄池内的水不足以供给灌溉喷淋工作时，可以通过PLC控制器启动备用泵，对灌溉喷淋装置进行供水工作。

进一步，灌溉分管上设有灌溉控制阀，喷淋分管上设有喷淋控制阀，灌溉控制阀和喷淋控制阀均连接PLC控制器。

进一步，调蓄池和备用蓄水池内均设有液位传感器，液位传感器连接PLC控制器。

一种海绵城市路面雨水收集系统的安装方法，包括以下步骤：

(a)安装准备：首先技术人员对实际施工的城市路面进行勘查，选择地势低的地面作为雨水系统施工地点，然后技术人员根据实际的勘查和测量进行图纸的绘制，并且在确定的施工点树立施工指示牌，接着施工人员将施工中用到的设备运输到施工地点，再用运输车将施工用的材料搬运到施工地点，最后施工人员在施工点处树立施工挡板。

(b)开挖基坑：按照设计图纸，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，开挖基坑至设计标高，控制基坑坑壁的垂直度均小于1％，清除基坑底部的杂物及碎块，弹墨线找平，坑底高程偏差小于5mm，并在基坑内作下灰线标记，划分调蓄池施工区域和备用蓄水池施工区域。

(c)修建调蓄池：先将调蓄池外围包裹厚度为6～10cm的防渗膜，并将调蓄池固定安装到调蓄池施工区域的设定位置；然后在水箱的外围修筑下渗装置；接着在调蓄池上安装第一排空管、灌溉喷淋总管和弃流过滤装置的管道；最后覆土回填，每填200mm进行人工夯实。

(d)修建备用蓄水池：先将备用蓄水池外围包裹厚度为6～10cm的防渗膜，并将备用蓄水池固定安装到备用蓄水池施工区域的设定位置；然后在备用蓄水池上安装第二排空管和备用管；最后覆土回填，每填200mm进行人工夯实。

(e)布设弃流过滤装置和雨水收集装置：先将弃流过滤器安装在调蓄池的上方，并在弃流过滤器上布设相应的过滤进管、弃流管和过滤出管；然后进行覆土回填，每填200mm进行人工夯实；接着在弃流过滤装置上修建收集通道和泄洪通道，最后在收集通道内安装相应的拦污格栅和雨水收集器，并在泄洪通道内铺设备用管段。

(f)安装灌溉喷淋装置：先在步骤(c)中铺设好的灌溉喷淋总管上连接灌溉分管和喷淋分管，然后在灌溉分管上连接灌溉喷头，喷淋分管上连接喷淋喷头。

在步骤(c)和步骤(d)中，调蓄池和备用蓄水池内的最高水位高度为整体调蓄池和备用蓄水池高度的4/5。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种海绵城市路面雨水收集系统及安装方法，对城市路面的雨水进行收集处理，减少了地表径流，使得路面堆积的雨水有效散去，从而减小路面的排水压力，并将收集到的雨水净化，投入二次使用，有效防止路面出现积水现象，而且通过对雨水的收集，可以降低水资源的浪费，相对于将雨水直接排放到土壤和河流中的设计，可以防止雨水对土壤和河流造成的污染，大大提高了雨水的资源化利用效率，变废为宝，缓解了水资源匮乏的问题，减少水土流失，对建设生态农业、生态城市、保护环境都具有十分重大的意义。

该系统通过设置调蓄池，调蓄池同时具备蓄水、滞洪、下渗的功能，并通过设置下渗装置，扩大雨水下渗与蓄水所需要空间，可以同时达成蓄水滞洪下渗的三重功能，不但解决城市路面雨水带来的污染问题，而且适度缓解了城市内涝问题。并通过设置备用蓄水池作为补充备用，防患于未然。除此之外，整个雨水收集装置的工作不用电，依靠重力，自然推动物理净化的过程，不留下任何垃圾物泥沙树叶塑料等，为雨水污水处理解决了大部分的问题。净化后的雨水流入调蓄池，可重新应用于城市路面的喷淋和路面绿化的灌溉工作。弃流过滤装置通过设置弃流过滤器，可自动分离雨水和污物，冲刷自洁，自动排污，可靠性与稳定性高。

通过下渗装置，多余的净化雨水自然溢流，进入下渗空间，逐渐通过浅层笼道、下渗井和深层笼道下渗到地下，经过净化的雨水清澈见底，永远不会造成下渗系统的堵塞。

当暴雨洪水来临前，根据气象预报，通过打开第一排空电磁阀和第二排空电磁阀，分别将调蓄池和备用蓄水池内的水排空，增加洪水滞留空间。

通过设置灌溉喷淋装置，由PLC控制器进行调配，不需要人工进行操作，不但满足了夏季高温天气对路面的喷水降温，而且满足了对路面绿化植物的自动灌溉。当调蓄池内的水不足以供给灌溉喷淋工作时，可以通过PLC控制器启动备用泵，对灌溉喷淋装置进行供水工作。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中一种海绵城市路面雨水收集系统及安装方法的结构示意图；

图2为本发明中弃流过滤装置的结构示意图；

图3为本发明中灌溉喷淋装置的结构示意图；

图4为本发明中下渗装置的结构示意图。

图中：1-控制基站；2-调蓄池；3-雨水收集装置；4-弃流过滤装置；5-灌溉喷淋装置；6-PLC控制器；7-下渗装置；8-收集通道；9-拦污格栅；10-雨水收集器；11-泄洪通道；12-备用蓄水池；13-弃流过滤器；14-过滤进管；15-弃流管；16-过滤出管；17-浅层笼道；18-深层笼道；19-下渗井；20-浅层管道；21-深层管道；22-第一排空管；23-第一排空电磁阀；24-第二排空管；25-第二排空电磁阀；26-灌溉喷淋泵；27-灌溉喷淋总管；28-灌溉分管；29-喷淋分管；30-灌溉喷头；31-喷淋喷头；32-备用管；33-备用泵；34-灌溉控制阀；35-喷淋控制阀；36-液位传感器。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种海绵城市路面雨水收集系统，包括控制基站1、调蓄池2、雨水收集装置3、弃流过滤装置4和灌溉喷淋装置5，控制基站1设置在地表上，控制基站1内设有PLC控制器6，调蓄池2设置于地表以下，调蓄池2的上端设有弃流过滤装置4和灌溉喷淋装置5，弃流过滤装置4连接雨水收集装置3，调蓄池2的外围设有下渗装置7，雨水收集装置3包括收集通道8、拦污格栅9和雨水收集器10，拦污格栅9和雨水收集器10均设置在收集通道8内，收集通道8连接有泄洪通道11，泄洪通道11连接有备用蓄水池12，收集通道8的底部设有弃流过滤装置4，弃流过滤装置4包括弃流过滤器13、过滤进管14、弃流管15和过滤出管16，弃流过滤器13的上端设有过滤进管14，过滤进管14连接收集通道8，弃流过滤器13的下端设有弃流管15和过滤出管16，弃流管15连接有地下排污管，过滤出管16连接调蓄池2。该系统通过设置调蓄池2，调蓄池2同时具备蓄水、滞洪、下渗的功能，并通过设置下渗装置7，扩大雨水下渗与蓄水所需要空间，可以同时达成蓄水滞洪下渗的三重功能，不但解决城市路面雨水带来的污染问题，而且适度缓解了城市内涝问题。并通过设置备用蓄水池12作为补充备用，防患于未然。除此之外，整个雨水收集装置3的工作不用电，依靠重力，自然推动物理净化的过程，不留下任何垃圾物泥沙树叶塑料等，为雨水污水处理解决了大部分的问题。净化后的雨水流入调蓄池2，可重新应用于城市路面的喷淋和路面绿化的灌溉工作。弃流过滤装置4通过设置弃流过滤器13，可自动分离雨水和污物，冲刷自洁，自动排污，可靠性与稳定性高。

下渗装置7包括浅层笼道17、深层笼道18和下渗井19，下渗井19的上端连接浅层笼道17，浅层笼道17和调蓄池2之间设有浅层管道20，下渗井19的下端连接深层笼道18，深层笼道18和调蓄池2之间设有深层管道21。通过下渗装置7，多余的净化雨水自然溢流，进入下渗空间，逐渐通过浅层笼道17、下渗井19和深层笼道18下渗到地下，经过净化的雨水清澈见底，永远不会造成下渗系统的堵塞。

调蓄池2的底部设有第一排空管22，第一排空管22连接深层管道21，第一排空管22上设有第一排空电磁阀23，第一排空电磁阀23连接PLC控制器6，备用蓄水池12的底部设有第二排空管24，第二排空管24上设有第二排空电磁阀25，第二排空电磁阀25连接PLC控制器6。当暴雨洪水来临前，根据气象预报，通过打开第一排空电磁阀23和第二排空电磁阀25，分别将调蓄池2和备用蓄水池12内的水排空，增加洪水滞留空间。

灌溉喷淋装置5包括灌溉喷淋泵26、灌溉喷淋总管27、灌溉分管28和喷淋分管29，灌溉喷淋泵26设置在调蓄池2内，灌溉喷淋泵26连接PLC控制器6，灌溉喷淋泵26连接灌溉喷淋总管27，灌溉喷淋总管27连接灌溉分管28和喷淋分管29，灌溉分管28连接有灌溉喷头30，喷淋分管29连接有喷淋喷头31。通过设置灌溉喷淋装置5，由PLC控制器6进行调配，不需要人工进行操作，不但满足了夏季高温天气对路面的喷水降温，而且满足了对路面绿化植物的自动灌溉。

灌溉喷淋总管27连接有备用管32，备用管32设置在泄洪通道11内，备用管32连接有备用泵33，备用泵33设置于备用蓄水池12内，备用泵33连接PLC控制器6。当调蓄池2内的水不足以供给灌溉喷淋工作时，可以通过PLC控制器6启动备用泵33，对灌溉喷淋装置5进行供水工作。

灌溉分管28上设有灌溉控制阀34，喷淋分管29上设有喷淋控制阀35，灌溉控制阀34和喷淋控制阀35均连接PLC控制器6，调蓄池2和备用蓄水池12内的最高水位高度为整体调蓄池2和备用蓄水池12高度的4/5。

调蓄池2和备用蓄水池12内均设有液位传感器36，液位传感器36连接PLC控制器6。通过设置液位传感器36，可以很好地控制调蓄池2和备用蓄水池12的液位高度。

一种海绵城市路面雨水收集系统的安装方法，包括以下步骤：

(a)安装准备：首先技术人员对实际施工的城市路面进行勘查，选择地势低的地面作为雨水系统施工地点，然后技术人员根据实际的勘查和测量进行图纸的绘制，并且在确定的施工点树立施工指示牌，接着施工人员将施工中用到的设备运输到施工地点，再用运输车将施工用的材料搬运到施工地点，最后施工人员在施工点处树立施工挡板。

(b)开挖基坑：按照设计图纸，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，开挖基坑至设计标高，控制基坑坑壁的垂直度均小于1％，清除基坑底部的杂物及碎块，弹墨线找平，坑底高程偏差小于5mm，并在基坑内作下灰线标记，划分调蓄池2施工区域和备用蓄水池12施工区域。

(c)修建调蓄池2：先将调蓄池2外围包裹厚度为6～10cm的防渗膜，并将调蓄池2固定安装到调蓄池2施工区域的设定位置；然后在水箱的外围修筑下渗装置7；接着在调蓄池2上安装第一排空管22、灌溉喷淋总管27和弃流过滤装置4的管道；最后覆土回填，每填200mm进行人工夯实。

(d)修建备用蓄水池12：先将备用蓄水池12外围包裹厚度为6～10cm的防渗膜，并将备用蓄水池12固定安装到备用蓄水池12施工区域的设定位置；然后在备用蓄水池12上安装第二排空管24和备用管32；最后覆土回填，每填200mm进行人工夯实。

(e)布设弃流过滤装置4和雨水收集装置3：先将弃流过滤器13安装在调蓄池2的上方，并在弃流过滤器13上布设相应的过滤进管14、弃流管15和过滤出管16；然后进行覆土回填，每填200mm进行人工夯实；接着在弃流过滤装置4上修建收集通道8和泄洪通道11，最后在收集通道8内安装相应的拦污格栅9和雨水收集器10，并在泄洪通道11内铺设备用管32段。

(f)安装灌溉喷淋装置5：先在步骤(c)中铺设好的灌溉喷淋总管27上连接灌溉分管28和喷淋分管29，然后在灌溉分管28上连接灌溉喷头30，喷淋分管29上连接喷淋喷头31。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。