基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，属于雨水源头减排和水资源保护技术领域，是一种适用于洁净收集屋顶雨和涵养地下水的方法。本实用新型专利技术的基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置包括弃流系统、蓄水系统、涵养地下水系统和控制系统，该装置运行时由控制单元接收液位开关和传感器的信号控制弧形闸门、弃流孔阀门的开闭状态，实现城市屋面雨水源头减排和过程控制的目的。本实用新型专利技术设计巧妙、自动化程度高，能够极大地错开地表径流洪峰、削减城市径流污染负荷、节约雨水资源、涵养地下水，有利于缓解城市管网的排水压力，减少洪涝发生的概率，保障人民生命财产安全。

Roof rainwater source regulating and controlling device based on sponge city concept

The utility model relates to a control device for roof rainwater source based on the concept of sponge City, belonging to the rainwater source reduction and water conservation technology, is a kind of method suitable for clean collection and conservation of groundwater in the roof rain. The utility regulation of roof rainwater source device including sponge city concept abandon flow system, storage system, groundwater system and control system based on the model, when the device is operated by a control unit for receiving the liquid level switch and sensor signal control gate, drainage hole valve valve opening and closing state, realize the city roof rainwater source reduction and the purpose of process control. The utility model has the advantages of artful design, high degree of automation, can greatly reduce the surface runoff and flood peak staggered City runoff pollution load, saving water resources, groundwater conservation, is conducive to ease the pressure of city drainage pipe network, reduce the probability of flooding, safeguard the people's life and property safety.

【技术实现步骤摘要】
基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置
本技术涉及雨水源头减排和水资源保护
，特别涉及一种基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置。
技术介绍
全球性水资源短缺关系到粮食安全、生态安全、环境安全和经济安全，甚至生命安全，是当前亟待解决的重大问题。根据水利部官方统计，我国当前水资源短缺情况十分突出，淡水资源量人均只有2200立方米，仅为世界人均水平的四分之一，在世界上名列第121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。近几年，每逢雨季，各地城市轮番上演“城市看海”的景象，造成严重的洪涝灾害和人员伤亡及财产损失。2015年4月，我国首批“海绵城市”建设试点城市名单正式公布，标志着我国在城市建设过程中更加注重人水和谐，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市理念注重加大城市径流雨水源头减排的刚性约束，通过源头减排、中途转输和末端调蓄等措施实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。雨水收集利用则是源头减排最直接的手段，是实现雨水高效“蓄、滞、用”的重要措施。
技术实现思路
专利技术目的：本技术所要解决的技术问题是提供一种基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置及运行方法，克服现有屋面雨水源头减排技术设备智能化程度低、涵养地下水技术中对雨水污染考虑不足等缺陷，提高雨水收集利用效率，减轻城市洪涝和排水系统压力，削减城市径流污染负荷，改善和修复城市水环境。技术方案：本技术解决其技术问题所采用的一种基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，包括控制系统、弃流系统、蓄水系统和涵养地下水系统。所述的控制系统包括闸室、弧形闸门、铰座、启闭机和控制单元，闸室竖直布置并固定在建筑物外墙面，闸室的上下壁面分别设有圆形进水口和圆形出水口、右侧壁面设有矩形出水口，弧形闸门的下端与铰座相连、上端通过钢丝绳与启闭机相连。所述的弃流系统包括初期雨水弃流箱、浮球液位开关、光照传感器和弃流孔，初期雨水弃流箱竖直布置并固定在建筑物外墙面，初期雨水弃流箱侧面的上端设有矩形进水口、下端设有弃流孔，矩形进水口与闸室侧壁面的矩形出水口相连通，浮球液位开关悬挂在初期雨水弃流箱内壁右上侧，光照传感器固定在初期雨水弃流箱外壁面。所述的蓄水系统包括雨水收集管道、储水箱、取水口、溢流管和通气管，储水箱的顶部设有圆形的进水口和溢流口、侧面右下端设有圆形的取水口，雨水收集管道上端与闸室的圆形出水口相连、下端与储水箱的进水口相连，取水口装有控制阀门，溢流管由竖直段和水平段组成，竖直段下端与储水箱的溢流口相连，水平段的侧面设有竖直向上的通气管。所述的涵养地下水系统包括雨水调控箱、涵养地下水管道、承台、涵管和渗水孔，雨水调控箱通过管道与蓄水系统的溢流管对接，涵养地下水管道竖直固定在承台上，涵养地下水管道的上端、下端分别与雨水调控箱和涵管相连通，涵管的末端设有渗水孔。所述控制单元中设有单片机和信号转化器，控制单元能够通过微程序接收、读取浮球液位开关和光照传感器传输的信号，并向启闭机和弃流孔的电动阀门发出控制信号。在本技术中，所述闸室的形状为倒立、竖直的1/4空心圆柱体，闸室的上壁面、右侧壁面均为矩形，闸室的前、后侧面为1/4的圆，左侧壁面和下壁面为曲率相同的曲面且连接为一体。在本技术中，所述承台设有竖直的洞，洞的数量与间距等于所述涵养地下水管道的数量与间距。在本技术中，所述涵管位于所述承台之下并延伸到建筑物地基之外的四面八方，涵管的管壁上设有若干个渗水的小孔，涵管的末端也设有若干个渗水孔。作为优选，所述弧形闸门与闸室的前、后侧面衔接的侧边上设有侧板，弧形闸门关闭时，侧板正好插入所述的初期雨水弃流箱的矩形进水口中。作为优选，所述涵养地下水管道各根管道上端的进水口从周围向中心依次升高，在雨水调控箱内部的涵养地下水管道侧面设有若干个小孔。作为优选，所述涵管采用耐腐蚀、耐生锈且抗压性能好的材料。作为优选，所述通气管与溢流管以及雨水调控箱顶部连通。作为优选，所述涵养地下水管道穿过承台的洞与涵管相连。作为优选，所述承台顶部高于地面20cm～30cm。作为优选，所述涵管的管壁上设有若干个渗水的小孔。有益效果：本技术的基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，具有以下有益效果：(1)本技术中的弃流系统、蓄水系统和涵养地下水系统能够有效降低雨污合流，减轻城市排洪压力和城市污水处理压力。(2)本技术中的储水箱收集的雨水能够作为优质水源用于绿化、洗涤和景观水体，极大地减轻城市供水压力；能够作为优质水源补给地下水，不仅避免地下水污染，而且避免地下水过度开采造成的地面塌陷危害。(3)本技术中的光照传感器接收到太阳光的照射时能够持续将光强信号传输给控制单元，控制单元接受信号后通过内部计时器开始计时，当光强信号累计超过8小时，控制单元开始向弃流孔电动阀门发出控制信号开启弃流孔，初期雨水弃流箱的雨水开始排放，此时排放的雨水已经错开降雨径流洪峰，实现了雨水径流总量和径流峰值的有效控制。(4)本技术中的雨水调控箱能够提高涵养地下水管道中的雨水水头，提高涵管中雨水下渗速率；在雨水调控箱内部的涵养地下水管道从周围向中心依次升高，侧面设有若干个小孔，能够避免雨水对地下土壤的冲刷。(5)本技术中的通气管能够排出蓄水系统和涵养地下水系统中滞留的空气，避免装置内产生高压，损坏管道或其他部件。(6)本技术中的涵管上开有若干个渗流孔，便于雨水及时高效渗入地下土壤中。(7)本技术中的承台能够保护建筑物地基，同时能够固定涵养地下水管道。(8)本技术中的控制单元中设有单片机和信号转化器，控制单元能够通过微程序接收、读取浮球液位开关和光照传感器传输的信号，并向启闭机和弃流孔的电动阀门发出控制信号，实现了装置运行过程的自动化。附图说明图1是本技术的基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置结构示意图；图2是图1中的闸室内部结构示意图；图3是图1或图2中的闸室进出水口结构示意图；图4是图1中的涵管结构示意图。图中：1-控制系统，10-落水管，11-闸室，111-圆形进水口，112-圆形出水口，113-矩形出水口，12-弧形闸门，121-侧板，13-铰座，14-启闭机，15-控制单元；2-弃流系统，21-初期雨水弃流箱，211-矩形进水口，22-浮球液位开关，23-光照传感器，24-弃流孔；3-蓄水系统，31-雨水收集管道，32-储水箱，321-进水口，322-溢流口，33-取水口，34-溢流管，35-通气管；4-涵养地下水系统，41-雨水调控箱，42-涵养地下水管道，43-承台，44-涵管，45-渗水孔。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如图1-图4所示，本技术的基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，该装置包括控制系统1、弃流系统2、蓄水系统3和涵养地下水系统4。其中，控制系统1包括闸室11、弧形闸门12、铰座13、启闭机14和控制单元15，闸室11竖直本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，该装置包括控制系统(1)、弃流系统(2)、蓄水系统(3)和涵养地下水系统(4)，其特征在于：所述的控制系统(1)包括闸室(11)、弧形闸门(12)、铰座(13)、启闭机(14)和控制单元(15)，闸室(11)竖直布置并固定在建筑物外墙面，闸室(11)的上下壁面分别设有圆形进水口(111)和圆形出水口(112)、右侧壁面设有矩形出水口(113)，弧形闸门(12)的下端与铰座(13)相连、上端通过钢丝绳与启闭机(14)相连；所述的弃流系统(2)包括初期雨水弃流箱(21)、浮球液位开关(22)、光照传感器(23)和弃流孔(24)，初期雨水弃流箱(21)竖直布置并固定在建筑物外墙面，初期雨水弃流箱(21)侧面的上端设有矩形进水口(211)、下端设有弃流孔(24)，矩形进水口(211)与闸室(11)侧壁面的矩形出水口(113)相连通，浮球液位开关(22)悬挂在初期雨水弃流箱(21)内壁右上侧，光照传感器(23)固定在初期雨水弃流箱(21)外壁面；所述的蓄水系统(3)包括雨水收集管道(31)、储水箱(32)、取水口(33)、溢流管(34)和通气管(35)，储水箱(32)的顶部设有圆形的进水口(321)和溢流口(322)、侧面右下端设有圆形的取水口(33)，雨水收集管道(31)上端与闸室(11)的圆形出水口(112)相连、下端与储水箱(32)的进水口(321)相连，取水口(33)装有控制阀门，溢流管(34)由竖直段和水平段组成，竖直段下端与储水箱(32)的溢流口(322)相连，水平段的侧面设有竖直向上的通气管(35)；所述的涵养地下水系统(4)包括雨水调控箱(41)、涵养地下水管道(42)、承台(43)、涵管(44)和渗水孔(45)，雨水调控箱(41)通过管道与蓄水系统(3)的溢流管(34)对接，涵养地下水管道(42)竖直固定在承台上，涵养地下水管道(42)的上端、下端分别与雨水调控箱(41)和涵管(44)相连通，涵管(44)的末端设有渗水孔(45)。...

【技术特征摘要】
1.基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控装置，该装置包括控制系统(1)、弃流系统(2)、蓄水系统(3)和涵养地下水系统(4)，其特征在于：所述的控制系统(1)包括闸室(11)、弧形闸门(12)、铰座(13)、启闭机(14)和控制单元(15)，闸室(11)竖直布置并固定在建筑物外墙面，闸室(11)的上下壁面分别设有圆形进水口(111)和圆形出水口(112)、右侧壁面设有矩形出水口(113)，弧形闸门(12)的下端与铰座(13)相连、上端通过钢丝绳与启闭机(14)相连；所述的弃流系统(2)包括初期雨水弃流箱(21)、浮球液位开关(22)、光照传感器(23)和弃流孔(24)，初期雨水弃流箱(21)竖直布置并固定在建筑物外墙面，初期雨水弃流箱(21)侧面的上端设有矩形进水口(211)、下端设有弃流孔(24)，矩形进水口(211)与闸室(11)侧壁面的矩形出水口(113)相连通，浮球液位开关(22)悬挂在初期雨水弃流箱(21)内壁右上侧，光照传感器(23)固定在初期雨水弃流箱(21)外壁面；所述的蓄水系统(3)包括雨水收集管道(31)、储水箱(32)、取水口(33)、溢流管(34)和通气管(35)，储水箱(32)的顶部设有圆形的进水口(321)和溢流口(322)、侧面右下端设有圆形的取水口(33)，雨水收集管道(31)上端与闸室(11)的圆形出水口(112)相连、下端与储水箱(32)的进水口(321)相连，取水口(33)装有控制阀门，溢流管(34)由竖直段和水平段组成，竖直段下端与储水箱(32)的溢流口(322)相连，水平段的侧面设有竖直向上的通气管(35)；所述的涵养地下水系统(4)包括雨水调控箱(41)、涵养地下水管道(42)、承台(43)、涵管(44)和渗水孔(45)，雨水调控箱(41)通过管道与蓄水系统(3)的溢流管(34)对接，涵养地下水管道(42)竖直固定在承台上，涵养地下水管道(42)的上端、下端分别与雨水调控箱(41)和涵管(44)相连通，涵管(44)的末端设有渗水孔(45)。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：戎贵文，沈齐婷，张世文，王旭，吴琼，吴昊昊，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34