雨洪资源化利用方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种雨洪资源化利用方法与系统，将城市地域划分为多个独立子区域，适合改造的子区域通过人工改造为生态蓄水区域，在适合改造的子区域地势较低位置建立沉降蓄水池，不适合改造的区域通过设置过流通道，将其连通于相邻生态蓄水区域直至连通于具有沉降蓄水池的生态蓄水区域内，过流通道是指相邻区域之间的地表或地下建立人造水流疏浚通道，通过地表径流或地下汇流暗管汇流的方式引流至相应沉降蓄水池，本发明专利技术能够结合各城市现状改造，无论城市改造程度如何，都能将目前适合改造的区域列为生态蓄水区域的改造区域，并配合生态蓄水区域的多项功能，进行有效改造和雨水资源化利用，使城市雨水资源化利用率不断得到提高。

Method and system of rain and flood resource utilization

The invention discloses a method and system for making use of rainwater and flood resources. The urban area is divided into several independent sub areas. The sub areas suitable for reconstruction are artificially transformed into ecological water storage areas. A settlement reservoir is established at the low-lying position of the sub areas suitable for reconstruction. The areas not suitable for reconstruction are connected to the adjacent ecological water storage areas until they are connected by setting a flow passage In the ecological water storage area with settlement reservoir, the flow passage refers to the artificial flow dredging channel established on the surface or underground between adjacent areas, which is led to the corresponding settlement reservoir through the surface runoff or underground confluence concealed pipe confluence. The invention can be combined with the current situation of each city for reconstruction, regardless of the degree of urban reconstruction, it can list the currently suitable area for reconstruction as a living In order to improve the utilization rate of urban rainwater resources, the transformation area of the state water storage area and the effective transformation and utilization of rainwater resources are carried out in combination with multiple functions of the ecological water storage area.

【技术实现步骤摘要】
雨洪资源化利用方法与系统
本专利技术属于雨水资源化利用
，具体涉及一种无污染雨洪资源化利用方法和系统。
技术介绍
我国位于亚洲季风气候区，季风气候决定了我国雨季在一年内的相对集中，每当夏季风北上，西南、东南暖湿气流与西风带冷空气相遇，或者受台风影响，往往会产生强度很大的暴雨。我国年平均降水总量为62万亿m3，折合年降雨量648mm。丰富的降雨量为雨洪利用的开展提供了前提条件。城市雨洪利用的目的恰恰是为了改变时空分布的高度集中，用拦蓄、储存的方式分散开来，变弃为宝，化害为利。我国传统的雨水蓄存是将汇流面汇集的雨水通过导流渠(管)引入蓄水设施贮存，等到需水时再从蓄水设施取水的过程。例如我国北方干旱半干旱地区使用较多的蓄水设施有水窖、塘坝、涝池等，蓄水设施还包括引水架、沉沙池、滤网等配套设施以导引雨水径流和保护改善水质。以及在一些来水量大的沟道或土地利用程度低的低洼地，通过修筑塘坝、涝池等蓄水设施，还兼有沉沙调洪的作用。另外，在控制蓄水设施入渗方面，传统的方法是用粘土、柔性薄膜、沥青、土壤分散剂和混凝土进行表面处理。以上各种雨水蓄存方式都不适合城市雨洪资源蓄存。另一方面，降落于地表的雨滴本身带有空气中的一些尘埃及大气污染物，再加上一般地区集流而没有适当的卫生防护设施，使得汇集于蓄水设施中的雨水水质较差。传统方式对饮用水水质的保护措施是，降雨前清扫集流面，设置沉沙池、滤网，蓄水窖加盖，定期清洗水窖等。该些方式也不适用于城市雨洪资源利用。在城市区域，利用城市建筑物收集的雨水由于工业污染(如汽车尾气、化工厂排放物等)，水质较差。相对于于国外采用分流制的排水管道，在我国主要是雨、污合流制管道。这导致雨季来临时污水处理厂无法处理大量的雨水污水混合体，而只能一起排放到河道中，不仅无法利用雨洪资源还污染了生态环境。现有用于雨水蓄存设备采用较多的是钢筋混凝土储水池，不仅施工慢，造价高，占地面积大，而且还存在水质不稳定等问题。
技术实现思路
针对目前城市雨洪资源利用效率低和存在的缺陷及问题，本专利技术提供一种雨洪资源化利用方法，以达到将雨洪资源蓄存能力不同的不同区域统一调度，实现多种资源利用方式，进行无污染选择处理后主要满足无污染雨水下渗回灌地下，补充涵养地下水源，缓解地面沉降和改善城市生态环境，以及泄洪功能。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种雨洪资源化利用方法，将城市地域划分为多个独立子区域，适合改造的子区域通过人工改造为生态蓄水区域，在适合改造的子区域地势较低位置建立沉降蓄水池，不适合改造的区域通过设置过流通道，将其连通于相邻生态蓄水区域直至连通于具有沉降蓄水池的生态蓄水区域内，所述过流通道是指相邻区域之间的地表或地下建立人造水流疏浚通道，通过地表径流或地下汇流暗管汇流的方式引流至相应沉降蓄水池，具有污染源的区域经过净化处理后排放至相邻生态蓄水区域，无法净化处理的区域设置隔离区或直接排放至地下污水通道；不适合改造的无污染区域过流通道排放至相邻生态蓄水区域的沉降蓄水池；建筑物顶雨水汇流排放至接近的沉降蓄水池；生态蓄水区域通过地表径流和通过地下汇流暗管排放至相应沉降蓄水池，以及通过地表下渗方式销水蓄水；所述沉降蓄水池设置有污水选控系统，污水井位于沉降蓄水池底部且污水井与地下污水通道连通，污水选控系统安装于污水井上部，在含有沉降蓄水池的生态蓄水区域适当位置安装水质传感器用于监测该区域的水质，当水质不符合设定值时通过污水选控系统打开污水井通道使汇流雨水排放进入地下污水通道，当水质符合设定值时通过污水选控系统关闭污水井通道使汇流雨水存积于相应生态蓄水区域，关闭后的生态蓄水区域通过人工透水地面下渗蓄水，或通过向本区域或相邻近含有内河区域的内河汇流排放；不具有内河的生态蓄水区域或远离内河的生态蓄水区域中，通过在沉降蓄水池底部打深井进行深井回灌排放；采用深井回灌排放时，在深井上部设置有深井回灌系统，当水质符合设定值时通过深井回灌系统打开深井通道使汇流雨水排放进入地下深井。所述过流通道是指相邻区域地势高位向相邻区域地势低位疏浚，或者用水泵相邻区域地势低位向相邻区域地势高位疏浚。适合改造区域包括人造透水公路，在公路基层上部的边缘区域铺设路缘基层，并装配路缘石和平石，在公路基层上部的中心区域自下而上依次铺设沥青中下面层(密实结构)、封层和透水沥青上面层。沥青中下面层的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通。适合改造区域包括人造透水地面，人造透水地面包括植被透水地面和道路透水地面，植被透水地面自上而下依次包括植被层、植被土壤、纤维层、砂砾石层和原土层，道路透水地面自上而下依次包括透水砖、透水找平层、透水基层、透水底基层和土基。所述砂砾石层和透水基层的底部设置有V型积水槽结构，在V型积水槽的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通。所述污水选控系统包括固定在污水井周边井基上的固定座，固定座上垂直连接有多根立柱构成框架，各立柱的最上层通过上横梁安装有顶座，顶座上方安装有驱动机构，驱动机构输出的转轴上连接有螺杆；位于各立柱之间的区域内匹配套装有闸箱，该闸箱为圆形或棱柱形中空结构的柱子箱体且上下贯通，其周边为密封的圆弧板或平面板，闸箱与各立柱接触位置设置有配合滑动部件，位于闸箱的轴心位置通过骨架连接有螺管，所述螺杆匹配安装与该螺管内，当螺杆转动是能够驱动闸箱沿各立柱内壁升降运动，在所述框架的上层外侧壁固定有透水板，中层固定有密封板，从而框架被分割形成了位于上部的溢流段、中部的蓄水段和下部的排污口，闸箱升降能够分别封闭溢流段、蓄水段和排污口。在所述污水井内设置有向外膨胀的锥形凸出部，包括井壁上锥面和井壁下锥面，锥形凸出部内侧套装有浮体，浮体包括浮体上锥面和浮体下锥面，浮体上端中心固定有中心吊链，中心吊链被固定或者被驱动，浮体位于锥形凸出部中心时，浮体与锥形凸出部内壁存在配合间隙，浮体向上后浮体上锥面能够与井壁上锥面匹配贴合，浮体向下运动后浮体下锥面能够与井壁下锥面匹配贴合。所述深井回灌系统包括固定在深井周边井基上的固定座，固定座上垂直连接有多根立柱构成框架，各立柱的最上层通过上横梁安装有顶座，顶座上方安装有驱动机构，驱动机构的转轴上连接有螺杆；位于各立柱之间的区域内匹配套装有闸箱，该闸箱为圆形或棱柱形中空结构的柱子箱体且上下贯通，其周边为密封的圆弧板或平面板，闸箱与各立柱接触位置设置有配合滑动部件，位于闸箱的轴心位置通过骨架连接有螺管，所述螺杆匹配安装与该螺管内，当螺杆转动是能够驱动闸箱沿各立柱内壁升降运动，在所述框架的上层外侧壁固定有密封板，从而框架被分割形成了位于上部的密封段和下部的回灌口，闸箱向下移动后能够密封所述回灌口。所述深井回灌系统包括在深井内壁套装有内网筒和外网筒，内网筒与土层井壁之间形成的环形区域内填充有纤维层，内网筒与外网筒之间形成的环形区域内填充有砂砾石层，深井设置有固定含孔井盖，该固定含孔井盖与井基固定套装在一起，固定含孔井盖上侧均布有固定透水孔，固定含孔井盖上侧叠加有活动井盖，活动井盖上均布有活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雨洪资源化利用方法，其特征在于，将城市地域划分为多个独立子区域，适合改造的子区域通过人工改造为生态蓄水区域，生态蓄水区域包括人造透水公路和人造透水地面，人造透水公路是在公路基层上部的边缘区域铺设路缘基层，并装配路缘石和平石，在公路基层上部的中心区域自下而上依次铺设沥青中下面层、封层和透水沥青上面层；沥青中下面层的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通；人造透水地面包括植被透水地面和道路透水地面，植被透水地面自上而下依次包括植被层、植被土壤、纤维层、砂砾石层和原土层，道路透水地面自上而下依次包括透水砖、透水找平层、透水基层、透水底基层和土基；砂砾石层和透水基层的底部设置有V型积水槽结构，在V型积水槽的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通；同时，在适合改造的子区域地势较低位置建立沉降蓄水池；不适合改造的区域通过设置过流通道，将其连通于相邻生态蓄水区域直至最终连通于具有沉降蓄水池的生态蓄水区域内，所述过流通道是指相邻区域之间的地表或地下建立人造水流疏浚通道，通过地表径流或地下汇流暗管汇流的方式引流至相应沉降蓄水池，具有污染源的区域经过净化处理后排放至相邻生态蓄水区域，无法净化处理的区域设置隔离区或直接排放至地下污水通道；不适合改造的无污染区域过流通道排放至相邻生态蓄水区域的沉降蓄水池；建筑物顶雨水汇流排放至接近的沉降蓄水池；生态蓄水区域通过地表径流和通过地下汇流暗管排放至相应沉降蓄水池，以及通过地表下渗方式销水蓄水；所述沉降蓄水池设置有污水选控系统，污水井位于沉降蓄水池底部且污水井与地下污水通道连通，污水选控系统安装于污水井上部，在含有沉降蓄水池的生态蓄水区域适当位置安装水质传感器用于监测该区域的水质，当水质不符合设定值时通过污水选控系统打开污水井通道使汇流雨水排放进入地下污水通道，当水质符合设定值时通过污水选控系统关闭污水井通道使汇流雨水存积于相应生态蓄水区域，关闭后的生态蓄水区域通过人工透水地面下渗蓄水，或通过向本区域或相邻近含有内河区域的内河汇流排放；不具有内河的生态蓄水区域或远离内河的生态蓄水区域中，通过在沉降蓄水池底部打深井进行深井回灌排放；采用深井回灌排放时，在深井上部设置有深井回灌系统，当水质符合设定值时通过深井回灌系统打开深井通道使汇流雨水排放进入地下深井。/n...

【技术特征摘要】
1.一种雨洪资源化利用方法，其特征在于，将城市地域划分为多个独立子区域，适合改造的子区域通过人工改造为生态蓄水区域，生态蓄水区域包括人造透水公路和人造透水地面，人造透水公路是在公路基层上部的边缘区域铺设路缘基层，并装配路缘石和平石，在公路基层上部的中心区域自下而上依次铺设沥青中下面层、封层和透水沥青上面层；沥青中下面层的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通；人造透水地面包括植被透水地面和道路透水地面，植被透水地面自上而下依次包括植被层、植被土壤、纤维层、砂砾石层和原土层，道路透水地面自上而下依次包括透水砖、透水找平层、透水基层、透水底基层和土基；砂砾石层和透水基层的底部设置有V型积水槽结构，在V型积水槽的底部铺设地下汇流暗管，地下汇流暗管通过地下引流管与先邻近区域的沉降蓄水池连通；同时，在适合改造的子区域地势较低位置建立沉降蓄水池；不适合改造的区域通过设置过流通道，将其连通于相邻生态蓄水区域直至最终连通于具有沉降蓄水池的生态蓄水区域内，所述过流通道是指相邻区域之间的地表或地下建立人造水流疏浚通道，通过地表径流或地下汇流暗管汇流的方式引流至相应沉降蓄水池，具有污染源的区域经过净化处理后排放至相邻生态蓄水区域，无法净化处理的区域设置隔离区或直接排放至地下污水通道；不适合改造的无污染区域过流通道排放至相邻生态蓄水区域的沉降蓄水池；建筑物顶雨水汇流排放至接近的沉降蓄水池；生态蓄水区域通过地表径流和通过地下汇流暗管排放至相应沉降蓄水池，以及通过地表下渗方式销水蓄水；所述沉降蓄水池设置有污水选控系统，污水井位于沉降蓄水池底部且污水井与地下污水通道连通，污水选控系统安装于污水井上部，在含有沉降蓄水池的生态蓄水区域适当位置安装水质传感器用于监测该区域的水质，当水质不符合设定值时通过污水选控系统打开污水井通道使汇流雨水排放进入地下污水通道，当水质符合设定值时通过污水选控系统关闭污水井通道使汇流雨水存积于相应生态蓄水区域，关闭后的生态蓄水区域通过人工透水地面下渗蓄水，或通过向本区域或相邻近含有内河区域的内河汇流排放；不具有内河的生态蓄水区域或远离内河的生态蓄水区域中，通过在沉降蓄水池底部打深井进行深井回灌排放；采用深井回灌排放时，在深井上部设置有深井回灌系统，当水质符合设定值时通过深井回灌系统打开深井通道使汇流雨水排放进入地下深井。


2.根据权利要求1所述的雨洪资源化利用方法，其特征在于，所述过流通道是指相邻区域地势高位向相邻区域地势低位疏浚，或者用水泵相邻区域地势低位向相邻区域地势高位疏浚。


3.根据权利要求1所述的雨洪资源化利用方法，其特征在于，所述污水选控系统包括固定在污水井周边井基上的固定座，固定座上垂直连接有多根立柱构成框架，各立柱的最上层通过上横梁安装有顶座，顶座上方安装有驱动机构，驱动机构输出的转轴上连接有螺杆；位于各立柱之间的区域内匹配套装有闸箱，该闸箱为圆形或棱柱形中空结构的柱子箱体且上下贯通，其周边为密封的圆弧板或平面板，闸箱与各立柱接触位置设置有配合滑动部件，位于闸箱的轴心位置通过骨架连接有螺管，所述螺杆匹配安装与该螺管内，当螺杆转动是能够驱动闸箱沿各立柱内壁升降运动，在所述框架的上层外侧壁固定有透水板，中层固定有密封板，从而框架被分割形成了位于上部的溢流段、中部的蓄水段和下部的排污口，闸箱升降能够分别封闭溢流段、蓄水段和排污口。


4.根据权利要求1所述的雨洪资源化利用方法，其特征在于，所述深井回灌系统包括固定在深井周边井基上的固定座，固定座上垂直连接有多根立柱构成框架，各立柱的最上层通过上横梁安装有顶座，顶座上方安装有驱动机构，驱动机构的转轴上连接有螺杆；位于各立柱之间的区域内匹配套装有闸箱，该闸箱为圆形或棱柱形中空结构的柱子箱体且上下贯通，其周边为密封的圆弧板或平面板，闸箱与各立柱接触位置设置有配合滑动部件，位于闸箱的轴心位置通过骨架连接有螺管，所述螺杆匹配安装与该螺管内，当螺杆转动是能够驱动闸箱沿各立柱内壁升降运动，在所述框架的上层外侧壁固定有密封板，从而框架被分割形成了位于上部的密封段和下部的回灌口，闸箱向下移动后能够密封所述回灌口。


5.一种雨洪资源化利用系统，其特征在于：包括适合改造的生态蓄水区域、不适合改造的区域和具有污染源的区域，在部分或全部生态蓄水区域内地势较低位置建立沉降蓄水池，不适合改造的区域通过设置过流通道最终汇流于生态蓄水区域内的沉降蓄水池，具有污染源的区域经过净化处理后排...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文献，王鸿翔，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41