一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)技術方案

本實用新型專利技術涉及一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括前置生態(tài)植草溝、初期雨水棄流裝置、初步過濾集水一體化裝置、若干與地表隔離并順坡向依次降低的集蓄過濾池。其運行及構建方法如下：山丘地表雨水流經生態(tài)植草溝后進入初期雨水棄流裝置，棄流裝置蓄滿后后期的雨水徑流在初步過濾集水一體化裝置上蓄積，雨水經該裝置初步過濾后匯到排水口，然后進入順坡向依次降低的若干集蓄過濾池，經若干次集蓄過濾得到各級水質的可利用水，以便用戶利用。該系統(tǒng)可利用地勢實現無動力初期棄流、初步及深度過濾、集蓄及利用。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于水利工程及市政工程領域，具體涉及一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)及方法。
技術介紹
水資源是發(fā)展國民經濟不可缺少的重要自然資源，從狹義上來說水資源是指逐年可以恢復和更新的淡水量。其中淡水來源的重要組成部分之一是地表水，地表水是由降雨經匯流而形成。對于山丘區(qū)而言，目前對于地表雨水的收集利用大多局限在農業(yè)灌溉方面，每年有大量降雨蒸發(fā)、滲漏及流入河道，而得不到合理有效的利用。但是隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷深入及農村居民生活水平的提高，山丘地區(qū)的需水量在逐步提高，同時對水的需求也變得越來越多樣化。天然降雨溶解了空氣中的灰塵、細菌和溶解的化學物質,例如空氣中常見的二氧化硫、硅酸鹽顆粒等,降落地面后，地表徑流沖刷下墊面會攜帶一定量的污染物，造成雨水存在一定程度的污染，尤其是初期的雨水污染比較嚴重,水質渾濁、色度大。在利用雨水時應考慮初期棄流的同時需要人為地采取水處理措施，對雨水進行不同程度的凈化處理。然而，目前針對于山丘區(qū)并沒有能夠滿足不同水質需求的雨水分質集蓄系統(tǒng)。本技術的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種清潔山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)及方法，實現初期雨水棄流和對較清潔型雨水的逐層過濾、集蓄及利用，為山丘區(qū)特別是地質性缺水的山丘區(qū)的居民提供一種方便可行的用水途徑。
技術實現思路
為了達成上述目的，本技術采用如下技術方案：一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，包括前置生態(tài)植草溝、初期雨水棄流、初步過濾集水一體化裝置、若干與地表隔離并順坡向依次降低的集蓄過濾池；山丘區(qū)集雨區(qū)域內的地表雨水流經生態(tài)植草溝后進入初期雨水棄流裝置，初期雨水棄流裝置蓄滿后后期較清潔的雨水徑流在初步過濾集水一體化裝置上蓄積，雨水經初步過濾集水一體化裝置初步過濾后匯到排水口，然后進入順坡向依次降低的若干階集蓄過濾池，經若干次集蓄過濾得到各級水質的可利用水，以便用戶利用。初步過濾集水一體化裝置圍繞初期雨水棄流裝置頂部溢流口設置，初步過濾集水一體化裝置通過排水口與若干階集蓄過濾池的第一階集蓄過濾池連接，多階集蓄過濾池依次連接。所述前置生態(tài)植草溝設置在初期雨水棄流及初步過濾集水一體化裝置之前，所述前置生態(tài)植草溝為“S”型設置，通過對生態(tài)植草溝形狀的特殊設計，可以對來水水流起到減小流速，草濾水中漂浮物和部分泥沙雜質等作用，同時可避免迅速的雨水匯集引起下游集蓄系統(tǒng)的負荷，要求植草溝順山坡方向整體角度不大于20°，鋪設長度及具體寬度根據具體集雨場地山坡地形地勢、集雨面積、最大降雨強度進行確定。所述初步過濾集水一體化裝置為環(huán)形設置，初步過濾集水一體化裝置外圈設有環(huán)形植草溝，環(huán)形植草溝內環(huán)設有緩沖帶阻隔平臺，緩沖帶阻隔平臺與初期徑流棄流槽相接，初期徑流棄流槽自外環(huán)至內環(huán)側傾斜設置，初期徑流棄流槽底部與所述的初期雨水棄流裝置連通，緩沖帶阻隔平臺內環(huán)為填充過濾帶，初期徑流棄流槽位于填充過濾帶之上，共2-4條，為水泥砂漿抹面，填充過濾帶是上部為礫石填充、下部為粗砂填充的過濾層，在填充過濾帶內鋪設若干向中心有設定傾斜度的輻射狀滲管，與滲管連通的環(huán)形內腔設有排水口與集蓄過濾池相連通，所述的環(huán)形內腔圍繞初期雨水棄流裝置溢流口設置。所述初步過濾集水一體化裝置中心設有內、外兩個集水口，內口為圓形初期棄流池進入口，外側為輻射狀滲管雨水匯集的環(huán)形內腔，在環(huán)形內腔通向第一階集蓄過濾池方向設有排水口使匯集的相對清潔的水流向第一階集蓄過濾池。環(huán)形緩沖帶阻隔平臺與初期徑流棄流槽交接處為一定高度的屏障，屏障高度小于外環(huán)的植草溝外側的高度，初期徑流棄流槽兩側設置與交接處屏障相同高度的砌體。集雨經由“S”型雨水植草溝進入所述初期雨水棄流裝置及初步過濾集水一體化裝置最外圈的植草溝，并通過植草溝進入環(huán)形緩沖帶阻隔平臺，雨水受到平臺邊界屏障的阻隔，通過與環(huán)形緩沖阻隔平臺相接的傾斜設置的水泥砂漿抹面初期徑流棄流槽，使初期雨水迅速進入到初期雨水棄流池，當棄流池集滿，浮子上升至池頂時，雨水將停止向棄流池內匯流，同時環(huán)形緩沖帶阻隔平臺上水位將逐漸升高，隨著不斷的來水，雨水將越過屏障及初期徑流棄流槽兩側的砌體，進入到內環(huán)的填充過濾帶，經過礫石及粗砂的初步過濾進入到滲管流入到環(huán)形集水內腔，并順勢經由內腔排水口進入到后面的梯級集水系統(tǒng)進行儲存及過濾。由于最外圈的植草溝外側高度高于環(huán)形緩沖隔離阻隔平臺邊緣屏障，且礫石、粗砂過濾層及分布的滲管具有較大過流能力，在設計降雨條件下，雨水不會外溢，在特殊情況下，如遇強度較大降雨超出設置過流能力或連續(xù)降雨、用水量較小導致下部梯級集蓄系統(tǒng)滿溢時，雨水將通過外環(huán)的植草溝外部的砌體通道流入到排水溝或市政排水管道，避免對整體系統(tǒng)造成損害。填充過濾帶是上部為礫石填充、下部為粗砂填充的過濾層，粗砂濾料層內設有滲管，優(yōu)選的滲管為礫石水泥濾水管(或其它塑料管等)，在滲管管周的相應位置設有若干排水孔，管體外部可包裹一層透水土工布，雨水經過填充過濾帶可部分去除懸浮物、細粉砂，同時不影響雨水的過濾速率，增強雨水的收集效率。所述初期雨水棄流裝置包括一個棄流池，棄流池頂部入口設有頂蓋，棄流池的頂部入口作為初期雨水棄流的匯流口，且除所述匯流口外其他處不設開口，防止外界污染物進入到棄流池，避免增大棄流池內污染負荷，頂蓋可根據周邊建筑物情況、景觀需要等設計一定造型，增強美觀性。所述棄流池內入口處設有浮子，浮子沿浮子固定軸浮動，并在浮子固定軸上設置用于限制浮子位置的頂托支撐，在棄流池底部設置淤泥排污孔，清淤泥排污孔由地表閘閥進行開閉控制，棄流池棄流水量為根據集水面積初期2～5mm的高污染初期雨水所確定的棄流體積，匯流口下部為浮子，其在棄流池內的體積大于其上升到最高位置處上部的雨水水柱的體積，其沿固定軸上下浮動，其最低可下降于固定軸中間頂托位置，便于下部池底清洗，當匯流口有初期棄流時，池內的水位會逐漸上升，水位上升到中間位置時，浮子會隨著水位上升而上浮，直到浮子到達匯流口頂部時，其將擠壓住池口進水通道，將停止棄水。棄流池底部傾斜設置，其朝向坡底方向設置有清淤排污孔，便于定期清理棄流池。清淤排污孔設有開關，除定期清理時可保持關閉，每次降雨后打開進行排水，亦可設有一定開度，保持微量棄水，基本不影響后期集水量，同時避免每次降雨的人工開關帶來的工作量。所述集蓄過濾池內設有儲水及過濾兩室，儲水室在前，過濾室在后，儲水室接受填充過濾帶內滲管集流過來的水或上一級集蓄過濾池的來水，儲水室兼有本級儲水及向下一級集蓄過濾池輸水的作用，過濾室設有對雨水進行過濾的過濾層，兩室之間用篩狀的鋼板(或其它材料做成的板)間隔，兩室體積大小設置可根據所需蓄水量大小及過濾層厚度具體確定。所述集蓄過濾池包括第一階集蓄過濾池、第二階集蓄過濾池和第三階集蓄池，每個集蓄過濾池的底部或側部開有清淤排污孔，濁水通過清淤排污孔排出集蓄過濾池；過濾室包括過濾凈化單元，第一階集蓄過濾池內過濾凈化單元靠近第二階集蓄過濾池一側設置有集水間隔層；第二階集蓄過濾池內過濾凈化單元靠近第三階集蓄過濾池一側設置深度過濾凈化單元和集水間隔層。在所述第一階集蓄過濾池的過濾室下部或右下底側部設有出水孔，用以連通第二階集蓄過濾池的進水孔，所述第二階集蓄過濾池內同樣設有儲水室、過濾室，以進一步儲蓄及過濾，從第二階集蓄過濾池的過濾室出來的水到下一階，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，其特征在于：包括前置生態(tài)植草溝、初期雨水棄流及初步過濾集水一體化裝置、若干與地表隔離并順坡向依次降低的集蓄過濾池；山丘地表雨水流經生態(tài)植草溝后進入初期雨水棄流裝置，初期雨水棄流裝置蓄滿后雨水徑流在初步過濾集水一體化裝置上蓄積，雨水經初步過濾集水一體化裝置初步過濾后匯到排水口，然后進入順坡向依次降低的若干階集蓄過濾池，經若干次集蓄過濾得到各級水質的可利用水，以便用戶利用。

【技術特征摘要】
1.一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，其特征在于：包括前置生態(tài)植草溝、初期雨水棄流及初步過濾集水一體化裝置、若干與地表隔離并順坡向依次降低的集蓄過濾池；山丘地表雨水流經生態(tài)植草溝后進入初期雨水棄流裝置，初期雨水棄流裝置蓄滿后雨水徑流在初步過濾集水一體化裝置上蓄積，雨水經初步過濾集水一體化裝置初步過濾后匯到排水口，然后進入順坡向依次降低的若干階集蓄過濾池，經若干次集蓄過濾得到各級水質的可利用水，以便用戶利用。2.根據權利要求1所述的一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，其特征在于：所述前置生態(tài)植草溝為“S”型設置。3.根據權利要求1所述的一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，其特征在于：所述初步過濾集水一體化裝置為環(huán)形設置，初步過濾集水一體化裝置外圈設有環(huán)形植草溝，環(huán)形植草溝內環(huán)設有緩沖帶阻隔平臺，緩沖帶阻隔平臺與初期徑流棄流槽相接，初期徑流棄流槽自外環(huán)至內環(huán)側傾斜設置，初期徑流棄流槽底部與所述的初期雨水棄流裝置連通，緩沖帶阻隔平臺內環(huán)為填充過濾帶，初期徑流棄流槽位于填充過濾帶之上，填充過濾帶內鋪設若干向中心有設定傾斜度的輻射狀滲管，與滲管連通的環(huán)形內腔設有排水口與集蓄過濾池相連通。4.根據權利要求1所述的一種山丘區(qū)生態(tài)型雨水分質集蓄系統(tǒng)，其特征在于：所述初期雨水棄流裝...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫秀玲，李鵬程，苗興皓，曹升樂，孫蓉，陳亮亮，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：新型
國別省市：山東;37