[发明专利]一种基于低影响开发的动态渗透雨水塘系统

说明书

技术领域

本发明属于市政工程、环境保护技术领域，具体涉及一种基于低影响开发的动态渗透雨水塘系统。

背景技术

城市化进程中不透水面积增加和极端天气情况叠加，引发了城市内涝问题,严重威胁城市运行安全。住房和城乡建设部2014年7月颁布的《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》提出，今后城市建设将强调以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，采用低影响开发措施从源头削减雨水径流，具体实现方式包括下凹式绿地、雨水渗透塘、雨水花园、渗透井、渗透地面、渗透管渠和植草沟渠等。

雨水塘作为低影响开发设施的一种，具有蓄存和下渗雨水作用，其下渗能力综合受到垂向下渗和水平向扩散能力的影响。然而在地下水水位较高的地区（尤其是我国南方地区），雨水下渗后在水平方向的扩散能力不足，制约了雨水塘的下渗能力。本发明申请人已开展的研究表明，在高地下水位地区，雨水塘下渗速率与雨水塘水位—地下水水位之间的水头差呈线性关系，即水位差越大，雨水下渗速率也就越大（尹海龙, 解铭. 基于动态渗透的雨水塘下渗试验研究[A]. 第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会文集[C]. 北京：中国海洋出版社,2014:649-656）。基于此，本发明提出了一种基于低影响开发的动态渗透雨水塘系统，通过调控雨水塘水位，促进雨水塘下渗，达到雨水径流收集下渗的目标。

发明内容

本发明在于解决受地下水水位限制的低影响开发设施雨水下渗能力问题。本发明的目的在于提供一种基于低影响开发的动态渗透雨水塘系统。本发明基于海绵城市建设理念，遵循生态优先原则，将自然途径与人工措施相结合，开发符合低影响开发雨水系统要求的动态渗透雨水塘。遇到降雨时，就地收集、存蓄雨水，通过调控雨水塘水位与地下水水位之间的水头差，动态调节雨水的下渗速率，使雨水快速下渗，增加设施对雨水容纳性能。在降雨停止后，能够在雨水塘中蓄水，维持水景观。

本发明提出的一种基于低影响开发的动态渗透雨水塘系统，包括雨水收集装置、分流井、初期雨水弃流井、雨水塘和下渗孔，其中： 若干个雨水收集装置的出水口分别通过雨水管道连接分流井的进水口，分流井的出水口分别通过雨水管道连接初期雨水弃流井和市政管网，当分流井超出雨水塘最大设计渗透能力的雨水经过分流井分流排入市政管网，初期雨水弃流井的出水口通过雨水管道连接雨水塘，雨水在雨水塘中通过入渗孔控制动态下渗；

所述雨水塘包括防渗层、下渗导管、止水片、碎石层和土壤层；雨水塘的底层铺设土壤层，土壤层的上方铺设碎石层，碎石层的上方设置防渗层；同时，在防渗层上开孔设置若干个下渗导管，下渗导管与防渗层连接处设置止水片，使下渗导管与防渗层实现无缝密封；

所述下渗孔包括封盖法兰板、螺栓、定制螺母和电动蝶阀；在下渗导管上方安装一个可活动的封盖法兰板，使得封盖法兰板可与下渗导管进行自由密封开闭；在封盖法兰板上开设一个圆形开口；通过螺栓和定制螺母将蝶阀密封固定于封盖法兰板的圆形开口上，使得蝶阀能够包含住圆形开口。根据雨水塘水位的变化，通过电动蝶阀上的电机来控制蝶阀的自由开闭，以便获取最大渗透量；

降雨经雨水收集装置收集后，由雨水管道输送至分流井，由分流井将收集到的雨水分为两路：一部分雨水通过初期雨水弃流井进入雨水塘；另一部分超出雨水塘下渗能力的雨水进入附近的市政管网。进入雨水塘的雨水，利用雨水塘与地下水水位差，通过电动蝶阀启闭对雨水塘中的雨水实现动态调蓄下渗：降雨时，当雨水塘水位上升到最大允许水位高度时，通过电机将蝶阀遥控打开，进入雨水塘的雨水经下渗孔进入碎石层下渗，实现在最大下渗速率条件下的下渗。降雨结束时，通过电机将蝶阀遥控关闭，雨水塘内的蓄水用作景观水。

本发明的有益效果在于：

（1）通过调控雨水塘内水位与地下水水位差，使雨水塘保持在较高下渗速率条件下下渗；

（2）装置成本低，操作实现和维护简单，可批量应用推广；

（3）绿色环保，符合海绵城市建设理念，有国家政策支持；

（4）应用广泛，便于推广，该装置可结合城市建设需求、地形地势、公园绿地等现有设施进行改建扩建，可更好的满足城市居民对城市绿地、湿地及活水公园的需求等等，便于该系统在社会中的普及与推广。

附图说明

图1为本发明的系统流程控制图。

图2为本发明的雨水塘剖面图。

图3为本发明的动态下渗孔安装示意图。

图4为本发明的动态下渗孔俯视图。