一種無動力緩釋器以及具有該緩釋器的調蓄凈化裝置的制作方法

本發明涉及集配水凈水裝置技術領域，尤其是涉及一種無動力緩釋器和具有該緩釋器的調蓄凈化裝置。

背景技術：

國家大力提倡建設海綿城市，是指城市能夠像海綿一樣，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。2014年10月《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》(以下簡稱“指南”)發布，“指南”中涉及的重要目標之一-“雨水徑流總量控制”術語中的“控制”指的是“總量控制”，即包括徑流污染物總量和徑流體積。對于具有底部出流的滯留設施、延時調節設施等，雨水主要通過儲存后對排空時間進行控制(延時排放以增加ss停留時間，保證沉淀時間)實現污染物總量控制，雨水未直接外排，而是經處理達到一定效果后外排，由于徑流污染控制是總量控制的重要內容，故該情形也屬于總量控制的范疇。針對海綿城市建設的實際需求，分散設置的雨水儲存設施能快速高效地達到需要控制的雨水徑流體積，再結合無動力情況下緩慢、均勻可設定流量的裝置(無動力緩釋器)進行控制釋放，達到雨水的延時調節作用，不僅能夠削減徑流峰值流量，還能很好地控制徑流污染，可以有效地滿足海綿城市建設中的總量控制指標。美國等國外實踐證明延時調蓄設施不但能夠控制城市內澇同時也解決徑流污染，是一種十分有效的工程手段，能夠實現雨水調蓄凈化的無動力緩釋器必將在我國海綿城市建設中具有廣泛的應用，對構建和完善海綿城市調蓄凈化系統具有重大的現實意義。

雨量充沛時，景觀或自然水體超過溢流水位的雨水需要快速排出，甚至形成洪澇災害。雨水少時，水體水位由于蒸發、滲漏、植物蒸騰等原因常常又低于常水位時，為保證景觀和水體生態環境需求，又需要利用其它水源進行補水。如果水體雨水過量時將雨水存儲，雨水少時，水體低于設定水位時，儲存的雨水能夠均勻、緩慢地根據規劃的周期時間內進行釋放，對水體進行補水，保持水體基本水位，保障水體生態環境和景觀效果，可以大大提高雨水的利用率，并對水體生態系統的保護具有重要意義。

《全國造林綠化規劃綱要(2011-2020年)》明確要求，到2020年，森林面積達到2.23億公頃，森林覆蓋率達到23％以上。“十三五”規劃提出“到2020年全國50％以上可治理沙化土地得到治理”的目標。為完成上述目標，并實現養護成活，在目前階段，利用電能(或其它能源)提供灌溉水源，現實條件下存在很大問題。能夠在無動力情況下將灌溉養護用水緩慢、均勻地釋放利用，提高灌溉用水的利用效率具有很大的現實意義。能夠在無動力情況下將水均勻地、緩慢地可規劃釋放利用的裝置可以應用于經濟作物種植、大棚育苗、設施農業、城市高架橋底部綠化雨水灌溉等，對于節約水資源和減低人工成本有積極作用，也有利于農民的持續增收、農業現代化水平的持續提升。

為了實現上述目標，人們提出了各種各樣的解決方案。將儲存的雨水或灌溉水從儲水設施中緩慢釋放利用，一般采用以下幾種方式：第一利用重力排出，通過低位設置的閥門管道系統，液位勢能可將溶液排出利用。第二利用大氣壓形成虹吸作用，將溶液從儲存設施中排出。第三可以利用毛細作用結合虹吸原理，通過具有毛細作用的材料和虹吸管將溶液從儲存設施中釋放利用。第四利用外部提供的動能，驅動水泵或其它動力裝置將水從設施中提升或輸送出來利用。利用重力或虹吸作用的排放方式，不需要外部提供動力，但是隨著儲存設施中溶液液位的降低，排放流量會持續降低，對于要求較長周期內緩慢、均勻對溶液加以釋放或利用的環境下，不能采用此種方法。利用毛細材料結合虹吸作用可以緩慢、相對均勻地將溶液釋放，但是由于毛細材料本身的限制，溶液中的微量懸浮物或其它雜質都會污染和堵塞毛細材料，導致溶液釋放的流速降低直至接近與零，對于雨水和澆灌用水都不適合。利用水泵或其它動力裝置，儲存設施中的溶液可以實現穩定流量的可規劃利用，但是在很多環境下，無法提供動力源和機電設備；即使提供動力源也會因為工程實施費用高，運行維護復雜，難以運用推廣。

根據上述分析，目前的解決方案和設施都存在各種不足，不能有效實現在無動力情況下，穩定可靠地將溶液從儲存設施中緩慢均勻、可控流量地釋放利用。

技術實現要素：

本發明提出一種無動力緩釋器以及具有該緩釋器的調蓄凈化裝置，設計合理，結構簡單，實現液體均勻緩慢釋放的同時，還可以根據水準器指示結合柔性密封接頭調整無動力緩釋器安裝水平度，保證無動力緩釋器的出水流量準確。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種無動力緩釋器，其特征在于：包括緩釋箱體、位于緩釋箱體內并與設置在緩釋箱體側壁上的進水連接口相連通的抗堵塞水壓穩定裝置、位于緩釋箱體內并與設置在緩釋箱體底壁的出水口相連通的恒定流量控制管、設置在緩釋箱體頂部的檢修蓋以及設置在所述檢修蓋上的緩釋箱通氣孔或排氣管，在所述檢修蓋上設有水準器，在所述緩釋箱體的底部連接有柔性密封接頭，所述出水口位于柔性密封接頭內，所述排水管與柔性密封接頭相連。

此外，本發明還提供了具有上述無動力緩釋器的調蓄凈化裝置，以針對海綿城市建設、水體生態補水、荒漠化治理、荒山綠化、經濟作物種植、大棚育苗、設施農業以及城市高架橋底部綠化雨水灌溉等需求。

采用了上述技術方案，本發明的有益效果為：1、充分考慮到工程實施和設備應用的實際情況，設計合理，結構簡單，所有構件模塊化設計，采用螺紋或承插連接，整個裝置易于安裝使用、方便調整維護；2、根據水準器指示結合柔性密封接頭調整無動力緩釋器安裝水平度；3、可應用于海綿城市建設，收集儲存的雨水通過無動力緩釋器，在無需動力的條件下準確控制排空時間(延時排放以增加ss停留時間)，排出水量的流速可以根據規劃精確設定，雨水得到可控的延時調節沉淀凈化，實現調蓄凈化作用，無需提供額外動力的條件下滿足對雨水徑流總量控制的要求；4、可用于自然或人工水體的生態補水，水體水量過多時儲存的雨水在水體水位過低時，通過無動力均勻、緩慢地根據規劃的周期時間內進行釋放，對水體進行補水，保持水體基本水位，維持水體生態環境和景觀效果，保護水體生態系統，無需提供額外動力的條件下滿足對水體的生態補水功能；5、可應用于荒漠化治理和荒山綠化，高架橋底部綠化雨水灌溉、經濟作物種植、設施農業、大棚育苗等，灌溉水或雨水通過無動力緩釋器，無需提供額外動力的條件下實現將灌溉養護用水緩慢、均勻地釋放利用，可以控制灌溉水量和灌溉時間，提高灌溉用水的利用效率，還可克服現有地下滴灌技術中停止時負壓吸入土壤中微小顆粒而造成堵塞的問題，解決大部分地區無法提供動力源的問題，節約了灌溉系統運行費用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明無動力緩釋器實施例一的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發明無動力緩釋器實施例二的結構示意圖；

圖4是本發明具有無動力緩釋器的雨水調蓄凈化裝置的結構示意圖；

圖5是本發明具有無動力緩釋器的生態補水調蓄凈化裝置的結構示意圖；

圖6是本發明具有無動力緩釋器的無動力灌溉調蓄凈化裝置的結構示意圖。

其中：1、緩釋箱體，2、進水連接口，3、底部出水口，4、抗堵塞水壓穩定裝置，5、恒定流量控制管，6、柔性密封接頭，6-1、環形密封部，7、檢修蓋，8、水準器，9、緩釋箱通氣孔，10、分區隔板，11、導流管，12、雨水儲存箱，13、雨水進水管，14、浮動出水管，15、排水管，16、可調整固定裝置，17、滲透礫石層，18、軟式透水管，19、檢修口，20、水量儲存箱，21、溢流進水管，22、補水管，23、儲水箱，24、灌溉輸水管。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

無動力緩釋器實施例一：

參見附圖1和2，本實施例中的無動力緩釋器包括緩釋箱體1、位于緩釋箱體1內并與設置在緩釋箱體1側壁上的進水連接口2相連通的抗堵塞水壓穩定裝置4、位于緩釋箱體1內并與設置在緩釋箱體1底壁的出水口3相連通的恒定流量控制管5、設置在緩釋箱體1頂部的檢修蓋7以及設置在檢修蓋7上的緩釋箱通氣孔9或排氣管，在檢修蓋7上設有水準器8，在緩釋箱體1的底部連接有柔性密封接頭6，出水口3位于柔性密封接頭6內，排水管與柔性密封接頭6相連。

通過無動力緩釋器的進水連接口2，溶液進入緩釋箱體1，經抗堵塞水壓控制裝置4維持緩釋箱體1內的溶液壓力穩定，溶液由恒定流量控制管5定量排入出水口3并通過連接在柔性密封接頭6上的排水管(圖中未視出)排出。

通過設置水準器8以及利用柔性密封接頭6中環形密封部6-1的柔性，可以根據水準器8的指示，糾正由于施工誤差導致的無動力緩釋器傾斜，糾偏角度為-15°-+15°。柔性密封接頭6采用r形結構，柔性密封接頭6內壁的環形密封部6-1采用橡塑復合rp材料或氟橡膠fkm材料，良好的彈性和適應性，可補償較大的偏差和角度偏差。而且排水管與柔性密封接頭6實現柔性密封承插連接。

上述的水準器8為透明材質，優先選用水準泡型萬向水平儀。

上述的緩釋箱體1是由樹脂玻璃鋼、pvc、upvc、pe、hdpe、pp、abs等高分子材料或者耐腐蝕非金屬材料制成。緩釋箱體1的形狀和尺寸可以根據實際需求設定。

上述抗堵塞水壓穩定裝置4的材質為耐腐蝕非金屬材料，其溶液流通孔道為直通型恒徑結構。抗堵塞水壓穩定裝置4與進水連接口2采用螺紋連接。抗堵塞水壓穩定裝置4設置的數量可以根據出水量的要求進行增減設置。

恒定流量控制管5是由pvc、upvc、pe、hdpe、pp、abs等高分子材料或者耐腐蝕非金屬材料制成，恒定流量控制管5與出水口3承插或螺紋連接，在恒定流量控制管5上設有開孔或連接開口。恒定流量控制管5設置的數量和恒定流量控制管5上的開孔或開口的大小與位置可以根據需求調整設置。

無動力緩釋器實施例二：

參見附圖3，與實施例一不同的是，當供水水壓過高時，在緩釋箱體1內設有隔板10并借助隔板10分隔成預減壓區和緩釋區，進水連接口2與預減壓區相通并且在預減壓區設有至少一個與進水連接口2相連通的抗堵塞水壓穩定裝置4，出水口3和恒定流量控制管5設置在緩釋區，預減壓區和緩釋區之間借助位于緩釋箱體1外部的導流管11相連通。在緩釋區內設置至少一組與導流管11相連通的抗堵塞水壓穩定裝置4。

在預減壓區設置1組或多組抗堵塞水壓穩定裝置4預先將供水壓力降低，預減壓后的溶液再經過導流管11進入緩釋區，在緩釋區設置1組或多組抗堵塞水壓穩定裝置4維持緩釋箱體內緩釋區的溶液壓力穩定，再經過上述的恒定流量控制管5與出水口3和柔性密封接頭6排出，保證出水流量的均勻穩定。

該實施例可以解決供水水管或供水水箱壓力過高時，抗堵塞水壓穩定裝置4的壓力控制誤差較大，導致恒定流量控制管5的出水流量增大的問題，擴大了無動力緩釋器的應用范圍。

本發明還提供了一種調蓄凈化裝置，包括儲水裝置，在儲水裝置的內部或外部設有上述的無動力緩釋器。上述儲水裝置是雨水儲存箱12、水量儲存箱20或儲水箱23。雨水儲存箱12、水量儲存箱20或儲水箱23是鋼筋混凝土結構或磚混結構，也可以是其他結構(金屬或非金屬)。

調蓄凈化裝置實施例一：

當上述的儲水裝置是雨水儲存箱12時，上述的調蓄凈化裝置是一種雨水調蓄凈化裝置。參見附圖4，雨水儲存箱12可以為金屬材料、非金屬材料、鋼筋混凝土、磚混結構等，在雨水儲存箱12內部或外部連接有無動力緩釋器，雨水儲存箱12的側部上端連接有雨水進水管13，雨水通過雨水進水管13進入到雨水儲存箱中；在雨水儲存箱12的內部可選擇設置浮動出水管14，浮動出水管14采用浮體加軟管結構，浮動出水管14連接在無動力緩釋器的進水連接口2上，由于浮力作用保持軟管入口與雨水儲存箱12的液位高差不變，進入無動力緩釋器的雨水為雨水儲存箱液位表面的清潔雨水；雨水儲存箱12外部設置排水管15，無動力緩釋器中的柔性密封接頭6安裝在所述的排水管15立管上；安裝在排水管15立管上的無動力緩釋器根據水準器8的指示水平度，可以糾正安裝時的傾斜，保證無動力緩釋器的水平度，糾偏后的無動力緩釋器由可調整固定裝置16固定；排水管15出水可以進入滲透礫石層17下滲或通過軟式透水管18排放進入雨水管網。雨水儲存箱12上部設置檢修口19，通過檢修口19可以安裝、調整、維護無動力緩釋器。進入雨水儲存箱12的雨水通過無動力緩釋器控制，雨水經過延時沉淀凈化，均勻定量排出雨水下滲或進入雨水管網，構成無動力雨水調蓄凈化裝置。無動力情況下可以緩慢、均勻可設定流量的進行雨水延時沉淀、控制釋放，達到雨水的延時調節作用，不僅能夠削減徑流峰值流量，還能很好地控制徑流污染，可以有效地滿足海綿城市建設中的雨水徑流總量控制指標。

本實施例的裝置設計合理，結構簡單，能夠針對我國海綿城市的建設需求，實現雨水徑流總量控制目標。

調蓄凈化裝置實施例二：

當上述的儲水裝置是水量儲存箱20時，上述的調蓄凈化裝置是一種生態補水調蓄凈化裝置。參見附圖5，在水量儲存箱20內或外部設有無動力均勻緩釋裝置，水量儲存箱20的側部上端連接有溢流進水管21，雨水儲存箱17的內部下端或外部連接無動力緩釋器的進水連接口2，無動力緩釋器的出水口3通過柔性密封接頭6連接補水管22。水體處于高水位時，溢流的水量通過溢流進水管21進入水量儲存箱20；水體的水位由于蒸發、滲漏、植物蒸騰等作用低于常水位時，水量儲存箱20儲存的水量通過無動力緩釋器均勻、緩慢地根據規劃的周期時間內進行釋放進補水管22，補水管22的出水對水體進行補水，保持水體基本水位，維持水體生態環境和景觀效果，構成生態補水調蓄凈化裝置。

本實施例的裝置設計合理，結構簡單，針對水體生態補水的需求，實現雨水有效利用于水體生態補水。

調蓄凈化裝置實施例三：

當上述的儲水裝置是水量儲水箱23時，上述的調蓄凈化裝置是一種無動力灌溉調蓄凈化裝置。參見附圖6，澆灌用水或配成溶液的肥料儲存在儲水箱23；在儲水箱23的外部或內部連接無動力緩釋器的進水連接口2，無動力緩釋器的出水口3通過柔性密封接頭6與灌溉輸水管24相連接，構成無動力灌溉調蓄凈化裝置。溶液進入水無動力緩釋器，通過無動力緩釋器控制出水通過灌溉輸水管24定向植物根部土壤均勻、穩定地輸送灌溉水或液態肥料。灌溉水或雨水通過無動力緩釋器，無需提供額外動力的條件下實現將灌溉養護用水緩慢、均勻地釋放利用，精準控制灌溉水量和灌溉時間，提高灌溉用水的利用效率。這種灌溉方式可克服地下滴灌技術中停止時，負壓吸入土壤中微小顆粒而造成堵塞的問題；解決大部分地區無法提供動力源的問題，節約了灌溉系統運行費用。可應用于荒漠化治理和荒山綠化，高架橋底部綠化雨水灌溉、經濟作物種植、設施農業、大棚育苗等。

本實施例的裝置設計合理，結構簡單，針對荒漠化治理、荒山綠化、經濟作物種植、大棚育苗、設施農業以及城市高架橋底部綠化雨水灌溉等的需求，實現無動力高效灌溉。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。