[發(fā)明專利]回灌型城市雨洪綜合利用系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110157022.5
• 申請(qǐng)日: 2011-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN102808446A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)軍;劉蛟;高旭陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電學(xué)院
• 主分類號(hào): E03F1/00
• 分類號(hào): E03F1/00;E02D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種聯(lián)合調(diào)節(jié)城市雨水、地表水和地下水，利用城市雨洪回灌補(bǔ)源地下水的綜合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)在國(guó)際上對(duì)地下含水層的回灌和再利用通稱ASR(Aquifer?storage?and?recovery)技術(shù)，ASR技術(shù)已發(fā)展形成了“收集-預(yù)處理-回灌-抽取-再利用”的回灌過程，包括地表入滲、坑塘入滲、滲井入滲、水平輻射井入滲、加壓式人工回灌井等主要回灌設(shè)施。現(xiàn)有的城市雨洪利用通過洼地-滲渠、滲渠-滲管、洼地-滲溝-雨水排水系統(tǒng)等組合形式，建立包括雨水收集、處理、儲(chǔ)存、排放、澆灌取水等綜合試驗(yàn)點(diǎn)。但是這些試驗(yàn)點(diǎn)主要針對(duì)城市某個(gè)特定區(qū)域，沒有考慮城市的總體規(guī)劃，未成系統(tǒng)。

加之城市建筑密度增大、路面硬化、透水面積減小、綠地設(shè)計(jì)高出地面等，使得區(qū)域內(nèi)的地表徑流系數(shù)增大，區(qū)域匯流速度加快，現(xiàn)有城市雨洪利用工程對(duì)短時(shí)間內(nèi)成倍增長(zhǎng)的洪峰無法進(jìn)行有效的調(diào)蓄，城市雨洪仍采用大量外排的方式，造成資源的極大浪費(fèi)。這些工程大多都是以靜水方式儲(chǔ)存，水體污染嚴(yán)重，工程設(shè)施投入較大，利用效率低，而且很難滿足城市的生態(tài)景觀用水。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效解決雨洪產(chǎn)生速度快和滲透回灌緩慢、降雨時(shí)空分布集中和雨水資源利用分散之間矛盾，緩解因城市地下水位下降引發(fā)的地面沉降等災(zāi)害。本發(fā)明從城市整體規(guī)劃出發(fā)，以生態(tài)城市建設(shè)為導(dǎo)引，提供一種以調(diào)蓄為主的動(dòng)水回灌方式，補(bǔ)源城市地下水，實(shí)現(xiàn)雨水資源的優(yōu)化配置和高效利用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明系統(tǒng)由回灌點(diǎn)(包括洼地滲水池、地下滲井、深層回灌井)、連接管路(包括滲透管道、暗河、明渠)、水泵、控制閘門、水生態(tài)園和排洪渠道等設(shè)施組成。建立由線串點(diǎn)形成面的回灌系統(tǒng)，即管路連接散布于城市區(qū)域的各雨水收集點(diǎn)，形成環(huán)路調(diào)節(jié)面。在環(huán)路上配以閘門、水泵等人工控制措施，使水體沿環(huán)路循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)以調(diào)蓄為主的動(dòng)水回灌方式，延長(zhǎng)雨水滲透作用時(shí)間，將雨水儲(chǔ)蓄在地下含水層中。

回灌利用系統(tǒng)根據(jù)對(duì)地下水位和地下漏斗的監(jiān)測(cè)、降雨和匯流的分析，確定重點(diǎn)回灌區(qū)域，合理布置回灌點(diǎn)，將雨水分散滯留，就地回灌。通過連接管路對(duì)回灌點(diǎn)進(jìn)行連接，形成環(huán)路，連接管路中的滲透管道和暗河可進(jìn)一步擴(kuò)展回灌流路，明渠可結(jié)合城市河湖水系的規(guī)劃，用于恢復(fù)地表水系。在環(huán)路上設(shè)置閘門和水泵等人工控制設(shè)施，使水體沿環(huán)路流動(dòng)，增強(qiáng)了雨水的自凈能力，延長(zhǎng)回灌作用的時(shí)間，有效解決雨洪產(chǎn)生快和滲透回灌緩慢之間的矛盾。城市雨水回灌以地下含水層為儲(chǔ)水空間，綜合城市雨水、地表水和地下水的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，減少了工程設(shè)施的投入，并有效緩解地面沉降等災(zāi)害。

在環(huán)路的低洼處建立大型的水生態(tài)園，在很大程度上增大集水面積，提高蓄留能力，增強(qiáng)調(diào)節(jié)的可操作性。水生態(tài)園結(jié)合恢復(fù)的地表水系及兩岸的生態(tài)河堤，體現(xiàn)了生態(tài)城市建設(shè)的理念，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、宜居的城市建設(shè)目標(biāo)。排洪渠道連接外部渠道，減少城市的防洪壓力。

本發(fā)明的有益效果是：1.回灌點(diǎn)從城市整體規(guī)劃出發(fā)，確定重點(diǎn)回灌區(qū)域，合理布置，實(shí)現(xiàn)降雨分散滯留，就地回灌；2.管路中的滲透管道和暗河擴(kuò)展回灌流路，明渠恢復(fù)城市地表水系；3.通過人工控制措施，實(shí)現(xiàn)水體沿連接環(huán)路的流動(dòng)，增強(qiáng)雨水的自凈能力；4.延長(zhǎng)回灌作用時(shí)間，有效解決雨洪產(chǎn)生快和回灌緩慢之間的矛盾；5.以地下含水層作為儲(chǔ)水空間，減少工程設(shè)施的投入，緩解地面沉降等災(zāi)害；6.綜合城市雨水、地表水合地下水的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)；7.水生態(tài)園增強(qiáng)了對(duì)雨水的滯留和調(diào)節(jié)能力，結(jié)合生態(tài)河堤，地表水系促進(jìn)生態(tài)城市建設(shè)目標(biāo)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明建立的系統(tǒng)調(diào)節(jié)示意圖

圖2為調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)子單元

圖3為調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的洼地滲水池

圖4為調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的地下滲井

圖中：1.洼地滲水池，2.地下滲井，3.深層回灌井，4.明渠，5.滲透管道，6.暗河，7.控制閘門，8.排洪渠道，9.水生態(tài)園，10.進(jìn)水管道，11.滲井過濾層，12.水泵，13.地下水提取點(diǎn)，14.原始地面線，15.土壤層，16.沙石層，17.卵石層，18.回填土，19.地下水位。

1布置于地勢(shì)較低、地下水位較高的地方，2布置于地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地方，3布置于地面弱透水層較厚，需要補(bǔ)給承壓含水層或埋藏較深的潛水含水層的地區(qū)，9位于城市最低洼處。

具體實(shí)施方式

降雨產(chǎn)生后，雨水經(jīng)過10流入到1、2、3，對(duì)雨水進(jìn)行分散滯留，就地回灌；1、2、3經(jīng)過4、5、6就行連接，形成一個(gè)環(huán)路，水體沿環(huán)路流動(dòng)，對(duì)不能產(chǎn)生自流的地方通過12，進(jìn)行人工提取；水體流經(jīng)城市最低洼處，經(jīng)過9的調(diào)蓄和凈化，一部分回灌地下水，一部分進(jìn)入4繼續(xù)流動(dòng)；待城市地下水得到有效恢復(fù)后，加大13的建設(shè)，最大限度滿足城市用水要求；通過7的控制，城市雨洪和外部水系經(jīng)由8可實(shí)現(xiàn)調(diào)度，減輕城市的防洪壓力。