一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置及集水方法与流程

本发明涉及雨水处理技术领域，特别是一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置及集水方法。

背景技术：

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，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。让人造城市，转变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物质的超级大海绵，达到降温、防洪、抗旱、捕碳等效益，根本解决人造城市阻绝水与生态的问题，迈向真正的生态与低碳城市。

有效的排水管道设施对于海绵城市的建设起着重要的作用。排水管道不仅可以在大暴雨时期迅速减少雨水的峰值流量，而且也减轻了洪水对地面的侵蚀和冲刷。同时，定期清理垃圾和沉淀物；清洗不彻底导致管道维护成本高昂。

专利cn205475658u公开了一种绿地雨水集水井，主要包括带有盖板的集水井，渗流管以及反渗层组成。该集水井主要是通过下渗作用将过量的雨水排出。有效延缓和降低地面径流峰值产生的时间和强度。专利cn205907719u公开了一种新型防沉淀物淤积的集水井，包括井体和渣浆泵，通过泵体的吸力作用将集水井中的杂质等排出井外。以上专利虽然具有各自独特优势，但专利cn205475658u依靠下渗作用缓解洪峰的效果很有限，专利cn205907719u中本质通过机械作用排除杂质，能耗较高。除此之外，集水井的垃圾大多数为体积较大的物质，不利于泵体排除。更为重要的是，雨水无法收集再次利用，浪费了资源。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种对雨水可回收利用、具有管道自清洗能力、垃圾处理方便的用于海绵城市双层排水管道集水井装置及集水方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置，包括至少一个集水井单元，所述的集水井单元包括集水井本体、进水管和排水管，集水井本体的上开口具有井盖，所述的进水管的后端连通集水井本体，进水管沿从前向后的方向水平向下倾斜，所述的排水管的前端连通集水井本体，排水管沿从前向后的方向水平向下倾斜，所述的进水管和排水管为双层管道结构，所述的双层管道结构包括内层管道、外层管道和支撑柱，内层管道和外层管道同轴设置，内层管道的外表面通过支撑柱与外层管道的内表面固定连接，所述的内层管道的管壁上设置有孔隙，所述的内层管道的内表面贴覆有一层管道过滤网，进水管的后端安装有同时密封其内层管道和外层管道的第一封盖，排水管的前端安装有密封其内层管道与外层管道之间环形空腔的第二封盖，进水管的后端连接有连通进水管的内层管道与外层管道之间环形空腔的雨水回收管。

进水管和排水管均按照一定角度倾斜安置，待进水管内雨水积存超过一定量，第一封盖打开，利用水力冲击作用将管内杂质排至集水井本体。

排水管的外层管道与内层管道之间的空腔用第二封盖封堵，以防携带垃圾的雨水进入，影响雨水回用。

进一步的，所述的用于海绵城市双层排水管道集水井装置，包括至少两个集水井单元，所述的集水井单元依次连接，任意相邻的两个集水井单元中，前一个集水井单元的排水管即为后一个集水井单元的进水管，即任意一个集水井单元的排水管的后端连通下一个集水井单元的集水井本体，且该排水管的后端也连接有连通其内层管道与外层管道之间环形空腔的雨水回收管，该排水管的后端也设置有同时密封其内层管道和外层管道的第一封盖。从而雨水经过收集井本体的沉淀之后，进入下一段内层管道，进行再次过滤收集。

所述的一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置的集水方法，包括以下步骤：

s1、雨水从进水管的内层管道进入进水管，在第一封盖的阻挡作用下，雨水经进水管的管道过滤网过滤后，从内层管道的管壁上的孔隙进入内层管道与外层管道间的空腔，并从雨水回收管回收；

s2、待进水管内雨水积存超过一定量，第一封盖打开，利用水力冲击作用将进水管的内层管道内的杂质排至集水井本体，当集水井本体内水位超过排水管时，集水井本体内的积水从排水管的内层管道排出。

所述的步骤s2之后还包括以下步骤：

s3、进入排水管的内层管道的雨水经由排水管的管道过滤网过滤后，从内层管道的管壁上的孔隙进入内层管道与外层管道间的空腔，并从雨水回收管回收；

s4、待排水管内雨水积存超过一定量，第一封盖打开，利用水力冲击作用将排水管的内层管道内的杂质排至下一集水井单元的集水井本体，如此依次进行雨水过滤回收。

本发明具有以下优点：

本发明能够完成对雨水的过滤收集，体积较大的垃圾物被附着在内层管道内壁上的管道过滤网阻隔在内层管道中，经过滤的雨水随内层管道的孔隙进入外层管道中，沉积在內管中的垃圾物可随水流排出管外。结构简单，节约成本。同时，当遇到大暴雨的时期，雨水流入双层管道，内层管道不足以容纳雨水时，溢流的雨水经内层管道管壁的间隙流入外层管道，有效克服了雨水洪峰流量大带来的影响。此时，内外层排水管道将雨水一致排出，不再进行雨水回收，多个集水井单元依次连接的结构能够满足雨水流量的收集，避免雨水溢流。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的双层管道结构的结构示意图。

图中，1-集水井本体，2-进水管，3-排水管，4-井盖，5-内层管道，6-外层管道，7-支撑柱，8-管道过滤网，9-第一封盖，10-第二封盖，11-雨水回收管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置，包括至少一个集水井单元，所述的集水井单元包括集水井本体1、进水管2和排水管3，集水井本体1的上开口具有井盖4，本实施例中集水井主体采用钢筋混凝土结构，直径为2m，高度为3m，井口用水泥板封盖。所述的进水管2的后端连通集水井本体1，进水管2沿从前向后的方向水平向下倾斜，本实施中进水管2的轴线与水平面间的倾角为2-3°。所述的排水管3的前端连通集水井本体1，排水管3沿从前向后的方向水平向下倾斜，本实施中排水管3的轴线与水平面间的倾角为2-3°。所述的进水管2和排水管3为双层管道结构，如图2所示，所述的双层管道结构包括内层管道5、外层管道6和支撑柱7，内层管道5和外层管道6同轴设置，内层管道5的外表面通过支撑柱7与外层管道6的内表面固定连接，所述的内层管道5的管壁上设置有孔隙，所述的内层管道5的内表面贴覆有一层管道过滤网8，本实施中双层管道结构的内层管道5和外层管道6均采用不锈钢钢管，内管内径为60cm，外管内径为80cm，内外管采用不锈钢钢柱支撑，內管均匀布设孔隙，在內管表面布设不锈钢钢丝网。进水管2的后端安装有同时密封其内层管道5和外层管道6的第一封盖9，排水管3的前端安装有密封其内层管道5与外层管道6之间环形空腔的第二封盖10，本实施中第一封盖9和第二封盖10均采用不锈钢板。进水管2的后端连接有连通进水管2的内层管道5与外层管道6之间环形空腔的雨水回收管11。

进水管2和排水管3均按照一定角度倾斜安置，待进水管2内雨水积存超过一定量，第一封盖9打开，利用水力冲击作用将管内杂质排至集水井本体1。

排水管3的外层管道6与内层管道5之间的空腔用第二封盖10封堵，以防携带垃圾的雨水进入，影响雨水回用。

进一步的，所述的用于海绵城市双层排水管道集水井装置，包括至少两个集水井单元，所述的集水井单元依次连接，任意相邻的两个集水井单元中，前一个集水井单元的排水管3即为后一个集水井单元的进水管2，即任意一个集水井单元的排水管3的后端连通下一个集水井单元的集水井本体1，且该排水管3的后端也连接有连通其内层管道5与外层管道6之间环形空腔的雨水回收管11，该排水管3的后端也设置有同时密封其内层管道5和外层管道6的第一封盖9。从而雨水经过收集井本体的沉淀之后，进入下一段内层管道5，进行再次过滤收集。

所述的一种用于海绵城市双层排水管道集水井装置的集水方法，包括以下步骤：

s1、雨水从进水管2的内层管道5进入进水管2，在第一封盖9的阻挡作用下，雨水经进水管2的管道过滤网8过滤后，从内层管道5的管壁上的孔隙进入内层管道5与外层管道6间的空腔，并从雨水回收管11回收；

s2、待进水管2内雨水积存超过一定量，第一封盖9打开，利用水力冲击作用将进水管2的内层管道5内的杂质排至集水井本体1，当集水井本体1内水位超过排水管3时，集水井本体1内的积水从排水管3的内层管道5排出。

所述的步骤s2之后还包括以下步骤：

s3、进入排水管3的内层管道5的雨水经由排水管3的管道过滤网8过滤后，从内层管道5的管壁上的孔隙进入内层管道5与外层管道6间的空腔，并从雨水回收管11回收；

s4、待排水管3内雨水积存超过一定量，第一封盖9打开，利用水力冲击作用将排水管3的内层管道5内的杂质排至下一集水井单元的集水井本体1，如此依次进行雨水过滤回收。