基于城市雨水资源化的截污下渗系统.doc

水 利 学 报 2003 年 09 月 SHUILI XUEBAO 第9期文章编号：0559-9350 2003 09-0071-06 基于城市雨水资源化的截污下渗系统 朱贵良，王浙彬，王炳飞，李发展 （华北水利水电学院 信息工程系，河南 郑州 450008） 摘要：以开展城市雨水综合利用为目的，本文介绍了由雨水入水口截污套件、下渗型雨水管涵和用于雨水检查井的 截污清污装置组成的一种新型城镇道路雨水截污下渗系统。对各组件的背景技术，实现原理与设计方案、功能与特 点进行了分析和详细论述。组件 1 能够拦截直径≥2mm 的异形固体污垢，改善雨水水质，预防因污垢沉淀造成的排 水管道堵塞。组件 2 能够实现地下水源补给，提升排水管道泄流能力，减轻泄洪河道下游压力和实现废物利用。组 件 3 能够实现雨水泄流过程中的第 2 次截污和大幅度提高雨水检查井的清污效率。该系统提倡配套使用，也可独立 使用，广泛适用于城镇道路雨水排水管网的设计与改造。 关键词：城市雨水；雨水利用；雨水截污；雨水下渗 中图分类号：X703.3 文献标识码：A1 系统背景技术1.1 雨水入水口截污 套 件背景技 术 我国城市道路雨水入水口的截污装置，采用的多为 500mm×300mm或 750mm×500mm 的标准铁箅。该标准中的单个无底入水槽的尺寸为 200mm×25mm。由于标准中的铁箅入水槽尺寸过大，无论是雨水期还是非雨水期，各种小于该尺寸的杂物均容易通过入水槽进入雨水入水口，经雨水冲刷进入雨水窨井和雨水管涵。沉淀后的污垢会使管涵泄流面积减小，设计泄水能力下降，严重时可导致雨水管涵堵塞，甚至会造成个别路段大面积积水。混杂在雨水中的污垢不但严重影响雨水水质，加大雨水综合利用成本；而且还会增加清污次数，清污工作量和清污成本。清理出来的污垢所散发的臭味也会对城市空气造成严重污染。1.2 下渗型雨水管涵 背 景技术 城市雨水排放工程中采用的雨水排放管， 一般为混凝土或钢筋混凝土预制构件。其内径在 300～2400mm 之间。按照 GB11836-89（混凝土和钢筋混凝土排水管）标准进行生产制造。雨水排放工程中采用的雨水方涵为一方型通道，通道底部一般为水泥浆硬化结构，两侧为砌砖墙体，顶部为水泥预制盖板构件。标准件雨水管涵仅起到单一的泄流作用，没有考虑通过下渗结构对雨水资源的利用问题，与本实用新型相比，还存在泄流能力差、原材料消耗多、制作成本高与安装难度大等缺陷。1.3 雨水检查井广口 折 叠式清污 装 置背景技 术 雨水检查井与污水检查井，俗称窨井，简称为雨水井或污水井，是城市排水系统的一种基本设施。由于雨水井的结构与污水井的结构基本相同，因此本文中所涉及到的设计方案与设计及功能同样适用于污水检查井。雨、污水检查井除具有管道泄流和流量转输功能外，另外一项重要功能，就是用于检查排水管涵是否堵塞和清污。 目前各城市建设的雨、污水检查井，其基本构造包括出口、井室、流槽、上下游排水管和位于井壁一 收稿日期：2003-03-11 基金项目：河南省 2002 年重点科技攻关计划资助项目0223032800 作者简介：朱贵良1950-，男，河南中牟人，副教授，主要研究方向为软件工程、雨水利用。 71 水 利 学 报 2003 年 09 月 SHUILI XUEBAO 第9期侧的踏梯。出口安有铸铁井盖及盖座，井盖的直径多为 700mm。井室是井底到地面的通道。流槽位于井室底部，是井室内的主要构筑物。流槽底部用混凝土构制与上下游排水管的内径持平。踏梯固定于井壁一侧，为一铸钢件，以方便人员出入井室上下攀登。该种结构的缺陷是，当上下游排水管的水流速度低缓时或流入管道的固体比重过大时，都会沉淀于管道底部或流槽，久而久之，即会造成某一管段或流槽沉淀物过多，轻则导致管道泄流能力下降，重则会导致管道堵塞。如果是污水管道，会导致污水经污水检查井溢出路面，阻碍交通，污染环境。如果是雨水管，则会导致雨水入水口因泄流不畅造成路面大面积积水，形成城市雨洪灾害。现在采用的雨、污水管道清污方式，效率极低，作业环境恶劣，劳动强度极大。贴于井壁一侧的固定式踏梯严重影响提吊井下污垢。井下和管涵中清理出来的污垢在道路两侧堆放时间过长，既造成空气污染，又影响市容环境。2 雨水入水口截污套件2.1 原理与设计 新型雨水入水口截污套件由托架、截污铁箅、截污挂篮 3 个部分和相应配件组成。如图 1、图 2 所示。该套件依据城市水利学和城市环境工程学的原理，解决背景技术存在问题的技术方案是：设计一种新型的雨水入水口截污铁箅、截污挂篮和托架匹配成套，用于拦截尺寸≥2mm 以上的颗粒状或异形固体污垢。清污工人可在路面上很方便的打开截污铁箅，提出截污挂篮进行清污。从而达到高效截污与清污目的。雨水入水口截污套件的各部分结构设计是：1截污铁