本实用新型专利技术涉及一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，该系统包括前置生态植草沟、初期雨水弃流装置、初步过滤集水一体化装置、若干与地表隔离并顺坡向依次降低的集蓄过滤池。其运行及构建方法如下：山丘地表雨水流经生态植草沟后进入初期雨水弃流装置，弃流装置蓄满后后期的雨水径流在初步过滤集水一体化装置上蓄积，雨水经该装置初步过滤后汇到排水口，然后进入顺坡向依次降低的若干集蓄过滤池，经若干次集蓄过滤得到各级水质的可利用水，以便用户利用。该系统可利用地势实现无动力初期弃流、初步及深度过滤、集蓄及利用。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于水利工程及市政工程领域，具体涉及一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统及方法。
技术介绍
水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源，从狭义上来说水资源是指逐年可以恢复和更新的淡水量。其中淡水来源的重要组成部分之一是地表水，地表水是由降雨经汇流而形成。对于山丘区而言，目前对于地表雨水的收集利用大多局限在农业灌溉方面，每年有大量降雨蒸发、渗漏及流入河道，而得不到合理有效的利用。但是随着我国城镇化进程的不断深入及农村居民生活水平的提高，山丘地区的需水量在逐步提高，同时对水的需求也变得越来越多样化。天然降雨溶解了空气中的灰尘、细菌和溶解的化学物质,例如空气中常见的二氧化硫、硅酸盐颗粒等,降落地面后，地表径流冲刷下垫面会携带一定量的污染物，造成雨水存在一定程度的污染，尤其是初期的雨水污染比较严重,水质浑浊、色度大。在利用雨水时应考虑初期弃流的同时需要人为地采取水处理措施，对雨水进行不同程度的净化处理。然而，目前针对于山丘区并没有能够满足不同水质需求的雨水分质集蓄系统。本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种清洁山丘区生态型雨水分质集蓄系统及方法，实现初期雨水弃流和对较清洁型雨水的逐层过滤、集蓄及利用，为山丘区特别是地质性缺水的山丘区的居民提供一种方便可行的用水途径。
技术实现思路
为了达成上述目的，本技术采用如下技术方案：一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，包括前置生态植草沟、初期雨水弃流、初步过滤集水一体化装置、若干与地表隔离并顺坡向依次降低的集蓄过滤池；山丘区集雨区域内的地表雨水流经生态植草沟后进入初期雨水弃流装置，初期雨水弃流装置蓄满后后期较清洁的雨水径流在初步过滤集水一体化装置上蓄积，雨水经初步过滤集水一体化装置初步过滤后汇到排水口，然后进入顺坡向依次降低的若干阶集蓄过滤池，经若干次集蓄过滤得到各级水质的可利用水，以便用户利用。初步过滤集水一体化装置围绕初期雨水弃流装置顶部溢流口设置，初步过滤集水一体化装置通过排水口与若干阶集蓄过滤池的第一阶集蓄过滤池连接，多阶集蓄过滤池依次连接。所述前置生态植草沟设置在初期雨水弃流及初步过滤集水一体化装置之前，所述前置生态植草沟为“S”型设置，通过对生态植草沟形状的特殊设计，可以对来水水流起到减小流速，草滤水中漂浮物和部分泥沙杂质等作用，同时可避免迅速的雨水汇集引起下游集蓄系统的负荷，要求植草沟顺山坡方向整体角度不大于20°，铺设长度及具体宽度根据具体集雨场地山坡地形地势、集雨面积、最大降雨强度进行确定。所述初步过滤集水一体化装置为环形设置，初步过滤集水一体化装置外圈设有环形植草沟，环形植草沟内环设有缓冲带阻隔平台，缓冲带阻隔平台与初期径流弃流槽相接，初期径流弃流槽自外环至内环侧倾斜设置，初期径流弃流槽底部与所述的初期雨水弃流装置连通，缓冲带阻隔平台内环为填充过滤带，初期径流弃流槽位于填充过滤带之上，共2-4条，为水泥砂浆抹面，填充过滤带是上部为砾石填充、下部为粗砂填充的过滤层，在填充过滤带内铺设若干向中心有设定倾斜度的辐射状渗管，与渗管连通的环形内腔设有排水口与集蓄过滤池相连通，所述的环形内腔围绕初期雨水弃流装置溢流口设置。所述初步过滤集水一体化装置中心设有内、外两个集水口，内口为圆形初期弃流池进入口，外侧为辐射状渗管雨水汇集的环形内腔，在环形内腔通向第一阶集蓄过滤池方向设有排水口使汇集的相对清洁的水流向第一阶集蓄过滤池。环形缓冲带阻隔平台与初期径流弃流槽交接处为一定高度的屏障，屏障高度小于外环的植草沟外侧的高度，初期径流弃流槽两侧设置与交接处屏障相同高度的砌体。集雨经由“S”型雨水植草沟进入所述初期雨水弃流装置及初步过滤集水一体化装置最外圈的植草沟，并通过植草沟进入环形缓冲带阻隔平台，雨水受到平台边界屏障的阻隔，通过与环形缓冲阻隔平台相接的倾斜设置的水泥砂浆抹面初期径流弃流槽，使初期雨水迅速进入到初期雨水弃流池，当弃流池集满，浮子上升至池顶时，雨水将停止向弃流池内汇流，同时环形缓冲带阻隔平台上水位将逐渐升高，随着不断的来水，雨水将越过屏障及初期径流弃流槽两侧的砌体，进入到内环的填充过滤带，经过砾石及粗砂的初步过滤进入到渗管流入到环形集水内腔，并顺势经由内腔排水口进入到后面的梯级集水系统进行储存及过滤。由于最外圈的植草沟外侧高度高于环形缓冲隔离阻隔平台边缘屏障，且砾石、粗砂过滤层及分布的渗管具有较大过流能力，在设计降雨条件下，雨水不会外溢，在特殊情况下，如遇强度较大降雨超出设置过流能力或连续降雨、用水量较小导致下部梯级集蓄系统满溢时，雨水将通过外环的植草沟外部的砌体通道流入到排水沟或市政排水管道，避免对整体系统造成损害。填充过滤带是上部为砾石填充、下部为粗砂填充的过滤层，粗砂滤料层内设有渗管，优选的渗管为砾石水泥滤水管(或其它塑料管等)，在渗管管周的相应位置设有若干排水孔，管体外部可包裹一层透水土工布，雨水经过填充过滤带可部分去除悬浮物、细粉砂，同时不影响雨水的过滤速率，增强雨水的收集效率。所述初期雨水弃流装置包括一个弃流池，弃流池顶部入口设有顶盖，弃流池的顶部入口作为初期雨水弃流的汇流口，且除所述汇流口外其他处不设开口，防止外界污染物进入到弃流池，避免增大弃流池内污染负荷，顶盖可根据周边建筑物情况、景观需要等设计一定造型，增强美观性。所述弃流池内入口处设有浮子，浮子沿浮子固定轴浮动，并在浮子固定轴上设置用于限制浮子位置的顶托支撑，在弃流池底部设置淤泥排污孔，清淤泥排污孔由地表闸阀进行开闭控制，弃流池弃流水量为根据集水面积初期2～5mm的高污染初期雨水所确定的弃流体积，汇流口下部为浮子，其在弃流池内的体积大于其上升到最高位置处上部的雨水水柱的体积，其沿固定轴上下浮动，其最低可下降于固定轴中间顶托位置，便于下部池底清洗，当汇流口有初期弃流时，池内的水位会逐渐上升，水位上升到中间位置时，浮子会随着水位上升而上浮，直到浮子到达汇流口顶部时，其将挤压住池口进水通道，将停止弃水。弃流池底部倾斜设置，其朝向坡底方向设置有清淤排污孔，便于定期清理弃流池。清淤排污孔设有开关，除定期清理时可保持关闭，每次降雨后打开进行排水，亦可设有一定开度，保持微量弃水，基本不影响后期集水量，同时避免每次降雨的人工开关带来的工作量。所述集蓄过滤池内设有储水及过滤两室，储水室在前，过滤室在后，储水室接受填充过滤带内渗管集流过来的水或上一级集蓄过滤池的来水，储水室兼有本级储水及向下一级集蓄过滤池输水的作用，过滤室设有对雨水进行过滤的过滤层，两室之间用筛状的钢板(或其它材料做成的板)间隔，两室体积大小设置可根据所需蓄水量大小及过滤层厚度具体确定。所述集蓄过滤池包括第一阶集蓄过滤池、第二阶集蓄过滤池和第三阶集蓄池，每个集蓄过滤池的底部或侧部开有清淤排污孔，浊水通过清淤排污孔排出集蓄过滤池；过滤室包括过滤净化单元，第一阶集蓄过滤池内过滤净化单元靠近第二阶集蓄过滤池一侧设置有集水间隔层；第二阶集蓄过滤池内过滤净化单元靠近第三阶集蓄过滤池一侧设置深度过滤净化单元和集水间隔层。在所述第一阶集蓄过滤池的过滤室下部或右下底侧部设有出水孔，用以连通第二阶集蓄过滤池的进水孔，所述第二阶集蓄过滤池内同样设有储水室、过滤室，以进一步储蓄及过滤，从第二阶集蓄过滤池的过滤室出来的水到下一阶，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，其特征在于：包括前置生态植草沟、初期雨水弃流及初步过滤集水一体化装置、若干与地表隔离并顺坡向依次降低的集蓄过滤池；山丘地表雨水流经生态植草沟后进入初期雨水弃流装置，初期雨水弃流装置蓄满后雨水径流在初步过滤集水一体化装置上蓄积，雨水经初步过滤集水一体化装置初步过滤后汇到排水口，然后进入顺坡向依次降低的若干阶集蓄过滤池，经若干次集蓄过滤得到各级水质的可利用水，以便用户利用。
【技术特征摘要】
1.一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，其特征在于：包括前置生态植草沟、初期雨水弃流及初步过滤集水一体化装置、若干与地表隔离并顺坡向依次降低的集蓄过滤池；山丘地表雨水流经生态植草沟后进入初期雨水弃流装置，初期雨水弃流装置蓄满后雨水径流在初步过滤集水一体化装置上蓄积，雨水经初步过滤集水一体化装置初步过滤后汇到排水口，然后进入顺坡向依次降低的若干阶集蓄过滤池，经若干次集蓄过滤得到各级水质的可利用水，以便用户利用。2.根据权利要求1所述的一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，其特征在于：所述前置生态植草沟为“S”型设置。3.根据权利要求1所述的一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，其特征在于：所述初步过滤集水一体化装置为环形设置，初步过滤集水一体化装置外圈设有环形植草沟，环形植草沟内环设有缓冲带阻隔平台，缓冲带阻隔平台与初期径流弃流槽相接，初期径流弃流槽自外环至内环侧倾斜设置，初期径流弃流槽底部与所述的初期雨水弃流装置连通，缓冲带阻隔平台内环为填充过滤带，初期径流弃流槽位于填充过滤带之上，填充过滤带内铺设若干向中心有设定倾斜度的辐射状渗管，与渗管连通的环形内腔设有排水口与集蓄过滤池相连通。4.根据权利要求1所述的一种山丘区生态型雨水分质集蓄系统，其特征在于：所述初期雨水弃流装...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙秀玲，李鹏程，苗兴皓，曹升乐，孙蓉，陈亮亮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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