海绵城市雨水收集净化系统

技术领域

本发明属于海绵城市雨水应用技术领域，具体涉及海绵城市雨水收集净化系统，用于实现城市雨水的收集、储藏及再用，同时起到防涝和节约水资源的作用。

背景技术

海绵城市是推动绿色建筑建设，低碳城市发展，智慧城市形成的创新表现，是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。“海绵城市”材料实质性应用，表现出优秀的渗水、抗压、耐磨、防滑以及环保美观多彩、舒适易维护和吸音减噪等特点，成了“会呼吸”的城镇景观路面，也有效缓解了城市热岛效应，让城市路面不再发热。

海绵城市，亦称“水弹性城市”，整个城市如同一块大海绵，属于新一代城市雨洪管理概念。主要通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化等环保处理的城市发展方式，从而能够弹性地适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害。

而如何设计一种能智能调节雨水收集再用的立体化系统是当前所亟待研究解决的。

因此，基于上述问题，本发明提供海绵城市雨水收集净化系统。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供海绵城市雨水收集净化系统，解决背景技术中所存在的问题，实现城市雨水的收集净化及回用，同时实现智能式的实时调节监管控制。

技术方案：本发明的海绵城市雨水收集净化系统，由市政道路透水部分、雨水收集利用部分、屋顶绿化种植部分、面源污染控制部分和智慧海绵检测部分组成；所述市政道路透水部分，包括轻载全透型道路、重载半透型道路，轻载全透型道路用于户外停车场、学校户外运动场所、广场、非机动车道、园林景观道路、户外游乐场所和小区道路的铺设，重载半透型道路用于重载机动车道的铺设；所述水收集利用部分，包括贮水池、水泵和出水管，出水管一端位于贮水池内，中间安装水泵，水泵通过出水管将贮水池内水抽出用于各种绿化灌溉、景观喷泉、道路冲洗、冲洗厕所；所述屋顶绿化种植部分，包括屋顶绿化种植盒、渗透层和绿植，渗透层布置在屋顶绿化种植盒内，绿植种植在渗透层上；所述面源污染控制部分，为安装在户外停车场雨水井进水口的面源污染处理器、学校户外运动场所雨水井进水口的面源污染处理器、广场雨水井进水口的面源污染处理器、非机动车道雨水井进水口的面源污染处理器、园林景观道路雨水井进水口的面源污染处理器、户外游乐场所雨水井进水口的面源污染处理器、小区道路雨水井进水口的面源污染处理器、机动车道雨水井进水口的面源污染处理器，面源污染处理器用于阻挡雨水中混入的杂物；所述智慧海绵检测部分，包括物联网监测装置、气象监测模块、预警模块、流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块，气象监测模块、预警模块、流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块分别与物联网监测装置连接，用于对市政道路透水部分、水收集利用部分、屋顶绿化种植部分和面源污染控制部分进行管理。

本技术方案的，所述轻载全透型道路，包括从下至上的路基层、级配碎石基层、无机环保透水混凝土结构层、无机环保透水混凝土面层和颜色罩面剂，其中，级配碎石基层内预埋接雨水口或溢流井的排水管；所述重载半透型道路，从下至上的路基层、级配碎石基层、钢筋水泥混凝土基层、无机环保透水混凝土面层和颜色罩面剂，其中，级配碎石基层内预埋接雨水口或溢流井的排水管；所述轻载全透型道路中的颜色罩面剂、重载半透型道路中的颜色罩面剂分别为EPDM彩色橡胶颗粒、胶粉。

本技术方案的，所述贮水池是由若干个雨水收集PP模块单元组合起来形成一个地下贮水池，同时在贮水池在水池周围包裹两布一膜、挤塑板后回填土壤；其中，轻载全透型道路、重载半透型道路收集雨水经水管排入贮水池内。

本技术方案的，所述屋顶绿化种植盒是一种可蓄排水的模块化种植容器，该产品快速滲排、双层阻根、施工便捷，有利于植物生长，且具备保温隔热性好、生态环保功能；所述渗透层为三层，上层土壤层、中层土工布和带孔眼挡板，土壤层种植绿植、中层土工布进行过滤、带孔眼挡板安装在屋顶绿化种植盒上，过滤水经带孔眼挡板落入屋顶绿化种植盒内；其中，屋顶绿化种植盒通过引水管导入贮水池。

本技术方案的，所述面源污染处理器包括外壳、截污挂篮和滤网，截污挂篮活动设置在外壳内，滤网可拆式安装在外壳下部；其中，外壳为中空圆形或中空多边形，外壳采用高强度混凝土抗弯强度22N/mm²、抗压强度90N/mm²、外层壁厚20mm。

本技术方案的，所述物联网监测装置、预警模块为室内控制端和预警端，气象监测模块用于监测当前实时气象信息并反馈至物联网监测装置，流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块分别安装在市政道路透水部分、屋顶绿化种植部分、面源污染控制部分的输水管网上，压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块安装在水收集利用部分的贮水池上。

本技术方案的，所述贮水池上安装有主动抽液泵、主动排水管，主动抽液泵与物联网监测装置连接；当贮水池内水满时，预警模块报警，这时物联网监测装置控制主动抽液泵启动通过主动排水管将水排至河流中，直至预警模块停止报警。

与现有技术相比，本发明的海绵城市雨水收集净化系统的有益效果在于：1、市政道路透水部分的轻载全透型道路、重载半透型道路，使用无机环保增强剂的透水混凝土路面寿命长达5年以上，在保证1.2mm/s透水率的同时达到抗压强度C30以上的指标，无毒、无害、无味，符合道路各项指标要求；2、重载半透型道路的路基层采用（SRR型)抗水性自修复高聚物强基材料，替代传统水泥稳定碎石或二灰碎石基层，降低20%的工程造价，节约自然资源，减少碳排放；3、屋顶绿化种植部分，实现“防+排+用”三位一体，增强屋面防水和排水可靠性，同时结合流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块、物联网监测装置使用，实现雨水及时监测系统、远程管理系统，达到实时动态监测并保证系统正常运行；4、面源污染控制部分，具备溢流、削减污染、防蚊防臭等功能，能与其他海绵城市建设设施或工程相配套使用，满足设计应与规划建筑、道路交通、园林绿化等专业相协调的目的；5、智慧海绵检测部分，一方面完成海绵城市环境管理、管网管理、防洪排涝管理、雨污水质预警管理和水资源利用管理，实现雨水资源利用、洪涝管理、环境改善的三位一体智能平台，另一方面实现海绵城市建设系统信息化管理、自动化监测、实时化调度、科学化决策，为海绵城市建设和水生态的治理保护和开发利用提供智慧化的管理手段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明的海绵城市雨水收集净化系统的应用结构示意图；

图2是本发明的海绵城市雨水收集净化系统的雨水收集利用部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”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和简化描述，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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1和图2所示的海绵城市雨水收集净化系统，由市政道路透水部分、雨水收集利用部分、屋顶绿化种植部分、面源污染控制部分和智慧海绵检测部分组成；所述市政道路透水部分，包括轻载全透型道路、重载半透型道路，轻载全透型道路用于户外停车场、学校户外运动场所、广场、非机动车道、园林景观道路、户外游乐场所和小区道路的铺设，重载半透型道路用于重载机动车道的铺设；所述水收集利用部分，包括贮水池、水泵和出水管，出水管一端位于贮水池内，中间安装水泵，水泵通过出水管将贮水池内水抽出用于各种绿化灌溉、景观喷泉、道路冲洗、冲洗厕所；所述屋顶绿化种植部分，包括屋顶绿化种植盒、渗透层和绿植，渗透层布置在屋顶绿化种植盒内，绿植种植在渗透层上；所述面源污染控制部分，为安装在户外停车场雨水井进水口的面源污染处理器、学校户外运动场所雨水井进水口的面源污染处理器、广场雨水井进水口的面源污染处理器、非机动车道雨水井进水口的面源污染处理器、园林景观道路雨水井进水口的面源污染处理器、户外游乐场所雨水井进水口的面源污染处理器、小区道路雨水井进水口的面源污染处理器、机动车道雨水井进水口的面源污染处理器，面源污染处理器用于阻挡雨水中混入的杂物；所述智慧海绵检测部分，包括物联网监测装置、气象监测模块、预警模块、流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块，气象监测模块、预警模块、流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块分别与物联网监测装置连接，用于对市政道路透水部分、水收集利用部分、屋顶绿化种植部分和面源污染控制部分进行管理。

另外，优选的轻载全透型道路，包括从下至上的路基层、级配碎石基层、无机环保透水混凝土结构层、无机环保透水混凝土面层和颜色罩面剂，其中，级配碎石基层内预埋接雨水口或溢流井的排水管；所述重载半透型道路，从下至上的路基层、级配碎石基层、钢筋水泥混凝土基层、无机环保透水混凝土面层和颜色罩面剂，其中，级配碎石基层内预埋接雨水口或溢流井的排水管；所述轻载全透型道路中的颜色罩面剂、重载半透型道路中的颜色罩面剂分别为EPDM彩色橡胶颗粒、胶粉。

另外，优选的贮水池是由若干个雨水收集PP模块单元组合起来形成一个地下贮水池，同时在贮水池在水池周围包裹两布一膜、挤塑板后回填土壤；其中，轻载全透型道路、重载半透型道路收集雨水经水管排入贮水池内。

另外，优选的屋顶绿化种植盒是一种可蓄排水的模块化种植容器，该产品快速滲排、双层阻根、施工便捷，有利于植物生长，且具备保温隔热性好、生态环保功能；所述渗透层为三层，上层土壤层、中层土工布和带孔眼挡板，土壤层种植绿植、中层土工布进行过滤、带孔眼挡板安装在屋顶绿化种植盒上，过滤水经带孔眼挡板落入屋顶绿化种植盒内；其中，屋顶绿化种植盒通过引水管导入贮水池。

另外，优选的面源污染处理器包括外壳、截污挂篮和滤网，截污挂篮活动设置在外壳内，滤网可拆式安装在外壳下部；其中，外壳为中空圆形或中空多边形，外壳采用高强度混凝土抗弯强度22N/mm²、抗压强度90N/mm²、外层壁厚20mm。

另外，优选的物联网监测装置、预警模块为室内控制端和预警端，气象监测模块用于监测当前实时气象信息并反馈至物联网监测装置，流量检测模块、压力检测模块、水质检测模块分别安装在市政道路透水部分、屋顶绿化种植部分、面源污染控制部分的输水管网上，压力检测模块、水质检测模块、水位检测模块安装在水收集利用部分的贮水池上。

另外，优选的贮水池上安装有主动抽液泵、主动排水管，主动抽液泵与物联网监测装置连接；当贮水池内水满时，预警模块报警，这时物联网监测装置控制主动抽液泵启动通过主动排水管将水排至河流中，直至预警模块停止报警。

本结构的海绵城市雨水收集净化系统：（1）根据海绵城市建设的地形地貌、管网特点、排水分区等基础信息，结合采集的监测数据，进行参数率定、模型模拟，将模型模拟的结果进行呈现，根据模拟结果进行海绵城市建设的效果评估；（2）海绵城市建设效果从水生态、水环境、水资源、水安全方面展开，围绕年径流总量控制率、面源污染削减率、积水与内涝防止、可透水下垫面比率、地下潜水位、城市热岛效应、水体环境质量、雨污水资源化利用等指标，进行海绵城市建设效果的评估；（3）通过经济数字化场景，开发雨水资源，提升区域吸引力，进而将雨水资源效益、数字化效益转化为经济效益，使数字化转型的发展反哺经济发展。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。