專利名稱：城市防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及城市排澇設(shè)施，特別指城市防漬防火防暑防旱用的雨水滲井及其配套裝置。
技術(shù)背景水是生命之源。地球陸地上的淡水大都來自天上的降雨。在水資源緊缺的今天，上天降雨普濟(jì)眾生，實(shí)在是天大的好事。然而，暴雨洪災(zāi)，無雨旱災(zāi)，水患水荒，年復(fù)一年。除了大氣環(huán)流作用外，就是人類違反自然規(guī)律，破壞生態(tài)平衡造成的惡性循環(huán)。
德國(guó)科學(xué)家們?cè)诜治銮宄陙眍l繁發(fā)生水災(zāi)(尤其是城市洪災(zāi))的原因之后，提出了一項(xiàng)要把城市80％硬化地面改為透水地面的計(jì)劃，在城市不同的地區(qū)采用不同的方法鋪好不同的透水地磚，增強(qiáng)地面通透雨水的功能，既能避免城市雨季出現(xiàn)大面積漬水淹沒馬路和居民區(qū)的現(xiàn)象，又利用雨水補(bǔ)充了城市地下水資源。(2002年6月20日《環(huán)球時(shí)報(bào)》環(huán)境與人專欄“專家說話”李皓《城市防洪先要鋪好透水磚》一文介紹)。德國(guó)的先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用是以其綜合國(guó)力，尤其是雄厚的資金實(shí)力作后盾的，且僅僅部分解決少數(shù)城市漬水問題而未涉及城市雨水資源的綜合利用，在發(fā)展中國(guó)家普及應(yīng)用是不現(xiàn)實(shí)的。
中國(guó)城市雨水資源綜合利用已經(jīng)起步，“北京城區(qū)雨水利用技術(shù)與滲透擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)”研究項(xiàng)目已經(jīng)完成并在京城各城區(qū)實(shí)施雨水利用示范工程。北京市水利局與德國(guó)埃森大學(xué)合作的雨水利用工程也在幾個(gè)小區(qū)實(shí)施。這些將有利于京城雨水資源的開發(fā)利用，但需要較大的場(chǎng)地和貯存容積，一次性投資較高，且未能解決城市漬水問題。2002年7月4日《環(huán)球時(shí)報(bào)》就有“北京市西四環(huán)鄭常莊鐵路橋下積水，汽車排起了長(zhǎng)龍”的攝影報(bào)導(dǎo)。首都如此，中國(guó)663座建制市“雨滿為患”也不在少數(shù)。湖南岳陽市《洞庭之聲報(bào)》一組照片就報(bào)導(dǎo)“7月22日凌晨后的六、七個(gè)小時(shí)里，我市遭受了特大暴雨襲擊，持續(xù)的暴雨導(dǎo)致青年堤二十幾家倉(cāng)庫(kù)被淹，梅溪橋、太子廟、洞口居民被困，云溪幾十家店鋪不能正常營(yíng)業(yè)，甚至造成京廣鐵路線中斷了3個(gè)小時(shí)……。”發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上背景技術(shù)中存在的問題和缺點(diǎn)加以改進(jìn)，提供一種能在大雨或大暴雨時(shí)把雨水收集入井滲入地下，待雨過天晴，返抽上來作為城市消防滅火、洗車沖廁、防暑降溫、灑街保潔、綠化抗旱、基建施工用水的城市防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的本實(shí)用新型包括透沙滲水井、主體滲水井和過濾滲水地溝，其中井身由預(yù)制件或平孔空心磚砌組成，井身上部設(shè)置井口，井口上部設(shè)置井蓋，井與井之間由過濾滲水地溝連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果。
1、雨水滲井和滲水溝建在街邊、院落、洼地、巷內(nèi)及時(shí)向地下滲透雨水和泥沙，從源頭上消除了城市積水和積水夾帶的泥沙造成現(xiàn)有下水道、沉沙池的阻塞、滿冒形成的城市漬水，達(dá)到了防范和根治城市漬水災(zāi)害的目的。
2、過濾滲水溝深入地表0.6m，最深不過1m，透沙滲水井深入地表1.5m，最深不過2m，主體滲水井深入地表6-9m，最深不過10m，都處在儲(chǔ)存地下水的10米含水層間的上中下三層的最佳位置，通過它們分層面均衡地滲透大量的雨水和泥沙，一方面直接補(bǔ)充了地下水量(尤其是分布面最廣、資源量最大又最便于人類開采利用最多的屬第四系松散層孔隙水的淺層水量)，另一方面，大量泥沙受雨水的沖洗和淺層水的承載浮托自然地接受松散層孔隙的引導(dǎo)形成微小的泥沙流，既疏通了含水層的滲水渠道，又逐漸脫水沉積堵塞地下水向更深層泄露造成地下水土流失的地下漏斗(一種地質(zhì)災(zāi)害)，有效地保護(hù)了地下水土(等于直接給地下含水層補(bǔ)漏)，以提高含水層的保持水土能力和地下水位，達(dá)到緩和和消除地面沉降、地面塌陷、地面裂縫和海水入侵等嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的目的。
3、雨水滲井及其配套裝置把城市雨水和泥沙就地滲透科學(xué)利用，改變了以往雨水帶著大量泥沙污物直接沖入下水道，重復(fù)污染后進(jìn)入污水處理廠，連帶處理廠的污泥濁水一起涌入江河湖海的狀況，消除了城市污水對(duì)地表徑流水體的嚴(yán)重污染，同時(shí)減小了城市雨水宣泄給下流堤防的壓力，緩解堤防失守危機(jī)。既利于水環(huán)境保護(hù)又利于防汛抗災(zāi)。
4、城市防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置把城市消防滅火、洗車沖廁、防暑降溫、灑街保潔、綠化抗旱、基建施工用水從城市自來水系剝離出來，減小了城市自來水廠生產(chǎn)壓力。按全國(guó)建制市人均日生活用水量220.21升計(jì)，現(xiàn)有的城市自來水廠的生產(chǎn)能力已經(jīng)足夠并且有余，即使到2010年全國(guó)城市化水平達(dá)到45％，也不需要大量擴(kuò)建、增建自來水廠。況且，光建水廠，何處取水？不是少數(shù)城市問題，而是全球性的問題。嚴(yán)格的講，城市供水等一系列城市環(huán)境問題將成為影響全球全局的重大問題，我們不應(yīng)該把這個(gè)關(guān)系人類生存環(huán)境和生活質(zhì)量的問題留給我們的子孫后代。
5、消防滅火，人命關(guān)天，報(bào)警出警，快捷及時(shí)。然而，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)大多無水可取(有的是消防栓經(jīng)年歷久繡死難開；有的是水龍頭小水管或未接通水管的擺設(shè)；有的是水壓不足，杯水車薪，不少居民區(qū)根本就沒有消防水源)，武警公安消防人員只能干著急，延誤戰(zhàn)機(jī)，擴(kuò)大損失，教訓(xùn)實(shí)在不少。要在城市各個(gè)區(qū)位重建消防設(shè)施尤其是足夠的供水設(shè)施，難度不言而喻。而花幾千元建一套防漬防火防暑防旱雨水滲井卻不是難事。建一套滲井，保一方平安，而且，“一防為主，四防兼?zhèn)洹保捌綉?zhàn)結(jié)合，以逸待勞”。
6、由于城市中的建筑、道路及其他造地物吸收陽光，城市內(nèi)氣溫一般比周邊農(nóng)區(qū)要高出0.6-5.6度，這種溫差在夏季尤為明顯。城市的“熱島效應(yīng)”日趨嚴(yán)重。聚集人口總數(shù)24.96％(2010年將達(dá)45％)的城鎮(zhèn)防暑降溫問題已經(jīng)不是靠電扇空調(diào)在室內(nèi)能解決得了的。在盛夏，井水溫度低于地表溫度是不爭(zhēng)的事實(shí)(常識(shí))，酷暑晴天，把主體雨水滲井的涼水抽上來給城市洗一兩個(gè)澡，降低地表溫度，增加空氣中的濕度、氧氣和負(fù)離子，把城市的污垢、灰塵、泥沙沖到地下去，城市清爽了，城里人也就舒坦了。
7、城市的干旱往往助長(zhǎng)城市的高溫。在旱季的每天早晚把雨水滲井的涼水抽出來噴灑綠地花木、屋面草坪、街道廣場(chǎng)，及時(shí)解除旱情，清潔城市環(huán)境，城市將更加秀美宜人。
8、城市洗車揮霍了寶貴的自來水。僅上海每年洗車就無序耗用自來水1000余萬m3，夠15萬居民生活用一年，相當(dāng)于全國(guó)300多個(gè)城市缺水量的總和(全國(guó)每年水資源缺口約1000萬m3)。改用雨水滲井的潔凈水洗車并設(shè)污水凈化和重復(fù)使用系統(tǒng)，全國(guó)城市就不缺水。
9、防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置發(fā)揮其實(shí)用功能后又可自然地把用過的雨水回收、過濾、消毒以循環(huán)利用并不斷收集天降雨水繼續(xù)補(bǔ)充地下水資源，保障地下水資源豐富，消除含水層面臨疏干的危險(xiǎn)。
10、防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置充分發(fā)揮水往低處流和水的自潔功能，又在建井時(shí)預(yù)埋了生石灰，利用雨水的滲透和土壤的過濾實(shí)施消毒；在使用中雨水滲入土壤，異養(yǎng)微生物大量繁殖，把高分子的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等分解成低分子的有機(jī)物，隨后光合細(xì)菌(一種有益微生物)大量出現(xiàn)(特別是被有機(jī)物污染的水體和含水層土壤中)，從而起到凈化水質(zhì)的作用。經(jīng)過物理、化學(xué)和生物技術(shù)處理的雨水源源不斷地滲入、補(bǔ)充和豐富地下水，有利于清除城市地下水資源污染，改善水環(huán)境。
11、實(shí)施雨水滲井建設(shè)工程可以激活成百家上千家水泥預(yù)制構(gòu)件企業(yè)，也可以安排數(shù)十萬下崗建筑工人再就業(yè)，可以拉動(dòng)機(jī)電水泥等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
12、目前，全國(guó)城市自來水每m32.2元左右，(南水北調(diào)工程千里調(diào)水進(jìn)京每m3成本10元以上)而生活用電每kw時(shí)0.52元左右，用水泵從雨水滲井中提水每m3只耗電0.1元，僅相當(dāng)于自來水價(jià)的二十之一。雨水滲井及配套裝置平均造價(jià)約六千元，以每天平均取水20m3計(jì)，半年節(jié)省的水費(fèi)就可以收回投資，其經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。
防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置把城市雨水變成城市資源加以科學(xué)利用，是城市水利建設(shè)的一場(chǎng)技術(shù)革命。城市雨水既是資源就應(yīng)屬國(guó)家所有，國(guó)家就可以對(duì)它實(shí)行科學(xué)合理的聚集、調(diào)蓄和開發(fā)布局，對(duì)建井取水實(shí)行許可制度并征收適當(dāng)?shù)挠晁Y源使用管理費(fèi)，以平抑市場(chǎng)水價(jià)，加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)，加大水資源開發(fā)利用和城市水利設(shè)施建設(shè)力度。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式由以下附圖給出
圖1是本實(shí)用新型整體連接關(guān)系示意圖圖2是圖1A-A地溝截面圖圖3是滲水井預(yù)制件結(jié)構(gòu)圖圖4是滲水井井口結(jié)構(gòu)圖圖5是滲水井井蓋結(jié)構(gòu)圖圖6是滲水井蓋中蓋結(jié)構(gòu)圖圖7是圖3I處放大圖
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型實(shí)施方式的具體細(xì)節(jié)、工作方式和原理。
具體實(shí)施方式
由圖1至6可知，本實(shí)用新型所述的透沙滲水井和主體滲水井井身通用的井筒呈圓筒形，井筒內(nèi)徑1.2m，壁厚0.06m，每節(jié)高0.30m，孔洞￠10水平穿透筒壁，孔洞率15％-18％，三節(jié)井筒無漿對(duì)接成透沙滲水井身，20-30節(jié)井筒無漿對(duì)接成主體滲水井身，雨水夾帶泥沙可從孔洞滲透入10米含水層內(nèi)，晴天，含水層潔凈水又可從孔洞回滲入主體滲水井便于取用。
構(gòu)建透沙滲水井亦可用平孔空心磚帶水泥沙漿砌筑的井身，其內(nèi)徑、功能與預(yù)制平孔井筒相同，其特點(diǎn)是可以根據(jù)實(shí)地情況需要，現(xiàn)場(chǎng)人工砌筑僅限于透沙滲水井井身(不太深，地震力和平常壓力擠力不會(huì)太大，能確保施工人員安全)。
圖4所示，構(gòu)建雨水滲水井井口部分，用粘土磚平砌5皮丁磚，其特點(diǎn)是可以靈活地加減丁磚皮數(shù)以達(dá)到井口所要的地面高度并在井口制作進(jìn)出水口(進(jìn)水口高于出水口0.12m，相當(dāng)于2皮丁磚平砌高度)。同時(shí)，丁磚耐壓強(qiáng)度高，能保證井口經(jīng)受地面各種破壞力，且牢固耐用，防止地面變形破損。
圖5所示，本實(shí)用新型的同心圓形餅狀套裝井蓋，其特點(diǎn)是大外蓋直徑1.5m，厚0.09m內(nèi)置￠6鋼筋圈(大圈直徑1.48m，小圈直徑0.33m，并用4根￠6鋼筋扎接大小兩圈以保證井的表面形成一個(gè)堅(jiān)固的整體，大蓋中心預(yù)留一個(gè)同心圓孔，上面直徑0.36m下面直徑0.30m，另制作一個(gè)小圓蓋(內(nèi)置4根￠6鋼筋作井字形扎牢)并預(yù)埋兩根鋼筋提手環(huán)，小圓蓋正好可以蓋滿大外蓋中心同心圓孔。小圓蓋開啟靈活，提開他可以觀測(cè)到井內(nèi)雨水深度和質(zhì)量，可以向井內(nèi)投放消毒藥物，補(bǔ)充井底礫石，向井內(nèi)伸進(jìn)消防水帶或潛水泵以吸水，平常不吸水，蓋好小蓋可以保證安全。
透沙滲水井，主體滲水井和過濾滲水溝的底部，用礫石均勻鋪平，既能保護(hù)底部土壤不被水沖(造成沖擊空洞)又能很好地達(dá)到均勻滲水目的，主體滲水井礫石井底還可以均勻回滲淺層水供吸取使用。
從整體裝配關(guān)系來看所述的透沙滲水井呈圓筒形，井底用粗礫石均勻鋪平(0.3-0.5m厚)，井身由3節(jié)混凝土預(yù)制平孔井筒無漿對(duì)接而成，也可用平孔空心磚帶漿砌筑，井身上部平砌5皮丁磚并做好地溝進(jìn)出水口(進(jìn)出水口高于出水口0.12m)，井身外圍用建筑垃圾中的磚渣、灰沙加生石灰填滿壓實(shí)構(gòu)成消毒過濾層，蓋上井蓋構(gòu)成。
所述主體滲水井由20～30節(jié)預(yù)制平孔井筒用自重沉降法無漿對(duì)接成井身，井底填0.5m厚的礫石，井身外圍用生石灰拌建筑廢渣筑緊構(gòu)成過濾消毒滲水層，井筒上部用水泥沙漿平砌5皮丁磚并做好過濾滲水溝入水口，蓋上井蓋。
所述井蓋為兩個(gè)同心圓形餅狀鋼混預(yù)制件套裝，大外蓋直徑1.5m，中心圓孔面上直徑0.36m，下面直徑0.30m，小內(nèi)蓋面直徑0.36m，下面直徑0.30m，正好與大外蓋套裝蓋合中心孔。
所述過濾滲水溝呈長(zhǎng)條形，在屋面落水管底(或街沿過水沉沙井底或其他雨水明溝低頭)與透沙滲水井和主體滲水井之間過水路面往下開挖0.6m×0.6m地溝，底面均勻干鋪粗礫石(0.24m厚)。裝0.24m×0.24m反?，F(xiàn)澆鋼混溝墻，溝內(nèi)平擺多皮平孔空心磚，蓋上蓋板(或透水板)構(gòu)成。
所述配套裝置由雨水收集、過濾、消毒、滲透、循環(huán)的池、井、溝、管，深入主體滲水井底面的吸水管道，潛水泵、離心泵、泥漿泵、反沖洗泵和一套自動(dòng)提水控制系統(tǒng)構(gòu)成。
本實(shí)用新型充分利用現(xiàn)有技術(shù)，在確切掌握各城市地質(zhì)、氣象、水文、建筑、供排水和地下管線的技術(shù)資料并現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)核實(shí)后，按照該城總體建設(shè)規(guī)劃，合理布局防漬防火防暑防旱雨水滲井網(wǎng)點(diǎn)，利用已有的機(jī)械和人工掘井設(shè)備和技術(shù)在城市不同區(qū)位筑建不同數(shù)目、不同深度和不同主要用途的防漬防火防暑防旱雨水滲井并配上不同的裝置，使各井發(fā)揮“一防為主，四防兼?zhèn)洹钡膶?shí)用功能，把天降雨水資源加以最直接、最充分、、最合理、最有效的可持續(xù)、可循環(huán)利用。
以防漬為主的雨水滲井，建在城市街道兩邊過水路面的沉沙過水井(有的城市為檢查井)，靠街沿石內(nèi)側(cè)的人行道樹間，按現(xiàn)有已建的沉沙過水井密度一對(duì)一連通配置，以構(gòu)筑透沙滲水井為主，每6-8個(gè)透沙井中間構(gòu)筑一孔主體滲水井，各井間用過濾滲水溝聯(lián)通，實(shí)行“多井聯(lián)防，及時(shí)排漬”。還可選擇地勢(shì)較低、以往積水的地方，環(huán)繞一個(gè)主體滲水井打幾個(gè)透沙滲水井，用過濾滲水溝聯(lián)通，在雨季及時(shí)把雨水滲入地下。
以防火為主的雨水滲井，建在城市各消防中隊(duì)駐地院內(nèi)較低而又交通方便處，按消防車臺(tái)數(shù)，實(shí)行一車一孔主體滲水井帶二孔透沙滲井配置，主井旁裝消防栓、離心泵、泥漿泵、反沖洗泵和自動(dòng)提水控制系統(tǒng)，切實(shí)保障消防車快速滿載。消防車進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)后，可揭開近處主體滲水井中心蓋，把消防水帶伸入井內(nèi)直接吸水滅火。
以防暑為主的雨水滲井，建在機(jī)關(guān)、學(xué)校、單位、工廠、小區(qū)院落中離化糞池10m遠(yuǎn)處(主體滲水井)，并配吸水裝置；在屋面落水管底和房前樓后雨水明溝低頭離房5米以遠(yuǎn)構(gòu)建多個(gè)透沙滲水井并用過濾滲水溝相互聯(lián)通構(gòu)成循環(huán)水系，反復(fù)過濾，反復(fù)滲透，用于沖洗地面、澆草養(yǎng)草、防暑降溫。有條件的還可以把井水送上屋面“人工降雨”或建成人工瀑布、噴泉、水簾等降溫水景。
以防旱為主的雨水滲井，建在街心花園、立交橋下、植物園內(nèi)、花木苗圃、大型草坪、生態(tài)廣場(chǎng)、足球場(chǎng)邊的低洼處，以過濾滲水溝圍繞上述場(chǎng)地串聯(lián)多個(gè)透沙滲水井并視來水量和使用需要在選定區(qū)位建主體滲水井，只預(yù)置220v3kw電源，不裝其他配套裝置。干旱時(shí)，工作人員只帶潛水泵、噴水槍就可以吸水抗旱，灑水車也可帶潛水泵就近吸水沖洗橋面、路面。
權(quán)利要求1.一種城市防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置，其特征在于它包括透沙滲水井(6)、主體滲水井(7)和過濾滲水地溝(4)，其中井身由預(yù)制件或平孔空心磚砌組成，井身上部設(shè)置井口(2)，井口(2)上部設(shè)置井蓋(3)，井與井之間由過濾滲水地溝(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于透沙滲水井(6)呈圓筒形，井身由3節(jié)混凝土預(yù)制平孔井筒無漿對(duì)接而成，亦可用平孔空心磚帶漿砌筑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于主體滲水井(7)呈圓筒形，由20～30節(jié)預(yù)制平孔井筒用自重沉降法無漿對(duì)接成井身。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于井口(2)用粘土磚平砌構(gòu)成，井口(2)一側(cè)上部設(shè)進(jìn)水口(21)，另一側(cè)下部設(shè)出水口(22)，進(jìn)、出水口與過濾滲水地溝(4)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于井蓋(3)為圓形餅狀，井蓋(3)的中央設(shè)一錐形邊小蓋，小蓋中央設(shè)有提手環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于過濾滲水地溝(4)由反模現(xiàn)澆鋼混溝墻(41)構(gòu)成，溝內(nèi)平擺平孔空心磚，溝上設(shè)有蓋板(42)，溝兩端與滲水井井口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6所述的雨水滲井及其配套裝置，其特征在于滲水井和地溝的底層由礫石均鋪形成填層(5)，滲水井的外圍用磚渣、灰沙加石灰形成填層(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及城市排澇設(shè)施，特別指城市防漬防火防暑防旱用的雨水滲井及其配套裝置。本實(shí)用新型包括透沙滲水井、主體滲水井和過濾滲水地溝，其中井身由預(yù)制件或平孔空心磚砌組成，井身上部設(shè)置井口，井口上部設(shè)置井蓋，井與井之間由過濾滲水地溝連接。防漬防火防暑防旱雨水滲井及其配套裝置把城市雨水變成城市資源加以科學(xué)利用，是城市水利建設(shè)的一場(chǎng)技術(shù)革命。城市雨水既是資源就應(yīng)屬國(guó)家所有，國(guó)家就可以對(duì)它實(shí)行科學(xué)合理的聚集、調(diào)蓄和開發(fā)布局，對(duì)建井取水實(shí)行許可制度并征收適當(dāng)?shù)挠晁Y源使用管理費(fèi)，以平抑市場(chǎng)水價(jià)，加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)，加大水資源開發(fā)利用和城市水利設(shè)施建設(shè)力度。
文檔編號(hào)E03B3/16GK2591106SQ0227727
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者徐剛 申請(qǐng)人:徐剛