一种基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及城市水利用领域，特别涉及一种基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统。

背景技术：

目前海绵城市建设对城市地下管网较完善，可对地表水进行有效收集汇流与处理，但缺乏有效的可即时利用的城市水设施，丰富的管网建筑未能得到全方面多途径的最大化利用，海绵城市的潜力尚待开发。而城市绿化是城市建设中重要的一环，很多城市建设中都规划好了大量的绿化用地，种植有各种植物和树木。但目前对于城市绿化植物的灌溉，还大多采用喷水车或人工表面喷洒大量用水的办法，只能湿润土壤表层，大部分水都流走或被蒸发，极大浪费水资源。故需要一种可与海绵城市管网建设结合并能对城市绿化设施进行有效灌溉的装置，以充分发挥海绵城市优势。

现有的城市绿化灌溉系统，灌溉水源来源较单一，分收集雨水与直供水源，灌溉直供水源灌溉系统耗能较大，灌溉效率低，装置复杂操作性低，难以应用于实际城市街道中雨水收集灌溉系统，水源来源单一，且雨水收集方式效率普遍偏低，难以保证灌溉效果和工作保证率。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有技术的不足，提供了一种基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统，解决供给水源不稳定和灌溉效率不高的问题，通过地下管网和雨水收集装置供给水源，并通过负压渗灌措施，对绿化植被进行有效灌溉。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统，其特殊之处在于：包括水源系统、控制系统和灌溉系统，所述水源系统包括储水池和带流量控制阀的地下管网连接管，所述地下管网连接管一端与市政管网干管连接，另一端与储水池连接；所述灌溉系统包括负压提水装置和输水渗管，所述负压提水装置由依次密封连接的控压装置和集气罐组成，所述控压装置包括相互连接的浮球装置和控压管，所述浮球装置入口与储水池连接，所述控压管出口与集气罐入口连接，所述输水渗管与集气罐出口连接，所述输水渗管设置于绿化带土壤中；所述控制系统包括单片机和水位监测传感器，所述水位监测传感器和流量控制阀均与单片机连接，所述水位监测传感器设置在储水池内壁。

进一步地，所述储水池上部设置有生物净化层，所述生物净化层包括由上至下依次铺设的卵石、纤维和植被。在露天收集降雨时，采用生物灌塘的原理，去除水中杂质和吸收部分有害成分。

更进一步地，所述灌溉系统还包括多孔陶土和防堵塞铺层，所述多孔陶土为透水不透气结构设置在输水渗管四周，所述防堵塞铺层设置于多孔陶土四周。

优选地，所述防堵塞铺层为棉花或者海绵外部包裹有防渗薄膜的复合结构，有效增大渗出表面积，避免渗出水与土粒的直接接触导致堵塞。

再进一步地，所述水源系统还包括余水缓冲室，所述余水缓冲室入口通过单向阀门与储水池连接，所述余水缓冲室出口通过带余水控制阀门的回灌管道与市政管网连接，所述单向阀门和余水控制阀门均与单片机连接。余水缓冲室用于储存突遇的瞬时大流量水流，作为防洪涝和本发明水源系统的安全储备。

本实用新型的优点在于：设置储水池并将储水池和市政地下管网连接，实现了通过市政地下管网和雨水收集装置双重供给水源的优势，灵活利用现有水源，解决了供给水源不稳定的问题；且本发明灌溉系统采用负压渗灌的灌溉方式，不消耗额外能源，清洁节能，可以保证植物根系得到充分水分；水源系统不仅保证了灌溉水源也可作为城市排涝应对突发暴雨的应急设施，提升城市防涝排水能力。

附图说明

图1为本实用新型一种基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统整体布置结构示意图。

图2为本实用新型的水源系统整体结构示意图。

图3为图1的A-A截面结构示意图。

图4为本实用新型的负压灌溉装置结构示意图。

图5为本实用新型的电路图。

图中：地下管网连接管1，流量控制阀2，储水池3，生物净化层4，余水缓冲室5，回灌管道6，水位监测传感器7，单向阀门8，余水控制阀门9，负压提水装置10，输水渗管11，多孔陶土12，防堵塞铺层13，控压装置14，浮球装置14.1，控压管14.2，集气罐15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

图中所示的基于海绵城市管网的雨水收集绿化灌溉系统，包括水源系统、灌溉系统、控制系统。

水源系统用于连接市政地下管网和收集雨水作为系统水源供给；

灌溉系统得到水源系统的供水对绿化带进行负压渗灌；

控制系统用于控制本系统中个管路阀门的开合，从而控制水源系统的储水量。

水源系统包括地下管网联接管1、流量控制阀2、储水池3、余水缓冲室5、回灌管道6、水位监测传感器7、余水控制阀门9。

地下管网连接管1直接接入市政管网干管中，较支管而言，干管中流量较大，更能够取得所需要的足够水源，且流速较小，水流更加稳定，有利于持续稳定地取水。干管更加接近绿化带，能有效地减少管道布置的长度，节约资源和费用；地下管网联接管1接入的水流由流量控制阀2控制进入储水池3，流量控制阀2位于地下管网联接管1末端，即靠近储水池3处。由控制系统的单片机经由通信线路控制；储水池3为露天方形池，收集路面降雨，最上层为生物净化层4，生物净化层4包括由上之下依次铺设的卵石、纤维、植被，采用生物灌塘的原理，去除水中杂质和吸收部分有害成分。余水缓冲室5设置于储水池3一侧，与储水池3通过单向阀门8连接，余水缓冲室6用于储存突遇的瞬时大流量水流，作为防洪涝和水源系统的安全储备。余水缓冲室5下游连接有余水控制阀门9和回灌管道6，回灌管道6与市政地下管网干管连接，当余水储存一定时间后余水控制阀门9打开，余水水流再汇入地下管网干管中。

灌溉系统包括负压提水装置10、输水渗管11、多孔陶土12、防堵塞铺层13。负压提水装置10是一个密封系统，包括控压装置14和集气罐15，其中，控压装置14包括相互连接的浮球装置14.1和控压管14.2，浮球装置14.1入口与储水池3连接，控压管14.2出口与集气罐15入口连接，输水渗管11与集气罐15出口连接。浮球装置14.1、控压管14.2和集气罐15之间分别用管道进行密封连接。使用前先使负压提水装置10中充满水，以排除装置内空气。当土壤比较干燥时便从输水渗管11中吸水，集气,15中水位开始下降，由于集气罐15内真空度的增加，控压管14.2中空气将通过管道进入集气罐15弥补其真空度的变化，此时控压管14.2中真空度增加，由于大气压差，灌溉水在大气压作用下通过导管从浮球装置14.1中进入控压管14.2，浮球装置14.1起控制水位的作用，保证装置正常地运行。

输水渗管11为双面结构，整体为圆形管道，输水渗管11上半圆周为微孔结构，管壁内外均不见明的渗水孔，管壁上有许多细微弯曲通道，微压水通过埋在地表下作物主要根区的管壁微孔向外渗出，输水渗管11为单向流动，设置在植物根系有效吸水深度；并在管道周围设置棉花等吸水膨胀物质，有效增大渗出表面积。输水渗管11下半圆周为密封结构，保证微压水的正常流动；多孔陶土12为透水不透气结构，作为土壤与渗水接触的媒介，每隔一到两米或根据植物种植的实际间距作调整，并安置在输水渗管11四周；渗灌防堵塞铺层13设置于多孔陶土12四周，防堵塞铺层13一般采用棉花或者海绵外部由防渗薄膜铺设包裹的结构，避免渗出水与土粒的直接接触导致堵塞。

控制系统包括单片机和水位监测传感器7，水位监测传感器7设置在储水池3内壁，用于监测储水池3实时水位。单片机用于控制各个管道阀门和水位监测传感器。其中，流量控制阀2、水位监测传感器7、单向阀门8和余水控制阀门9均与单片机连接。水位监测传感器7负责监测储水池3内实时水位，并反馈给单片机；单片机通过向水位监测传感器7发送信号，调控水源供应，当雨水充足，但未超过临界水位时，流量控制阀2关闭，系统使用雨水作为灌溉水源；当雨水过大超过临界值时，高出临界值的余水通过单向阀门8流入余水缓冲室5内，当余水缓冲室5内水位稳定在较高水位时，余水控制阀门9打开将余水重新汇入市政地下管网。

本实用新型通过地下管网和雨水收集装置双重供给水源，灵活利用现有水源，解决了供给水源不稳定的问题；采用负压渗灌的灌溉方式，不消耗额外能源，清洁节能，可以保证植物根系得到充分水分。储水装置不仅保证了灌溉水源也可作为城市排涝应对突发暴雨的应急设施，提升城市防涝排水能力。