本發(fā)明涉及市政建設，特別涉及一種城市道路雨水收集處理系統及其施工方法。

背景技術：

海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發(fā)雨水系統構建”。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。建海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。

公開號為CN105735449A的中國專利公開了一種城市道路雨水收集處理系統。該雨水收集處理系統雨水經過第一濾網的過濾進入雨水收集池。而雨水中攜帶的污泥會流向與雨水收集池連通的污泥池，而雨水則會流向通過管道流入生物池進行生物處理，經過生物處理后的雨水通過管道流入蓄水塔中。蓄水塔中的雨水經過在水泵作用下能夠再次得以利用。

在該雨水收集處理系統使用過程中，污泥池的污泥積累較少，污泥池和雨水收集池處于連通狀態(tài)時，雨水首先流向污泥池。只有當污泥池的水面、雨水收集池的水面和與雨水收集池連通的管道齊平時，雨水才能夠進入管道。當污泥池的污泥積累到污泥池和雨水收集池的連通處齊平時，污泥池和雨水收集池的連通處被污泥封閉，雨水只會在雨水收集池中積累。當雨水收集池的水面和與雨水收集池連通的管道齊平時，雨水才能夠進入管道。當污泥池的污泥積累到污泥池和雨水收集池中的污泥和與雨水收集池連通的管道齊平時，污泥封閉管道，從而雨水難以通過管道進入下一處理工序。

因此，在該雨水處理收集系統的運行過程中，初期階段對雨水的收集較少，后期階段對難以對雨水進行收集，從而導致對雨水的收集處理能力較差，有待改進。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種城市道路雨水收集處理系統。該雨水收集處理系統在收集雨水的過程中能夠將自動將沉積較多的泥沙排入污泥池，從而能夠避免泥沙沉積過多導致無法對雨水收集的問題，增強對雨水的收集處理能力。

本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種城市道路雨水收集處理系統，包括雨水收集池和位于雨水收集池下方的污泥池，所述雨水收集池和污泥池設置有用于連通雨水收集池和污泥池的出料管，所述雨水收集池兩側分別設置有用于泥沙進入出料管的出料口和用于雨水離開雨水收集池的排水口，所述排水口高于出料口，所述出料管靠近出料口的一端設置有封閉出料口的封閉板以及用于驅動封閉板移動的電機，所述電機通過導線連接有電源，所述電源通過導線連接有第一觸點，所述電機通過導線連接有第二觸點，所述雨水收集池設置有弧形隔板，所述弧形隔板的中心朝向雨水收集池池底的一側設置有彈簧，所述彈簧的兩端分別與弧形隔板和雨水收集池的池底連接，所述彈簧連接有銜鐵，當弧形隔板從背離雨水池池底形變至朝向雨水收集池池底時，銜鐵的兩端分別與第一觸點和第二觸點抵接，電機驅動封閉板移動使出料口開啟。

通過采用上述技術方案，弧形隔板的彈性和剛性剛好適中，因此弧形隔板只能處于兩種狀態(tài)：弧形隔板朝向雨水收集池的底部和弧形隔板背離雨水收集池的底部。當弧形隔板在外力作用下，能夠從其中一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)?；⌒胃舭逶谶@兩種狀態(tài)切換時，弧形隔板中間的位移值較小，即弧形隔板的形變范圍較小。當雨水收集池中的沉積有較多的泥沙時，泥沙對于弧形隔板的作用力大于弧形隔板自身形變阻力和彈簧的對于弧形隔板的作用力時，弧形隔板從弧形隔板朝向雨水收集池的底部切換到弧形隔板背離雨水收集池的底部。弧形隔板的形變帶動彈簧發(fā)生形變，從而帶動銜鐵移動至銜鐵的兩端分別與第一觸點和第二觸點抵接。此時，電路處于連通狀態(tài)，電機驅動封閉板移動，出料口處于開啟狀態(tài)。由于雨水收集池中的泥沙流動性較強，因此流出出料口并經過出料管流入污泥池。當雨水收集池中的泥沙流入污泥池后，泥沙對于弧形隔板的作用力和弧形隔板自身形變阻力之和小于彈簧對于弧形隔板的作用力時，弧形隔板從弧形隔板背離雨水收集池的底部切換到弧形隔板朝向雨水收集池的底部?；⌒胃舭宓男巫儙訌椈砂l(fā)生形變，從而帶動銜鐵移動至銜鐵的兩端分別與第一觸點和第二觸點分離，此時，電路處于斷開狀態(tài)，電機失去對封閉板的作用力，封閉板在自身重力作用下移動至封閉出料口。

本發(fā)明進一步設置為：所述雨水收集池在排水口上方設置有濾網。

通過采用上述技術方案，由于城市道路上的污物各種各樣，在下雨時會隨著流水流動，因此濾網的設置能夠對雨水進行初步過濾，避免體積較大的污物直接進入雨水收集池中，造成排水口和出料口的堵塞。

本發(fā)明進一步設置為：所述雨水收集池設置有連接于排水口的排水管，所述排水管遠離排水口的一端連接有生物池。

通過采用上述技術方案，生物池對雨水能夠進行生物處理，降低雨水中的致病菌含量，增強后續(xù)的雨水利用的安全性能。

本發(fā)明進一步設置為：所述生物池連接有儲水管，所述儲水管遠離生物池的一端連接有蓄水塔。

通過采用上述技術方案，當雨水經過生物池處理后，流入蓄水塔進行備用。

本發(fā)明進一步設置為：所述蓄水塔的底部設置有分流管，所述分流管與市政供水系統連通。

通過采用上述技術方案，蓄水塔和市政供水系統連通，因此當蓄水塔中的雨水較多時，可以通過分流管由市政供水系統進行調配，使積蓄的雨水不止服務于設置蓄水塔的路面，也可以服務于其他地方。同時，也避免在連綿暴雨的情況下，導致蓄水塔中液面過高，導致經過生物處理后的雨水無法流入的情況發(fā)生。

本發(fā)明進一步設置為：所述蓄水塔內設置有將雨水輸送到蓄水塔的頂端的水泵，所述蓄水塔的頂端設置有和蓄水塔內部連通的連通槽，所述蓄水塔的頂端設置有定位軸，所述定位軸套接有定位板，所述定位板一體連接有與定位軸套接的活動套，所述定位板的邊沿設置有垂直于定位板的限位板，所述限位板設置有噴水槽，所述限位板背離定位板的一側沿著定位板的圓周方向設置有多塊驅動板，多塊所述驅動板遠離限位板的一端均與活動套固接，多塊所述驅動板均呈傾斜設置且傾斜方向相同。

通過采用上述技術方案，當需要對城市道路的路面進行灑水時，水泵開始工作，將積蓄的雨水輸送到蓄水塔位于路基上方的頂端。由于水泵提供給雨水較大的動力，因此雨水沖擊驅動板，雨水穿過相鄰兩塊驅動板之間的空隙后沖擊定位板。而當雨水沖擊驅動板時，由于驅動板呈傾斜設置，因此驅動板對于雨水的沖力分成沿著限位板圓周方向的分力和沿著定位軸軸向的分力。沿著限位板圓周方向的分力能夠驅動驅動板繞著定位軸轉動，從而帶動限位板轉動。當噴水槽對準連通槽時，雨水能夠經過噴水槽和連通槽噴出，并在重力作用下呈拋物線落到路面上。隨著限位板轉動，噴水槽也隨之轉動，從而雨水噴出方向也呈圓周轉動。

本發(fā)明進一步設置為：所述噴水槽設置有兩個，兩個所述噴水槽相對設置在限位板上。

通過采用上述技術方案，當其中一個噴水槽和連通槽恰好錯位時，另一個噴水槽和連通槽對齊。因此，兩個對稱設置的噴水槽能夠保證在限位板轉動過程中始終對路面進行噴水。

本發(fā)明進一步設置為：所述定位軸遠離蓄水塔的頂端的一端一體連接有限位塊。

通過采用上述技術方案，定位板、驅動板和限位板等在自身重力作用下會沿著定位軸的軸向移動，而限位塊的設置起到避免定位板完全脫離定位軸。

本發(fā)明進一步設置為：所述限位塊的圓周直徑從遠離蓄水塔的頂端的一端往靠近蓄水塔的頂端的一端逐漸增大。

通過采用上述技術方案，若限位塊的圓周直徑從遠離蓄水塔的頂端的一端往靠近蓄水塔的頂端的一端不變，則雨水直接沖擊到限位塊上，容易導致限位塊發(fā)生損壞。而限位塊的圓周直徑從遠離蓄水塔的頂端的一端往靠近蓄水塔的頂端的一端逐漸增大，則雨水沖擊到限位塊時，限位塊的側壁會對雨水進行導流，引導雨水向旁邊運動來沖擊驅動板，從而減少限位塊的正面受力，延長限位塊的使用時間。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種城市道路雨水收集處理系統的施工方法，包括如下步驟：

Step1：在城市道路的路面的兩側先開設四個安裝槽，依次將污泥池、雨水收集池、生物池和蓄水塔放入安裝槽中，將雨水收集池的出料口和污泥池通過出料管連通，將雨水收集池的排水口和生物池通過排水管連通，所述生物池和蓄水塔通過儲水管連通；

Step2：在安裝槽中鋪設水泥固化，并在水泥上方形成路基，路基和城市道路之間形成排水溝，排水溝的深度從兩端往中間增大，而雨水收集池的入口正好位于排水溝的中間，蓄水塔部分位于路基；

Step3：在排水溝上方鋪設漏水板。

通過采用上述技術方案，路面的雨水首先經過漏水板的過濾進入排水溝，而排水溝的深度從兩端往中間增大，從而能夠對雨水進行匯聚，使雨水盡可能多進入雨水收集池中。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、該雨水收集處理系統能夠在收集雨水的過程中能夠將自動將沉積較多的泥沙排入污泥池，從而能夠避免泥沙沉積過多導致無法對雨水收集的問題，增強對雨水的收集處理能力。收集的雨水經過生物處理后，一方面用于向路面噴灑雨水，滿足雨水收集地的用水需求，另一方面經過分流管與市政供水系統連通，實現區(qū)域內水量調動。因此，雨水的收集利用一方面節(jié)省水的運輸成本，另一方面調節(jié)區(qū)域內的水量分布，避免局部水量過低或者過多；

2、彈簧一方面起到提供弧形隔板狀態(tài)切換所需的動力，另一方面作為開關控制電路的連通和出料口的啟閉；

3、定位板的設置一方面起到改變雨水流動方向，使雨水從噴水槽噴出的作用，另一方面起到能夠將蓄水塔內的雨水和外界大氣隔絕，起到對雨水的保護作用。

附圖說明

圖1為實施例2的結構示意圖；

圖2為實施例2去除路面和路基下方土壤后的結構示意圖；

圖3為圖2中A區(qū)域的放大圖；

圖4為實施例2中排水溝和雨水收集池連接部分的排水溝局部透視圖；

圖5為實施例1中雨水收集池的透視圖；

圖6為實施例1中排水管和雨水收集池連接部的透視圖；

圖7為實施例1中蓄水塔的透視圖；

圖8為實施例1中蓄水塔頂端的結構示意圖；

圖9為實施例1中蓄水塔頂端去除定位板、限位板、驅動板和活動套后的結構示意圖；

圖10為實施例1中定位板、限位板、驅動板和活動套連接結構示意圖。

附圖標記：1、污泥池；2、雨水收集池；3、生物池；4、蓄水塔；5、出料管；6、排水管；7、儲水管；8、彈簧；9、第一觸點；10、第二觸點；11、銜鐵；12、弧形隔板；13、電機；14、電源；15、出料口；16、封閉板；17、排水口；18、濾網；19、水泵；20、連通槽；21、定位軸；22、定位板；23、活動套；24、限位板；25、噴水槽；26、驅動板；27、限位塊；28、路基；29、排水溝；30、路面；31、漏水板；32、分流管。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

實施例1

參照圖2，一種城市道路雨水收集處理系統，包括污泥池1、雨水收集池2、生物池3和蓄水塔4。污泥池1和雨水收集池2通過出料管5連通，雨水收集池2和生物池3通過排水管6連通，生物池3和蓄水塔4通過儲水管7連通。蓄水塔4的底部通過分流管32和市政供水系統連通。

參照2、3和5，雨水收集池2的底部的中心處連接處彈簧8。雨水收集池2的池壁設置有第一觸點9和第二觸點10。第一觸點9和第二觸點10和第二觸點10離雨水收集池2的池底的距離相等。彈簧8的中部固定連接有銜鐵11。銜鐵11離雨水收集池2的池底的距離大于第一觸點9和第二觸點10離雨水收集池2的池底的距離。彈簧8遠離雨水收集池2的底部的一端連接有弧形隔板12。弧形隔板12的中心處與彈簧8連接，而弧形隔板12的邊沿與雨水收集池2的池壁固定連接?；⌒胃舭?2的彈性和剛性剛好適中，因此弧形隔板12只能處于兩種狀態(tài)：弧形隔板12朝向雨水收集池2的底部和弧形隔板12背離雨水收集池2的底部。當弧形隔板12在外力作用下，能夠從其中一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)?；⌒胃舭?2在這兩種狀態(tài)切換時，弧形隔板12中間的位移值較小，即弧形隔板12的形變范圍較小。但是，當弧形隔板12從弧形隔板12朝向雨水收集池2的底部切換為弧形隔板12背離雨水收集池2的底部時，雖然弧形隔板12的形變范圍很小，但仍然能夠帶動彈簧8發(fā)生形變，從而帶動銜鐵11移動至銜鐵11的兩端分別與第一觸點9和第二觸點10抵接。第一觸點9通過導線連接有電機13，第二觸點10通過導線連接有電源14。電機13和電源14通過導線連通。

參照圖5和6，雨水收集池2的側壁設置有出料口15。出料口15離雨水收集池2的池底的距離大于弧形隔板12的邊沿離雨水收集池2的池底的距離。出料管5與出料口15對齊，出料管5靠近出料口15的一端設置有封閉板16，封閉板16起到封閉出料口15的作用。封閉板16與電機13連接并能夠在電機13帶動下移動，從而使出料口15處于開啟狀態(tài)。

參照4和5，雨水收集池2的側壁還設置有排水口17，排水口17離雨水收集池2的池底的距離大于弧形隔板12的邊沿離雨水收集池2的池底的距離。排水口17和出料口15相對設置在雨水收集池2的側壁上。出料口15離雨水收集池2的池底的距離小于排水口17離雨水收集池2的池底的距離。雨水收集池2的入口處設置有濾網18。

參照圖7、8、9和10，蓄水塔4中設置有水泵19，水泵19能夠將蓄水塔4中的雨水輸送到蓄水塔4的頂端。蓄水塔4的頂端的側壁設置有連通槽20，連通槽20和蓄水塔4內部連通。從俯視方向觀察，連通槽20位于蓄水塔4一半的圓周上。蓄水塔4的頂端設置有定位軸21，定位軸21套接有定位板22，定位軸21位于定位板22的中心處。定位板22能夠繞著定位軸21轉動且可沿著定位軸21的軸向移動。定位板22在中心處一體連接有與定位軸21套接的活動套23。定位板22的邊沿設置有垂直于定位板22的限位板24，限位板24開設有兩個噴水槽25。兩個噴水槽25相對設置在限位板24上。限位板24背離定位板22的一側連接有多個驅動板26。多個驅動板26沿著定位板22的圓周方向等間距分布。驅動板26遠離限位板24的一端與活動套23固接。多塊驅動板26均呈傾斜設置且多塊驅動板26的傾斜方向相同。

參照圖9，定位軸21遠離蓄水塔4的頂端的一端一體連接有限位塊27，限位塊27的圓周直徑從遠離蓄水塔4的頂端的一端往靠近蓄水塔4的頂端的一端逐漸增大。限位塊27靠近蓄水塔4的頂端的一端的圓周直徑大于定位軸21的直徑，與活動套23的外徑相等。

實施例2

參照圖1、2和4，一種城市道路雨水收集處理系統的施工方法，包括如下步驟：

Step1：在城市道路的路面30的兩側先開設四個安裝槽，依次將污泥池1、雨水收集池2、生物池3和蓄水塔4放入安裝槽中，將雨水收集池2的出料口15和污泥池1通過出料管5連通，將雨水收集池2的排水口17和生物池3通過排水管6連通，所述生物池3和蓄水塔4通過儲水管7連通；

Step2：在安裝槽中鋪設水泥固化，并在水泥上方形成路基28。路基28和城市道路之間形成排水溝29，排水溝29的深度從兩端往中間增大，而雨水收集池2的入口正好位于排水溝29的中間，蓄水塔4部分位于路基28；

Step3：在排水溝29上方鋪設漏水板31。

工作過程：城市道路在設計時，路面30中間的水平高度高于兩側的水平高度。因此當雨水落到城市道路的路面30上時，雨水會在自身重力作用下流向路面30的兩側。雨水經過漏水板31的空隙進入排水溝29中。而當雨水流入排水溝29后，雨水在自身重力作用下往排水溝29的中間匯聚。因此，雨水恰好經過濾網18流入雨水收集池2。

隨著雨水在雨水收集池2中的積累，水面逐漸升高。當水面與排水口17齊平時，雨水流出排水口17并經過排水管6進入生物池3。生物池3對雨水進行生物處理后經過儲水罐進入蓄水塔4，蓄水塔4對雨水進行積蓄。

而當需要對城市道路的路面30進行灑水時，水泵19開始工作，將積蓄的雨水輸送到蓄水塔4位于路基28上方的頂端。由于水泵19提供給雨水較大的動力，因此雨水沖擊驅動板26，雨水穿過相鄰兩塊驅動板26之間的空隙后沖擊定位板22。由于雨水對定位板22的沖力克服定位板22、驅動板26和限位板24等總重，因此定位板22、驅動板26和限位板24等沿著定位軸21的軸向朝蓄水塔4的頂端移動至定位板22與蓄水塔4的頂端抵接。而當雨水沖擊驅動板26時，由于驅動板26呈傾斜設置，因此驅動板26對于雨水的沖力分成沿著限位板24圓周方向的分力和沿著定位軸21軸向的分力。沿著限位板24圓周方向的分力能夠驅動驅動板26繞著定位軸21轉動，從而帶動限位板24轉動。當噴水槽25對準連通槽20時，雨水能夠經過噴水槽25和連通槽20噴出，并在重力作用下呈拋物線落到路面30上。隨著限位板24轉動，噴水槽25也隨之轉動，從而雨水噴出方向也呈圓周轉動。由于噴水槽25設置有兩個，因此，當其中一個噴水槽25和連通槽20錯位，另一個噴水槽25恰好與連通槽20對齊，從而能夠保證在限位板24轉動過程中始終對路面30進行噴水。而當水泵19停止工作時，雨水不再對定位板22、驅動板26和限位板24等進行沖擊，因此定位板22、驅動板26和限位板24等在自身重力作用下沿著定位軸21朝遠離蓄水塔4的頂端方向移動至套環(huán)與限位塊27抵接。此時，限位板24與蓄水塔4的側面抵接，從而避免蓄水塔4內的雨水和外界大氣直接連通，起到對雨水的保護作用。

而在雨水的流動過程中，雨水會夾帶泥沙，因此泥沙也會隨著雨水進入雨水收集池2。而泥沙在重力作用下沉積到弧形隔板12上。而雨水則處于泥沙的上方。當雨水收集池2中的沉積有較多的泥沙時，泥沙對于弧形隔板12的作用力大于弧形隔板12自身形變阻力和彈簧8的對于弧形隔板12的作用力時，弧形隔板12從弧形隔板12朝向雨水收集池2的底部切換到弧形隔板12背離雨水收集池2的底部?；⌒胃舭?2的形變帶動彈簧8發(fā)生形變，從而帶動銜鐵11移動至銜鐵11的兩端分別與第一觸點9和第二觸點10抵接。此時，電路處于連通狀態(tài)，電機13驅動封閉板16移動，出料口15處于開啟狀態(tài)。由于雨水收集池2中的泥沙流動性較強，因此流出出料口15并經過出料管5流入污泥池1。

當雨水收集池2中的泥沙流入污泥池1后，泥沙對于弧形隔板12的作用力和弧形隔板12自身形變阻力之和小于彈簧8對于弧形隔板12的作用力時，弧形隔板12從弧形隔板12背離雨水收集池2的底部切換到弧形隔板12朝向雨水收集池2的底部?；⌒胃舭?2的形變帶動彈簧8發(fā)生形變，從而帶動銜鐵11移動至銜鐵11的兩端分別與第一觸點9和第二觸點10分離，此時電路處于斷開狀態(tài)，電機13失去對封閉板16的作用力，封閉板16在自身重力作用下移動至封閉出料口15。