本發(fā)明涉及市政工程技術領域,具體涉及用于解決城市內(nèi)澇的徑流單元蓄水結(jié)構。
背景技術:
現(xiàn)階段沒有采用蓄水方式解決城市內(nèi)澇問題的方法。通用做法是利用現(xiàn)有的城市綠地和人行道改建“海綿城市”,國際通用術語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建”,其原理為:下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。
存在問題:
第一,城市是“寸土寸金”,不可能分散的、大面積地修建城市綠地,給海綿城市的修建造成困難;
第二,已經(jīng)建好的老城,牽涉到拆遷等一系列問題,不便于海綿城市的整體規(guī)劃和實施;
第三,海綿城市所覆蓋的面積,相對于城市的整體面積來說,所占比例太小,其原理是利用“模塊式”吸水和儲水,其吸水和儲水能力很弱,在面對大暴雨時顯得無能為力;
第四,“海綿城市”所利用的模塊式吸水儲水機構,容易淤塞,且不易清理,在運行一年后即可能困重度淤塞而散失其吸水儲水功能;
第五,“海綿城市”造價高昂,每平方公里達到1~1.5億元。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述技術問題進行改進,旨在提供一種成本低、蓄水能力強、可實施性高的城市徑流單元的蓄水結(jié)構,徹底解決城市內(nèi)澇問題,且積蓄的雨水可以再次利用。
為此,本發(fā)明所采用的技術方案為:一種城市徑流單元的蓄水結(jié)構,包括沉淀池和蓄水池,所述沉淀池和蓄水池修建在城市公路下方,并沿城市公路的延伸方向一前一后設置,在沉淀池和蓄水池的上方修建還原市政道路,在沉淀池與蓄水池之間的隔離墻上部設置過水孔,使經(jīng)過沉淀池沉淀后的雨水進入蓄水池,在沉淀池的上方設置強度足夠承載重型車輛的水篦,所述沉淀池、蓄水池安裝有與外界相通的通氣管道,通氣管道的上端安放在人行道的花臺內(nèi)用于將沉淀池、蓄水池內(nèi)的空氣排出,在沉淀池、蓄水池的一側(cè)底部設置清淤槽,所述清淤槽比沉淀池、蓄水池低,且沉淀池、蓄水池的底面朝清淤槽的方向逐漸傾斜形成坡度α的斜面,所述沉淀池、蓄水池的上方分別設置有排污口并通過排污口蓋板封住,所述沉淀池、蓄水池內(nèi)設置有正對各自對應的排污口的人行梯。
工作原理:當暴雨使得街道積水時,一部分雨水從城市已有的下水道排走,不能排走的部分,通過公路徑流,當流經(jīng)沉淀池上方時,通過水篦流入沉淀池。在沉淀池內(nèi)沉淀泥砂后,通過隔離墻上方的過水孔,進入蓄水池。蓄水池大小和容積經(jīng)過計算后修建,足以容納特大暴雨而造成的城市積水。這樣,每條街道的雨水就近進入蓄水池后,在街面上基本不會再有積水。
作為上述方案的優(yōu)選,所述沉淀池上方設置的水篦共兩個,前后間隔地橫向設置,使城市公路上的水能及時流入沉淀池內(nèi)。
進一步,所述沉淀池、蓄水池的左右兩側(cè)各設置有一根通氣管道,所述通氣管道呈“Z”字形,在通氣管道的兩端頭均設置有通氣孔濾網(wǎng),優(yōu)化通氣管路的結(jié)構,避免通氣管路堵塞,并降低制造成本,方便安裝。
進一步,所述隔離墻上部的過水孔上設置有過水孔濾網(wǎng),使沉淀后的雨水在流入蓄水池時再次進行過濾。
本發(fā)明的有益效果:
(1)、能徹底解決城市內(nèi)澇問題。
(2)、不占地,不拆遷。
(3)、投資少。一次性投資,永遠受益。估算每平方公里投資不超過3000萬元,而海綿城市每平方公里投資達到1—1.5億元,此方案比“海綿城市”節(jié)約5倍資金。
(4)、積蓄的雨水可以再次利用。在經(jīng)濟不斷發(fā)展,城市規(guī)模越來越大的形勢下,受全球氣候變化的影響,水資源日益匱乏。城市雨水的積蓄利用,不但能解決城市內(nèi)澇問題,而且能夠有效緩解城市缺水問題。
(5)、后期維護簡單,維護成本極低。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的俯視圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為圖1的B1-B1、B2-B2剖視圖。
圖4為圖1的C1-C1、C2-C2剖視圖。
圖5為本發(fā)明中隔離墻的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面通過實施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明作進一步說明:
結(jié)合圖1—圖5所示,一種城市徑流單元的蓄水結(jié)構,由沉淀池1、蓄水池2、隔離墻3、過水孔4、水篦5、通氣管道6、清淤槽7、排污口8、排污口蓋板9、人行梯10、通氣孔濾網(wǎng)11和過水孔濾網(wǎng)12組成。
沉淀池1和蓄水池2修建在城市公路下方,并沿城市公路的延伸方向一前一后設置,沉淀池1和蓄水池2幾乎與城市公路等寬,以提高同樣長度下沉淀池1和蓄水池2的容積。在沉淀池1和蓄水池2的上方修建還原市政道路,不影響現(xiàn)有市政道路的通行。
在沉淀池1與蓄水池2之間的隔離墻3上部設置過水孔4,使經(jīng)過沉淀池1沉淀后的雨水經(jīng)過水孔4流入蓄水池2。在沉淀池1的上方設置強度足夠承載重型車輛的水篦5,最好是,在沉淀池1上方設置的水篦5共兩個,前后間隔地橫向設置。
沉淀池1、蓄水池2安裝有與外界相通的通氣管道6,通氣管道6的上端安放在人行道的花臺內(nèi)用于將沉淀池1、蓄水池2內(nèi)的空氣排出,不占用人行道,當雨水進水沉淀池1和蓄水池2內(nèi)時,池內(nèi)空氣可通過各自的通氣管道6排出。最好是,沉淀池1、蓄水池2的左右兩側(cè)各設置有一根通氣管道6,通氣管道6呈“Z”字形,在通氣管道6的兩端頭均設置有通氣孔濾網(wǎng)11。
在沉淀池1、蓄水池2的一側(cè)底部設置清淤槽7,清淤槽7比沉淀池1、蓄水池2低,且沉淀池1、蓄水池2的底面朝清淤槽7的方向逐漸傾斜形成坡度α的斜面,便于沉積在池底的泥砂進入清淤槽7內(nèi)。
沉淀池1、蓄水池2的上方分別設置有排污口8并通過排污口蓋板9封住,沉淀池1、蓄水池2內(nèi)設置有正對各自對應的排污口8的人行梯10,便于人工順利進入池內(nèi)清淤或?qū)⑽鬯脧呐盼劭?下入池內(nèi)抽出淤泥和污水。
隔離墻3上部的過水孔4上設置有過水孔濾網(wǎng)12,隔離墻3上最好均布有若干個過水孔4。
將城市街道劃分成若干個地面徑流單元(所謂地面徑流單元,就是在這個區(qū)域內(nèi),其地表水會基本向一個方向流動),在每個地面徑流單元的公路低洼處設置城市徑流單元的蓄水結(jié)構。
具體實施步驟如下:
第一步:實測城市大比例尺(如1:2000)地形圖。
第二步:根據(jù)等高線地形圖,結(jié)合現(xiàn)場實地察看城市街道分布情況,劃分若干個“地面徑流單元”。
第三步:收集城市歷史降雨資料,特別是歷年平均降雨量和歷史洪水位,被淹的最高水位等。
第四步:規(guī)劃設計。
(Ⅰ)、根據(jù)該城市暴雨季節(jié)的平均降雨量,計算該城市的面雨量。再根據(jù)平均面雨量算出每一個地面徑流單元的總降雨量。
(Ⅱ)、在每一個徑流單元的公路低洼處規(guī)劃沉淀池和蓄水池,可以是一個,也可以是多個。蓄水池的總?cè)莘e要大于計算的總降雨量。
(Ⅲ)、可行性研究。
可行性研究階段,應請專家論證和驗算。驗算方法可采用反算法,即該徑流單元內(nèi)的蓄水池總?cè)莘e,是否大于該徑流單元內(nèi)被淹的最高水位時的積水量。同時進行經(jīng)費預算。
驗算公式:W≥(S1-S2)h
式中,W--徑流單元內(nèi)蓄水池總?cè)莘e
S1——地面徑流單元總面積
S2——徑流單元內(nèi)建筑物所占面積
h——本單元最高洪水位平均高度
(Ⅳ)、施工圖設計
在可行性研究的基礎上,進一步優(yōu)化方案,進行蓄水池、排污口、公路橋的施工設計。
第五步:施工
為了施工期間少影響交通,在市區(qū)內(nèi)分段進行施工。封閉該段公路約3個月,嚴格按照設計施工。在汛期來臨之前施工完畢。
第六步:后期使用及維護
在暴雨來臨的時候,蓄水池開始蓄水。每場暴雨過后,應立即檢查蓄水池內(nèi)的水位。如達到一定高度,必須用水泵將水抽至地面排水系統(tǒng)排出,用污水泵清除淤泥,便于下次暴雨來臨時繼續(xù)蓄水。
每年4月下旬至8月下旬為主汛期,此時間階段內(nèi),必須保持全部蓄水池處于空置狀態(tài)。8月份積蓄的水,即可保留,用于市政部門清洗街道、城市綠化用水、消防用水、工業(yè)用水。在嚴重缺水時,也可消毒處理后用于人畜飲用水。