一种高速公路蓄水库 |
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| 申请号 | CN202210928109.6 | 申请日 | 2022-08-03 | 公开(公告)号 | CN115030070A | 公开(公告)日 | 2022-09-09 |
| 申请人 | 北京中交路成交通技术有限公司洛阳洛龙分公司; | 发明人 | 杜朝伟; 姬同庚; 李建伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种高速公路蓄 水 库，包括设置在高速公路边坡两侧的边沟，在边沟下方埋设有管涵，管涵顶部设置有进水管和取水口，所述进水管向上伸入所述边沟内，进水管管壁上密布有多个进水孔；在边沟内，围绕进水管四周设置过滤区，并在过滤区的上游铺设沉淀区；所述取水口通过埋设的管路与用水设施连接。本发明既可以蓄水，为高速公路沿线的用水设施供水，以节约水资源，又可以防洪排涝，保证高速公路的安全使用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高速公路蓄水库，包括设置在高速公路边坡两侧的边沟，其特征在于：在边沟下方埋设有管涵，管涵顶部设置有进水管和取水口，所述进水管向上伸入所述边沟内，进水管管壁上密布有多个进水孔；在边沟内，围绕进水管四周设置过滤区，并在过滤区的上游铺设沉淀区；所述取水口通过埋设的管路与用水设施连接。 |
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| 说明书全文 | 一种高速公路蓄水库技术领域[0001] 本发明属于高速公路配套设施领域，具体涉及一种高速公路蓄水库。 背景技术[0002] 目前高速公路的排水主要是依靠在高速公路附近设置蒸发池，或者沿高速公路两侧边坡设置宽浅边沟，高速公路路面以及边坡的雨水、融雪水沿边坡排入边沟或蒸发池内，实现排水。但是排入边沟和蒸发池内的水大多都蒸发掉，并没有得到有效的利用，而且修建蒸发池需要占用较大的土地面积，甚至是宝贵的耕地面积，不利于土地资源的利用，在降水量大的地区，仅靠边坡和蒸发池也难以应对强降水带来的排涝压力。 [0003] 此外，高速公路沿线的边坡绿化、服务区和高速公路养护中洒水车、清洗车都需要使用大量的水源，如果能将排入边坡或蒸发池的水集中起来使用，将极大地缓解水资源紧张的问题。 [0004] 雨水和雪水是轻污染水，经简单处理便可作为景观用水、绿化用水或生活杂用水，在传统的水资源开发方式无法增加水源的情况下，将雨水和雪水资源化使用已成为经济、实用的水资源开发方式。 [0005] 近年来，环保节能的呼声越来越高，这使得雨水和雪水的回收利用越来越受到人们的重视，雨水和雪水的收集利用对保持水土和改善生态环境有重要的作用。我们有时在一年中既需要一段时间防洪排涝，又有一段时间得面对解决水资源短缺的问题。因此，在利用雨水雪水时，就需要同时具有防洪排涝和节约用水的双重作用。 发明内容[0006] 本发明的目的是提供一种高速公路蓄水库，在设置边沟的基础上，在边沟下方设置能够承接边坡来水的管涵，既可以蓄水，为高速公路沿线的用水设施供水，以节约水资源，又可以满足高速公路防洪排涝的需要，保证高速公路的安全使用。 [0007] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高速公路蓄水库，包括设置在高速公路边坡两侧的边沟，在边沟下方埋设有管涵，管涵顶部设置有进水管和取水口，所述进水管向上伸入所述边沟内，进水管管壁上密布有多个进水孔；在边沟内，围绕进水管四周设置过滤区，并在过滤区的上游铺设沉淀区；所述取水口通过埋设的管路与用水设施连接。 [0008] 作为一种实施方式，所述管涵为纵向管涵或横向管涵，所述纵向管涵沿边沟走向铺设，纵向管涵上沿自身走向间隔设置多个进水管和取水口；所述横向管涵的延伸方向和所述边沟的走向形成锐角或直角的夹角，横向管涵沿边沟的走向间隔铺设成多排，多排横向管涵由端部连通器连接。 [0009] 作为另一实施方式，所述管涵为沿边沟走向铺设的纵向管涵，在纵向管涵上沿其走向间隔设置有多个三通检查井，纵向管涵通过三通检查井连接横向管涵，横向管涵的延伸方向与纵向管涵走向之间的夹角为锐角或直角，各排横向管涵由端部连通器连接，横向管涵上至少设置一个取水口。 [0011] 所述用水设施包括设置在高速公路外侧护栏下方的高速公路供水器、设置在高速公路边坡的边坡喷灌装置、设置在服务区或停车区的雨水回收利用系统和设置在高速公路沿线农田的农田灌溉系统中的一种或多种。 [0012] 所述沉淀区由沙子铺设而成。 [0013] 所述过滤区由不同大小的砂石混合而成。 [0015] 所述管涵为沿边沟走向铺设的纵向管涵时，在高速公路经过的桥隧位置，所述纵向管涵中断，并在中断位置设置有端板，端板上部设置有溢水口。 [0016] 所述溢水口到端板底部的距离为端板对应圆周直径的80% 90%。~ [0017] 本发明的有益效果是：本发明的管涵设置在高速公路沿线，纵向管涵沿高速公路侧面的边沟走向铺设，横线管涵沿边沟走向间隔设置成多排，因此无论何种管涵形式，都可以具有较大的库容量，存储足够的雨雪水，减少蒸发量，一方面能满足沿线用水的需要，节约水源，另一方面在降水量大时又可以起到防洪排涝的滞洪和蓄洪的调节作用，保证高速公路的安全使用。 [0018] 采用本发明后，可以在高速公路外侧的防护栏外设置高速公路供水器，从管涵中抽水供保养高速公路的洒水车、清洗车等使用；在边坡上设置的边坡喷灌装置也可以利用管涵中的水浇灌边坡的植被，降低植被的养护成本；高速公路的服务区或停车区也可以使用管涵中的水作为其永久水源，这样就可以减少服务区、停车区内集水设施的建设，节省建设投入。 [0019] 本发明单独设置的横向管涵以及纵向管涵上设置的横向管涵还可以代替目前的蒸发池，避免因建设蒸发池而征用土地，而且横向管涵均埋设在地下，地上仍可以作为耕地使用，节约土地资源，横线管涵的末端以端部连通器连接，使得本发明可以作为农田灌溉的永久水源，向地面的农田灌溉系统提供灌溉用水，减少农田的引水设施投入。 [0020] 本发明采用沉淀区和过滤区结合的过滤方式，可以有效的截留水中的泥沙、树叶、塑料袋等杂质，避免大块杂质进入管涵造成管道的堵塞，过滤区围绕凸出的进水管设置可以进一步提高截留过滤效果；所设置的净化过滤器可以进一步的对水净化，以减轻服务区的水净化压力。 [0022] 图1为本发明在实施例1中的空间位置断面示意图。 [0023] 图2为本发明在实施例1中纵向管涵的纵向剖视图；图3为本发明在实施例1中纵向管涵中断位置的端面视图； 图4为本发明在实施例2中纵向管涵和横向管涵的连接关系示意图； 图5为本发明在实施例3中的空间位置单侧断面示意图； 图6为本发明在实施例3中横向管涵设置方式的俯视示意图； 图7为本发明横向管涵末端的连接关系示意图； 图中标记：1、高速公路路面，2、外侧护栏，3、高速公路供水器，4、边坡，5、边沟，6、纵向管涵，7、边坡喷灌装置，8、进水管，9、过滤区，10、沉淀区，11、净化过滤器，12、取水口， 13、端板，14、溢水口，15、三通竖向检查井，16、横向管涵，17、端部连通器。 具体实施方式[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。 [0025] 一种高速公路蓄水库，设置在高速公路两侧，用于收集雨雪水以及高速公路路面1的排水，并可对收集的水进行过滤处理，所收集的水通过取水口为不同的用水设施提供水源，在雨季或降雨量大的地区，还具有蓄洪、泄洪的调节作用，保证高速公路的安全使用。 [0026] 实施例1：如图1‑3所示，本发明所述的高速公路蓄水库包括设置在高速公路边坡4两侧的边沟5，以及沿边坡4的走向埋设在边沟5下方的纵向管涵6，由于边沟5沿高速公路走向设置，因此纵向管涵6的走向和高速公路保持一致。 [0027] 所述边沟5的横截面呈底小口大的梯形，所述纵向管涵6是由多根等截面的钢制波纹管通过法兰装配连接组成，纵向管涵6的断面面积和库容可根据当地年降水量有针对性的设计。所述纵向管涵6顶部沿自身走向间隔布置有多个进水管8和多个取水口12，所述进水管8为方管，以便和波纹管连接，所述进水管8向上伸入所述边沟5内，进水管8管壁上密布有多个进水孔，在边沟5内围绕进水管8铺设有过滤区9，并在过滤区9的上游铺设沉淀区10；所述取水口12间隔一定的距离设置，如间隔500米设置，取水口12通过管路和高速公路沿线的用水设施连接。 [0028] 所述过滤区9为多个大小不同的石子混合而成，过滤区9围绕进水管8堆置，且堆放高度大于进水管8的高度。所述沉淀区10为沙子铺设而成。水流进入边沟5后，先经过沉淀区10，再经过过滤区9，水中的杂质大多数被截留在边沟5内，然后通过进水管8管壁的进水孔流入下方的纵向管涵6。 [0030] 高速公路沿线的用水设施包括但不局限于高速公路供水器3、边坡喷灌装置7和服务区或停车区设置的雨水回收利用系统。 [0031] 高速公路供水器3设置在高速公路路面1的外侧护栏2以外的路肩上，包括抽水装置，抽水装置的进水端通过沿边坡4埋设的管道和所述纵向管涵6上的取水口12连接，管道通过取水口12插入纵向管涵6的水面以下，抽水装置的出水口安装有接头，以便和养护高速公路的洒水车、清洗车等用水车辆的水箱对接，为车辆作业提供水源。因此，养护车辆无需频繁进入服务区取水，提高了车辆的作业效率，还节省了服务区的水资源，有利于水资源的循环利用。 [0032] 边坡喷灌装置7通过埋设在边坡4内的供水管道和纵向管涵6连接，供水管道通过纵向管涵6上的取水口插入水面以下，为边坡喷灌装置7提供灌溉水。边坡喷灌装置7利用纵向管涵6内的存水浇灌边坡4的植被，即有利于水资源的循环利用，又降低了植被的养护成本，还可以避免洒水车浇灌带来的因水量过大造成的边坡滑坡的情况。对于高速公路中部隔离带的植被可以由洒水车进行浇灌，同样可以节省水资源。 [0033] 所述的雨水回收利用系统设置在高速公路配套的服务区或停车区内，通过管道和纵向管涵的取水口连接，这样就可以将纵向管涵的水作为服务区或停车区的永久水源，纵向管涵的水可以用于卫生间用水、洗车用水、服务区卫生用水等，如果经过更进一步的净化，还可以作为饮用水，极大地提高了水资源的循环利用，并且可以因此而省去在服务区修建集水池，进一步节省成本。 [0034] 在高速公路经过的桥隧位置，无法设置边沟和纵向管涵6，因此所述纵向管涵6在该位置中断，在中断位置设置有端板13封堵，且端板13上部设置有溢水口14。通常情况下，所述溢水口14到端板13底部的距离为端板13对应圆周直径的80%，纵向管涵6内的水可以保证各个用水设施的需要，在需要排涝时，多余的水通过溢水口14直接排出。当需要排涝的水量很大时，还可以将端板13拆除，加大排水速度，达到泄洪的目的。 [0036] 实施例2：本实施例和实施例1的区别在于：如图4所示，在设置如实施例1所述的纵向管涵6的基础上，在纵向管涵6上沿其走向间隔一定距离设置一个三通竖向检查井15，每个三通竖向检查井15连接一个横向管涵16，横向管涵16所用的波纹管和纵向管涵6所用的波纹管规格相同，横向管涵16延伸至边沟外的农田下方，并且横向管涵16的延伸方向和纵向管涵6的走向之间形成锐角或直角的夹角。与纵向管涵6的设置方式不同，横向管涵16上方无需设置边沟，横向管涵16上也无需设置进水管，而是通过三通竖向检查井15进水，只需要在横向管涵16顶部设置取水口即可，取水口至少设置一个，在设置多个取水口时，多个取水口间隔布置。如图7所示，利用端部连通器17将各个横向管涵16连接起来，端部连通器17为具有多个接头的连接管，每个接头连接一个横向管涵16。横向管涵16埋设在农田下，可以埋设较大的深度，以不影响地面农作物的耕种或植被的管理为准。在横向管涵16的附近设置农田灌溉系统，农田灌溉系统通过管道从横向管涵16的取水口取水灌溉。采用横向管涵16不仅可以替代原先的蒸发池，无需征用土地修建蒸发池，以节省土地资源，还可以利用横向管涵16的水对地面的作物或植被进行灌溉，使得本发明成为农田灌溉的永久水源。 [0037] 其他未详述结构和实施例1相同。 [0038] 实施例3：本实施例和实施例2的区别在于：如图5、6所示，本实施例在不设置纵向管涵6的基础上，设置多排横向管涵16，每排横向管涵16也由多根波纹管对接而成，每排横向管涵16的延伸方向和边沟5的走向形成锐角或直角的夹角，横向管涵16的进水端位于边沟5的下方，进水端设置进水管8，进水管8向上伸入边沟，进入边沟5的水经沉淀区10、过滤区9后通过进水管8进入横向管涵16内。横向管涵16顶部的其余部分沿其延伸方向间隔设置取水口，或者仅设置一个取水口。如图7所示，利用端部连通器17将各个横向管涵16连接起来，端部连通器17为具有多个接头的连接管，每个接头连接一个横向管涵16。横向管涵16延伸至边沟外的农田下方，可以埋设较大的深度，以不影响地面农作物的耕种或植被的管理为准。在横向管涵16的附近设置农田灌溉系统，农田灌溉系统通过管道从横向管涵16的取水口取水灌溉。采用横向管涵16不仅可以替代原先的蒸发池，无需征用土地修建蒸发池，以节省土地资源，还可以利用横向管涵16的水对地面的作物或植被进行灌溉，使得本发明成为农田灌溉的永久水源。 [0039] 本实施例中，同样可以设置如实施例1所述的高速公路供水器、边坡喷灌装置或服务区净水站，也可以根据需要设置必要的用水设施。 [0040] 在实际修建高速公路的过程中，还可以将公路两侧的各种管涵通过管道连通起来，扩大单侧可使用的库容，用水量大的一侧可以使用对侧库容。 [0041] 实施例4：下面结合具体的实例，对本发明作进一步的说明。 [0042] 以纵向管涵为例，所述的纵向管涵使用管径3m的钢制波纹管，进水管的长宽高尺寸分别为100cm、50cm、70cm，进水管向上露出边沟的长度不小于30cm。该管径的纵向管涵对3 应的蓄水库（不考虑边沟的蓄水量）每公里的库容为14130m ，按该设计标准将本发明所述的蓄水库规模划分如下： 3 1、小（2）型水库：10公里高速公路蓄水库的库容为141300m ，达到了我国小（2）型水库的标准（参见水利水电枢纽工程等级划分及设计标准），保护农田5万亩，治涝面积3万亩，灌溉面积0.5万亩。 [0043] 2、小（1）型水库 [0044] 100公里高速公路蓄水库的库容为1413000m3，达到了我国小（1）型水库的标准（参见水利水电枢纽工程等级划分及设计标准），保护农田5‑30万亩，治涝面积3‑15万亩，灌溉面积0.5‑5万亩。 [0045] 本发明所述的高速公路蓄水库雨季时蓄水，冬季时可储存雪水，干旱时由中分带喷管系统或边坡喷灌系统自动取用浇灌绿植花卉，或由洒水车在取水口取用。高速公路两侧的蓄水库是服务区的永久性水源，通到服务区后，由服务区净化达到使用的标准，比如洗车用水，喷泉用水，浇灌服务区绿植花卉用水等，在特别需要的服务区也可净化到饮用水等级。 [0046] 高速公路蓄水库在雨量充沛地区可起到滞洪和蓄洪作用：1、滞洪作用：滞洪就是使洪水在水库中暂时停留。 [0047] 2、蓄洪作用：在汛期前用水，将水库水位降到最低，汛期就能起到蓄洪作用。蓄在水库的洪水可在枯水期有计划地用于兴利需要。 |
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