[發(fā)明專利]一種山坡降雨徑流聯(lián)合收集器及其應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210066426.1
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114405081A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 于奭;李科;姜光輝;郭芳;劉凡;李炳辰
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院巖溶地質研究所
• 主分類號: B01D24/02
• 分類號: B01D24/02;B01D24/20;C02F9/02;E03B3/02;E03B3/04;E03F5/10
• 代理公司: 成都宏田知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 51337
• 代理人: 孔霞

本發(fā)明公開了一種山坡降雨徑流聯(lián)合收集器及其應用。上述聯(lián)合收集器供于山坡巖溶表層泉水收集以及大氣降雨時，山坡徑流集水使用。聯(lián)合收集器包括高位集雨裝置、位于高位集雨裝置背向山坡坡頂一側位置處的人工補給池、位于人工補給池背向高位集雨裝置一側位置處的泉口收集過濾池、位于泉口收集過濾池背向人工補給池一側位置處的蓄水結構、入戶水箱。高位集雨裝置包括集雨棚、固定安裝在集雨棚上的水箱、第一密目網(wǎng)。本發(fā)明的聯(lián)合收集器，既適合大氣降水收集又能實現(xiàn)巖溶表層泉的收集，提高了集水效率且應用前景優(yōu)異，此外，可有效去除顆粒物，減少微生物污染，從而充分保障水質安全。

技術領域

本發(fā)明涉及雨水收集技術領域，特別是涉及一種山坡降雨徑流聯(lián)合收集器，還涉及所述聯(lián)合收集器的應用。

背景技術

西南巖溶山區(qū)由于特殊的巖溶地質、生態(tài)環(huán)境導致水資源開發(fā)利用難度大，成為制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的主導因素，特別是峰叢山區(qū)缺水突出、居住分散，修建大中型集中供水系統(tǒng)的難度太大。目前，巖溶峰叢洼地表層巖溶帶調蓄的主要方法是在表層巖溶泉處修建水柜或水窖蓄集水源，解決分散耕地灌溉用水和人畜飲用水問題。

但傳統(tǒng)的水柜或水窖這類貯水裝置通常是開放式結構，且一次性集水未做過濾凈化。此外，水柜主要材質是鋼筋砼，部分以磚、石砌筑內壁貼釉面瓷磚，個別小型貯水裝置采用不銹鋼和PE塑料，形狀多為圓柱形，多建于各戶門口坡面，容量在3～6m³，利用地形的天然高差，從高處的表層巖溶泉口引水入水柜，或采用攔截溝收集坡面水，引水裝置多為DN100-150的鍍鋅鋼管、鑄鐵管、塑料管，部分老舊引水裝置有竹槽、木槽，配水管道多為DN25-32的鍍鋅鋼管和PE塑料管。由于峰叢洼地的特殊條件，水柜原水大部分屬于表層巖溶泉，生態(tài)條件好的地方有常流泉，但更多的是季節(jié)泉，只有雨季才有水流，因此每個水柜在一年之中通常只能注水1～2次，村民們則必須靠各自水柜中的存水生活一年。并且，受當?shù)卮髿狻⒌孛嫖廴疚锖腿诵蠡顒拥挠绊懀?jīng)常有藻類、樹葉、草屑、昆蟲幼蟲等漂浮物且細菌總數(shù)、COD，氨氮、亞硝酸鹽氮和pH超標，導致長時間貯存的分散供水水源水質都存在不同程度的污染，又因為巖溶山區(qū)的村屯過于分散，一旦發(fā)生水質問題而引起疾病，很難及時察覺和救治，對巖溶區(qū)居民的身體健康造成極大危害。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對巖溶峰叢洼地水柜集水量不足、貯存水質差的問題，提供一種山坡降雨徑流聯(lián)合收集器及其應用。

一種山坡降雨徑流聯(lián)合收集器，其供于山坡巖溶表層泉水收集以及大氣降雨時，山坡徑流集水使用，包括：

固定安裝在所述山坡靠近坡頂位置處的高位集雨裝置，其包括集雨棚和固定安裝在所述集雨棚上的水箱；

位于所述高位集雨裝置背向所述山坡坡頂一側位置處的人工補給池，其對山坡巖溶表層泉水和降水進行雙重凈化；所述人工補給池包括與所述山坡下游表層巖溶泉連通的巖溶帶溶蝕裂隙巖體和鋪設在所述巖溶帶溶蝕裂隙巖體上的礫石過濾層；

位于所述人工補給池背向所述高位集雨裝置一側位置處的泉口收集過濾池；

位于所述泉口收集過濾池背向所述人工補給池一側位置處的蓄水結構；以及

入戶水箱，其用于從所述蓄水結構中引水以供家庭使用。

上述聯(lián)合收集器，依照山坡地勢變化和巖石裸露程度設計了高位集雨裝置、人工補給池、泉口收集過濾池、蓄水結構和入戶水箱這五級收集裝置，實現(xiàn)多重過濾的同時，有效解決了巖溶峰叢洼地水柜集水量不足和貯存水質差的問題。

在其中一個實施例中，所述集雨棚包括四組立柱、焊接固定在四組所述立柱頂端位置處的鋼架梁、固定安裝在所述鋼架梁頂面位置處的面板、貫穿固定安裝在所述面板中心位置處的雨槽、通過不銹鋼雨水口垂直固定貫穿連接在所述雨槽底部位置處的立管。

進一步地，所述鋼架梁為主梁和桁條經(jīng)焊接組合構成的十字交叉型結構；所述面板呈V型結構；所述雨槽呈U型結構；所述立管的底端柔性連接在所述水箱的進水口處，所述水箱位于所述面板的下方。