机场土面区雨水蓄排系统的制作方法

1.本实用新型涉及地下水处理工程领域，具体涉及一种机场土面区雨水蓄排系统。


背景技术：

2.随着国家“海绵城市”理念在建筑、市政行业的深入贯彻，其核心“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针已被证明是行之有效的缓解城市内涝、保障人民生命财产安全的工程性措施。同样地，在民航局“四型机场”建设理念的有力推动下，如何全面、有效的建立平安、绿色的海绵机场成为了一个新兴的热点。
3.平安机场中，内涝安全是一项核心要求；这便对机场内如何利用调蓄池实现错峰、调蓄、净化、回用提出了要求。
4.民用机场飞行区占地面积巨大，部分枢纽机场甚至可以达到10km2之巨，与此同时，飞行区内又存在大量的土面区，传统的飞行区排水设计以快排为主，这导致末端排涝除险设备设施在雨峰到来时承担极大的负荷，也由此产生了一定风险。
5.如果能够有效利用飞行区分散的土面区实现人为可控的分散滞蓄，将会在一定程度上分散峰值径流，压低径流峰值，错峰外排，从而极大的分担末端设施负荷，降低机场下游的风险。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种机场土面区雨水蓄排系统，解决现有技术中末端排涝除险设备设施在雨峰到来时承担负荷大、机场下游风险高的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供一种机场土面区雨水蓄排系统，包括明渠和土面区，所述明渠和所述土面区之间设置有渠壁，所述渠壁下部设置有管孔；所述土面区内设置有穿孔渗透管，所述穿孔渗透管的一端延伸至所述渠壁并连接于所述管孔处；所述明渠中设置有软管，所述软管具有固定端和自由端，所述固定端密封连接于所述管孔处，所述软管通过所述管孔与所述穿孔渗透管连通，所述自由端设有连通所述软管的管腔和所述明渠的开口；其中，所述管孔处设置转接头，所述转接头两端分别连接所述连接软管和所述穿孔渗透管；所述软管至少具有排水形态和蓄水形态，当所述软管处于排水形态时，所述开口低于所述管孔，当所述软管处于蓄水形态时，所述开口高于所述管孔。
8.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
9.本实用新型的机场土面区雨水蓄排系统，通过设置明渠和土面区共同参与蓄水和排水，所述土面区内设置有穿孔渗透管，所述穿孔渗透管的一端延伸至所述渠壁并连接于所述管孔处，所述明渠中设置有软管，所述软管通过所述管孔与所述穿孔渗透管连通，所述自由端设有连通所述软管的管腔和所述明渠的开口，当所述软管处于排水形态时，所述开口低于所述管孔，积水可经软管单向排入明渠，从而起到局部降水漏斗作用，可排除土面及道面下多余土壤存水，缓解道面湿陷、沉降、渗水等问题；当所述软管处于蓄水形态时，所述开口高于所述管孔，利用软管产生的连通器效应，土面区内孔隙可临时储存大量积水，从而
起到错峰、滞蓄的作用。此外，当土面区储存积水水位过高时，土面区中的积水越过明渠的渠岸超高进入明渠，快速排放土面区中的积水至水位降至安全高度以下，不会因土面区水位过高导致对机场系统的运行产生不利影响。
10.优选的，在所述软管处于蓄水形态期间中的至少部分时间内，所述开口高于所述明渠的水位，土面区中的水位和软管中的水位保持动态一致，土面区内的积水暂时不会流入明渠中，为明渠排出过多积水留出时间，在此期间由土面区内孔隙临时储存大量积水，土面区内的水位高于明渠水位，从而起到错峰、滞蓄的作用。
11.优选的，当所述软管处于蓄水形态时，所述开口低于所述明渠的水位，利用软管产生的连通器效应，土面区中的水位和明渠中的水位保持动态一致，土面区内孔隙可临时储存大量积水，从而起到错峰、滞蓄的作用。
12.优选的，所述自由端设置有浮块，所述浮块带动所述自由端随所述明渠中的水位变化而上下浮动，使所述软管能够在所述排水形态和所述蓄水形态之间切换，从而实现不同水位环境下软管形态的维持、自动调整以及排水与蓄水形态的自动相互切换。
13.优选的，所述浮块和所述软管设置为，当所述浮块在所述明渠的水中完全漂浮时，所述开口低于所述明渠中的水位，有利于借助浮块自动调整所述开口实现土面区中的水位和明渠中的水位保持动态一致，从而起到错峰、滞蓄的作用。
14.优选的，所述明渠底部固定有底座，所述底座上固定有竖向滑轨，所述浮块沿所述竖向滑轨上下浮动，防止因浮块随水流横向移动导致软管过度弯折变形，影响积水向明渠排放。
15.优选的，所述土面区包括碎石层和砂土层，所述碎石层设置于所述砂土层之上，所述穿孔渗透管埋设于所述砂土层中，积水经过土面区多层填料的过滤后汇入明渠排放，因此大量的悬浮颗粒物将被滞留在填料内，有利于提高场区出口水质。
16.优选的，所述土面区包括碎石层，所述穿孔渗透管埋设于所述碎石层中，碎石层中较大的孔隙有利于发挥土面区更大的积水存蓄作用。
17.优选的，所述明渠毗邻所述土面区的区段的底面下沉至低于所述明渠毗邻所述土面区以外的区段的底面，增加明渠底部和土面区底部的高度差，从而增加管渠调蓄量，以及有利于更快速地排出土面区存水。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的一个实施例中机场土面区雨水蓄排系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型的一个实施例中软管处于蓄水形态时的结构示意图；
21.图3为本实用新型的一个实施例中软管处于排水形态时的结构示意图。
22.图中：明渠1，渠壁11，管孔12，底面13，土面区2，碎石层21，砂土层22，种植土层23，穿孔渗透管3，软管4，固定端41，自由端42，开口43，浮块5，底座6，竖向滑轨61。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.参见图1至图3，本实施例公开一种机场土面区雨水蓄排系统，包括明渠1和土面区2，明渠1和土面区2之间设置有渠壁11，渠壁11下部设置有管孔12；土面区2内设置有穿孔渗透管3，穿孔渗透管3的一端延伸至渠壁11并连接于管孔12处；明渠1中设置有软管4，软管4具有固定端41和自由端42，固定端41密封连接于管孔12处，软管4通过管孔12与穿孔渗透管3连通，自由端42设有连通软管4的管腔和明渠1的开口43；其中，管孔12处设置转接头，所述转接头两端分别连接软管4和穿孔渗透管3；软管4至少具有排水形态和蓄水形态，当软管4处于排水形态时，开口43低于管孔12，当软管4处于蓄水形态时，开口43高于管孔12。
25.其中，根据实际工况选择在渠壁11下部的适当位置设置管孔12，例如设置管孔12中心距明渠1的底面13预设高度处，所述预设高度可以为渠壁11高度的1/3、1/4、1/8、1/10或根据水位控制需求设定其他具体数值，应至少保证管孔12最底端高于明渠1的底面13，为软管4的排水形态留有一定空间。
26.在本实施例中，在管孔12中设置转接头，所述转接头两端分别连接软管4和穿孔渗透管3，在管孔中设置转接头可以保证管孔处连接紧密，有效防止渠水在管路连接处渗漏进土面区。在另一个优选的实施例中，所述转接头设置在管孔12外，软管4的固定端41连接转接头一端，穿孔渗透管3穿过管孔12连接所述转接头的另一端。在另一个优选的实施例中，所述转接头设置在管孔12外，穿孔渗透管3连接所述转接头一端，软管4穿过管孔12连接所述转接头的另一端。将转接头设置在管孔外，便于转接头的维修和更换，提高管路连接的可靠性。
27.穿孔渗透管3在土面区2下部沿大致水平方向延展，管长视土岛宽度而定，但不侵入道肩。穿孔渗透管3外包覆透水土工布，防止土石或其他杂质进入管内造成阻塞。
28.软管4优选采用具有一定的柔韧性、化学性质稳定、不易被浸泡损坏或腐蚀的材料，例如橡胶、硅胶等。
29.根据实际水位高度，可通过提拉、悬浮软管4等方式改变开口43所在位置高度来改变软管4的具体形态。当明渠1水位低于第一预设标高时，使开口43低于管孔12，软管4处于排水形态；当明渠1水位高于第一预设标高时，使开口43高于管孔12，软管4处于蓄水形态。其中，开口43低于管孔12是指，开口43中心所在高度低于管孔12中心所在高度；开口43高于管孔12是指，开口43中心所在高度高于管孔12中心所在高度。
30.当软管4处于排水形态时，土面区2中的积水依靠重力进入穿孔渗透管3，再通过软管4排入明渠1，从而起到局部降水漏斗作用，可排除土面及道面下多余土壤存水，缓解道面湿陷、沉降、渗水等问题。在此期间，可以调整开口43位置高度或固定开口43位置高度不变，从而根据实际需要控制排水速度。
31.具体的，当软管4处于蓄水形态时，软管4的开口43浸没于明渠1中的水位以下，开口43低于明渠1的水位，利用软管4产生的连通器效应，土面区2中的水位和明渠1中的水位保持动态一致，土面区2内孔隙可临时储存大量积水，同时还可以结合土岛的低洼地势进一步储存大量积水，从而起到错峰、滞蓄的作用。
32.在其他优选的实施例中，在软管4处于蓄水形态期间中的至少部分时间内，改变软
管4的位置高度，使软管4的开口43高于明渠1中的水位，利用软管4产生的连通器效应，土面区2中的水位和软管4中的水位保持动态一致，土面区2内的积水暂时不会流入明渠1中，为明渠1排出过多积水留出时间，在此期间由土面区2内孔隙临时储存大量积水，土面区2内的水位高于明渠1水位，从而起到错峰、滞蓄的作用。
33.具体的，自由端42设置有浮块5，浮块5带动自由端42随明渠1中的水位变化而上下浮动，使软管4能够在排水形态和蓄水形态之间切换。当明渠1水位较低时，浮块5所处标高较低，软管4处于排水形态；当明渠1水位较高时，浮块5所处标高较高，软管4处于蓄水形态，从而实现不同水位环境下软管4形态的维持、自动调整以及排水与蓄水形态的自动相互切换。
34.具体的，浮块5和软管4设置为，当浮块5在明渠1的水中完全漂浮时，开口43低于明渠1中的水位，以保证土面区2中的水位和明渠1中的水位动态一致，提高蓄排积水效率。其中，浮块5在明渠1的水中完全漂浮时，浮块5不承受来自明渠1的底面的支撑力。可以将开口43固定于浮块5偏下的位置，与浮块5下部一同浸没在水中，开口43位置高度随水位变化而改变。
35.具体的，明渠1底面13固定有底座6，底座6上固定有竖向滑轨61，浮块5沿竖向滑轨61上下浮动，防止因浮块5随水流横向移动导致软管4过度弯折变形，影响积水向明渠1排放。
36.具体的，在本实施例中，土面区2包括碎石层21，穿孔渗透管3埋设于碎石层21中。其中，碎石层21厚度为100cm～300cm，碎石层中较大的孔隙有利于发挥土面区更大的积水存蓄作用。在另一个优选的实施例中，土面区2包括碎石层21和砂土层22，碎石层21设置于砂土层22之上，各层分层夯实，穿孔渗透管3埋设于砂土层22中，砂土层22中埋设有中粗砂，其中，砂土层22厚度优选为30cm。各填料层厚度均可根据实际需要调整。积水经过土面区的多层填料过滤后汇入明渠排放，因此大量的悬浮颗粒物将被滞留在填料内，有利于提高场区出口水质。
37.在本实施例的一个具体实施方式中，碎石层21上还覆盖有种植土层23，种植土层23厚度优选为20cm，种植土层23播撒草籽，种植土层23优选设置1％坡度坡向明渠1。种植土层的植被截留积水中的悬浮颗粒物，进一步提高场区出口水质。
38.具体的，明渠1毗邻土面区2的区段的底面13下沉至低于明渠1毗邻土面区2以外的区段的底面，增加明渠底面和土面区底部的高度差，从而增加管渠调蓄量，以及有利于更快速地排出土面区2存水。
39.在本实施例的一个具体实施方式中，在明渠1的末端局部设置潜水泵坑，用于雨停后缓慢排放积水，防止明渠存水产生鸟害问题。
40.在具体的应用场景中，应用所述机场土面区雨水蓄排系统的方法包括：当明渠1中的水位低于第一预设标高时，保持开口43低于管孔12，使软管4处于排水形态；当明渠1中的水位高于第一预设标高时，保持开口43高于管孔12，使软管4处于蓄水形态；当土面区2中的水位高于第二预设标高时，土面区2中的积水越过明渠1的渠岸超高进入明渠1，快速排放土面区2中的积水。
41.可通过提拉、悬浮软管等方式改变开口43所在位置高度来控制软管4的具体形态。在本实施例中，自由端42设置有浮块5，浮块5带动自由端42随明渠1中的水位变化而上下浮
动，使软管4能够在排水形态和蓄水形态之间切换；其中，浮块5和软管4设置为，当浮块5在明渠1的水中完全漂浮时，开口43低于明渠1中的水位，将开口43固定于浮块5偏下的位置，与浮块5下部一同浸没在水中；明渠1底面13固定有底座6，底座6上固定有竖向滑轨61，浮块5沿竖向滑轨61上下浮动。
42.降水来临后，在土岛范围内逐渐产生积水，积水依次经过土岛内土面区2的各填料层，水中的悬浮颗粒物被截流在填料内，积水进入穿孔渗透管3，穿过渠壁11下部的管孔12进入软管4。当明渠1中的水位低于第一预设标高时，保持软管4的开口43低于管孔12，使软管4处于排水形态，积水可经软管4单向排入明渠1。当明渠1中的水位升高至高于第一预设标高后，软管的开口43的位置变化至高于管孔12，软管4变为蓄水形态。在软管4处于蓄水形态的过程中，可以保持软管4开口43低于明渠1中的水位，利用软管4产生的连通器效应，土面区2中的水位和明渠1水位保持动态一致，土面区2内孔隙开始储存积水，同时还可以结合土岛的低洼地势进一步储存大量积水，从而起到错峰、滞蓄的作用；在软管4处于蓄水形态的过程中，也可以选择性改变软管自由端42的位置高度，使开口43暂时高于明渠1中的水位，利用软管4产生的连通器效应，土面区2中的水位和软管4中的水位保持动态一致，土面区内的积水暂时不会流入明渠中，为明渠排出过多积水留出时间。当土面区2储存积水至其水位高于第二预设标高时，土面区2中的积水越过明渠1的渠岸超高进入明渠1，快速排放土面区2中的积水至水位降至所述第二预设标高以下，不会因土面区2水位过高导致对机场系统的运行产生不利影响。当明渠1水位降至所述第一预设标高以下时，软管4的开口43的位置变化至低于管孔12，软管4重新变为蓄水形态，提土面区2的积水可继续经软管4单向排入明渠1。
43.显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。