一種雨水轉化地下水的海綿井導滲結構的製作方法

2023-12-02 05:20:31 1

本實用新型涉及城市開發雨水系統技術領域，具體涉及一種雨水轉化地下水的海綿井導滲結構。

背景技術：

目前除傳統的地下管網系統外的城市雨水開發的措施，按功能技術類型分類，儲存技術主要有溼塘、雨水溼地、蓄水池、雨水罐等。其雨水開發儲存主要利用已有的溝塘或通過人工建設填土含水層進行，為地表水儲存或在地表人工建設含水層儲存，未充分利用地下天然含水層儲水空間。目前雨水轉化地下水儲存主要通過滲透技術完成，包括透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井等，而城市中表層有大部分存在相對不透水層的黏性土，其滲透性差，雨水轉化地下水數量有限。

技術實現要素：

本實用新型針對傳統的地下管網系統以外的城市雨水開發的措施儲存空間局限性，結合地層的透水性及其空間分布特徵，以地下天然含水層作為儲存空間，設計一種雨水轉化地下水的海綿井導滲結構，該結構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，採用自流式的下滲方式，貫穿不透水層，收集淨化雨水，並通過自身井壁和導滲管自流式輸送至穩定的地下含水層中，達到收集和儲存雨水的目的。

本實用新型提供的技術方案：所述一種雨水轉化地下水的海綿井導滲結構，其特徵在於：包括穿透隔水層進入含水層的導滲井，所述導滲井從上至下分為過濾段、混凝土段和置於含水層的導滲段，且導滲井上部過濾段和下部導滲段的井壁均採用無砂混凝土井壁，在導滲井上部過濾段內設有活動濾芯，在導滲井的導滲段井壁上設有多根水平導滲管。

本實用新型較優的技術方案：在導滲井的外緣挖設有環形導水盲溝，所述導水盲溝的深度與導滲井的過濾段高度相等。

本實用新型較優的技術方案：在井壁分層用水平鑽機植入PE水平導滲管，每根水平導滲管是在管壁開設有濾孔，並在濾孔外包紮土工布形成，水平管長度15-50m。

本實用新型較優的技術方案：在導滲井的井口設有井蓋，底面設有不滲水底板。

本實用新型較優的技術方案：所述活動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的側壁長度開設有多個直徑10-15mm的孔，其開孔率40％-60％；所述圓筒狀容器高300-400mm，容器直徑比井筒內徑小30-50mm；濾料從上至下由砂礫料層、膨潤土燒結球層和活性碳層組成，中間為膨潤土燒結球，球直徑5-8mm，每層濾料均置於40-60目尼龍網袋內，厚度為100-120mm。本實用新型較優的技術方案：在導滲井的過濾段下方設有環形安全梁，所述活動濾芯置於安全梁上。

本實用新型較優的技術方案：所述多根水平導滲管等距均勻的分布在導滲段的井壁上。

本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型所述的海綿井具有收集和過濾雨水功能，不受隔水層厚度和層數的限制，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雨水下滲的影響，同時利用井壁的透水性結構增強下滲能力；

(2)本實用新型的水平導滲管延長滲透路徑，擴大滲透面積，有效增強了導滲能力，解決井壁淤堵導滲能力不足難題；

(3)本實用新型的導滲結構採用自流式下滲，具有收集水量大、維護成本低的優點；

本實用新型解決了不透水層隔水作用，收集雨水或表層滲水，採用活動濾芯進行過濾，利用水平導滲管提高下滲速度和水量，以自流的方式進行轉化便於維護，井內儲存水可重複利用。具有轉化水量大、維護成本低等優點，既能適用於雨水轉化儲存的城市雨水開發系統工程，也能適用於地表水轉化儲存工程。

附圖說明

圖1為本實用新型俯視圖。

圖2為本實用新型的縱向剖面結構示意圖。

圖3為本實用新型導滲管的俯視結構示意圖。

圖中：1—導滲井，1-1—過濾段，1-2—混凝土段，1-3—導滲段，2—活動濾芯，3—水平導滲管，4—安全梁，5—井蓋，6—底板，7—不透水層，8—含水層，9—導水盲溝，D1—井截面直徑，D2—水平排滲管截面直徑。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，如圖1至圖3所示的一種雨水轉化地下水的海綿井導滲結構，其特徵在於：包括穿透隔水層進入含水層8的導滲井1，導滲井1的井口設有井蓋5，井蓋防止外物掉入。底部設有不透水底板6，所述導滲井1從上至下分為過濾段1-1、混凝土段1-2和置於含水層的導滲段1-3，其中過濾段1-1和混凝土段1-2均置於不透水層7內，導滲井1上部過濾段1-1和下部導滲段1-3的井壁均採用無砂混凝土井壁，可以滲水，混凝土段1-2採用混凝土井壁不能滲水，為了方便使水能夠從過濾段1-1的井壁滲入，在導滲井1的外緣挖設有環形導水盲溝9，所述導水盲溝9的深度與導滲井1的過濾段1-1高度相等，導水盲溝9可以將水引入，並通過過濾段1-1進入導滲井1內。

如圖1所示，在導滲井1的過濾段下方設有環形安全梁4，放置活動濾芯，在安全梁4上設有活動濾芯2，活動濾芯2的頂面與井蓋5的底面接觸，活動濾芯2可以隨意更換，主要起到過濾雨水的作用；在導滲井1的導滲段1-3井壁上設有多根水平導滲管3，如圖2和圖3所示，在井壁分層用水平鑽機植入PE水平導滲管，所述多根水平導滲管3等距均勻的分布在導滲段1-3的井壁上，每根水平導滲管3是在管壁開設有濾孔，並在濾孔外包紮土工布形成，水平管長度15-50m。所述井中水平導滲管3的根數應根據土層的滲透係數及設計要求的導滲流量計算確定。

本實用新型具體施工步驟：

①採用沉井法施工成井，並貫穿不透水層進入天然含水層，濾芯收集的上部過濾段1-1和含水層深度範圍的滲水段1-3採用無砂混凝土；

②活動濾芯：由帶孔底板的園筒狀容器及濾料組成。容器底板開孔的孔直徑約10-15mm，開孔率40％-60％，容器高度300-400mm，容器直徑比井筒內徑小30-50mm；濾料從上至下由三層構成，每層厚度100-120mm，最上層為砂礫料，最下層為活性碳，中間為膨潤土燒結球，球直徑5-8mm，每層濾料均放在各自的由40-60目尼龍網袋內，然後按要求置於園筒狀容器內形成一個獨立的結構，具有活動性便於維護時清洗和更換；

③水平導滲管：在井內搭建水平鑽機工作平臺，將水平鑽機安置在工作平臺上，用合金或金鋼石鑽頭在井壁開孔；鑽穿井壁後，換帶帶封孔器鑽頭進行跟管鑽進，跟管鑽進到達設計深度後，停止鑽進，送水衝洗套管，當管內砂土洗淨後，卸除鑽杆；導滲管採用PE管制作，距孔口1-2m的長度不開孔，其餘部分在管壁上鑽10-12mm孔，呈梅花型排列，孔距為20-30mm，開孔段外包土工布，將製作好的導滲管插入套管內，拔除套管，用土工布衝填孔口管與土之間的空隙，用砂漿填衝井壁與導滲管之間的間隙。

本實用新型的工作原理是：雨水匯於井周，經過濾芯2，流入海綿井1內，海綿井穿透不透水層7，進入含水層8中，蓄水通過井壁過濾層(或無砂混凝土)和水平導滲管3導流至含水層8中。從而解決雨水貫穿不透水層，並及時自流滲入含水層內，達到發揮地下水蓄水的調節功能。

本實用新型取水時，直接用潛水泵放置在水面以下一定深度進行抽水，當水位有一定降深後，地下水通過導滲管匯入井筒內。