技术领域
[0001] 本
发明涉及海绵城市建设中的雨
水处理设施，具体是一种雨水用地下式砂滤池。
背景技术
[0002] 近年来，国家大
力提倡“海绵城市”的建设。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。海绵城市可有效缓解城市内涝，防止
地下水位下降等危害。
[0003]
生物滞蓄带，人工湿地等作为海绵城市设施而广泛使用，这些设施不仅对雨水起到吸水、蓄水、渗水、净水的作用，而且成为城市中一道优美的景观。然而这些海绵设施存在着在高
密度建成区用地不足，难以建设的
缺陷。因此，开发一种适用于城市建成区，节省占地，节省能耗，便于维护，同时有一定美化景观作用的海绵城市设施具有重要意义。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种雨水用地下式砂滤池，以达到节能节地的目的。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种雨水用地下式砂滤池，雨水用地下式砂滤池设置于地下，雨水用地下式砂滤池包括：沉积室，设置有进水管；砂过滤室，设置在沉积室的一侧，砂过滤室的上部与沉积室的上部连通，砂过滤室内填充有砂过滤介质，砂过滤室的底部设置有集水盲管，集水盲管外周面间隔设置有多个集水孔；溢流出水室，与沉积室的一端和砂过滤室的一端连接，集水盲管的出水端与溢流出水室连通。
[0006] 进一步地，沉积室与砂过滤室之间设置有布水堰，在竖直方向上，布水堰的上表面与砂过滤介质的上表面平齐。
[0007] 进一步地，沉积室的上部与溢流出水室的上部连通。
[0008] 进一步地，沉积室与溢流出水室之间设置有溢流堰，在竖直方向上，溢流堰的上表面高于砂过滤介质的上表面。
[0009] 进一步地，溢流堰的上表面高于砂过滤介质的上表面150mm至250mm。
[0010] 进一步地，溢流堰的底部设置有泄空管，泄空管两端分别连通沉积室与溢流出水室。
[0011] 进一步地，砂过滤介质包括过滤层和排水层，沿竖直方向，过滤层设置在排水层上方。
[0012] 进一步地，过滤层厚度为400mm至600mm，排水层厚度为150mm至250mm。
[0013] 进一步地，集水盲管为多条，平行间隔均布在排水层，相邻两条集水盲管的间距大于或者等于1.5m。
[0014] 进一步地，沉积室和砂过滤室均设置有上盖，沉积室的上盖上设置有第一
人孔，砂过滤室的上盖上设置有第二人孔。
[0015] 本发明的有益效果是，本发明
实施例建于地下，能够与周围景观融为一体，并且不需要消耗
能源，能够达到节能并且节约土地的目的。本发明实施例对于粒径大于125μm的悬浮物的去除效率可达70％。处理全程利用重力
水头自流，无需耗能，运行
费用低。
附图说明
[0016] 构成本
申请的一部分的
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0017] 图1为本发明实施例的俯视结构示意图；
[0018] 图2为图1中A-A剖视图。
[0019] 图中附图标记：1、进水管；2、沉积室；3、布水堰；4、砂过滤介质；5、集水盲管；6、砂过滤室；7、溢流堰；8、溢流出水室；9、出水管；10、第一人孔；11、第二人孔。
具体实施方式
[0020] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021] 如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种雨水用地下式砂滤池，雨水用地下式砂滤池设置于地下，雨水用地下式砂滤池包括沉积室2、砂过滤室6和溢流出水室8。沉积室2设置有进水管1。砂过滤室6设置在沉积室2的一侧，砂过滤室6的上部与沉积室2的上部连通，砂过滤室6内填充有砂过滤介质4，砂过滤室6的底部设置有集水盲管5，集水盲管5外周面间隔设置有多个集水孔。溢流出水室8与沉积室2的一端和砂过滤室6的一端连接，集水盲管5的出水端与溢流出水室8连通，溢流出水室8设置有出水管9，用于将溢流出水室8内雨水输送至下一工序。
[0022] 本发明实施例建于地下，能够与周围景观融为一体，并且不需要消耗能源，能够达到节能并且节约土地的目的。本发明实施例对于粒径大于125μm的悬浮物的去除效率可达70％。处理全程利用重力水头自流，无需耗能，运行费用低。
[0023] 在图1和图2中，图1是
自上而下的俯视结构示意图，沿垂直纸面方向为正常使用时由上向下方向。图2是A-A向剖视图，其中图2中的上方为正常使用时的上方，图2中的下方为正常使用时的下方。箭头方向为水流方向，图2中沉积室2中黑色物体为雨水
沉积物。
[0024] 如图2所示，沉积室2与砂过滤室6之间设置有布水堰3，在竖直方向上，布水堰3的上表面与砂过滤介质4的上表面平齐。沉积室2中的水位高于布水堰3时，会通过布水堰3的上表面流入到砂过滤室6中，并经过砂过滤室进行过滤后由集水盲管5排入溢流出水室8，最后由溢流出水室8排出至下一个处理单元。
[0025] 需要说明的是，本发明实施例中进水管1的管顶在竖直方向上高于沉积室2内水面高度，以保证雨水能够通过进水管1自动流入至沉积室2内，不需要消耗能源输送雨水。
[0026] 优选地，砂过滤介质4包括过滤层和排水层，沿竖直方向，过滤层设置在排水层上方。过滤层厚度为400mm至600mm，排水层厚度为150mm至250mm。砂过滤介质4的渗透系数Ksat为1×10-4m/s至1×10-3m/s(较高的渗透速率可减少过滤的作用水头)，正常滤速0.2m/s，发生溢流时滤速不大于0.5m/s。排水层选用砾石，砾石粒径大小应大于集水盲管5的集水孔的孔径。避免了砾石冲进集水盲管5的集水孔中，造成集水盲管5的阻塞。
[0027] 砂过滤室的设计过滤流量 其中Q1为设计过滤流量(m3/s)，Ksat为渗透系数(m/s)，A为砂过滤室面积(m2)，hmax为砂过滤介质上表面的积水深度(m)，d为砂过滤介质的厚度(m)。
[0028] 集水盲管的集水孔面积根据 确定，其中B为阻塞系数，取值0.5-0.75，Cd为孔口出流系数，取值0.6，Aperf为集水孔面积(m2)，g为重力
加速度，h为集水盲管之上的水深(m)，其余符号同上。
[0029] 本发明常规使用的砂过滤介质4的粒径分布如表1所示：
[0030]粒径(mm) 百分比(％)
9.5 100
6.3 95-100
3.2 80-100
1.5 50-85
0.8 25-60
0.5 10-30
0.25 2-10
[0031] 表1
[0032] 如上表所示，当采用孔径为9.5mm的筛子对砂过滤介质4进行过筛时，砂过滤介质4的通过率为100％。当采用孔径为6.3mm的筛子对砂过滤介质4进行过筛时，砂过滤介质4的通过率为95％至100％，依次类推，当采用孔径为0.25mm的筛子对砂过滤介质4进行过筛时，砂过滤介质4的通过率为2％至10％。
[0033] 需要说明的是，如果有条件进行良好的维护和保养时，砂过滤介质4可以选用更优的粒径组合，以增大砂过滤介质4的纳污能力，减少维护的
频率。具体如表2所示：
[0034]粒径(mm) 百分比(％)
1.5 100
1.0 80
0.7 44
0.5 8
[0035] 表2
[0036] 如图1和图2所示，本发明实施例中集水盲管5为多条，平行间隔均布在排水层，相邻两条集水盲管5的间距大于或者等于1.5m。避免了集水对过滤水流的干扰，同时也可保证集水盲管5之间的水流不会相互干扰。
[0037] 具体地，集水盲管5的管径选用100mm，集水孔大小为7.5mm×1.5mm，开孔个数186个/m，集水盲管5布置间距1.5m，共布置六行。
[0038] 本发明实施例中沉积室2的上部与溢流出水室8的上部连通。沉积室2与溢流出水室8之间设置有溢流堰7，在竖直方向上，溢流堰7的上表面高于砂过滤介质4的上表面。当进水流量超出设计能力时，多余的雨水通过溢流堰7从溢流出水室8排出，避免对砂过滤室6造成冲刷。
[0039] 溢流堰的溢流雨量与堰宽的关系根据 确定，其中Q2为溢流水量(m3/s)，C为修正系数1.7，L为堰宽(m)，hweir为堰上水深(m)。
[0040] 具体地，溢流堰7的上表面高于砂过滤介质4的上表面150mm至250mm。
[0041] 优选地，溢流堰7的底部设置有泄空管，泄空管两端分别连通沉积室2与溢流出水室8。泄空管平时常闭，维护时打开，便于雨后及时放空沉积室2内的积水。
[0042] 沉积室2和砂过滤室6均设置有上盖，沉积室2的上盖上设置有第一人孔10，砂过滤室6的上盖上设置有第二人孔11。设置上述人孔，能够通过人孔进行检修维护。本发明实施例中的人孔具有盖板，盖板的上表面高于周边绿地150mm。防止地面积水漫入。上述沉积室2和砂过滤室6的上盖上可以设置绿化，种植草木美化环境。
[0043] 需要说明的是，本发明实施例的维护周期3-6个月，包括清理沉积室2底部的沉积物，清除砂过滤介质4上层25-50mm的沉积物形成的泥壳，清洗砂过滤介质4等。当夏季降雨较多时，需要增加维护频率。维护检修简单方便。
[0044] 本发明实施例的服务汇水面积小于10公顷(ha)，适用于城市道路，生活小区，企业厂区等小范围汇水区域雨水
净化，雨水出水可用洗车、景观绿化、道路浇洒等，新建和建成区均适用，施工建造简单，应用范围广。
[0045] 本发明实施例实际应用具体如下：
[0046] 处理汇水面积3500m2的硬化庭院雨水，径流系数0.9，设计过滤重现期为1年雨水，总排水能力(过滤加溢流)能排除重现期为50年雨水。砂过滤室6的有效过滤面积为33m2，过滤层厚度为600mm，排水层厚度为200mm。砂过滤介质4的粒径分布如表2。集水盲管5的管径选用100mm，集水孔大小7.5mm×1.5mm，开孔个数186个/m，集水盲管5布置间距1.5m，布置6行。
[0047] 降雨时，雨水通过进水管1进入沉积室2，雨水中携带的污染物、悬浮物部分在沉积室2中沉淀，雨水经布水堰3进入砂过滤室6进行过滤，滤后水汇集进入排水层中的集水盲管5，集水盲管5中的干净雨水自流进入溢流出水室8，流经出水管9进入下游处理流程或回用。
当降雨强度超过1年重现期时，多余的雨水通过溢流堰7溢流进入溢流出水室8，此时的雨水排放至下游雨水管网，不再处理或回用。
[0048] 旱季时，打开溢流堰7底部的泄空管，放空沉积室2的积水，通过第一人孔10，清除沉积室2内的垃圾和沉积物；通过第二人孔11，清除砂过滤介质4表面25-50mm所形成的泥壳，确保过滤池的高效过滤性能。
[0049] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实施例建于地下，能够与周围景观融为一体，并且不需要消耗能源，能够达到节能并且节约土地的目的。本发明实施例对于粒径大于125μm的悬浮物的去除效率可达70％。处理全程利用重力水头自流，无需耗能，运行费用低。
[0050] 以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明
专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
