【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及雨水回灌利用，尤其涉及一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統及方法。
技術介紹
1、城市雨水回補地下水對增加城市地下水資源、減輕內澇災害具有重大意義。對于城市而言，存在較多的建筑群（住宅建筑、商業建筑等），降落到建筑屋面上的雨水，其總量具有很高的可利用性，且建筑物屋頂雨水水質較好，是回補地下水的優質水源之一。
2、目前現有的城市建筑屋面雨水回補地下水系統，大多都是在屋頂的女兒墻內側簡單設置雨水斗，屋頂匯集的雨水經雨水斗流到地面的雨水收集裝置中，收集到的雨水后續經凈化處理后進行地下水回灌。目前這種方式存在的問題是：第一，屋面只是簡單地作為集雨面，其不具備調蓄功能，屋頂對于雨水徑流的調控性能低，無法實現“滯留”理念；這樣的收集方式必然對于雨水收集裝置的儲存能力有一定的要求，若碰到強降雨，當積累的雨水量超過收集裝置的設計容量時，無法收集儲存更多的雨水，導致雨水白白地流失掉。如果在滿足屋面集雨的條件下，進一步開發出屋面的徑流調控功能，那么將能夠對雨水資源更加有效地管理和利用。第二，由于初期雨水受空氣中懸浮顆粒，地面灰塵、鳥糞、樹葉等雜質的污染，使水質比較臟，因此需要對初期雨水棄流，而目前的屋面雨水收集裝置大多不具備雨水棄流功能，導致收集的雨水水質較差，后續的凈化壓力較大。因此，雨水源頭潔凈也是地下水回灌的一項重要任務。
3、綜上：如何將屋面雨水源頭潔凈和屋面雨水調蓄有機地結合，以更好地實現屋面雨水錯峰排放、儲存利用和補充涵養地下水的目標，需要進一步研究。
技術實現思路b>
1、本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術提出了一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統及方法。
2、本專利技術解決技術問題的技術方案為：
3、第一方面，本技術方案提出了一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，包括相連的屋面集蓄子系統以及雨水凈化子系統；其中：
4、屋面集蓄子系統包括設于屋頂樓板頂部的女兒墻，女兒墻沿著屋頂樓板四周布設；所述屋頂樓板設有至少一個雨水斗，所述雨水斗連接有雨落主管；所述屋頂樓板上還設置兩道擋墻，兩擋墻的端部與女兒墻相連；兩擋墻之間的區域形成蓄水空間；擋墻與女兒墻之間的區域形成排水溝，所述雨水斗設置在排水溝中；所述擋墻上設置排空管，排空管的兩端連通蓄水空間與排水溝；所述排空管具有排空閥；所述雨落主管的底端連接有導流管；所述雨落主管的底端設置球閥；在球閥的上方設有雨落分支管，所述雨落分支管與所述雨落主管相連通；
5、屋面集蓄子系統還包括雨水潔凈組件，該雨水潔凈組件包括設置于擋墻上方具有棄流功能的集水斗溝，用于實現初期雨水的棄流；所述屋頂樓板上方還設有落地架，所述落地架頂部連接有與集水斗溝配合使用的集雨板；所述集雨板呈傾斜設置，用于匯集雨水并導流至集水斗溝中，所述集水斗溝連接有匯流管；
6、所述集雨板構建形成上層雨水收集空間，所述蓄水空間構建形成下層雨水收集空間，二者組合形成立體式屋面空間；
7、所述匯流管以及所述導流管分別與所述雨水凈化子系統連接。
8、優選的，所述雨水凈化子系統包括箱體，所述箱體內由下到上依次設有礫石層、砂層、人工填料層、種植土層、覆蓋層、儲水層；所述箱體側壁還設置有溢流口，所述溢流口設置在儲水層的上方；所述礫石層中埋設有集水管，所述集水管的一端伸出箱體，位于箱體內的集水管的管壁為花管段。
9、優選的，所述集水斗溝為頂部開口以及右側開口的箱體結構；所述集水斗溝配合設置有可活動的蓋板，所述蓋板能夠將所述頂部開口或右側開口進行封堵；所述集水斗溝的頂部具有橫撐，所述橫撐與可翻轉的從動導向架的一端鉸接；所述蓋板的底部設有直線導軌，所述從動導向架的另一端與所述直線導軌滑動連接；當集水斗溝的右側開口打開時，形成污物排放口；所述蓋板整體分為三部分，分別為引流部、多孔過濾部和封閉部；所述引流部用于實現將集雨板流下的雨水導流引入至多孔過濾部；所述多孔過濾部具有若干濾孔，用于實現對雨水的過濾；所述封閉部用于實現對污物排放口的封閉。
10、所述蓋板連接有用于驅動蓋板進行翻轉的動力組件，動力組件能夠驅動蓋板由豎向到橫向的位置切換；當蓋板位于集水斗溝的頂部時，蓋板為橫向狀態，此時集水斗溝的右側形成污物排放口，用于實現對初期雨水的棄流以及垃圾的攔截和清理；當蓋板翻轉后，蓋板將污物排放口封閉，構建出用于匯集雨水的箱體結構。
11、優選的，所述動力組件包括可旋轉連接在集水斗溝側壁上的轉軸，所述轉軸的一端與動力搖桿的一端連接，所述動力搖桿的另一端與位于蓋板底部的鉸座鉸接，鉸座與蓋板固定連接；所述轉軸的另一端套設連接有齒輪，所述齒輪嚙合有齒條，所述齒條的一端連接有電動推桿，用于實現齒條的往復移動。
12、優選的，所述集水斗溝的側壁固定連接有基座，所述齒條與所述基座滑動連接。
13、優選的，所述箱體內種植有植物，植物為早熟禾、狗牙根、黑麥草、蘇丹草以及水菖蒲中的一種或幾種。
14、優選的，所述人工填料層采用生物炭。
15、優選的，所述集水管的出水口與儲存箱相連，所述儲存箱還連接有雨水回灌子系統。
16、第二方面，本技術方案還提出了一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄方法，包括如下步驟：
17、s1：原屋頂改造：
18、s11：構建下層雨水收集空間：
19、原屋頂樓板的四周設有女兒墻，屋頂樓板頂部具有防水層，記為原防水層；在原防水層上方施工搭建兩道擋墻，擋墻的兩端與女兒墻連為一體；擋墻在施工時，需預埋排空管，排空管上帶有排空閥；兩組擋墻之間的區域形成蓄水空間；擋墻與女兒墻之間的區域形成排水溝，排水溝中設置雨水斗，雨水斗連接提前制作好的雨落主管；雨落主管的底端與導流管連通；
20、s12：構建上層雨水收集空間：
21、在屋頂樓板上方安裝落地架，落地架的頂部安裝傾斜設置的集雨板；將加工制作好的集水斗溝固定放置在擋墻頂部；集水斗溝位于集雨板的末端處；集水斗溝連接有匯流管；全部安裝完畢后，在蓄水空間區域再做一遍防水，形成第二防水層；
22、s13：安裝：
23、導流管以及匯流管的末端連接雨水凈化子系統，組裝完畢；
24、s2：雨水集蓄：
25、s21：上層雨水收集空間的使用：
26、在不下雨時，蓋板為扣合在集水斗溝頂部的橫向狀態，此時污物排放口為打開狀態；
27、當開始下雨時，初期雨水落在集雨板上，經集雨板的收集，初期雨水夾帶著垃圾雜質匯流至蓋板，并經濾孔的過濾后流入集水斗溝內部；初期雨水中夾帶的垃圾雜質被攔截在濾孔上方；經過濾后的初期雨水沖刷集水斗溝內底，附著在集水斗溝內的垃圾雜質被初期雨水沖刷后經污物排放口排出，實現初期雨水的棄流，同時利用棄流的初期雨水將集水斗溝內部沖刷干凈；
28、當初期雨水棄流完成后，控制蓋板翻轉，使蓋板由橫向狀態翻轉至豎向狀態，蓋板將污物排放口封閉；中后期干本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，包括相連的屋面集蓄子系統（b）以及雨水凈化子系統（c）；其中：
2.根據權利要求1所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述雨水凈化子系統（c）包括箱體（c1），所述箱體（c1）內由下到上依次設有礫石層（c2）、砂層（c3）、人工填料層（c4）、種植土層（c5）、覆蓋層（c6）、儲水層（c7）；所述箱體（c1）側壁還設置有溢流口（c8），所述溢流口（c8）設置在儲水層（c7）的上方；所述礫石層（c2）中埋設有集水管（c9），所述集水管（c9）的一端伸出箱體（c1），位于箱體（c1）內的集水管（c9）的管壁為花管段。
3.根據權利要求1所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述集水斗溝（b3）為頂部開口以及右側開口的箱體（c1）結構；所述集水斗溝（b3）配合設置有可活動的蓋板（b4），所述蓋板（b4）能夠將所述頂部開口或右側開口進行封堵；所述集水斗溝（b3）的頂部具有橫撐（b33），所述橫撐（b33）與可翻轉的從動導向架（b9）的一端鉸接；所述蓋板（b4）的底部設
4.根據權利要求3所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述動力組件包括可旋轉連接在集水斗溝（b3）側壁上的轉軸（b7），所述轉軸（b7）的一端與動力搖桿（b5）的一端連接，所述動力搖桿（b5）的另一端與位于蓋板（b4）底部的鉸座（b6）鉸接，鉸座（b6）與蓋板（b4）固定連接；所述轉軸（b7）的另一端套設連接有齒輪（b71），所述齒輪（b71）嚙合有齒條（b72），所述齒條（b72）的一端連接有電動推桿（b73），用于實現齒條（b72）的往復移動。
5.根據權利要求4所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述集水斗溝（b3）的側壁固定連接有基座（b74），所述齒條（b72）與所述基座（b74）滑動連接。
6.根據權利要求2所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述箱體（c1）內種植有植物，植物為早熟禾、狗牙根、黑麥草、蘇丹草以及水菖蒲中的一種或幾種。
7.根據權利要求2所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述人工填料層（c4）采用生物炭。
8.根據權利要求2所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述集水管（c9）的出水口與儲存箱（d）相連，所述儲存箱（d）還連接有雨水回灌子系統（e）。
9.一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄方法，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，包括相連的屋面集蓄子系統（b）以及雨水凈化子系統（c）；其中：
2.根據權利要求1所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述雨水凈化子系統（c）包括箱體（c1），所述箱體（c1）內由下到上依次設有礫石層（c2）、砂層（c3）、人工填料層（c4）、種植土層（c5）、覆蓋層（c6）、儲水層（c7）；所述箱體（c1）側壁還設置有溢流口（c8），所述溢流口（c8）設置在儲水層（c7）的上方；所述礫石層（c2）中埋設有集水管（c9），所述集水管（c9）的一端伸出箱體（c1），位于箱體（c1）內的集水管（c9）的管壁為花管段。
3.根據權利要求1所述的一種用于回補地下水的立體式雨水集蓄系統，其特征在于，所述集水斗溝（b3）為頂部開口以及右側開口的箱體（c1）結構；所述集水斗溝（b3）配合設置有可活動的蓋板（b4），所述蓋板（b4）能夠將所述頂部開口或右側開口進行封堵；所述集水斗溝（b3）的頂部具有橫撐（b33），所述橫撐（b33）與可翻轉的從動導向架（b9）的一端鉸接；所述蓋板（b4）的底部設有直線導軌（b8），所述從動導向架（b9）的另一端與所述直線導軌（b8）滑動連接；當集水斗溝（b3）的右側開口打開時，形成污物排放口（b32）；所述蓋板（b4）整體分為三部分，分別為引流部（b41）、多孔過濾部（b42）和封閉部（b43）；所述引流部（b41）用于實現將集雨板（b2）流下的雨水導流引入至多孔過濾部（b42）；所述多孔過濾部（b42）具有若干濾孔，用于實現對雨水的過濾；...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張欣，樊雷，朱日清，李化雪，宿策，楊恒偉，
申請(專利權)人：山東省水利科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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