帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法，該裝置包括預(yù)沉室（1）和濕地單元（2），地表徑流雨水在預(yù)沉室（1）初步沉淀后通過穿孔隔板（4）進入濕地單元（2）；濕地單元（2）中并排布置穿孔的涵管（3），涵管（3）橫穿濕地單元（2）的兩側(cè)，兩端設(shè)有穿孔的堵頭（12）；濕地單元（2）中包括礫石墊層（9）、砂濾層（8）和種植土層（7），礫石墊層（9）中埋設(shè)穿孔排水管（5）。該裝置及方法可去除徑流雨水中的顆粒和溶解性污染物，實現(xiàn)雨水徑流中污染物的去除；處理后的雨水儲蓄于裝置內(nèi)部及涵管（3）中，不僅可供濕地植物生長，還可以通過濕地內(nèi)部淹沒涵管兩端向周邊土壤滲水，達到持續(xù)涵養(yǎng)補充地下水的目的。
【專利說明】帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地槽及其用于處理徑流雨水的方法，具體而言，涉及一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雨水是城市水循環(huán)和區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)中的重要組成部分，對調(diào)節(jié)、補充地下水資源、改善生態(tài)環(huán)境起著極為關(guān)鍵的作用。隨著我國城鎮(zhèn)化腳步加快，城市不透水面積日益增力口，雨水的自然循環(huán)受到威脅，并導(dǎo)致了以下的問題。
[0003](I)內(nèi)澇頻發(fā):不透水路面的建造阻斷了雨水下滲通道，使雨水滲透量減少，造成徑流峰值流量增加、匯流時間降低，最終使排水管網(wǎng)不堪重負(fù)，致使內(nèi)澇頻發(fā)。
[0004](2)徑流污染嚴(yán)重:不透水城市地表成為人類活動中各種污染物的積累區(qū)，污染物在雨水徑流沖刷下最終排入城市水體或部分滲入地下，對城市水體和入滲土壤造成嚴(yán)重污染。
[0005](3)雨水資源大量流失:我國是水資源嚴(yán)重短缺的國家，城鎮(zhèn)化腳步的加快使我國城市面臨更加嚴(yán)峻的缺水問題。但為防止內(nèi)澇發(fā)生，我國的雨水排水系統(tǒng)始終貫穿“快排”的指導(dǎo)思想，大量雨水資源白白流失，不僅不能及時補充地下水、緩解水資源短缺現(xiàn)狀，而且還增加了排水管網(wǎng)、污水處理廠和水環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
[0006](4)生態(tài)環(huán)境惡化:城市大面積擴張的同時，打破了原有的生態(tài)平衡系統(tǒng)，造成了生物多樣性減少，且由于雨水徑流的沖刷作用，還會導(dǎo)致土壤侵蝕、植被破壞等現(xiàn)象，對自然、人文景觀價值產(chǎn)生了負(fù)面影響。同時，不透水地面比例的增加使地下水得不到及時補充，影響了城市的自然水循環(huán)。
[0007]可見，在城市化進程中促進雨水的自然循環(huán)意義重大。雨水的自然循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建需要改變原有的“快排”思路，增加雨水的下滲、滯蓄能力，最終達到雨水的減排、削峰和涵養(yǎng)地下水的目的。另一方面，隨著徑流雨水水質(zhì)污染加劇，徑流雨水水質(zhì)的凈化對削減其對水體、土壤的污染意義重大。因此，地表徑流雨水的滯蓄和凈化對雨水的自然循環(huán)尤為重要。
[0008]例如申請?zhí)枮?01210335370.1的中國發(fā)明專利，其公開了一種新型植被淺溝及其用于處理徑流雨水的方法，新型植被淺溝包括植被層和淺溝，淺溝包括淺溝底部和邊坡，淺溝底部埋設(shè)有滲排管。當(dāng)?shù)乇韽搅饔晁M入淺溝后沿邊坡向流動，可通過滯留、植被過濾、吸附和滲透作用對徑流進行凈化，部分聚集于淺溝底部設(shè)計了滲排管，使淺溝的傳輸、過濾和滲透能力得到了顯著的提升，且占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊，但是該發(fā)明中被凈化后的雨水很快就被滲透到底層，很難儲備。
[0009]又例如申請?zhí)枮?01010277742.0的中國發(fā)明專利，其公開了一種初期雨水收集、分流、削峰及生態(tài)凈化的方法。雨水通過市政雨水管道進入雨水調(diào)蓄池，通過泵的自動控制，將污染較為嚴(yán)重的初期暴雨徑流分離送入地表植草溝進行生態(tài)凈化和就地灌溉利用；后期含污染物很低的大流量雨水可進入市政管道或直接排入景觀河道進行利用。本方法與周圍綠化景觀相協(xié)助，本發(fā)明能收集、貯存暴雨有效分離凈化，占地面積小，能自動控制。但是本發(fā)明需要多個部門的協(xié)助，而且建造的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法，可去除徑流雨水中的顆粒物和溶解性污染物，實現(xiàn)雨水徑流中污染物的去除，部分處理后的雨水可儲蓄于裝置內(nèi)部及淹沒涵管中，不僅可以供濕地植物生長，還可以通過濕地內(nèi)部淹沒涵管兩端向周邊土壤滲水，達到持續(xù)涵養(yǎng)補充地下水的目的；通過該裝置可以實現(xiàn)雨水徑流水質(zhì)、水量的多目標(biāo)控制。
[0011]為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的，本發(fā)明采用的方案如下:
一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，該裝置包括置于一箱體內(nèi)的預(yù)沉室和濕地單元，預(yù)沉室的正上方頂部設(shè)有雨水篦子；濕地單元中布置多個穿孔的涵管。本裝置及方法可去除徑流雨水中的顆粒物和溶解性污染物，實現(xiàn)雨水徑流中污染物的去除，還可以將部分凈化后徑流雨水儲蓄于裝置內(nèi)部及淹沒涵管中，不僅可供濕地植物生長，還可以在降雨結(jié)束后通過淹沒涵管兩端持續(xù)向周邊土壤滲水，達到持續(xù)涵養(yǎng)補充地下水的目的；通過該裝置可以實現(xiàn)雨水徑流水質(zhì)、水量的多目標(biāo)控制。
[0012]優(yōu)選的是，所述預(yù)沉室和濕地單元之間設(shè)有穿孔隔板。預(yù)沉室與帶淹沒涵管蓄凈一體化濕地單元采用穿孔隔板分隔開，并且穿孔隔板凹槽的高度低于上述箱體的頂部，當(dāng)雨水量較大超過穿孔隔板凹槽的高度時直接進入濕地單元然后通過溢流管排出，從而避免了濕地單元中的植物被淹沒。
[0013]優(yōu)選的是，所述濕地單元中布置多個淹沒穿孔涵管，淹沒穿孔涵管的位置低于穿孔排水管排出口，經(jīng)砂濾層凈化的雨水可蓄存于涵管中，降雨結(jié)束后可通過涵管兩端穿孔堵頭向周邊土壤持續(xù)滲水，達到補充涵養(yǎng)地下水的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中填料集水的空間遠小于淹沒穿孔涵管的蓄水空間，從而使涵管增加了雨水濕地的蓄水量。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述預(yù)沉室接納徑流雨水，并經(jīng)沉淀后將徑流雨水中的顆粒物去除。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述濕地單元由下至上鋪設(shè)有礫石墊層、砂濾層和種植土層，種植土層上種植有植物。礫石墊層、砂濾層和種植土層按照從下向上的順序進行鋪設(shè)的好處是，進入預(yù)沉室內(nèi)的雨水會經(jīng)過穿孔隔板的截流后慢慢進入到濕地單元中然后滲入砂濾層中，砂濾層內(nèi)的雨水經(jīng)過砂濾層的截留及其上微生物的新陳代謝作用得到凈化后慢慢滲入到種植土層以備植物的吸收。其中砂石墊層起支撐砂濾層和預(yù)留出一定的空間放置穿孔排水管的作用。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述穿孔隔板為一凹字形板，其表面設(shè)有多個穿孔。進入預(yù)沉室內(nèi)的雨水會經(jīng)過穿孔隔板的截流后慢慢進入到濕地單元中然后滲入砂濾層中，砂濾層內(nèi)的雨水經(jīng)過砂濾層的除雜凈化后慢慢滲入到種植土層以備植物的吸收。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述穿孔隔板凹槽的高度低于箱體頂部；穿孔隔板凹槽高于種植土層頂部。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述穿孔隔板靠近砂濾層一側(cè)敷設(shè)土工布，以免濕地單元中的砂礫通過穿孔隔板穿孔進入預(yù)沉室，減小預(yù)沉室沉淀空間。[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述礫石墊層內(nèi)淹埋穿孔排水管，穿孔排水管的排出口高于涵管。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述穿孔排水管由內(nèi)部穿孔管和外部向上折彎的密封管連接組成，淹埋在礫石墊層內(nèi)的部分外壁穿孔，超出箱體的部分為密封的圓管。小雨時，雨水徑流流量小于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板的穿孔進入濕地凈化單元，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元，濕地內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元內(nèi)部液面不斷上升，液面至裝置穿孔排出管外部出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道；中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板的穿孔進入濕地凈化單元，還通過預(yù)沉室頂部超越穿孔隔板的凹槽溢流進入濕地凈化單元，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管排至地下雨水管道。濕地單元內(nèi)部液面升至裝置穿孔排出管的排出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述排出口與砂濾層的頂部平齊。穿孔排水管的排出口高度與砂濾層的頂部平齊，保證了進入濕地單元的雨水不會超過種植土層，從而保證了種植土層中植物的安全。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述濕地單元的一側(cè)設(shè)有溢流管，溢流管與排出口同側(cè)。中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板的穿孔進入濕地凈化單元，還通過預(yù)沉室頂部超越穿孔隔板的凹槽溢流進入濕地凈化單元，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管排至地下雨水管道，保證了種植土層的植物不會由于雨水過多而淹沒。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述溢流管的出口高于種植土層。超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管排至地下雨水管道，保證了種植土層的植物不會由于雨水過多而淹沒。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述涵管的管壁上穿孔，其外壁包裹有土工布。在涵管的外壁上包裹土工布，能有效防止細小砂礫進入涵管內(nèi)部，避免涵管失去蓄水空間。
[0025]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述涵管的兩端穿出箱體，其兩端加裝有穿孔堵頭。在涵管的兩端加裝穿孔堵頭，保證了降雨結(jié)束后涵管內(nèi)蓄水緩慢入滲于周邊土壤，持續(xù)涵養(yǎng)地下水。
[0026]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述堵頭上穿孔，其外部包裹有土工布，避免了裝置外部土壤從涵管兩端進入涵管內(nèi)部堵塞涵管，使涵管失去蓄水的作用。
[0027]本發(fā)明的另一方面是還提供一種采用上述帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置的方法，包括如下步驟:
使植被淺溝轉(zhuǎn)輸?shù)乇韽搅饔晁虻缆酚晁畯搅髦劣晁髯恿魅腩A(yù)沉室，小雨時，雨水徑流流量小于濕地單元的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板的穿孔進入濕地單元，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元；其中，濕地單元內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元內(nèi)部液面不斷上升，液面至排出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道。中雨或大雨時，使雨水徑流流量大于濕地單元的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板的穿孔進入濕地單元，還通過預(yù)沉室的頂部超越穿孔隔板的凹槽溢流進入濕地單元，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元，超過濕地單元滲蓄量的雨水從溢流管排至地下雨水管道；其中，當(dāng)濕地單元內(nèi)部液面升至排出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道。
[0028]綜上所述，本發(fā)明的工作原理為:植被淺溝轉(zhuǎn)輸?shù)乇韽搅饔晁虻缆酚晁畯搅髦劣晁髯恿魅腩A(yù)沉室，小雨時，雨水徑流流量小于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板的穿孔進入濕地凈化單元，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元，濕地內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元內(nèi)部液面不斷上升，液面至裝置穿孔排出管外部出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道；中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板的穿孔進入濕地凈化單元，還通過預(yù)沉室頂部超越穿孔隔板通過凹槽溢流進入濕地凈化單元，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管排至地下雨水管道。濕地單元內(nèi)部液面升至裝置穿孔排出管外部出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道。
[0029]上述兩種情況，濕地單元內(nèi)部呈淹沒狀態(tài)，均可使部分凈化后雨水徑流儲存蓄于裝置內(nèi)部供濕地植物生長，并使淹沒涵管內(nèi)部滯留凈化徑流雨水，將其從兩端穿孔堵頭滲入周邊土壤，降雨結(jié)束后可持續(xù)涵養(yǎng)地下水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為按照本發(fā)明的以一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的一實施例的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的圖1中穿孔隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的圖1的俯視圖。
[0033]圖4為按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的圖1中穿孔排水管的俯視圖。
[0034]圖中標(biāo)號說明:
預(yù)沉室I，濕地單元2，涵管3，穿孔隔板4，穿孔排水管5，溢流管6，種植土層7，砂濾層8，礫石墊層9，植物10，雨水篦子11，堵頭12，排出口 13。
【具體實施方式】
[0035]為了更好地理解按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法，下面結(jié)合附圖描述按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的具體實施例。
[0036]參考圖1，按照本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法的整體結(jié)構(gòu)示意圖。一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，該裝置包括置于一箱體內(nèi)的預(yù)沉室I和濕地單元2，預(yù)沉室I的正上方頂部設(shè)有雨水篦子11 ;濕地單元2中布置多個穿孔的涵管3。本裝置及方法可去除徑流雨水中的顆粒物和溶解性污染物，實現(xiàn)雨水徑流中污染物的去除，還可以將部分凈化后雨水儲蓄于裝置內(nèi)部和穿孔涵管中，不僅可供濕地植物生長，還可通過濕地單元2內(nèi)部淹沒穿孔的涵管3兩端穿孔的堵頭12向周邊土壤滲水，達到持續(xù)涵養(yǎng)補充地下水的目的；通過該裝置可以實現(xiàn)雨水徑流水質(zhì)、水量的多目標(biāo)控制；解決了內(nèi)澇頻發(fā)、徑流污染嚴(yán)重、雨水資源大量流失及生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞的技術(shù)問題?，F(xiàn)有技術(shù)中采用填料集水，而填料集水的空間遠小于淹沒穿孔涵管的蓄水空間，從而使涵管增加了雨水濕地的蓄水量。
[0037]在本實施例中，預(yù)沉室I和濕地單元2之間設(shè)有穿孔隔板4。預(yù)沉室I與帶淹沒涵管蓄凈一體化濕地單元2采用穿孔隔板4分隔開，并且穿孔隔板4凹槽的高度低于上述箱體的頂部，當(dāng)雨水量較大超過穿孔隔板4凹槽的高度時直接進入濕地單元2然后通過溢流管6排出，從而避免了濕地單元2中的植物10被淹沒。
[0038]在本實施例中，濕地單元2的正上方的箱體頂部為敞口，以備植物10充足地吸收陽光，有利于植物10更好的生長。
[0039]在本實施例中，濕地單元2由下至上鋪設(shè)有礫石墊層9、砂濾層8和種植土層7，種植土層7上種植有植物10。礫石墊層9、砂濾層8和種植土層7按照從下向上的順序進行鋪設(shè)的好處是，進入預(yù)沉室I內(nèi)的雨水經(jīng)過初次沉淀后，經(jīng)過穿孔隔板4的截流后慢慢進入到濕地單元2中然后側(cè)向滲入砂濾層8中，砂濾層8內(nèi)的雨水經(jīng)過砂濾層8的除雜凈化后慢慢向上滲入到種植土層7以備植物10的吸收。其中砂石墊層9起支撐砂濾層8和預(yù)留出一定的空間放置穿孔排水管5的作用。
[0040]在本實施例中，穿孔隔板4凹槽的高度低于箱體頂部；穿孔隔板4凹槽高于種植土層7頂部。
[0041 ] 在本實施例中，穿孔隔板4靠近濕地單元2的一側(cè)敷設(shè)土工布，以免濕地單元2砂濾層8的砂礫通過穿孔隔板4穿孔進入預(yù)沉室1，減小預(yù)沉室I的沉淀空間。
[0042]在本實施例中，礫石墊層9內(nèi)淹埋穿孔排水管5，穿孔排水管5的排出口 13高于淹沒穿孔的涵管3。
[0043]在本實施例中，所述溢流管6的出口高于種植土層7。超過濕地凈化單元2滲蓄量的雨水從溢流管6排至地下雨水管道，保證了種植土層7的植物10不會由于雨水過多而淹沒。
[0044]在本實施例中，排出口 13與砂濾層8的頂部平齊。
[0045]如圖2所示，在本實施例中，穿孔隔板4為一凹字形板，其表面設(shè)有多個穿孔。進入預(yù)沉室I內(nèi)的雨水初沉后會經(jīng)過穿孔隔板4的截流后慢慢進入到濕地單元2中然后滲入砂濾層8中，砂濾層8內(nèi)的雨水經(jīng)過砂濾層8的除雜凈化后慢慢滲入到種植土層7以備植物10的吸收。由該圖可以看出，穿孔隔板4上部的中間部位較低，兩邊略高一些，從而保證了雨水量較大時進入到預(yù)沉室I的雨水經(jīng)過穿孔隔板4時被減小了流量，減小了對植物10的沖擊。
[0046]如圖4所示，穿孔排水管5由內(nèi)部穿孔管和外部向上折彎的密封管連接組成，淹埋在礫石墊層9內(nèi)的部分外壁穿孔，超出箱體的部分為密封的圓管。小雨時，雨水徑流流量小于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元2的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地凈化單元2，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元2，濕地內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元2內(nèi)部液面不斷上升，液面至裝置穿孔排出管外部排出口 13位置時，經(jīng)濕地單元2凈化的雨水，通過穿孔排水管5排至地下雨水管道；中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元2的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地凈化單元2，還通過預(yù)沉室I頂部超越穿孔隔板4的凹槽溢流進入濕地凈化單元，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元2，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管6排至地下雨水管道。濕地單元內(nèi)部液面升至裝置穿孔排出管5的排出口 13位置時，經(jīng)濕地單元2凈化的雨水，通過穿孔排水管5排至地下雨水管道。
[0047]如圖3所示，濕地單元2的一側(cè)設(shè)有溢流管6，溢流管6與排出口 13同側(cè)。中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地凈化單元，還通過預(yù)沉室I頂部超越穿孔隔板4的凹槽溢流進入濕地凈化單元2，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元2，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流管6排至地下雨水管道，保證了種植土層7的植物10不會由于雨水過多而淹沒。
[0048]在本實施例中，所述淹沒穿孔涵管3的外壁包裹有土工布。在淹沒穿孔涵管3的外壁上包裹土工布，能有效防止細小砂礫進入涵管內(nèi)部，避免涵管失去蓄水空間。
[0049]在本實施例中，所述淹沒穿孔涵管3的兩端穿出箱體，其兩端加裝有穿孔的堵頭12。在涵管3的兩端加裝穿孔的堵頭12，保證了降雨結(jié)束后涵管3內(nèi)蓄水仍可緩慢入滲于周邊土壤，持續(xù)涵養(yǎng)地下水。在本實施例中，穿孔的堵頭12的外部包裹有土工布。在穿孔的堵頭12的外部上包裹土工布，避免了裝置外部土壤從涵管兩端進入涵管內(nèi)部堵塞涵管，使涵管3失去了蓄水的作用。
[0050]本發(fā)明的另一方面是還提供一種采用上述帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置的方法，包括如下步驟:
使植被淺溝轉(zhuǎn)輸?shù)乇韽搅饔晁虻缆酚晁畯搅髦劣晁髯?1流入預(yù)沉室1，小雨時，雨水徑流流量小于濕地單元2的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地單元2，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元2 ;其中，濕地單元2內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元2內(nèi)部液面不斷上升，液面至排出口 13位置時，經(jīng)濕地單元2凈化的雨水，通過穿孔排水管5排至地下雨水管道；其中，中雨或大雨時，使雨水徑流流量大于濕地單元2的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地單元2，還通過預(yù)沉室I的頂部超越穿孔隔板4通過凹槽溢流進入濕地單元2，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元2，超過濕地單元2滲蓄量的雨水從溢流管6排至地下雨水管道；其中，當(dāng)濕地單元2內(nèi)部液面升至排出口 13位置時，經(jīng)濕地單元2凈化的雨水，通過穿孔排水管5排至地下雨水管道。
[0051]綜上所述，本發(fā)明的工作原理為:植被淺溝轉(zhuǎn)輸?shù)乇韽搅饔晁虻缆酚晁畯搅髦劣晁髯恿魅腩A(yù)沉室1，小雨時，雨水徑流流量小于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元2的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地凈化單元，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元，濕地內(nèi)部水流方向呈水平流和向上流，濕地單元2內(nèi)部液面不斷上升，液面至裝置穿孔排出管5外部出口位置時，經(jīng)濕地單元2凈化的雨水，通過穿孔排水管5排至地下雨水管道；中雨或大雨時，雨水徑流流量大于帶淹沒涵管的蓄凈一體化雨水濕地單元2的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板4的穿孔進入濕地凈化單元2，還通過預(yù)沉室I頂部超越穿孔隔板4的凹槽溢流進入濕地凈化單元2，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元2，超過濕地凈化單元滲蓄量的雨水從溢流口排至地下雨水管道。濕地單元2內(nèi)部液面升至裝置穿孔排出管5外部出口位置時，經(jīng)濕地單元凈化的雨水，通過穿孔排水管排至地下雨水管道。
[0052]上述兩種情況，濕地單元內(nèi)部呈淹沒狀態(tài)，均可使部分雨水徑流儲存蓄于裝置內(nèi)部供濕地植物生長，并使淹沒涵管內(nèi)部滯留部分凈化徑流雨水，將其從兩端穿孔的堵頭滲入周邊土壤，降雨結(jié)束后可持續(xù)涵養(yǎng)地下水。
[0053]另外，本發(fā)明還具有:1、能增加雨水的下滲，消減徑流峰值；2、蓄水能力大，消減徑流體積；3、具有良好的過濾除污性能，進入種植土層和滲入周邊土壤的水質(zhì)穩(wěn)定；4、降雨結(jié)束后凈化的雨水可持續(xù)補充涵養(yǎng)地下水，不會污染地下水。
[0054]本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，本發(fā)明的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置及方法包括本說明書中各部分的任意組合。限于篇幅且為了使說明書的簡明，在此沒有將這些組合一一詳細地介紹，但看過本說明書后，由本說明書構(gòu)成的各部分的任意組合構(gòu)成的本發(fā)明的范圍已經(jīng)不言自明，因此不加贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，該裝置包括置于一箱體內(nèi)的預(yù)沉室(I)和濕地單元(2)，其特征在于:預(yù)沉室(I)的正上方頂部設(shè)有雨水篦子(11);濕地單元(2)中布置多個穿孔的涵管(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:預(yù)沉室(I)和濕地單元(2 )之間設(shè)有穿孔隔板(4 )。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:濕地單元(2)由下至上鋪設(shè)有礫石墊層(9)、砂濾層(8)和種植土層(7)，種植土層(7)上種植有植物(10)。
4.如權(quán)利要求2所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:穿孔隔板(4)為一凹字形板，其表面設(shè)有多個穿孔。
5.如權(quán)利要求2所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:穿孔隔板(4)靠近砂濾層(8) —側(cè)敷設(shè)土工布。
6.如權(quán)利要求2所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:穿孔隔板(4)凹槽的高度低于箱體頂部；穿孔隔板(4)凹槽高于種植土層(7)頂部。
7.如權(quán)利要求3所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:礫石墊層(9)內(nèi)淹埋穿孔排水管(5)，穿孔排水管(5)的排出口(13)高于涵管(3)。
8.如權(quán)利要求7所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:穿孔排水管(5)由內(nèi)部穿孔管和外部向上折彎的密封管連接組成，淹埋在礫石墊層(9)內(nèi)的部分外壁穿孔，超出箱體的部分為密封的圓管。
9.如權(quán)利要求7所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于:排出口(13)與砂濾層(8)的頂部平齊。
10.一種地表徑流雨水蓄凈一體化的方法，米用如權(quán)利要求1-13中任一項所述的帶淹沒涵管的地表徑流雨水蓄凈一體化裝置，其特征在于，包括如下步驟: 使植被淺溝轉(zhuǎn)輸?shù)乇韽搅饔晁虻缆酚晁畯搅髦劣晁髯?11)流入預(yù)沉室(I)，小雨時，雨水徑流流量小于濕地單元(2)的滲蓄能力時，雨水通過穿孔隔板(4)的穿孔進入濕地單元(2)，水流以側(cè)向入滲方式進入濕地單元(2);其中，濕地單元(2)內(nèi)部水流方向呈水平流和上向流，濕地單元(2)內(nèi)部液面不斷上升，液面至排出口(13)位置時，經(jīng)濕地單元(2)凈化的雨水，通過穿孔排水管(5)排至地下雨水管道； 中雨或大雨時，雨水徑流流量大于濕地單元(2)的滲蓄能力時，雨水不僅通過穿孔隔板(4)的穿孔進入濕地單元(2)，還通過預(yù)沉室(I)的頂部超越穿孔隔板(4)的凹槽溢流進入濕地單元(2)，雨水以側(cè)向入滲和垂直入滲復(fù)合方式進入濕地單元(2)，超過濕地單元(2)滲蓄量的雨水從溢流管(6)排至地下雨水管道；其中，當(dāng)濕地單元(2)內(nèi)部液面升至排出口(13)位置時，經(jīng)濕地單元(2)凈化的雨水，通過穿孔排水管(5)排至地下雨水管道。
【文檔編號】E03F5/04GK103758201SQ201410014835
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】杜曉麗, 高參, 李俊奇 申請人:北京建筑大學(xué)