一种多级分布式城市雨水综合利用系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多级分布式城市雨水综合利用系统及其构建方法。首先该系统根据下垫面类型不同将房屋建筑、道路、绿地划分为若干个独立的雨水收集利用子系统，每个独立雨水收集利用子系统仅需处理该区域内的雨水，形成分布式雨水收集系统，实现源头消峰；接着对超过各独立雨水收集利用子系统储蓄负荷的过量雨水通过管渠、泵站输送至人工湿地等大型调蓄设施，进行水质提升利用；最后实现各独立雨水收集利用子系统连通，将分布单元系统过量雨水排入河流、湖泊等水体进行综合调蓄。本发明专利技术不仅降低了集中降水对雨水管网的运行压力，而且提高了雨水分区收集利用效率、净化能力，有利于改善城市水环境。

【技术实现步骤摘要】
一种多级分布式城市雨水综合利用系统及其构建方法
本专利技术涉及雨水综合利用
，具体涉及海绵城市雨水综合利用系统及其构建方法。
技术介绍
传统城市建设过程中，原本具有涵养水源功能的绿地、湿地、沟渠等区域大部分演化为硬化路面；每逢大雨、暴雨，主要依靠管渠、泵站、下水管网等设施进行排水，无法渗透到地下，造成内涝灾害频发、径流污染严重；而暴雨过后又陷入干燥缺水的窘境。当前城市水生态面临的干旱时期严重缺水与丰雨时期大量雨水外排、排水系统不堪重负的矛盾日益严重。雨水作为城市水资源的一个重要来源，将雨水收集净化后再利用，既可以减轻城市防洪排涝压力，降低管网工程建设成本；又可以调节、补充区域水资源。城市水综合利用在城市生态建设中具有重要意义，将通过人工净化和自然净化的结合，雨水集蓄利用、渗透与园艺水景观等相结合的综合性设计，从而实现下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，促进雨水资源的利用和生态环境保护。常规城市雨水收集利用系统以“快速排除”和“末端集中控制”为主要规划设计理念，存在诸多不足之处：(1)雨水收集、雨水净化等功能，没有很好的衔接起各综合功能，不能充分利用雨水资源；(2)天然雨水往往携带大量污染物与生活垃圾，直排雨水至自然环境水体将会加剧自然水体的污染；(3)暴雨时地表径流量大幅提高，市政雨水管网排水能力不足，造成洪涝；(4)常规雨水净化系统都将雨水通过管网集中进行处理，造成净化成本高、运行效率低。因此，有必要将人工净化和自然净化结合，雨水集蓄利用、渗透与园艺水景观等相结合，开发出一种可以缓解城市雨洪压力，提升城市雨水下渗、净化、利用等综合功能的城市雨水收集利用系统。
技术实现思路
为了有效缓解城市雨洪压力，提升城市雨水下渗、净化、利用等综合能力，本专利技术提供一种多级分布式城市雨水综合利用系统及其构建方法。本专利技术提供的一种多级分布式城市雨水综合利用系统，包括：建筑雨水收集单元，用于收集流经建筑物表面的雨水；建筑雨水净化设施，用于净化所述建筑雨水收集单元收集的雨水；与所述建筑雨水收集单元连接的建筑雨水储蓄与利用装置，用于对所述建筑雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；道路雨水收集单元，用于收集流经道路表面的雨水；道路雨水净化设施，用于净化所述道路雨水收集单元收集的雨水；与所述道路雨水收集单元连接的道路雨水储蓄与利用装置，用于对所述道路雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；绿地雨水收集单元，用于收集流经绿地表面的雨水；绿地雨水净化设施，用于净化所述绿地雨水收集单元收集的雨水；与所述绿地雨水收集单元连接的绿地雨水储蓄与利用装置，用于对所述绿地雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；雨水管网，所述建筑雨水储蓄与利用装置、道路雨水储蓄与利用装置、绿地雨水储蓄与利用装置通过所述雨水管网与湖泊或河流连接。进一步地，所述建筑雨水收集单元包括依次连接的建筑雨水收集面、排水沟和落水筒；所述建筑雨水净化设施包括设置在所述排水沟内的叶片滤网；所述建筑雨水储蓄与利用装置包括地上容器、第一地下容器和第一用水设施，所述地上容器与所述落水筒连接，所述第一地下容器与所述地上容器通过溢流管连接，所述第一用水设施分别与所述地上容器、第一地下容器连接。进一步地，所述道路雨水收集单元包括道路径流收集面和边沟涵管，所述边沟涵管位于所述路径流收集面一侧且低于所述路径流收集面；所述道路雨水净化设施包括位于所述道路径流收集面与边沟涵管之间的树池过滤带；所述道路雨水储蓄与利用装置包括第二地下容器和第二用水设施，所述第二地下容器与所述边沟涵管连接，所述第二用水设施与所述第二地下容器连接。进一步地，所述绿地雨水收集单元包括依次连接的绿地径流收集面、导流边沟、涵管、滞留塘和输水管；所述绿地雨水净化设施包括设置在所述导流边沟内的过滤带；所述绿地雨水储蓄与利用装置包括第三地下容器和第三用水设施，所述第三地下容器与所述输水管连接，所述第三用水设施与所述第三地下容器连接。进一步地，所述地上容器、第一地下容器、第二地下容器和第三地下容器分别为储水池或罐。本专利技术提供的一种多级分布式城市雨水综合利用系统的构建方法，包括如下步骤：S1：确定雨水规划区域范围，划分排水流域、下垫面类型、水文气象条件、当地暴雨强度；S2：根据各排水流域内下垫面类型划分出建筑区域、道路区域和绿地区域；S3：根据下垫面类型、水文气象条件、当地暴雨强度进行雨量估算及径流量估算；S4：根据S3计算结果对S2划分出的区域分别进行雨水收集利用系统规划，分别设置雨水收集单元、雨水净化设施和雨水储蓄与利用装置；S5：进行雨水管网的定线，确定调蓄系统，将雨水储蓄与利用装置通过雨水管网与湖泊或河流连接。进一步的，步骤S3的雨量估算包括降雨总量、入渗量、蒸发量、可收集存储量、溢流量。进一步的，在步骤S4中，根据收集雨水类型、污染物特征，分别设置不同的雨水收集单元、雨水净化设施、雨水储蓄与利用装置。进一步的，所述雨水净化设施包括干洼地、地下滞留、雨水涵道、保持塘、过滤带、地下过滤沙床、地表过滤沙床、可渗透铺装、过滤树池、滨水缓冲带、人工湿地中的至少一种。本专利技术的优点是：(1)采用分布式雨水收集系统、多级净化系统、多级储蓄利用系统、管渠输水系统的组合，充分利用城市空间开发绿色绿色设施收集、拦蓄、下渗、净化雨水，降低雨水净化成本，消减进入河道的污染物；能够充分从源头拦蓄雨水，缓解雨水管网的冲击负荷，提高暴雨时城市防洪能力，是一种工艺先进可靠、处理效率高、运行管理方法的城市雨水综合利用系统；(2)采用分布式雨水收集、多级拦蓄、下渗、净化和多级储蓄利用的组合方法，能够充分利用分布式雨水单元，根据雨水类型污染物特征通过城市绿色生态拦蓄净化设施科学组合，实现雨水水质分布提升，降低雨水净化处理成本；雨水的逐级拦蓄与利用，沿程下渗补给地下水，缓解了雨水管网的冲击负荷，提高了暴雨时城市防洪能力；(3)根据区域地形、城市布局和雨水特点，构建出一种分布式城市雨水综合处理利用系统，提供了缓解城市内涝、实现雨水径流资源化利用的途径；其合理利用城市空间开发绿色生态拦蓄净化设施，能够提升水质、补给地下水、减少径流、消减洪峰，美化环境等，从而实现城市环境生态发展。附图说明图1为多级分布式城市雨水综合利用系统原理示意图；图2为建筑雨水收集利用系统操作实例布置图；图3为道路雨水收集利用系统操作实例布置图；图4为绿地雨水收集利用系统操作实例布置图；图5为分布式雨水收集单元与雨水管网布置图；附图标记解释：1-1屋面径流收集面、1-2有叶片滤网的排水沟、1-3落水筒、1-4连接管道、1-5地上容器、1-6第一地下容器、1-7三通控制阀、1-8溢流管、1-9第一用水设施、1-10排污阀；2-1道路径流收集面、2-2流侧石、2-3边沟涵管、2-4树池过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级分布式城市雨水综合利用系统，包括：/n建筑雨水收集单元，用于收集流经建筑物表面的雨水；/n建筑雨水净化设施，用于净化所述建筑雨水收集单元收集的雨水；/n与所述建筑雨水收集单元连接的建筑雨水储蓄与利用装置，用于对所述建筑雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；/n道路雨水收集单元，用于收集流经道路表面的雨水；/n道路雨水净化设施，用于净化所述道路雨水收集单元收集的雨水；/n与所述道路雨水收集单元连接的道路雨水储蓄与利用装置，用于对所述道路雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；/n绿地雨水收集单元，用于收集流经绿地表面的雨水；/n绿地雨水净化设施，用于净化所述绿地雨水收集单元收集的雨水；/n与所述绿地雨水收集单元连接的绿地雨水储蓄与利用装置，用于对所述绿地雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；/n雨水管网，所述建筑雨水储蓄与利用装置、道路雨水储蓄与利用装置、绿地雨水储蓄与利用装置通过所述雨水管网与湖泊或河流连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级分布式城市雨水综合利用系统，包括：
建筑雨水收集单元，用于收集流经建筑物表面的雨水；
建筑雨水净化设施，用于净化所述建筑雨水收集单元收集的雨水；
与所述建筑雨水收集单元连接的建筑雨水储蓄与利用装置，用于对所述建筑雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；
道路雨水收集单元，用于收集流经道路表面的雨水；
道路雨水净化设施，用于净化所述道路雨水收集单元收集的雨水；
与所述道路雨水收集单元连接的道路雨水储蓄与利用装置，用于对所述道路雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；
绿地雨水收集单元，用于收集流经绿地表面的雨水；
绿地雨水净化设施，用于净化所述绿地雨水收集单元收集的雨水；
与所述绿地雨水收集单元连接的绿地雨水储蓄与利用装置，用于对所述绿地雨水净化设施净化后的雨水进行储蓄并回收利用；
雨水管网，所述建筑雨水储蓄与利用装置、道路雨水储蓄与利用装置、绿地雨水储蓄与利用装置通过所述雨水管网与湖泊或河流连接。


2.根据权利要求1所述的多级分布式城市雨水综合利用系统，其特征在于：所述建筑雨水收集单元包括依次连接的建筑雨水收集面、排水沟和落水筒；所述建筑雨水净化设施包括设置在所述排水沟内的叶片滤网；所述建筑雨水储蓄与利用装置包括地上容器、第一地下容器和第一用水设施，所述地上容器与所述落水筒连接，所述第一地下容器与所述地上容器通过溢流管连接，所述第一用水设施分别与所述地上容器、第一地下容器连接。


3.根据权利要求2所述的多级分布式城市雨水综合利用系统，其特征在于：所述道路雨水收集单元包括道路径流收集面和边沟涵管，所述边沟涵管位于所述路径流收集面一侧且低于所述路径流收集面；所述道路雨水净化设施包括位于所述道路径流收集面与边沟涵管之间的树池过滤带；所述道路雨水储蓄与利用装置包括第二地下容器和第二用水设施，所述第二地下容器与所述边沟涵...

【专利技术属性】
技术研发人员：计勇，刘星辰，王凯，张洁，高桂青，王寅，杨军飞，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西;36