本發(fā)明涉及海綿城市建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)及其雨水處理方法。

背景技術(shù)：

雨水是城市水循環(huán)和區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，對調(diào)節(jié)、補(bǔ)充地區(qū)水資源、改善生態(tài)環(huán)境起著極為關(guān)鍵的作用。中國目前正處在城市化快速發(fā)展的階段，隨著城市化水平的提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市雨水問題就愈發(fā)凸現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)為：雨水徑流污染嚴(yán)重；城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險加大；雨水資源大量流失；城市生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重等。我國城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計很多還只停留在如何盡快地將城市雨水直接排放和簡單地依賴“雨污分流”等傳統(tǒng)觀念上，這將不能滿足現(xiàn)代城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求。城市雨水問題不僅是制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而且是威脅人民健康和生命財產(chǎn)安全的嚴(yán)重社會問題。

特別是目前一些老舊小區(qū)排水溝系統(tǒng)不完善，不透水面積比例高，容易出現(xiàn)路面積水，造成小區(qū)內(nèi)澇和雨水徑流污染等問題。因此，需對現(xiàn)有的老舊小區(qū)雨水調(diào)蓄系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，然而現(xiàn)有的改造方法大多需要對老舊小區(qū)進(jìn)行大面積的開挖以建設(shè)雨水收集調(diào)蓄池，這樣會對原小區(qū)生態(tài)環(huán)境及小區(qū)格局產(chǎn)生了較大影響，而且整個升級改造過程施工量大、成本高，改造周期長。

由于老舊小區(qū)綠化面積有限，地下管網(wǎng)建設(shè)多采用雨污合流制，導(dǎo)致老舊小區(qū)海綿化改造難度大、成本高，雨水作為一種寶貴的自然資源，應(yīng)該得到合理的利用，對于老舊小區(qū)海綿化改造更多的應(yīng)該以雨水的收集利用為主，一方面可以減輕地下管網(wǎng)排水壓力，另一方面也節(jié)約了自然資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有老舊小區(qū)海綿化改造進(jìn)度慢、施工成本高的缺陷，提供一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)及其雨水處理方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)，包括雨水罐、石籠和雨水花園，所述雨水罐的進(jìn)水口通過雨水管與小區(qū)屋面雨水連通，所述雨水罐的排水口通過排水管道與所述石籠連通，所述石籠與所述雨水花園連通；在所述雨水花園內(nèi)設(shè)有溢流井，所述雨水花園通過所述溢流井與地下市政管網(wǎng)連通。

本發(fā)明的有益效果是：對初期雨水和后期雨水進(jìn)行差異化處理，延緩洪峰徑流，節(jié)約雨水資源；將雨水罐、石籠和雨水花園等不同的降雨海綿處理措施組合為系統(tǒng)，可大大增強(qiáng)對雨水的過濾收集能力；另外對海綿組合系統(tǒng)模塊化，便于施工，改造周期短，節(jié)約成本，解決了老舊小區(qū)海綿化改造難度大、成本高、改造周期長的問題；將不同海綿措施作為整體考慮，占地面積少，也可增強(qiáng)對雨水的過濾凈化效率，減少海綿化改造對老舊小區(qū)居民生活的影響，解決了現(xiàn)有改造方法因大多需要對老舊小區(qū)進(jìn)行大面積的開挖以建設(shè)雨水收集調(diào)蓄池而對原小區(qū)生態(tài)環(huán)境及小區(qū)格局產(chǎn)生了較大影響的問題。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步：所述雨水罐包括分隔板和多級過濾裝置，所述的多級過濾裝置設(shè)置在所述雨水罐內(nèi)，所述分隔板垂直設(shè)置在所述雨水罐內(nèi)、并穿過所述的多級過濾裝置；在所述的多級過濾裝置的底端設(shè)有鋼絲網(wǎng)；在相鄰兩級所述過濾裝置之間均設(shè)有土工布。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：對雨水進(jìn)行多級過濾凈化處理，提高過濾效率，采用分隔板將雨水罐隔開，延長雨水停留時間以增強(qiáng)過濾效率。

進(jìn)一步：在所述雨水罐的上端設(shè)有雨水過濾網(wǎng)，所述雨水過濾網(wǎng)設(shè)置在所述的多級過濾裝置的上方；所述雨水過濾網(wǎng)與所述雨水罐頂端的距離范圍為40cm至50cm。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：對雨水中的樹葉、樹枝等大體積垃圾進(jìn)行過濾收集。

進(jìn)一步：在所述分隔板的底部設(shè)有排水孔，所述排水孔與所述雨水罐底端的距離范圍為5cm至10cm。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：將在分隔板一側(cè)經(jīng)過過濾的雨水引流到分隔板的另一側(cè)。

進(jìn)一步：在所述雨水罐的外側(cè)設(shè)有上排水管和下排水管，所述上排水管設(shè)置在所述雨水過濾網(wǎng)與所述的多級過濾裝置之間，所述下排水管設(shè)置在所述排水孔與所述鋼絲網(wǎng)之間；在所述上排水管上設(shè)有止水閥；在所述下排水管上設(shè)有壓力閥。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過設(shè)置上排水管和下排水管，可實現(xiàn)不同歷時降雨的處理，在降雨初期，雨量大，雨水從上排水管排出，可大大延長雨水在雨水罐中的通行時間，增強(qiáng)凈化效率，在降雨后期，雨量減少，在雨水罐中雨水達(dá)到一定量時，壓力閥自動開啟，雨水從下排水管排出，通過對雨水罐不同閥門的關(guān)閉和開啟，對初期雨水和后期雨水進(jìn)行差異化處理，主要是要加強(qiáng)對初期雨水的處理。

進(jìn)一步：所述上排水管與所述的多級過濾裝置頂端的垂直距離范圍為30cm至40cm。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：當(dāng)雨量大時，增加雨水在雨水罐中停留的時間，降低小區(qū)雨水處理壓力。

進(jìn)一步：所述下排水管位于所述排水孔的上方，所述下排水管與所述排水孔的垂直高度范圍為3cm至5cm。

進(jìn)一步：所述上排水管和所述下排水管位于所述分隔板的同一側(cè)。

進(jìn)一步：所述雨水花園位于地平面以下、且所述雨水花園與地平面的垂直高度差范圍為10cm至20cm。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：使石籠內(nèi)堆積的雨水能夠順勢自動流入雨水花園，進(jìn)一步增強(qiáng)對雨水的凈化過濾作用。

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)的雨水處理方法，包括以下步驟：

步驟一、在降雨初期，關(guān)閉壓力閥，開啟止水閥，小區(qū)屋面雨水經(jīng)過雨水管后進(jìn)入雨水罐，由上至下依次垂直通過多級過濾裝置，然后經(jīng)過排水孔進(jìn)入分隔板的另一側(cè)，再由下至上依次垂直通過多級過濾裝置后經(jīng)過上排水管排出；

步驟二、通過上排水管排出的雨水進(jìn)入石籠，石籠內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，則會以溢流的方式進(jìn)入雨水花園；

步驟三、雨水花園內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，則會以溢流的方式進(jìn)入市政管網(wǎng)；

步驟四、在降雨后期，降雨量減少，關(guān)閉止水閥，當(dāng)雨水罐內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，壓力閥上自動開啟，雨水直接通過下排水管排出；

步驟五、通過下排水管排出的雨水重復(fù)所述步驟二和所述步驟三。

本發(fā)明的有益效果是：通過控制止水閥和壓力閥的開啟或者關(guān)閉，對初期雨水和后期雨水進(jìn)行差異化處理，主要是要加強(qiáng)對初期雨水的處理，可實現(xiàn)對不同降雨歷時的雨水進(jìn)行過濾凈化處理，延緩洪峰徑流，節(jié)約雨水資源，然后雨水再進(jìn)入石籠和雨水花園進(jìn)一步加強(qiáng)凈化作用，這也是為了延長雨水穿行時間，增加雨水蓄存量，后期雨水很干凈，故選擇存儲在雨水罐中便于后期生活使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明雨水罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明雨水罐的剖視圖；

圖4為本發(fā)明石籠的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件名稱如下：

1、小區(qū)屋面，2、雨水管，3、雨水罐，31、分隔板，311、排水孔，32、雨水過濾網(wǎng)，33、止水閥，34、上排水管，35、下排水管，36、壓力閥，37、過濾裝置，371、砂石過濾層，372、卵石過濾層，373、土工布，374、鋼絲網(wǎng)，4、石籠，41、石籠單元，411、鋼絲籠，412、過濾層，5、雨水花園，51、溢流井，52、溢流口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1和圖2所示，一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)，其包括雨水罐3、石籠4和雨水花園5，所述雨水罐3的進(jìn)水口通過雨水管2與小區(qū)屋面1雨水連通，所述雨水罐3的排水口通過排水管道與所述石籠4連通，所述石籠4與所述雨水花園5連通。

所述雨水花園5位于地平面以下、且所述雨水花園5與地平面的垂直高度差范圍為10cm至20cm。

在所述雨水花園5內(nèi)設(shè)有溢流井51，所述溢流井51的頂端高出所述雨水花園5十厘米至十五厘米；所述雨水花園5通過所述溢流井51與地下市政管網(wǎng)連通。所述雨水花園5在靠近所述石籠4的一側(cè)設(shè)有溢流口52，所述石籠4通過所述溢流口52與所述雨水花園5連通。

在所述雨水花園5內(nèi)種植有耐旱、耐淹、觀賞性高的植物，如美人蕉、萱草、蒲葦、斑葉芒、金邊麥冬和吉祥草等植物，可以根據(jù)小區(qū)景觀需要種植其中的一種或者多種。

如圖2和圖3所示，所述雨水罐3包括分隔板31和多級過濾裝置37，所述的多級過濾裝置37設(shè)置在所述雨水罐3內(nèi)，所述分隔板31垂直設(shè)置在所述雨水罐3內(nèi)、并穿過所述的多級過濾裝置37；在所述的多級過濾裝置37的底端設(shè)有鋼絲網(wǎng)374；在相鄰兩級所述過濾裝置37之間均設(shè)有土工布373。

在所述分隔板31的底部設(shè)有排水孔311，所述排水孔311與所述雨水罐3底端的距離范圍為5cm至10cm；所述排水孔311的孔徑范圍為8cm至10cm。

在所述雨水罐3的上端設(shè)有雨水過濾網(wǎng)32，所述雨水過濾網(wǎng)32設(shè)置在所述的多級過濾裝置37的上方；所述雨水過濾網(wǎng)32與所述雨水罐3頂端的距離范圍為40cm至50cm。

在所述雨水罐3的外側(cè)設(shè)有上排水管34和下排水管35，所述上排水管34設(shè)置在所述雨水過濾網(wǎng)32與所述的多級過濾裝置37之間，所述下排水管35設(shè)置在所述排水孔311與所述鋼絲網(wǎng)374之間；在所述上排水管34上設(shè)有止水閥33；在所述下排水管35上設(shè)有壓力閥36。

所述上排水管34和所述下排水管35位于所述分隔板31的同一側(cè)；所述上排水管34和所述下排水管35的管徑大小范圍均為10cm至15cm；所述上排水管34與所述的多級過濾裝置37頂端的垂直距離范圍為30cm至40cm；所述下排水管35位于所述排水孔311的上方，所述下排水管35與所述排水孔311的垂直高度范圍為3cm至5cm。

多級所述過濾裝置37包括砂石過濾層371、卵石過濾層372，所述砂石過濾層371設(shè)置在所述卵石過濾層372的上方，在所述砂石過濾層371與所述卵石過濾層372之間設(shè)有土工布373；所述鋼絲網(wǎng)374設(shè)置在所述卵石過濾層372的底端。

所述砂石過濾層371的厚度范圍為20cm至25cm，所述砂石過濾層371內(nèi)砂石的粒徑范圍為0.5mm至3mm；所述卵石過濾層372的厚度范圍為20cm至30cm，所述卵石過濾層372內(nèi)卵石的粒徑范圍為5mm至10mm。

如圖4所示，所述石籠4包括多個石籠單元41，每個所述石籠單元41均包括鋼絲籠411和過濾層412，所述過濾層412設(shè)置在所述鋼絲籠411的底層。在所述過濾層412內(nèi)設(shè)有卵石過濾顆粒，所述卵石過濾顆粒的粒徑范圍為15mm至20mm。

一種適用于老舊小區(qū)的海綿組合系統(tǒng)的雨水處理方法，包括以下步驟：

步驟一、在降雨初期，關(guān)閉壓力閥36，開啟止水閥33，小區(qū)屋面1雨水經(jīng)過雨水管2后進(jìn)入雨水罐3，由上至下依次垂直通過多級過濾裝置37，然后經(jīng)過排水孔311進(jìn)入分隔板31的另一側(cè)，再由下至上依次垂直通過多級過濾裝置37后經(jīng)過上排水管34排出；

步驟二、通過上排水管34排出的雨水進(jìn)入石籠4，石籠4內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，則會以溢流的方式進(jìn)入雨水花園5；

步驟三、雨水花園5內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，則會以溢流的方式進(jìn)入市政管網(wǎng)；

步驟四、在降雨后期，降雨量減少，關(guān)閉止水閥33，當(dāng)雨水罐3內(nèi)的雨水達(dá)到一定量時，壓力閥36上自動開啟，雨水直接通過下排水管35排出；

步驟五、通過下排水管35排出的雨水重復(fù)所述步驟二和所述步驟三。

具體實施方式：在降雨初期，選擇關(guān)閉雨水罐3底部的壓力閥36，開啟雨水罐3上部的止水閥33，小區(qū)屋面1雨水經(jīng)過雨水管2后進(jìn)入雨水罐3，由上至下依次垂直通過砂石過濾層371、土工布373、卵石過濾層372和鋼絲網(wǎng)374，然后經(jīng)過分隔板31底部的排水孔311，進(jìn)入分隔板31的另一側(cè)，再由下至上依次垂直通過鋼絲網(wǎng)374、卵石過濾層372、土工布373和砂石過濾層371后經(jīng)過上排水管34排出；在降雨后期，選擇關(guān)閉止水閥33，當(dāng)雨水罐3中堆積的雨水達(dá)到一定量時，壓力閥36會自動開啟，雨水直接通過下排水管35排出。

通過上排水管34或者下排水管35排出的雨水進(jìn)入石籠4，當(dāng)石籠4內(nèi)的雨水堆積到一定量時，雨水自動從溢流口52進(jìn)入雨水花園5，為雨水花園5內(nèi)的植物提供灌溉水分，當(dāng)雨水花園5內(nèi)的水量過多時，經(jīng)過過濾凈化的雨水通過溢流井51流入市政管網(wǎng)。

通過對雨水罐3的止水閥33和壓力閥36的關(guān)閉和開啟，對初期雨水(很臟)和后期雨水(很干凈)進(jìn)行差異化處理，主要是要加強(qiáng)對初期雨水的處理，采用分隔板31將雨水罐3隔開，目的是延長雨水穿行時間以增強(qiáng)過濾效率，然后再進(jìn)入石籠4和雨水花園5進(jìn)一步加強(qiáng)凈化作用(這也是為了延長雨水穿行時間，增加雨水蓄存量)，后期雨水很干凈，故選擇存儲在雨水罐3中便于后期生活使用。

上述實施例僅是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。雨水罐3的容積、上排水管34和下排水管35管徑的大小、壓力閥36的閾值可根據(jù)小區(qū)屋頂面積、降雨量及徑流峰值控制效率等進(jìn)行設(shè)計和計算確定，石籠單元41大小可根據(jù)排水溝大小進(jìn)行調(diào)整。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。