本發明涉及海綿城市技術領域,特別是涉及一種循環滲透蓄水海綿一體化系統。
背景技術:
海綿城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”,下雨時吸水、蓄水、滲水和凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。現在的海綿城市建設中多采用碎石海綿體和蓄水模塊海綿體,其中,碎石海綿體的承重、凈水效果好,但存在蓄水性差,易淤堵的缺點;而蓄水模塊海綿體的蓄水性好,但存在承重、凈水效果差,價格貴的缺點。
本發明就是在上述現有技術的基礎上,創設的一種循環滲透蓄水海綿一體化系統,使其結合碎石海綿體和蓄水模塊海綿體的優缺點,揚長避短,有機組合,豐富海綿技術,更加科學,更加完善。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是提供一種循環滲透蓄水海綿一體化系統,使其結合碎石海綿體和蓄水模塊海綿體的優缺點,更加科學,更加完善的豐富海綿技術,從而克服現有的海綿技術的不足。
為解決上述技術問題,本發明提供一種循環滲透蓄水海綿一體化系統,包括碎石海綿體帶、設置在所述碎石海綿體帶中的單排或多排鋼帶波紋管和鋼帶波紋管連通槽,以及設置在所述碎石海綿體帶上部的多個雨水轉換井;
所述鋼帶波紋管連通槽上設有與地上連通的檢查井;
所述雨水轉換井通過進水管與所述碎石海綿體帶周邊的雨水井連通,還通過溢流管與所述檢查井或鋼帶波紋管連通槽連通,所述多個雨水轉換井之間連接有打孔布水管,所述進水管、溢流管和打孔布水管的端頭均設置在所述雨水轉換井的中部,且所述打孔布水管的端頭底部較所述進水管和溢流管的端頭底部低。
作為本發明的一種改進,所述鋼帶波紋管連通槽的四周側壁為透水磚墻,其頂板為鋼筋水泥板,其底部為碎石海綿體。
進一步改進,所述鋼帶波紋管連通槽下設有與地下砂石層連接的連通井,所述連通井中設有打孔補水取水管,所述打孔補水取水管的頂端高出所述鋼帶波紋管連通槽的底平面,所述打孔補水取水管的四周回填碎石海綿體。
進一步改進,所述碎石海綿體帶的側壁和所述連通井的側壁均設置為上部向外傾斜側壁,所述碎石海綿體帶的底部和側壁以及所述連通井的側壁均鋪有土工布或土工膜,所述碎石海綿體帶的上部為透水鋪裝。
進一步改進,所述鋼帶波紋管連通槽中鋼帶波紋管的端頭底部設有沉沙擋墻。
進一步改進,所述碎石海綿體帶的下部設有多個打孔排空管,所述多個打孔排空管的末端均與所述鋼帶波紋管連通槽的底部相通。
進一步改進,所述進水管的進水端設置在所述雨水井的中部,所述雨水井上部還設有與市政管網連通的溢流口。
進一步改進,所述雨水井采用原有市政雨水井,在所述原有市政雨水井中加設一鋼混現澆板,所述進水管的進水端設置在所述鋼混現澆板的上方,且所述鋼混現澆板的一側留孔洞,所述孔洞上砌片磚,且片磚上方設所述溢流口。
進一步改進,所述雨水井還包括一個與其并排且上部相通的溢流井,所述溢流井的井口蓋整體井蓋,其下部與市政管網相通。
進一步改進,所述碎石海綿體帶鋪設在小區的中間道路地帶,或城市中與人行道相臨的公路靠雨水井的條狀地帶。
采用這樣的設計后,本發明至少具有以下優點:
1、本發明充分利用碎石海綿體承重、滲透、過濾、凈化性好、造價低的特性,和鋼帶波紋管蓄水性好、承重力高的特性,將碎石海綿體和鋼帶波紋管相結合,既能對雨水進行循環滲透、過濾,又能消納儲蓄、沉淀、降洪水峰值、防止內澇、補充提取地下水。
2、本發明還針對碎石海綿體容易淤堵、不能沖洗檢修的弱點,在每個進水管的末端設計了雨水轉換井,在雨水轉換井的中部與打孔布水管、進水管、溢流管相連,且設置打孔布水管的底部較進水管、溢流管的底部低,這樣雨水先流入打孔布水管,經打孔布水管在碎石海綿體中滲透,在水位繼續上升時,雨水通過溢流管進入鋼帶波紋管連通槽,進而進入鋼帶波紋管中存儲,該雨水轉換井同時具有收水、進水、溢流、雨水轉換、滲透過濾的作用,并且還能通過該雨水轉換井對碎石海綿體滲透布水管進行沖洗、清淤、除砂等多項作業。
3、本發明通過在碎石海綿體帶上部增設打孔布水管,使進水管收集來的雨水增加了循環、滲透、過濾、凈化的路徑,使碎石海綿體改變了原來局部點狀進水,實現了整體全域進水,從而使其容易淤堵、不能清淤除砂、檢修、使用壽命短的缺陷得到了根本的改變。
4、本發明通過在街道雨水井和小區雨水井進水管口上方都設有溢流口,在雨水轉換井與鋼帶管連通槽之間增設溢流管,當遇大雨、豪雨,地面徑流量上升時,就會將雨水直接排入市政管網或鋼帶波紋管中,起到快速排掉積水、消除內澇的作用。
附圖說明
上述僅是本發明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發明的技術手段,以下結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
圖1是本發明循環滲透蓄水海綿一體化系統的結構示意圖。
具體實施方式
參照附圖1所示,本發明循環滲透蓄水海綿一體化系統,包括碎石海綿體帶1、設置在該碎石海綿體帶1中的單排或多排鋼帶波紋管2和鋼帶波紋管連通槽3,以及設置在該碎石海綿體帶1上部的多個雨水轉換井4。
其中,該碎石海綿體帶1中鋪設粒徑20-40mm的碎石海綿體,其底部和側壁均鋪有土工布15,用于隔擋泥沙。該碎石海綿體帶1的上部為透水鋪裝17,利于透水,如采用常用的透水磚、透水瀝青、透水混凝土和植草綠地等幾種,可根據現場的具體情況和使用要求而設計施工。較優實施例為,該碎石海綿體帶1的側壁設置為上部向外傾斜的側壁。
本實施例中在該碎石海綿體帶1中設置三排鋼帶波紋管2,該鋼帶波紋管2采用一根6米長、直徑1500mm的鋼帶波紋管。一般5根鋼帶波紋管通過電融帶連接或熱縮帶連接成一體,即30米的距離設置一個鋼帶波紋管連通槽3。當然,鋼帶波紋管的單根長度和直徑以及該鋼帶波紋管連通槽3的設置間隔均可根據實際情況調整。
該鋼帶波紋管連通槽3形狀呈矩形,四周側壁為透水磚墻,墻體厚240mm,凈空800mm,磚的凈空端面與鋼帶波紋管的凈空端面對齊,管端頭的外露部分,最好在基坑底部以便承重檢修。該鋼帶波紋管連通槽3的頂板用1200*500*120mm的鋼筋水泥板18覆蓋,在水泥板18上留800*800的方洞,用于修建檢查井5。該鋼帶波紋管連通槽3的底部鋪設有厚300mm左右粒徑20-40mm碎石海綿體,以使上面透下來的雨水盡快滲透,得到進一步的過濾凈化,及時補充地下水,也能減少雨水在鋼帶管內的積存時間,防止水體變質。
該鋼帶波紋管連通槽3中鋼帶波紋管2的端頭底部設有250mm高、120mm厚的沉沙擋墻16,起到防止雨水井中的泥沙流入鋼帶波紋管的作用,同時也便于以后的維護清淤。
為了方便檢查維修,該鋼帶波紋管連通槽3上設有與地上連通的檢查井5,該檢查井5頂部直徑一般為700mm,較優設置兩個檢查井,以便通風采光需要,不下人的檢查井可適當做小一些。
本實施例中該雨水轉換井4通過進水管6與該碎石海綿體帶1周邊的雨水井7連通,還通過溢流管8與該檢查井5或鋼帶波紋管連通槽3連通,該多個雨水轉換井4之間連接有打孔布水管9,該進水管6、溢流管8和打孔布水管9的端頭均設置在該雨水轉換井4的中部,且該打孔布水管9的端頭底部較該進水管6和溢流管8的端頭底部低。具體的,該雨水轉換井4的井口配備雨篦子井蓋,井壁采用透水磚墻,具有滲透功能。該打孔布水管9的直徑為300mm。井底到打孔布水管9的底部有300mm,該井底為沉砂池。一般進水管6底與溢流管8底等高,布水管9底標高比進水管6底低100mm。這樣由進水管6流入的雨水先流入打孔布水管9,經該打孔布水管9在碎石海綿體中滲透,在水位繼續上升時,雨水通過溢流管8進入鋼帶波紋管連通槽3,進而進入鋼帶波紋管2中存儲。可知,該雨水轉換井同時具有收水、進水、溢流、雨水轉換、滲透過濾的作用,并且還能通過該雨水轉換井對碎石海綿體滲透布水管進行沖洗、清淤、除砂等多項作業。
在該鋼帶波紋管2不修連通槽的一端要修堵墻,以防止碎石落入管內。堵墻一般要在管內塞進一些,以利于管道的固定和承重。且該鋼帶波紋管2相臨兩管之間要留200-300mm間隙,且該鋼帶波紋管的周圍填瓜米石,以增強密實性和承重性。
為了進一步提高該海綿體的吸水透水功能,該鋼帶波紋管連通槽3下設有與地下砂石層10連接的連通井11。該連通井11中設有打孔補水取水管12,該打孔補水取水管12的頂端高出該鋼帶波紋管連通槽3的底平面,該打孔補水取水管12的四周回填碎石海綿體。優選該連通井11的側壁設置為上部向外傾斜結構,且鋪設土工布15。該鋼帶波紋管2中的雨水既可以通過該打孔補水取水管12流入地下水,實現將淺表的、分散的人工“小海綿”與地下天然砂卵石地下水層的“大海綿”的連通,也可在缺水期通過該打孔補水取水管12抽取地下水,這樣使整個系統有機的聯系起來,使雨水按設計的路徑得到層層遞進、循環滲透、過濾凈化。
更優實施例,該碎石海綿體帶1的下部設有多個打孔排空管13,該多個打孔排空管13的末端均與該鋼帶波紋管連通槽3的底部相通。該打孔排空管13直徑為110mm,該排空管的作用是既能排出碎石海綿體中的雨水,也能排出碎石中的少量泥沙。在兩個連通槽3之間,通過排空管13能對海綿體滲透進入的泥沙進行沖洗及維修。
當然,本發明中若該碎石海綿體帶的設置區域與建筑物或公路的距離在5米以內時,該碎石海綿體帶的側壁鋪設防水的土工膜。
本實施例中該進水管6的進水端設置在該雨水井7的中部,該雨水井7上部還設有與市政管網連通的溢流口14。
其中,該雨水井7可采用原有市政雨水井,并對其進行改造,如在該原有市政雨水井中加設一鋼混現澆板,該進水管的進水端設置在該鋼混現澆板的上方,且該鋼混現澆板的一側留孔洞,該孔洞上砌片磚,且片磚上方設該溢流口。
該雨水井7還可以為新建的雨水井。當然該新建的雨水井較優設置為兩個并排相通的井,其中一個井為溢流井,該溢流井的井口蓋整體井蓋,其下部與市政管網相通。
本發明循環滲透蓄水海綿一體化系統在實際鋪設時,盡量避開最艱難、最危險的“雷區”。如小區中道路兩邊綠化帶和城市道路中的人行道。因為這些地帶在地下幾乎集中布置了水、電、氣、消防、光纜、光纖、廣播、通訊、雨水、污水等管線設施。在地上普遍地分布著路燈、路牌、專欄、監控、電子顯示屏、行道樹、喬木、花草、花臺、樹池、景觀造型等設施。這部分的施工開挖難度大、修復搶險賠償大、施工進度慢、造價高。
發明人在具體實踐中,通過現場多角度、多方案地排查、勘測優化設計,建議選擇合適的廣場、球場、停車場、公共綠地,修建的大一點的透水海綿體,將周圍方圓幾百米的小區及城市道路的徑流雨水,采取切割、開槽、埋管集中收集,創造出了“點狀海綿、線性埋管、成片收水”海綿模式,避免了遍地開花、大開大挖、勞民傷財的現象,從而達到了事半功倍、多快好省的目的。
若確實萬不得已要在小區建海綿的話,可以開挖中間的道路,避開綠化帶。若要在城市道路建海綿的話,改為切縫開挖與人行道相臨的公路靠雨水井這一條狀地帶,只是在開挖的深度和寬度適當加大尺寸,實現“海綿”和“收水”功能合并一次性建成,收效甚好。
本發明循環滲透蓄水海綿一體化系統在使用時,每逢小雨、中雨時,雨水井7收集來的雨水通過雨水轉換井4先流入打孔布水管9,經過初步沉淀滲透后,再進入碎石海綿體進行充分的過濾凈化;當天降大雨、豪雨時,最先到來的雨水快速進入雨水轉換井4,繼而水位上升后,再進入打孔布水管9,然后水位繼續增加,此刻地面已沖洗干凈,進水管6收集來的雨水已比較潔凈,在雨水轉換井內,通過溢流管8直接流入鋼帶波紋管連通槽3,進而進入鋼帶波紋管2中,能夠迅速消納儲蓄大量的雨水,以防止積水內澇。還可通過打孔補水取水管12將雨水補入地下水。
本發明循環滲透蓄水海綿一體化系統是在深入研究對比人們常用的碎石海綿體和蓄水模塊海綿體的優缺點后,揚長避短,把碎石海綿體滲透性好、鋼帶管蓄水性好,打孔pe管、仿卓筒井、連通地下天然海綿體回補回用性好的特點,將它們有機的組合在一起,豐富了海綿技術含量,并在具體實踐中,不斷探索、總結改進、升華,創造出了更加科學完善、全新的海綿一體化系統,徹底解決了“滲、滯、蓄、凈、用、排”等海綿一體化技術難題。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,并非對本發明作任何形式上的限制,本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾,均落在本發明的保護范圍內。