一种用于雨水源头减排的管路系统及布设方法

技术领域

本发明专利涉及机场工程领域，尤其涉及一种用于雨水源头减排的管路系统及布设方法。

背景技术

随着国家“海绵城市”理念在建筑、市政行业的深入贯彻，其核心“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针已被证明是行之有效的缓解城市内涝、保障人民生命财产安全的工程性措施。同样地，在民航局“四型机场”建设理念的有力推动下，如何全面、有效的建立平安、绿色的海绵机场成为了一个新兴的热点。

平安机场中，内涝安全是一项核心要求；这便对机场内如何利用调蓄池实现错峰、调蓄、净化、回用提出了问题。

民用机场飞行区占地面积巨大，部分枢纽机场甚至可以达到10km2之巨，与此同时，飞行区内又存在大量的土面区，传统的飞行区排水设计以快排为主，这导致末端排涝除险设备设施在雨峰到来时承担极大的负荷，也由此产生了一定风险。

综上所述，如何减轻机场飞行区排涝除险设备设施在雨峰到来时承担的负荷，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于雨水源头减排的管路系统及布设方法，以减轻机场飞行区排涝除险设备设施在雨峰到来时承担的负荷的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于雨水源头减排的管路系统，包括：

第一管体，上设有第一集水孔；

第二管体，套设在所述第一管体外；所述第二管体与所述第一管体活动连接；所述第二管体上设有第二集水孔；

驱动结构，用于调控所述第一集水孔相对于所述第二集水孔所处的位置。

优选地，所述驱动结构包括：

连接件，一端与所述第一管体连接；另一端为自由端；

驱动电机，与所述连接件的自由端连接；用于通过所述连接件带动第一管体产生运动

控制件，与所述驱动电机电连接。

优选地，还包括包裹于所述第二管体外的透水结构层。

优选地，还包括与所述控制件电连接的液位测量机构；所述液位测量机构用于测量雨水的液位高度。

优选地，还包括用于容纳所述驱动结构的检查井。

优选地，还包括用于固定所述第二管体的渗水填充层。

优选地，所述第一集水孔、第二集水孔分别设有若干个；或/和所述第一集水孔的形状为条状；或/和

所述第二集水孔的形状为条状。

本发明还提供一种用于雨水源头减排的管路布设方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定第一管体、第二管体的埋设位置；所述埋设位置的选点包括：飞行区下凹的土面区；

步骤二、在所述埋设位置挖坑，然后将所述第一管体、第二管体埋设在坑内；然后采用渗水填充层回填；

步骤三、布设检查井，在所述检查井内设置用于控制所述第一管体、所述第二管体作业状态的驱动结构。

本发明提供的一种用于雨水源头减排的管路系统及布设方法的有益效果在于：与现有技术相比，通过驱动结构对第一管体、第二管体作业状态的调控，使得第一集水孔与第二集水孔分别实现相交错或相连通的作业状态。进而实现对下渗或不渗模式的自主控制。可以通过利用飞行区内的土面区实现对雨水的分散或滞留，从而达到调峰、错峰的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于雨水源头减排的管路系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于雨水源头减排的管路系统中第一管体与驱动机构的连接关系示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于雨水源头减排的管路系统所采用的第二管体与渗水填充层之间连接关系的示意图；

图4为图3中B处结构的放大示意图。

图中：1、第一管体；11、第一集水孔；2、第二管体；21、第二集水孔；3、驱动结构；31、连接件；32、驱动电机；33、控制件；4、透水结构层；5、液位测量机构；6、检查井；7、渗水填充层；8、原土。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如果能够有效利用飞行区分散的土面区实现人为可控的分散滞蓄，将会在一定程度上分散峰值径流，压低径流峰值，错峰外排，从而极大的分担末端设施负荷，降低机场下游的风险。

请一并参阅图1至图4，本发明实施例提供一种用于雨水源头减排的管路系统，包括第一管体1、第二管体2以及驱动结构3，第一管体1上设有第一集水孔11；第二管体2套设在第一管体1外；第二管体2与第一管体1活动连接；第二管体2上设有第二集水孔21；驱动结构3用于调控第一集水孔11相对于第二集水孔21所处的位置。

将第二管体2套设在第一管体1外，使得第一管体1能相对与第二管体2运动，使得第一集水孔11与第二集水孔21能实现：1、第一集水孔11与第二集水孔21相交错；2、第一集水孔11与第二集水孔21相连通两种作业状态。第一集水孔11与第二集水孔21的作业状态可通过驱动结构3实现。

更具体的是，降雨初期，第一集水孔11、第二集水孔21相交错，第一管体1、第二管体2组成的管体结构不集水，汇集的雨水流入土面区，一部分下渗，一部分积存。当土面区积存的积水汇集到一定程度时，驱动结构3驱动第一管体1相对于第二管体2产生运动，使得第一集水孔11与第二集水孔21相连通，使得土面区的积水快速涌入第一管体1内，从而实现对积水的排放。当积水排完后，驱动结构3可驱动第一管体1与第二管体2产生相互运动，使得第一集水孔11与第二集水孔21再次回至交错状态。

本发明提供的一种用于雨水源头减排的管路系统，与现有技术相比，通过驱动结构3对第一管体1、第二管体2作业状态的调控，使得第一集水孔11与第二集水孔21分别实现相交错或相连通的作业状态。进而实现对下渗或不渗模式的自主控制。可以通过利用飞行区内的土面区实现对雨水的分散或滞留，从而达到调峰、错峰的目的。

驱动结构3驱动第一管体1与第二管体2相对运动的作业方式包括：1、驱动结构3驱动第一管体1、第二管体2产生相对转动。更具体的包括以下几种作业方式：(1)第二管体2不产生运动，驱动结构3驱动第一管体1相对第二管体2相对转动；(2)第一管体1不产生运动，驱动结构3驱动第二管体2相对与第一管体1相对转动；(3)驱动结构3同时驱动第一管体1、第二管体2相对转动。2、驱动结构3驱动第一管体1、第二管体2沿第一管体1的轴向产生运动。更具体的包括以下几种作业方式：(1)第二管体2不动，驱动结构3驱动第一管体1沿第一管体1的轴线方向运动，实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或相连通。(2)第一管体1不动，驱动结构3驱动第二管体2沿第一管体1的轴线方向运动，实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或相连通。(3)驱动结构3同时驱动第一管体1、第二管体2沿第一管体1的轴向运动，实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或相连通。

在本实施例中，第一集水孔11设有若干个，第二集水孔21对应设有若干个。能有效提高积水流入第一管体1内的效率。更具体的是，若干第一集水孔11沿第一管体1的周向间隔设置。若干第二集水孔21沿第二管体2的周向间隔设置。

在本实施例中，第一集水孔11的形状为条状；第二集水孔21的形状为条状。既保证了积水流入第一管体1内的效率，也保证了第一管体1、第二管体2的强度大小。

在本实施例中，第一集水孔11与第二集水孔21形状大小相同。

在本实施例中，第一管体1、第二管体2分别采用HDPE塑料管。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图4，驱动结构3包括：连接件31、驱动电机32以及控制件33，连接件31一端与第一管体1连接；另一端为自由端；驱动电机32与连接件31的自由端连接；用于通过连接件31带动第一管体1相对于第二管体2产生运动；控制件33与驱动电机32电连接。控制件33将作业信号传递给驱动电机32，驱动电机32通过连接件31带动第一管体1相对于第二管体2产生转动，进而实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或连通。

在本实施例中，连接件31为连杆。第一管体1与第二管体2转动连接。第一管体1的长度长于第二管体2的长度。连杆一端与第一管体1连接，另一端与驱动电机32铰接。

在本实施例中，控制件33由NB-IoT通信模块、PLC模块组成；NB-IoT通信模块负责收发信号指令；控制信号可通过NB-IoT通信模块传送至PLC模块，PLC模块与驱动电机32电连接，PLC模块控制驱动电机32工作，驱动电机32通过铰链与连接件31连接。连接件31与第一管体1连接。第二管体2固定在渗水填充层7中。每一段的第一管体1、第二管体2组成的管体结构均可以通过控制件33实现独立控制，通过系统化平台的统一管控，可以实现飞行区的精细化雨洪管理，分散内涝风险。

在本实施例中，控制件33可通过通信模块与外接设备(如手机电脑)连接，工作人员可通过外接设备控制驱动电机32的工作状态。

在本实施例中，渗水填充层7由碎石构成，碎石的粒径大小为20-30mm。渗水填充层7既保证土面本省的结构作用，也方便雨水的下渗。

在本实施例中，还包括用于容纳驱动结构3的检查井6。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图4，还包括包裹于第二管体2外的透水结构层4。透水结构层4的设置保证了雨水能流入第一管体1内，杂质不能流入第一管体1内。有效的对杂质进行了阻挡，避免杂质堵塞第一集水孔11或/和第二集水孔21。

在本实施例中，透水结构层4的结构不唯一，包括海绵层、透水土工布等结构中的一种或多种，只要能同时起到对杂质进行阻挡，且允许水流的通过即可。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图4，还包括与控制件33电连接的液位测量机构5；液位测量机构5用于测量雨水的液位高度。当土面区的液位测量机构5捕捉到的液位高于警戒值，液位测量机构5将信号传递给控制件33，控制件33驱动驱动电机32作业，实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或连通的作业状态。

本发明还提供一种用于雨水源头减排的管路布设方法，请一并参阅图1至图4，包括以下步骤：

S1、确定第一管体1、第二管体2的埋设位置；埋设位置的选点包括：飞行区下凹的土面区；

在每一块独立的土面区均可设置一组用于雨水源头减排的管路系统。

S2、在所述埋设位置挖坑，然后将第一管体1、第二管体2埋设在坑内；然后采用渗水填充层7回填；

更具体的是，在该埋设位置挖槽(管槽的两侧为原土8)。然后将第一管体1、第二管体2构成的管体件埋入管槽内。第一集水孔11与第二集水孔21在初始状态时交错设置。然后采用渗水填充层7回填管槽。第二管体2外部包裹有透水结构层4。同时在每一块独立的土面区的低洼处分别安装有与驱动结构3电连接的液位测量机构5。

S3、布设检查井6，在检查井6内设置用于控制第一管体1、第二管体2作业状态的驱动结构3。在每一个独立的土面区分别设有一个检查井6。检查井6内设置用于控制该土面区内第一管体1与第二管体2作业状态的驱动结构3。

设在土面区低洼处的液位测量机构5以及驱动结构3可在无人工干预情况下，自主控制各个下凹土面区的积水情况，对于总雨量较小的降雨，将不会外排任何雨水，实现接近100％的径流总量控制。当面对大雨时，又可以利用管路系统及时外排雨水，从而降低内涝风险。

在雨天，雨水流向土面区的凹陷位置，然后雨水顺着渗水填充层7下流或/和汇集，当液位测量机构5测量汇集的积水达到预设水位时，液位测量机构5将向控制件33传递电信号，控制件33驱动驱动电机32作业，驱动电机32带动第一管体1相对于第二管体2运动，进而实现第一集水孔11与第二集水孔21的交错或连通。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上对本发明所提供的能够自动切换蓄排模式的源头减排雨水管道系统进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。