用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统及方法技术方案

用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统及方法，该系统包括雨水箱、废水箱、第一溢流管、第二溢流管、市政污水管网、市政雨水管网、过滤器、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第一止回阀、第二止回阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第三止回阀、第七电动阀、第四止回阀、第八电动阀、第九电动阀、第五止回阀、第六止回阀、第十电动阀、第一电动调节阀、第一活塞式储水罐、第二活塞式储水罐、第八止回阀、第九止回阀和控制器。本发明专利技术还包括一种用于海绵城市的势能加压雨水排蓄方法。当雨天降雨量较大，地面雨水排出不顺畅时，利用本发明专利技术可提高雨水管的排放能力，能很好地解决超高层或高层建筑周围地面产生积水问题。

Potential energy pressurized rainwater storage system and method for sponge City

The system and method for the potential energy pressure rainwater storage for the sponge City, including the rain water tank, the waste water tank, the first overflow pipe, the second overflow pipe, the municipal sewage pipe network, the municipal rainwater pipe network, the filter, the first electric valve, the second electric valve, the third electric valve, the first check valve, the second check valve, and the fourth electric valve. Fifth electric valve, sixth electric valve, third check valve, seventh electric valve, fourth check valve, eighth electric valve, Ninth electric valve, fifth check valve, sixth check valve, tenth electric valve, first electric control valve, first piston type water storage tank, second piston type water storage tank, eighth check valve, ninth check valve and other valve. Controller\u3002 The invention also includes a potential energy pressurized rainwater storage method for sponge city. When the rainfall is larger in the rainy day and the drainage of the ground is not smooth, the invention can improve the discharge capacity of the rainwater pipe, and can solve the problem of water accumulation in the ground around the super high rise or the high-rise building.

【技术实现步骤摘要】
用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统及方法
本专利技术涉及一种用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统及方法。
技术介绍
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。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。建设海绵城市，首先要扭转观念。以“慢排缓释”和“蓄存错峰”为雨水系统主要设计理念，既避免了洪涝，又有效的收集了雨水。雨水斗是设在屋面雨水由天沟进入雨水管道的入口处。雨水斗有整流格栅装置，能迅速排除屋面雨水，格栅具有整流作用，避免形成过大的旋涡，稳定斗前水位，减少掺气，迅速排除屋面雨水、雪水，并能有效阻挡较大杂物。雨水斗收集的雨水进入雨水管道，流至雨水箱中，当雨水箱储存的雨水超过某一液位时，经溢流管排出。重力流是指雨水在雨水管内，依靠重力的作用（坡度）向前流动，一般为不充满流，适合雨水量较小时的排水；压力流是指通过给雨水加压，使雨水形成快速满流的状态流动，适合雨水量较大时使用。在我国很多城市中，都存在雨水排放不畅的问题，具体产生的原因可以大致分为以下几个方面：①地面拦污堵塞严重。雨季来临的时候，在较强降雨的影响下，城市排水管道因为管径等原因，使得排水速度满足不了要求，同时，雨水管道内夹带来自地面的泥沙、树叶和部分生活垃圾等，给管道的清理和疏通维护带来了很大的困难。②雨水管道出水口受阻。当前我国大部分城市的雨水，是通过雨水管道就近排入河流等水体。但是很多位于平原地区的城市，因为受到所在位置地形的制约，出水口采用淹没式，使得出水口的位置要低于水体的水位。在雨季，水体水位普遍上涨，受到水体水位的顶托，雨水管道里面的水流速度减慢，造成了排水管道的排水能力降低。当雨季来临的时候低洼地段长时间的存在积水问题，影响了周边居民的通行。③城市雨水管道之间缺乏必要的连通。当前雨水管道一般会建成几个独立的排水系统来进行雨水排除，各个排水系统之间互不连通。但是在实际的排水过程中，因为雨水管道各个系统的汇水多少、集水的时间有其不确定性，所以在汛期雨水高峰流量不可能同时发生，各个排水系统的排水能力也就不一样。PHC管桩，即预应力高强度混凝土管桩。是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压、1800℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混凝土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。PHC管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，因此适应地域广，建筑类型多。在大型建筑中，PHC管桩的使用量很大，单个项目的使用量经常达到数百甚至数千根，桩基深度可达数十米。为保护桩下端以及封底、防止管内进土，防止桩移位，有效提高管桩的单桩承载力，PHC管桩进行压桩施工时，常在PHC管桩的端头部位安装桩尖。桩尖有十字型和尖头型等。针对使用桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同来承担上部结构荷载摩擦PHC管桩，其桩尖仍然在软土层中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种当雨天降雨量较大，地面雨水排出不顺畅时，可以将雨水进行零耗能加压，使雨水在管道中的流态由不充满流变为充满流，提高雨水管的排放能力，能很好地解决超高层或高层建筑周围地面产生积水问题的用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术之用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，包括雨水箱、废水箱、第一溢流管、第二溢流管、市政污水管网、市政雨水管网和过滤器，还设有第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第一止回阀、第二止回阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第三止回阀、第七电动阀、第四止回阀、第八电动阀、第九电动阀、第五止回阀、第六止回阀、第十电动阀、第一电动调节阀、第一活塞式储水罐、第二活塞式储水罐、第八止回阀、第九止回阀和控制器；所述第一电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第一止回阀相连接，所述第一止回阀通过管道与第二活塞式储水罐的右端相连接；所述第二活塞式储水罐的右端通过管路第二止回阀相连接，所述第二止回阀通过管道与第二电动阀相连接，所述第二电动阀通过管路与两端分别设有第三止回阀的管路相连接，其中一个第三止回阀通过管路与市政雨水管网相连接，另一个第三止回阀通过管路与第九电动阀相连接，所述第九电动阀分别通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接、通过管路与同雨水箱相连的第一溢流管相连接；所述第八电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接；所述第一活塞式储水罐内设有第一活塞板，所述第二活塞式储水罐设有第二活塞板，所述第一活塞板通过连杆与第二活塞板相连接，所述第二活塞式储水罐的右端上部设有液位检测器；所述第四电动阀的一端分别通过管路与第六止回阀相连接、通过管路与第七电动阀相连接，所述第六止回阀通过管路与雨水箱相连接，所述第七电动阀通过管路与第五止回阀相连接，所述第五止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接，所述第四电动阀的另一端通过管路与第四止回阀相连接，所述第四止回阀通过管理与第一活塞式储水罐的左端相连接；所述第三电动阀的一端通过管路与废水箱相连接，另一端分别通过管路与第十电动阀相连接、通过管路与第一电动调节阀相连接，所述第十电动阀分别通过管路与第八止回阀相连接、通过管路与市政污水管网相连接，所述第一电动调节阀通过管路与第九止回阀相连接，所述第九止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第八止回阀分别通过管路与第五电动阀相连接、通过管路与第六电动阀相连接，所述第五电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第六电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接；所述废水箱的上端分别通过管路与过滤器相连接、通过管路与第二溢流管相连接，所述第二溢流管通过管路与市政污水管网相连接。进一步，还设有第二电动调节阀、第七止回阀、密闭挡水板和PHC桩，所述第二电动调节阀的一端通过管路与第二止回阀和第二电动阀之间的管路相连接，所述第二电动调节阀的另一端通过管路与位于PHC桩中的第七止回阀相连接，所述密闭挡水板安装在PHC桩内，位于第七止回阀下方，所述PHC桩的桩尖上设有渗透孔，所述PHC桩的桩尖内设有第一水压传感器。进一步，所述市政雨水管网内设有液位传感器和第二水压传感器。进一步，所述第二活塞式储水罐的右端设有第三水压传感器。进一步，所述第一活塞式储水罐的右端上部设有第一换气阀，所述第二活塞式储水罐的左端上部设有第二换气阀。进一步，所述第一活塞式储水罐、第二活塞式储水罐设于地下室机房内。本专利技术之用于海绵城市的势能加压雨水排蓄方法，具体过程如下：初始状态：未降雨时，屋顶雨水箱内没有蓄水，第一活塞板和第二活塞板紧贴左壁面，所有阀门均处于关闭状态，废水箱正常收集建筑物高区的废水，当收集的废水超过某一液位时，从第二溢流管排出至市政污水管网，或者打开第三电动阀和第十电动阀直接将废水排出市政污水管网；工况一：当雨天降雨量较大，地面雨水排出不顺畅时，开启第一电动阀和第二电动阀，让雨水由管道进入第二活塞式储水罐，第二活塞式储水罐逐渐装满水，当液位检测器检测到水位超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，包括雨水箱、废水箱、第一溢流管、第二溢流管、市政污水管网、市政雨水管网和过滤器，其特征在于：还设有第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第一止回阀、第二止回阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第三止回阀、第七电动阀、第四止回阀、第八电动阀、第九电动阀、第五止回阀、第六止回阀、第十电动阀、第一电动调节阀、第一活塞式储水罐、第二活塞式储水罐、第八止回阀、第九止回阀和控制器；所述第一电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第一止回阀相连接，所述第一止回阀通过管道与第二活塞式储水罐的右端相连接；所述第二活塞式储水罐的右端通过管路第二止回阀相连接，所述第二止回阀通过管道与第二电动阀相连接，所述第二电动阀通过管路与两端分别设有第三止回阀的管路相连接，其中一个第三止回阀通过管路与市政雨水管网相连接，另一个第三止回阀通过管路与第九电动阀相连接，所述第九电动阀分别通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接、通过管路与同雨水箱相连的第一溢流管相连接；所述第八电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接；所述第一活塞式储水罐内设有第一活塞板，所述第二活塞式储水罐设有第二活塞板，所述第一活塞板通过连杆与第二活塞板相连接，所述第二活塞式储水罐的右端上部设有液位检测器；所述第四电动阀的一端分别通过管路与第六止回阀相连接、通过管路与第七电动阀相连接，所述第六止回阀通过管路与雨水箱相连接，所述第七电动阀通过管路与第五止回阀相连接，所述第五止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接，所述第四电动阀的另一端通过管路与第四止回阀相连接，所述第四止回阀通过管理与第一活塞式储水罐的左端相连接；所述第三电动阀的一端通过管路与废水箱相连接，另一端分别通过管路与第十电动阀相连接、通过管路与第一电动调节阀相连接，所述第十电动阀分别通过管路与第八止回阀相连接、通过管路与市政污水管网相连接，所述第一电动调节阀通过管路与第九止回阀相连接，所述第九止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第八止回阀分别通过管路与第五电动阀相连接、通过管路与第六电动阀相连接，所述第五电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第六电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接；所述废水箱的上端分别通过管路与过滤器相连接、通过管路与第二溢流管相连接，所述第二溢流管通过管路与市政污水管网相连接。...

【技术特征摘要】
1.用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，包括雨水箱、废水箱、第一溢流管、第二溢流管、市政污水管网、市政雨水管网和过滤器，其特征在于：还设有第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第一止回阀、第二止回阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第三止回阀、第七电动阀、第四止回阀、第八电动阀、第九电动阀、第五止回阀、第六止回阀、第十电动阀、第一电动调节阀、第一活塞式储水罐、第二活塞式储水罐、第八止回阀、第九止回阀和控制器；所述第一电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第一止回阀相连接，所述第一止回阀通过管道与第二活塞式储水罐的右端相连接；所述第二活塞式储水罐的右端通过管路第二止回阀相连接，所述第二止回阀通过管道与第二电动阀相连接，所述第二电动阀通过管路与两端分别设有第三止回阀的管路相连接，其中一个第三止回阀通过管路与市政雨水管网相连接，另一个第三止回阀通过管路与第九电动阀相连接，所述第九电动阀分别通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接、通过管路与同雨水箱相连的第一溢流管相连接；所述第八电动阀的一端与同室外地面排水口相连的管道相连接，另一端通过管路与第二活塞式储水罐左端相连接；所述第一活塞式储水罐内设有第一活塞板，所述第二活塞式储水罐设有第二活塞板，所述第一活塞板通过连杆与第二活塞板相连接，所述第二活塞式储水罐的右端上部设有液位检测器；所述第四电动阀的一端分别通过管路与第六止回阀相连接、通过管路与第七电动阀相连接，所述第六止回阀通过管路与雨水箱相连接，所述第七电动阀通过管路与第五止回阀相连接，所述第五止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接，所述第四电动阀的另一端通过管路与第四止回阀相连接，所述第四止回阀通过管理与第一活塞式储水罐的左端相连接；所述第三电动阀的一端通过管路与废水箱相连接，另一端分别通过管路与第十电动阀相连接、通过管路与第一电动调节阀相连接，所述第十电动阀分别通过管路与第八止回阀相连接、通过管路与市政污水管网相连接，所述第一电动调节阀通过管路与第九止回阀相连接，所述第九止回阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第八止回阀分别通过管路与第五电动阀相连接、通过管路与第六电动阀相连接，所述第五电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的左端相连接，所述第六电动阀通过管路与第一活塞式储水罐的右端相连接；所述废水箱的上端分别通过管路与过滤器相连接、通过管路与第二溢流管相连接，所述第二溢流管通过管路与市政污水管网相连接。2.根据权利要求1所述的用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，其特征在于：还设有第二电动调节阀、第七止回阀、密闭挡水板和PHC桩，所述第二电动调节阀的一端通过管路与第二止回阀和第二电动阀之间的管路相连接，所述第二电动调节阀的另一端通过管路与位于PHC桩中的第七止回阀相连接，所述密闭挡水板安装在PHC桩内，位于第七止回阀下方，所述PHC桩的桩尖上设有渗透孔，所述PHC桩的桩尖内设有第一水压传感器。3.根据权利要求1或2所述的用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，其特征在于：所述市政雨水管网内设有液位传感器和第二水压传感器。4.根据权利要求1或2所述的用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，其特征在于：所述第二活塞式储水罐的右端设有第三水压传感器。5.根据权利要求3所述的用于海绵城市的势能加压雨水排蓄系统，其特征在于：所述第二活塞式储水罐的右端设有第三水压传感器。6.根据权利要求1或2所述的用于海绵城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁文红，王宽，闫辉，张向东，王永华，刘政，石利燕，龚子阳，宋琳，宋影芳，
申请(专利权)人：北方工业大学，中铁建设集团北京工程有限公司，中铁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11