一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统的制作方法

本发明涉及雨水自动储排，具体为一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统。

背景技术：

1、现有城市道路交通量大，道路两侧用地资源有限，为缓解交通压力，高架桥在城市道路中被大量应用。目前国内高架桥雨水系统大多采用引流系统，通过雨水管将其引至敷设在地面辅道下的排水系统中，一方面高架桥下绿化带中的植物由于接收不到自然雨水，需要定期进行浇灌；另一方面桥面雨水直接汇入到道路排水系统中，未充分利用桥上的雨水，造成了自然资源的浪费，同时又增加了市政管网的压力。

2、开展海绵城市建设，节约水资源成为大势所趋，雨水作为一种天然优质的水资源，如若将桥面雨水进行收集，用于桥下绿化浇灌及道路浇洒，则不但可使水资源压力得到有效缓解，还可减少市政管网负荷。现阶段工程中最常见的是在高架桥下的中央绿化带内设置雨水调蓄池，将高架桥雨水管收集的雨水在经过过滤设施后，汇集到雨水储存池中，当需要时启动水泵用于绿化浇灌及道路浇洒。如申请号为201610158090.6的发明专利公开的一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统。该系统一定程度上利用了雨水资源，降低了道路运维成本。但是该系统增加了道路、桥梁等构筑物的上部附加荷载，对结构的安全及寿命造成影响。同时，该系统需要水泵等电气设备辅助实现水源利用，投入成本高，后续的运营管理费用也较高。

3、因此，针对丘陵地区多路堑的特点，申请人提出一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，利用高架桥的高度优势，将重力势能转化为雨水蓄排的动能，零能耗实现雨水的收集与利用，可实现雨水资源有效调蓄利用的同时，降低城市道路运营维护成本，为海绵城市建设提供极大助力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，利用高架桥的高度优势，将重力势能转化为雨水蓄排的动能，零能耗实现雨水的收集与利用，可实现雨水资源有效调蓄利用的同时，降低城市道路运营维护成本，为海绵城市建设提供极大助力。

2、为了实现上述目的，提供一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，包括高架桥和绿化带浇灌系统，所述高架桥的桥面上设有排水口，且排水口连接有桥梁泄水管，还包括：

3、储水系统，所述储水系统包括蓄水箱，所述蓄水箱与桥梁泄水管相连通，在重力势能的作用下，所述桥梁泄水管中的水可自动进入蓄水箱中；

4、排水系统，与蓄水箱和绿化带浇灌系统相连，在重力势能的作用下，所述蓄水箱中的水自动通过排水系统进入绿化带浇灌系统中；

5、雨水分流系统，包括雨水分流池，与蓄水箱相连通，同时与桥梁泄水管相连，所述雨水分流池设置有溢流口，且溢流口处设置有压力控制组件，当蓄水箱中的水位达到设置水位时，在水压差的作用下自动打开压力控制组件，使得雨水分流池中的水进入市政管网。

6、进一步的，还包括路堑边坡和绿化带，所述蓄水箱设置在路堑边坡上，且蓄水箱的上端低于高架桥的排水口，下端高于绿化带。

7、进一步的，所述蓄水箱的上端与高架桥桥面排水口之间的高度差为h1，下端与绿化带之间的高度差为h2；所述高度差h1的势能可使得高架桥的雨水自动注满蓄水箱，所述高度差h2的势能可以使蓄水箱中的雨水能自动排入绿化带浇灌系统。

8、进一步的，所述蓄水箱的顶部设置有排气管，所述排气管的上端与蓄水箱上端之间的高度差大于h1。

9、进一步的，所述储水系统还包括进水管，所述进水管的下端与雨水分流池相连，上端蓄水箱的进水口相连，且所述蓄水箱的进水口设置于蓄水箱的上端或靠近蓄水箱的上端设置。

10、进一步的，所述蓄水箱内部靠近进水口设置有沉泥挡板，所述蓄水箱的底部设置有排污口，所述排污口位于蓄水箱的进水口和沉泥挡板之间，所述排污口处设置有排污阀。

11、进一步的，所述排水系统包括排水管和排水管上设置的排水阀，所述排水管的上端蓄水箱的底部相连，下端接入绿化带浇灌系统。

12、进一步的，所述雨水分流池设置于高架桥下方中央绿化带的下方，所述桥梁泄水管的下端与雨水分流池的上端相连。

13、进一步的，所述压力控制组件具有进水端和出水端，连通进水端和出水端形成分流水道，压力控制组件的进水端与雨水分流池的溢流口相连，排水端与市政管网相连；所述压力控制组件还具有压力控制阀，所述压力控制阀包括压力控制弹簧以及与压力控制弹簧相连的挡水元件，所述挡水元件在压力控制弹簧的作用下堵塞分流水道，使得压力控制组件的进水端和出水端不连通；当蓄水箱中的水位达到设置水位时，在水压差的作用下所述雨水分流池中的水克服压力控制弹簧的弹力，推动挡水元件移动一定距离h3，使得压力控制组件的进水端和出水端连通，雨水分流池中的水通过分流水道进入市政管网。

14、进一步的，所述压力控制组件还包括溢流管，所述压力控制阀还包括l形管，所述挡水元件包括活塞、活塞杆以及止水板，所述l形管横向管部的一端为压力控制组件的进水端，与雨水分流池的溢流口相连；所述压力控制弹簧竖直设置于l形管竖向管部的一端；所述活塞杆的上端与活塞相连，下端与止水板相连，所述活塞与压力控制弹簧的下端相连，所述止水板位于l形管的竖向管部中，且止水板与l形管竖向管部的内管壁之间设置有密封结构，该密封连接用于防止止水板与l形管竖向管部的内管壁之间漏水；所述l形管的竖向管部上设置有分流口，所述溢流管的一端与分流口相连，所述溢流管的另一端为压力控制组件的出水端，与市政管网相连；当止水板不受水压力时，所述止水板下端面与分流口下端之间的竖直距离为h3。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明利用高架桥、路堑边坡以及地面上绿化带之间的高差优势，将雨水的重力势能转化为雨水蓄排的动能，可零能耗实现雨水的收集与利用。

17、2、本发明构造简单，无需配套电气设备，投入成本底且后续的运营管理费用低，为海绵城市的建设提供了极大助力。

18、3、本发明设置有雨水分流池，由压力控制组件控制，能够零能耗自动实现雨水流向的转换，保证多余雨水能够及时有效排放。

技术特征：

1.一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，包括高架桥(1-1)和绿化带浇灌系统，所述高架桥(1-1)的桥面上设有排水口，且排水口连接有桥梁泄水管(2-1)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，还包括路堑边坡(1-3)和绿化带(1-4)，所述蓄水箱(2-4)设置在路堑边坡(1-3)上，且蓄水箱(2-4)的上端低于高架桥(1-1)的排水口，下端高于绿化带(1-4)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述蓄水箱(2-4)的上端与高架桥(1-1)桥面排水口之间的高度差为h1，下端与绿化带(1-4)之间的高度差为h2；所述高度差h1的势能可使得高架桥(1-1)的雨水自动注满蓄水箱(2-4)，所述高度差h2的势能可以使蓄水箱(2-4)中的雨水能自动排入绿化带浇灌系统。

4.根据权利要求3所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述蓄水箱(2-4)的顶部设置有排气管(2-4-3)，所述排气管(2-4-3)的上端与蓄水箱(2-4)上端之间的高度差大于h1。

5.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述储水系统还包括进水管(2-3)，所述进水管(2-3)的下端与雨水分流池(2-2)相连，上端蓄水箱(2-4)的进水口相连，且所述蓄水箱(2-4)的进水口设置于蓄水箱(2-4)的上端或靠近蓄水箱(2-4)的上端设置。

6.根据权利要求5所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述蓄水箱(2-4)内部靠近进水口设置有沉泥挡板(2-4-1)，所述蓄水箱(2-4)的底部设置有排污口(2-4-2)，所述排污口(2-4-2)位于蓄水箱(2-4)的进水口和沉泥挡板(2-4-1)之间，所述排污口(2-4-2)处设置有排污阀。

7.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述排水系统包括排水管(3-1)和排水管(3-1)上设置的排水阀，所述排水管(3-1)的上端蓄水箱(2-4)的底部相连，下端接入绿化带浇灌系统。

8.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述雨水分流池(2-2)设置于高架桥(1-1)下方中央绿化带的下方，所述桥梁泄水管(2-1)的下端与雨水分流池(2-2)的上端相连。

9.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述压力控制组件(2-5)具有进水端和出水端，连通进水端和出水端形成分流水道，压力控制组件(2-5)的进水端与雨水分流池(2-2)的溢流口相连，排水端与市政管网相连；所述压力控制组件(2-5)还具有压力控制阀(2-5-1)，所述压力控制阀(2-5-1)包括压力控制弹簧(4-1)以及与压力控制弹簧(4-1)相连的挡水元件，所述挡水元件在压力控制弹簧(4-1)的作用下堵塞分流水道，使得压力控制组件(2-5)的进水端和出水端不连通；当蓄水箱(2-4)中的水位达到设置水位时，在水压差的作用下所述雨水分流池(2-2)中的水克服压力控制弹簧(4-1)的弹力，推动挡水元件移动一定距离h3，使得压力控制组件(2-5)的进水端和出水端连通，雨水分流池(2-2)中的水通过分流水道进入市政管网。

10.根据权利要求9所述的一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，其特征在于，所述压力控制组件(2-5)还包括溢流管(2-5-2)，所述压力控制阀(2-5-1)还包括l形管，所述挡水元件包括活塞(4-2)、活塞杆(4-3)以及止水板(4-4)，所述l形管横向管部的一端为压力控制组件(2-5)的进水端，与雨水分流池(2-2)的溢流口相连；所述压力控制弹簧(4-1)竖直设置于l形管竖向管部的一端；所述活塞杆(4-3)的上端与活塞(4-2)相连，下端与止水板(4-4)相连，所述活塞(4-2)与压力控制弹簧(4-1)的下端相连，所述止水板(4-4)位于l形管的竖向管部中，且止水板(4-4)与l形管竖向管部的内管壁之间设置有密封结构，该密封连接用于防止止水板(4-4)与l形管竖向管部的内管壁之间漏水；所述l形管的竖向管部上设置有分流口，所述溢流管(2-5-2)的一端与分流口相连，所述溢流管(2-5-2)的另一端为压力控制组件(2-5)的出水端，与市政管网相连；当止水板(4-4)不受水压力时，所述止水板(4-4)下端面与分流口下端之间的竖直距离为h3。

技术总结
本发明公开了一种适用于丘陵地区海绵城市的高架桥雨水自动储排系统，包括：储水系统，储水系统包括蓄水箱，蓄水箱与桥梁泄水管相连通，在重力势能的作用下，桥梁泄水管中的水自动进入蓄水箱中；排水系统，与蓄水箱和绿化带浇灌系统相连，在重力势能的作用下，蓄水箱中的水自动进入浇灌系统中；雨水分流系统，包括雨水分流池，与蓄水箱和桥梁泄水管相连，雨水分流池设置有溢流口，且溢流口处设置有压力控制组件，当蓄水箱中的水位达到设置水位时，在水压差的作用下自动打开压力控制组件，使得雨水进入市政管网；本发明利用高架桥、路堑边坡和地面上绿化带之间的高差优势，将雨水的重力势能转化为雨水蓄排的动能，可零能耗实现雨水的收集与利用。

技术研发人员：李文祥,黄杰,程书文
受保护的技术使用者：中国一冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16