本實(shí)用新型涉及城市開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雨水轉(zhuǎn)化地下水的海綿井導(dǎo)滲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
目前除傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)外的城市雨水開(kāi)發(fā)的措施,按功能技術(shù)類(lèi)型分類(lèi),儲(chǔ)存技術(shù)主要有濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐等。其雨水開(kāi)發(fā)儲(chǔ)存主要利用已有的溝塘或通過(guò)人工建設(shè)填土含水層進(jìn)行,為地表水儲(chǔ)存或在地表人工建設(shè)含水層儲(chǔ)存,未充分利用地下天然含水層儲(chǔ)水空間。目前雨水轉(zhuǎn)化地下水儲(chǔ)存主要通過(guò)滲透技術(shù)完成,包括透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井等,而城市中表層有大部分存在相對(duì)不透水層的黏性土,其滲透性差,雨水轉(zhuǎn)化地下水?dāng)?shù)量有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)以外的城市雨水開(kāi)發(fā)的措施儲(chǔ)存空間局限性,結(jié)合地層的透水性及其空間分布特征,以地下天然含水層作為儲(chǔ)存空間,設(shè)計(jì)一種雨水轉(zhuǎn)化地下水的海綿井導(dǎo)滲結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以表層不透水層阻隔地下水下滲和下滲水量有限的局限,采用自流式的下滲方式,貫穿不透水層,收集凈化雨水,并通過(guò)自身井壁和導(dǎo)滲管自流式輸送至穩(wěn)定的地下含水層中,達(dá)到收集和儲(chǔ)存雨水的目的。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案:所述一種雨水轉(zhuǎn)化地下水的海綿井導(dǎo)滲結(jié)構(gòu),其特征在于:包括穿透隔水層進(jìn)入含水層的導(dǎo)滲井,所述導(dǎo)滲井從上至下分為過(guò)濾段、混凝土段和置于含水層的導(dǎo)滲段,且導(dǎo)滲井上部過(guò)濾段和下部導(dǎo)滲段的井壁均采用無(wú)砂混凝土井壁,在導(dǎo)滲井上部過(guò)濾段內(nèi)設(shè)有活動(dòng)濾芯,在導(dǎo)滲井的導(dǎo)滲段井壁上設(shè)有多根水平導(dǎo)滲管。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:在導(dǎo)滲井的外緣挖設(shè)有環(huán)形導(dǎo)水盲溝,所述導(dǎo)水盲溝的深度與導(dǎo)滲井的過(guò)濾段高度相等。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:在井壁分層用水平鉆機(jī)植入PE水平導(dǎo)滲管,每根水平導(dǎo)滲管是在管壁開(kāi)設(shè)有濾孔,并在濾孔外包扎土工布形成,水平管長(zhǎng)度15-50m。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:在導(dǎo)滲井的井口設(shè)有井蓋,底面設(shè)有不滲水底板。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述活動(dòng)濾芯由帶孔底板的圓筒狀容器及濾料組成;在容器底板及距井口1/3的側(cè)壁長(zhǎng)度開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑10-15mm的孔,其開(kāi)孔率40%-60%;所述圓筒狀容器高300-400mm,容器直徑比井筒內(nèi)徑小30-50mm;濾料從上至下由砂礫料層、膨潤(rùn)土燒結(jié)球?qū)雍突钚蕴紝咏M成,中間為膨潤(rùn)土燒結(jié)球,球直徑5-8mm,每層濾料均置于40-60目尼龍網(wǎng)袋內(nèi),厚度為100-120mm。本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:在導(dǎo)滲井的過(guò)濾段下方設(shè)有環(huán)形安全梁,所述活動(dòng)濾芯置于安全梁上。
本實(shí)用新型較優(yōu)的技術(shù)方案:所述多根水平導(dǎo)滲管等距均勻的分布在導(dǎo)滲段的井壁上。
本實(shí)用新型的有益效果:
(1)本實(shí)用新型所述的海綿井具有收集和過(guò)濾雨水功能,不受隔水層厚度和層數(shù)的限制,穿透隔水層形成地表水和地下水良好的滲流通道,有效地消除隔水層對(duì)雨水下滲的影響,同時(shí)利用井壁的透水性結(jié)構(gòu)增強(qiáng)下滲能力;
(2)本實(shí)用新型的水平導(dǎo)滲管延長(zhǎng)滲透路徑,擴(kuò)大滲透面積,有效增強(qiáng)了導(dǎo)滲能力,解決井壁淤堵導(dǎo)滲能力不足難題;
(3)本實(shí)用新型的導(dǎo)滲結(jié)構(gòu)采用自流式下滲,具有收集水量大、維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn);
本實(shí)用新型解決了不透水層隔水作用,收集雨水或表層滲水,采用活動(dòng)濾芯進(jìn)行過(guò)濾,利用水平導(dǎo)滲管提高下滲速度和水量,以自流的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化便于維護(hù),井內(nèi)儲(chǔ)存水可重復(fù)利用。具有轉(zhuǎn)化水量大、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),既能適用于雨水轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存的城市雨水開(kāi)發(fā)系統(tǒng)工程,也能適用于地表水轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存工程。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型俯視圖。
圖2為本實(shí)用新型的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型導(dǎo)滲管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1—導(dǎo)滲井,1-1—過(guò)濾段,1-2—混凝土段,1-3—導(dǎo)滲段,2—活動(dòng)濾芯,3—水平導(dǎo)滲管,4—安全梁,5—井蓋,6—底板,7—不透水層,8—含水層,9—導(dǎo)水盲溝,D1—井截面直徑,D2—水平排滲管截面直徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明,如圖1至圖3所示的一種雨水轉(zhuǎn)化地下水的海綿井導(dǎo)滲結(jié)構(gòu),其特征在于:包括穿透隔水層進(jìn)入含水層8的導(dǎo)滲井1,導(dǎo)滲井1的井口設(shè)有井蓋5,井蓋防止外物掉入。底部設(shè)有不透水底板6,所述導(dǎo)滲井1從上至下分為過(guò)濾段1-1、混凝土段1-2和置于含水層的導(dǎo)滲段1-3,其中過(guò)濾段1-1和混凝土段1-2均置于不透水層7內(nèi),導(dǎo)滲井1上部過(guò)濾段1-1和下部導(dǎo)滲段1-3的井壁均采用無(wú)砂混凝土井壁,可以滲水,混凝土段1-2采用混凝土井壁不能滲水,為了方便使水能夠從過(guò)濾段1-1的井壁滲入,在導(dǎo)滲井1的外緣挖設(shè)有環(huán)形導(dǎo)水盲溝9,所述導(dǎo)水盲溝9的深度與導(dǎo)滲井1的過(guò)濾段1-1高度相等,導(dǎo)水盲溝9可以將水引入,并通過(guò)過(guò)濾段1-1進(jìn)入導(dǎo)滲井1內(nèi)。
如圖1所示,在導(dǎo)滲井1的過(guò)濾段下方設(shè)有環(huán)形安全梁4,放置活動(dòng)濾芯,在安全梁4上設(shè)有活動(dòng)濾芯2,活動(dòng)濾芯2的頂面與井蓋5的底面接觸,活動(dòng)濾芯2可以隨意更換,主要起到過(guò)濾雨水的作用;在導(dǎo)滲井1的導(dǎo)滲段1-3井壁上設(shè)有多根水平導(dǎo)滲管3,如圖2和圖3所示,在井壁分層用水平鉆機(jī)植入PE水平導(dǎo)滲管,所述多根水平導(dǎo)滲管3等距均勻的分布在導(dǎo)滲段1-3的井壁上,每根水平導(dǎo)滲管3是在管壁開(kāi)設(shè)有濾孔,并在濾孔外包扎土工布形成,水平管長(zhǎng)度15-50m。所述井中水平導(dǎo)滲管3的根數(shù)應(yīng)根據(jù)土層的滲透系數(shù)及設(shè)計(jì)要求的導(dǎo)滲流量計(jì)算確定。
本實(shí)用新型具體施工步驟:
①采用沉井法施工成井,并貫穿不透水層進(jìn)入天然含水層,濾芯收集的上部過(guò)濾段1-1和含水層深度范圍的滲水段1-3采用無(wú)砂混凝土;
②活動(dòng)濾芯:由帶孔底板的園筒狀容器及濾料組成。容器底板開(kāi)孔的孔直徑約10-15mm,開(kāi)孔率40%-60%,容器高度300-400mm,容器直徑比井筒內(nèi)徑小30-50mm;濾料從上至下由三層構(gòu)成,每層厚度100-120mm,最上層為砂礫料,最下層為活性碳,中間為膨潤(rùn)土燒結(jié)球,球直徑5-8mm,每層濾料均放在各自的由40-60目尼龍網(wǎng)袋內(nèi),然后按要求置于園筒狀容器內(nèi)形成一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu),具有活動(dòng)性便于維護(hù)時(shí)清洗和更換;
③水平導(dǎo)滲管:在井內(nèi)搭建水平鉆機(jī)工作平臺(tái),將水平鉆機(jī)安置在工作平臺(tái)上,用合金或金鋼石鉆頭在井壁開(kāi)孔;鉆穿井壁后,換帶帶封孔器鉆頭進(jìn)行跟管鉆進(jìn),跟管鉆進(jìn)到達(dá)設(shè)計(jì)深度后,停止鉆進(jìn),送水沖洗套管,當(dāng)管內(nèi)砂土洗凈后,卸除鉆桿;導(dǎo)滲管采用PE管制作,距孔口1-2m的長(zhǎng)度不開(kāi)孔,其余部分在管壁上鉆10-12mm孔,呈梅花型排列,孔距為20-30mm,開(kāi)孔段外包土工布,將制作好的導(dǎo)滲管插入套管內(nèi),拔除套管,用土工布沖填孔口管與土之間的空隙,用砂漿填沖井壁與導(dǎo)滲管之間的間隙。
本實(shí)用新型的工作原理是:雨水匯于井周,經(jīng)過(guò)濾芯2,流入海綿井1內(nèi),海綿井穿透不透水層7,進(jìn)入含水層8中,蓄水通過(guò)井壁過(guò)濾層(或無(wú)砂混凝土)和水平導(dǎo)滲管3導(dǎo)流至含水層8中。從而解決雨水貫穿不透水層,并及時(shí)自流滲入含水層內(nèi),達(dá)到發(fā)揮地下水蓄水的調(diào)節(jié)功能。
本實(shí)用新型取水時(shí),直接用潛水泵放置在水面以下一定深度進(jìn)行抽水,當(dāng)水位有一定降深后,地下水通過(guò)導(dǎo)滲管匯入井筒內(nèi)。