公路雨水的回用系统 |
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| 申请号 | CN202311679414.7 | 申请日 | 2023-12-08 | 公开(公告)号 | CN117846081A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司; | 发明人 | 王斌; 范科文; 周燕昭; 胡甲兴; 王京; 韩宏泉; 马潇然; 赵延丰; 戴明华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 通过提供一种公路雨 水 的回用系统，包括：导流墙，设置在公路的排水边沟上，用于对公路雨水进行导流；无动 力 格栅，设置在排水边沟的边缘上，用于对进入导流墙的雨水进行过滤；稳流箱，设置在排水边沟的 侧壁 上，用于稳定从无动力格栅过滤后的雨水的流量和流态；一体式雨水收集回用蓄水池，用于接收经过稳流箱处理的雨水，并将雨水进行沉淀、过滤和存储。本发明能够解决在公路这种长距离无人值守，且很多时候无用电条件的情况下，实现了对公路雨水的收集和利用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种公路雨水的回用系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 公路雨水的回用系统技术领域[0001] 本发明涉及雨水利用技术领域，具体涉及一种公路雨水的回用系统。 背景技术[0002] 水车拉水漫灌是公路旁绿化及道路浇洒的传统方式，存在灌溉水源问题得不到解决、拉水灌溉成本高、水利用率低、影响交通等弊端。另一方面，从公路建设主体安全的角度，公路水毁已成为公路灾害的主要形式之一。 [0003] 因而，将公路建设和雨水利用相结合，把保证公路安全的排水设施作为雨水利用设施，在公路沿线建造雨水收集回用系统，使其调节暴雨水量，缓解暴雨对路基、路面的危害，同时集蓄的雨水又成为重要的水源，可用来提供绿化及道路浇洒用水。 [0004] 在公路这种长距离无人值守，且很多时候无用电条件的情况下，暴雨水量，暴雨可能会对公路的路基、路面的造成比较大的危害，公路雨水的处理非常重要。 发明内容[0005] 本发明旨在提供一种用于公路雨水的回用系统，用于在公路这种长距离无人值守，且很多时候无用电条件的情况下，暴雨水量，暴雨可能会对公路的路基、路面造成比较大的危害，能够解决上述技术问题。 [0006] 根据本发明的一个方面，提供了一种公路雨水的回用系统，包括：导流墙，设置在公路的排水边沟上，用于对公路雨水进行导流；无动力格栅，设置在所述所述排水边沟的边缘上，用于对进入导流墙的雨水进行过滤；稳流箱，设置在所述排水边沟的侧壁上，用于稳定从所述无动力格栅过滤后的雨水的流量和流态；一体式雨水收集回用蓄水池，用于处理和存蓄收集的雨水。 [0007] 优选地，上述回用系统还包括：维修井，该维修井与所述一体式雨水收集回用蓄水池和稳流箱水路相连接。 [0008] 优选地，所述维修井还包括：溢流管，用于当所述一体式雨水收集回用蓄水池出现异常情况或检修时，将所述公路雨水通过溢流管回到所述排水边沟，并流向所述公路雨水的下游。 [0009] 优选地，所述一体式雨水收集回用蓄水池，包括：蓄水池、过滤墙和清水池。 [0010] 优选地，所述过滤墙包括多个透水装置，其中，所述透水装置包括箱体、过滤单元和快装卡箍，所述蓄水池的雨水流动经过所述过滤单元、流入清水池；其中，所述箱体嵌入所述蓄水池的取水口，与过滤墙的墙壁固定；快接卡箍用于连接所述过滤单元和所述箱体。 [0011] 优选地，所述过滤单元包括：快装接头、连接座、滤袋、支撑辊、滤料、保护套。 [0012] 优选地，所述无动力格栅包括：竖向支撑杆和横向短栅条，相邻所述竖向支撑杆上水平设置有多个所述横向短栅条。 [0013] 优选地，所述无动力格栅和所述公路雨水的水流方向之间的夹角α，且该α满足tgα＜1。 [0014] 优选地，所述无动力格栅和所述公路雨水的水流方向之间的夹角α的范围为：30度≤α≤45度。 [0015] 优选地，所述无动力格栅的底部设置有预设高度的断面，该断面用于拦截水流。 [0016] 本发明通过提供一种公路雨水的回用系统，包括：导流墙、无动力格栅、稳流箱和一体式雨水回用蓄水池，导流墙可以改变雨水流向，雨水通过格栅后进入稳流箱，以稳定的流量、流态排入雨水回用系统进行收集，水流流经格栅时污物被栅条拦截，而拦截的污物在栅条表面雨水的水平流速作用下被冲刷带走通往下游，然后对公路雨水进行回收利用。本发明能够解决针对公路雨水的无法实现对无人值守且无需动力的雨水收集回用系统的问题，实现了在公路上场景下，对公路雨水进行导流、过滤和回收，且该系统的结构简单、造价较低、无需供电且便于后期维护。附图说明 [0017] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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： [0018] 图1为根据本发明实施例的公路雨水的回用系统面示意图； [0019] 图2为根据本发明实施例的无动力格栅及稳流箱示意图； [0020] 图3为根据本发明实施例的一体式雨水收集回用蓄水池的示意图； [0021] 图4为根据本发明实施例的过滤单元的示意图； [0022] 图5为根据本发明实施例的透水装置的示意图。 具体实施方式[0023] 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。 [0024] 现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”“下”“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。 [0025] 本实施例提供了一种公路雨水的回用系统，图1是根据本发明实施例的雨水回用系统的示意图，如图1所示，该系统可以包括：该系统包括：导流墙1、无动力格栅2、稳流箱3、检修井4和一体式雨水回用蓄水池5。下面对该回用系统进行详细描述： [0026] 导流墙1设置在公路的排水边沟上，用于对公路雨水进行导流；无动力格栅2设置在所述所述排水边沟的边缘上，用于对进入导流墙的雨水进行过滤；稳流箱3设置在所述排水边沟的侧壁上，用于稳定从所述无动力格栅过滤后的雨水的流量；一体式雨水收集回用蓄水池5于接收经过所述稳流箱处理的雨水。 [0027] 相关技术中，针对针对公路这种长距离无人值守，且很多时候无用电条件的情况，没有公路雨水的处理(收集和利用)方案。 [0028] 本实施例提供的由导流墙、无动力格栅、稳流箱、检修井、一体式雨水回用蓄水池组成的雨水收集回用系统，导流墙可以改变雨水流向，雨水通过格栅后进入稳流箱，以稳定的流量、流态排入雨水回用系统进行收集，水流流经格栅时污物被栅条拦截，而拦截的污物在栅条表面雨水的水平流速作用下被冲刷带走通往下游，然后通过一体式雨水收集回用蓄水池对公路雨水进行回收利用。解决了公路雨水的收集问题，降低了公路雨水对路面及路基的损害。 [0029] 优选地，上述回用系统还包括：维修井5维修井与所述一体式雨水收集回用蓄水池和稳流箱水路相连接。 [0031] 作为另一个较优的实施方式，维修井还包括：溢流管，用于当雨水超过所述检修井的溢流水位后，将雨水通过溢流管回到所述排水边沟，并流向所述公路雨水的下游。该优选实施例很好的保护维修井的使用安全，同时检修井可起到检修和溢流跨越的作用。 [0032] 作为再一个较优的实施方式，一体式雨水收集回用蓄水池可以包括：蓄水池、过滤墙和清水池，如图3所示，雨水通过道路边沟汇集到蓄水池一侧，首先通过无动力格栅拦截3 掉雨水中的杂物，然后进入蓄水池进行调蓄，蓄水池有效容积约1330m ；沉淀下来的泥沙通过排泥沟汇入集泥井，并定期进行清理。蓄水池的水通过24组过滤单元过滤后进入清水池， 3 清水池有效容积约650m ；清水池的水质较好，即可以使用潜水泵提升后接入灌溉管道系统，也可以使用抽水车直接抽走回用。此外，集雨蓄水池的通风使用罩式通风管，型号Z‑ 400，共4个。通过本实施方式，实现了公路雨水的回收利用。 [0033] 优选地，过滤墙包括多个透水装置，如图5所示，透水装置包括箱体41、过滤单元42和快装卡箍43，蓄水池的雨水流动经过所述过滤单元，过滤单元过滤后的雨水从出水管道流出，流入清水池；其中，箱体嵌入蓄水池的取水口，与过滤墙的墙壁固定；快接卡箍用于连接所述过滤单元和所述箱体。 [0034] 在本实施例中，过滤墙可以拆换，相比较于相关技术中，过滤墙采用冲洗的手段进行清洁。本实施例中的过滤墙可以包括多个透水装置，可以全部拆换，或者部分拆换，来实现全部或者局部的清洁，不仅提高了更换的效率，在一定程度上降低了维护的成本。 [0035] 作为另一个较优的实施方式，如图4所示，过滤单元可以包括：快装接头31、连接座32、滤袋33、支撑辊34、滤料35、保护套36。 [0036] 在实施中，无动力格栅可以包括：竖向支撑杆和横向短栅条，相邻竖向支撑杆上水平设置有多个横向短栅条。比较优的，相邻两个所述竖向支撑杆的间距为20至50cm，竖向相邻的两个所述短栅条的间距为10至40mm。该实施例中的无动力格栅结构，可以实现对公路雨水的污物的隔离。 [0037] 比较优的，横向短栅条向无动力格栅的面外侧倾斜角度为10至15度。该结构可以更好实现无动力格栅对污物的过滤效果。 [0038] 作为另一个较优的实施方式，无动力格栅和所述公路雨水的水流方向之间的夹角α，且该α满足tgα＜1。比较优的，无动力格栅和所述公路雨水的水流方向之间的夹角α的范围为：30度≤α≤45度。 [0039] 在该优选实施例中年，假设公路雨水的水流流速为v，则导流墙在加大格栅垂直进水流速v·sinα的同时保证格栅具有一定水平流速v·cosα对格栅进行冲刷。为保证冲刷效果，水平流速v·cosα需大于等于进水流速v·sinα，水流与格栅夹角α建议为30度至45度。并且导流墙减小了水流断面，使水流流速v得到增大，有利于格栅进水及冲刷。通过该优选实施例，实现了雨水的可靠收集，可以避免角度太大容易被污物堵住，角度太小不容易达到当地的雨水收集量需求。 [0040] 作为另一个较优的实施方式，无动力格栅的底部设置有预设高度的断面，该断面可以用于避免雨量较小时水质较差的初期雨水进入系统。在该实施方式中，期雨水中可能含有较多污染物，无动力格栅2的底部10mm设置为封闭断面。当雨水量较小，排水边沟内液位不足10mm时雨水不进入系统。 [0041] 本实施例提供了一种雨水回用系统(雨水收集回用系统)，可以用于无人值守、无需动力的公路的应用场景。 [0042] 如图1所示，导流墙1、无动力格栅2、稳流池3、检修井4、一体式雨水收集回用蓄水池(其由沉砂池、蓄水沉淀池、过滤墙、清水池组成)5。工作过程：雨水首先进入公路排水边沟，在导流墙1的作用下，经无动力格栅2拦截污物，而后经过稳流箱3稳定流量、流态，随后进入一体式雨水蓄水回用池5进行沉淀、过滤及蓄水，最终可通过水车取水或其他途径回用。同时检修井4可起到检修和溢流跨越的作用。 [0043] 导流墙1，公路多采用边沟排水，雨水通过径流及收集管线汇入排水边沟，本实施例中在边沟内可以设置多个无动力格栅(无动力格栅收水单元)，当边沟内水位达到格栅进水水位后，雨水进入无动力格栅。在实践中，初期雨水中可能含有较多污染物，无动力格栅2的底部10mm设置为封闭断面。当雨水量较小，排水边沟内液位不足10mm时雨水不进入系统。 [0044] 作为一个较优的实施方式，在无动力格栅前设置导流墙，改变水流方向，使水流与格栅形成预设夹角α，本领域技术人员可以根据实际需要来设置无动力格栅和水流之间的夹角α，比较优的，水流与格栅夹角α建议为30度至45度，假设水流流速为v，则导流墙在加大格栅垂直进水流速v·sinα的同时保证格栅具有一定水平流速v·cosα对格栅进行冲刷。为保证冲刷效果，水平流速v·cosα需大于等于进水流速v·sinα，水流与格栅夹角α建议为30°‑45。并且导流墙减小了水流断面，使水流流速v得到增大，有利于格栅进水及冲刷。通过该优选实施例，实现了雨水的可靠收集，可以避免角度太大容易被污物堵住，角度太小不容易达到当地的雨水收集量需求。 [0045] 无动力格栅2，无动力格栅2由竖向支撑杆和横向短栅条组成，栅条水平固定于竖向支撑杆上，整个格栅面由竖向支撑杆组成骨架。 [0046] 本领域技术人员可以根据实际需要设置竖向支撑杆间距、栅条长度等参数。 [0047] 比较优的，竖向支撑杆间距可以设置为为20‑50cm，横向短栅条固定在竖向支撑杆上，栅条长度可以设置为21.5‑52cm，间隙可以设置为10‑40mm，每个竖向支撑杆和连接的横向短栅条组成部分格栅面，每部分格栅面叠在下一部分格栅面上(角度可以设置为为10度至15度)。需要说明的是，本实施例中设置的参数仅用于示例，并不用于对本申请的限制。 [0048] 在上述实施例中雨水中的污物被格栅拦截后会在格栅表面水流水平流速的作用下冲走，从而避免格栅堵塞。 [0050] 稳流箱3，在无动力格栅2后设置有稳流箱3，用于稳定雨水的流量和流态。 [0051] 本优选实施例中通过设置稳流箱3，可以稳定流量、流态，稳流箱出水接入雨水回用系统。本领域技术人员可以根据当地雨水流量来确定稳流箱3的尺寸。 [0052] 检修井4，用于在雨水回用系统出现故障时，进行维修。优选地，检修井的出水管上可以设置闸门，当后续雨水回用蓄水池发生意外事故或需要维护时，关闭出水管的闸门。 [0053] 比较优的，检修井可以设置溢流管，当雨水超过检修井溢流水位后，雨水通过该溢流管回到排水边沟流向下游。 [0054] 一体式雨水回用蓄水池5，该一体式雨水回用蓄水池5由蓄水池、过滤墙和清水池组成。雨水进入蓄水池进行调蓄和沉淀，之后经过由特殊材质滤芯组成的过滤墙过滤，最后进入清水池后即可通过水车取水或其他途径回用。 [0055] 在本实施例中，导流墙可以改变雨水流向，雨水通过格栅后进入稳流箱，以稳定的流量、流态排入雨水回用系统进行收集，水流流经格栅时污物被栅条拦截，而拦截的污物在栅条表面雨水的水平流速作用下被冲刷带走通往下游，水平格栅通过水流自身的冲刷作用对格栅进行清洁，无需电源供电，且避免了人工频繁维护清理，节能高效无需动力依靠过栅水流对其进行清理，结构简单、成本较低、便于清理。 [0056] 上述实施例及其优选实施方式，当降雨后，雨水顺着坡面、管线流入排水边沟，随着雨水量增多形成一定水流(边沟水位＞10mm)后，雨水遇到导流墙水流方向发生改变，水流速度增大，一部分水流通过格栅进行筛渣工序截留污物，截留下来的污物由上游水流冲刷，另一部分水流顺着排水边沟继续流向下游并且带着之前被截留下来的污物运输到下游以便一同处理。水流通过无动力格栅后进入稳流池，以稳定其流量、流态，随后进入检修井到达一体式雨水回用蓄水池。雨水经过蓄水池进行蓄水沉淀后，通过带有特制滤芯的过滤墙到达清水池，即可通过水车取水或其他途径回用。无动力格栅通过水流自身的冲刷作用对格栅进行清洁，整个系统无需电源供电，且避免了人工频繁维护清理，节能高效。 [0057] 综上所述，相关技术中，无专门针对公路这种长距离无人值守，且很多时候无用电条件的情况，本发明通过提供一种公路雨水的回用系统，上述实施例及其优选实施例提供的雨水回用系统在公路的无需人员值守且无需动力的应用场景下实现了雨水收集回用，雨水首先进入公路排水边沟，在导流墙1的作用下，经无动力格栅2拦截污物，而后经过稳流箱3稳定流量、流态，随后进入一体式雨水蓄水池5进行沉淀、过滤及蓄水，最终可通过水车取水或其他途径回用。同时检修井4可起到检修和溢流跨越的作用。该回用系统结构简单、造价比较低且有利于后期维护。 [0058] 以下实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明原理和精神所引出的多种变化、修改、替换和变形，仍落入本发明的保护范围内。 [0059] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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