本發(fā)明涉及一種雨水利用系統(tǒng)及構(gòu)筑方法，它是一種雨水收集利用及錯峰排放裝置，屬于海綿城市建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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目前，隨著環(huán)保理念的普及，雨水的收集利用越來越受到人們重視，而雨水收集利用的重要設(shè)施之一是雨水收集池。傳統(tǒng)的雨水收集池多采用混凝土制作，由于其造價高，施工周期長，對環(huán)境破壞大，已逐漸北基于塑料模塊的雨水收集池所取代。塑料模塊雨水收集池由大量相同的鏤空六面體箱形模塊拼裝成一個大的立方體，并在這個大立方體的外部包裹防滲土工布或單向滲透土工布，形成大型蓄水池或滲透調(diào)洪池兩種不同功能的水池。但是基于塑料模塊的雨水收集池也存在造價高的問題。

申請?zhí)?01320521721.8的專利文件公開了一種蓄水池組件裝置，它取消了上述塑料模塊雨水收集池中部的六面體箱形模塊的側(cè)板，保留上述塑料模塊雨水收集池最外部的側(cè)板以降低成本，并在每個塑料模塊的頂面板和底面板(相同的支承板用于不同的位置)之間增加若干個支柱以增加整個立方體的承載能力。

申請?zhí)?01520219890.5的專利文件公開了一種蓄水模塊，支承板和設(shè)置在支承板一側(cè)的對稱布置的支柱，將兩個蓄水模塊的支柱的端頭相對連接，就可形成與上述申請?zhí)?01320521721.8的專利文件所述塑料模塊功能相同的構(gòu)件。即實現(xiàn)了支柱與支承板的一體化，進一步提高了穩(wěn)定性，降低了成本。

申請?zhí)?01510441100.2的專利文件公開了一種雨水模塊，它包括有各個表面均可自由滲水的模塊本體，模塊本體設(shè)置有貫通本體的拱橋形蓄水通道。將兩個模塊本體對稱拼接，就可以形成帶有橢圓形通孔的六面體蓄水模塊。將大量帶有橢圓形通孔的六面體蓄水模塊拼裝成一個大的立方體，該大立方體內(nèi)部可形成大量相互平行的橢圓形截面的蓄水通道。該蓄水通道不僅可大量蓄水，還可以方便攝像機和清潔設(shè)備進入蓄水池內(nèi)部進行作業(yè)。

上述三種蓄水池的施工方法大致相同，且都需要在其外部包裹土工布。

上述三種蓄水池的缺點：1)均屬蓄水模塊式雨水收集池的通用做法，功能單一，建成的水池要么用作蓄水池，要么用作滲透調(diào)洪池，不能將兩種不同功能的水池合二為一；2)蓄水模塊均采用塑料為原材料，造價仍然很高，使很多建設(shè)單位難以接受。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本申請人設(shè)計了一種特殊結(jié)構(gòu)的混凝土蓄水池砌塊，并于2016年7月14日提交了外觀設(shè)計專利申清，申請?zhí)枮椋?01630322711.0。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在提供一種利用混凝土材料制作的蓄水池砌塊構(gòu)筑的，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉且具有良好的蓄水、凈化水效果的雨水利用系統(tǒng)及構(gòu)筑方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種雨水利用系統(tǒng)，其特征在于它包括一個用于收集并蓄存較清潔雨水的凈水池、一個設(shè)置在凈水池上方且可以將雨水引入凈水池中的調(diào)洪池；在所述的凈水池中設(shè)置有由混凝土蓄水池砌塊構(gòu)筑的凈水池支撐體；所述的調(diào)洪池中設(shè)置有由混凝土蓄水池砌塊構(gòu)筑的調(diào)洪池支承體，所述的調(diào)洪池支承體是在凈水池支撐體的基礎(chǔ)上繼續(xù)向上并向四周延續(xù)砌筑而成的；在所述的調(diào)洪池支承體的最上層設(shè)置有一層硬質(zhì)蓋板，所述的調(diào)洪池支承體與一碎石水流通道連接；設(shè)置一貫穿凈水池支承體和調(diào)洪池支承體的檢查井，所述的檢查井的底部與凈水池底部平齊；在檢查井的出口處設(shè)置一水泵房；所述的混凝土蓄水池砌塊為一種空心砌塊，其中部有一個上下貫通的長方形孔，其兩端部為上下貫通的半方形槽。

所述的混凝土蓄水池砌塊的寬度為a、砌塊的壁厚為b時，則砌塊的長度為2a，所述半方形槽的槽壁高度為0.5(a-2b)。

所述的混凝土蓄水池砌塊的長方形孔)的長邊為a時，所述的長方形孔的短邊尺寸為a-2b。

在所述的檢查井內(nèi)的位于凈水池上方和調(diào)洪池的底部設(shè)置有至少一根錯峰排空管。

在所述的錯峰排空管的進水口處安裝有調(diào)節(jié)限制流量的閥門。

一種雨水利用系統(tǒng)的構(gòu)筑方法，其特征在于它包括如下的步驟：

A：在設(shè)計為綠地或者廣場的地塊的下面設(shè)置建造雨水利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了凈水池和調(diào)洪池；凈水池設(shè)置在調(diào)洪池的下方并相連，凈水池的池壁頂部標高為調(diào)洪池底面的標高；凈水池的深度大于調(diào)洪池；調(diào)洪池的面積大于凈水池；當(dāng)調(diào)洪池基坑挖至設(shè)計深度時，在適合建造水泵房的位置繼續(xù)向下開挖凈水池基坑；

B：在開挖的凈水池基坑中按照常規(guī)方法建造鋼筋混凝土的凈水池池底和池壁，凈水池的池壁高度與調(diào)洪池基坑底部高度一致，凈水池的池壁完成后應(yīng)對池外基坑回填并夯實，并對調(diào)洪池基坑底部進行修整，使調(diào)洪池的基坑底部有微小的匯水坡度，該匯水坡度可使坑底的水向凈水池方向匯集；

C：在調(diào)洪池基坑底部澆筑100mm素混凝土，其中澆注在調(diào)洪池底部的素混凝土應(yīng)保持B步驟中的匯水坡度；

D：對上述鋼筋混凝土凈水池的池底和池壁做好防水層和保護層；

E：用混凝土蓄水池砌塊砌砌筑凈水池支承體和調(diào)洪池支承體：首先自下而上砌筑凈水池支承體；每層內(nèi)的混凝土蓄水池砌塊均沿砌塊長度方向鋪設(shè)為平行的砌塊帶，每兩條砌塊帶之間留出與砌塊等寬的空隙。而相鄰的兩層砌塊的壘砌方向相互垂直；混凝土蓄水池砌塊從凈水池延續(xù)砌筑至調(diào)洪池，構(gòu)成調(diào)洪池支承體；在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，使用輔助砌塊配合所述混凝土蓄水池砌塊砌成帶有透水縫的池壁；且保持所述的透水縫中無砌筑砂漿；在砌筑凈水池支承體和調(diào)洪池支承體時，中間留出一個上下直通的通道，這個通道即構(gòu)成檢查井；

F：當(dāng)調(diào)洪池砌至設(shè)計高度時，在其頂面覆蓋硬質(zhì)蓋板并覆土；

G：在遠離水泵房的調(diào)洪池池壁處設(shè)置碎石水流通道；所述的設(shè)有水流通道的調(diào)洪池壁的內(nèi)側(cè)最底層的砌塊的長度方向宜與該池壁平行，構(gòu)成一道道的攔水坎，這些構(gòu)成攔水坎的混凝土蓄水砌塊之間的豎縫應(yīng)填充砂漿。

所述的硬質(zhì)蓋板為硅酸鈣板。

在所述的檢查井內(nèi)的位于凈水池上方和調(diào)洪池的底部處的地方設(shè)置有至少一根錯峰排空管。

所述的輔助砌塊是實心混凝土砌塊，其高度與蓄水池切塊相同，厚度為蓄水池砌塊的二分之一，所述的實心砌塊的長度尺寸與蓄水切塊相匹配。

在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，包括輔助砌塊在內(nèi)的所有的砌塊之間的透水縫的縫寬為保持4～6mm。

本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)的構(gòu)筑方法簡單，適用范圍廣；且雨水利用系統(tǒng)由于采用了混凝土蓄水池砌塊作為凈水池和調(diào)洪池的支承體，提高了支撐力和蓄水率，有效減低成本，結(jié)構(gòu)簡單，容易推廣，同時兼?zhèn)淞藘羲睾驼{(diào)洪池的功能。本發(fā)明的，利于雨水收集和凈化并可有效緩解城市雨洪災(zāi)害。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的混凝土蓄水池砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的混凝土蓄水池砌塊截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明凈水池支承體的砌筑方法的示意圖；

圖5為本發(fā)明調(diào)洪池支承體外墻砌筑方法的示意圖；

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，對本發(fā)明進行進一步的說明：

如圖1中所示：為了實現(xiàn)本發(fā)明既可以有效蓄水，又可以有效凈化水的目的，本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)包括一個用于收集并蓄存較清潔雨水的凈水1、一個設(shè)置在凈水池1上方且可以將雨水引入凈水池中的調(diào)洪池2。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中蓄水模塊的技術(shù)缺陷，提高蓄水池自身的支撐強度，在所述的凈水池1中設(shè)置有由混凝土蓄水池砌塊3構(gòu)筑的凈水池支撐體4；所述的調(diào)洪池2中設(shè)置有由蓄水砌塊構(gòu)筑的調(diào)洪池支承體5。所述的混凝土蓄水池砌塊3為本申請人的在先專利申請中的，申請?zhí)枮椋?01630322711.0的蓄水池砌塊，且所述的蓄水池砌塊為混凝土材料制成的，因此成為本發(fā)明所述的混凝土蓄水池砌塊。

采用上述的混凝土蓄水池砌塊，可以實現(xiàn)對凈水池和調(diào)洪池的有效支撐。本發(fā)明的混凝土蓄水池砌塊3的中部有一個上下貫通的長方形孔31，其兩端部為上下貫通的半方形槽32。所述的蓄水砌塊3的寬度為a、砌塊的壁厚為b時，則砌塊的長度為2a，所述半方形槽32的槽壁高度為0.5(a-2b)；所述的蓄水砌塊3的長方形孔31的長邊為a時，所述的長方形孔31的短邊尺寸為a-2b。

采用本發(fā)明的混凝土蓄水池砌塊構(gòu)筑凈化池支承體和調(diào)洪池支承體，可確?；炷列钏鰤K支承體的蓄水率達80％，并使得凈水池支承體的縱向承載力不小于100噸/每平方。

本發(fā)明還包括在所述的調(diào)洪池支承體5的最上層設(shè)置有一硬質(zhì)蓋板6。所述的調(diào)洪池支承體5與一碎石水流通道8連接；在所述的凈水池支撐體4和調(diào)洪池支承體5內(nèi)設(shè)置一檢查井41，所述的檢查井41的底部與凈水池1底部平齊并貫通凈水池支撐體4和調(diào)洪池支承體5；在檢查井41的出口處設(shè)置一水泵房9。當(dāng)調(diào)洪池支承體砌筑到設(shè)計高度時，覆蓋硬質(zhì)蓋板并在調(diào)洪池的四周回填碎石和渣土，其中碎石填充在預(yù)定的水流通道處，水流通道位于距凈水池較遠處。在在調(diào)洪池的頂部回填碎石和渣土，其中碎石填充在上述水流通道上方且略高于地面，形成碎石水流通道8。

在所述的檢查井內(nèi)的位于凈水池上方和調(diào)洪池的底部處的地方設(shè)置有至少一根錯峰排空管7。錯峰排空管7可采用普通PVC排水管制作，其進水口位于檢查井內(nèi)凈水池上方、調(diào)洪池的底部，其出水口接至市政雨水口。為有效限制流量，可在其進水口處安裝閥門。水泵房9建在檢查井上方。當(dāng)凈水池底距地面不超過9米時，可采用自吸式離心泵，當(dāng)凈水池底距地面超過9米時，可采用潛水泵。

錯峰排空管是流量受限的任何材質(zhì)的管道，為現(xiàn)有技術(shù)。由于流量有限，它不會對市政管網(wǎng)造成嚴重負擔(dān)。卻可以持續(xù)排水，將調(diào)洪池中的水在24小時內(nèi)排空，以利于為下一場暴雨留出足夠的調(diào)蓄空間。

上述結(jié)構(gòu)的雨水利用系統(tǒng)的構(gòu)筑方法，它包括如下的步驟：

A：在設(shè)計為綠地或者廣場的地塊下面設(shè)置建造雨水利用系統(tǒng)，通常該面積為數(shù)百平方米至數(shù)千平方米。所述的雨水利用系統(tǒng)包含了凈水池和調(diào)洪池。凈水池設(shè)置在調(diào)洪池的下方并相連，即凈水池的池壁頂部標高即為調(diào)洪池底面的標高。

在實際建筑時，凈水池的容積根據(jù)雨水利用需求量進行設(shè)計，其形狀宜為正方體；調(diào)洪池的容積基于匯水區(qū)域與設(shè)計雨水控制率計算確定的雨水控制量而定，所述的調(diào)洪池的為占地面積較大的淺池。既凈水池的深度大于調(diào)洪池，調(diào)洪池的占地面積大于凈水池。如上述綠地或者廣場的下方有地下室，凈水池和調(diào)洪池的構(gòu)筑應(yīng)結(jié)合地下室的設(shè)計進行布置以降低成本，例如可利用地下室的頂板作為調(diào)洪池的池底、利用地下室的外墻作為凈水池的部分池壁。

如調(diào)洪池下方無地下室，當(dāng)調(diào)洪池基坑挖至設(shè)計深度時，在適合建造水泵房的位置繼續(xù)向下開挖凈水池基坑；

B：在開挖的凈水池基坑中按照常規(guī)方法建造鋼筋混凝土的凈水池池底和池壁，凈水池的池壁高度與調(diào)洪池基坑底部高度一致，凈水池的池壁完成后應(yīng)對池外基坑回填并夯實，并對調(diào)洪池基坑底部進行修整使調(diào)洪池的基坑底部有微小的匯水坡度，該匯水坡度可使坑底的水向凈水池方向匯集；

C：在調(diào)洪池基坑底部澆筑100mm素混凝土，其中澆注在調(diào)洪池底部的素混凝土應(yīng)保持上述匯水坡度；

D：對上述鋼筋混凝土凈水池的池底和池壁做好防水層和保護層；

E：用蓄水砌塊砌筑凈水池支承體和調(diào)洪池支承體；首先自下而上砌筑凈水池支承體；每相鄰兩層的混凝土蓄水池砌塊的壘砌方向相互垂直，而同一層內(nèi)的混凝土蓄水池砌塊沿砌塊的長度方向砌成條帶狀，且每相鄰的兩個條帶之間留有與混凝土蓄水池砌塊等寬的空隙；混凝土蓄水池砌塊從凈水池延續(xù)砌筑至調(diào)洪池，構(gòu)成調(diào)洪池支承體。既調(diào)洪池的調(diào)洪池支承體的砌筑方法與凈水池相同，但是由于調(diào)洪池位置高，需要將外圍砌實，在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，使用輔助砌塊52配合所述混凝土蓄水池砌塊3砌成帶有透水縫51的池壁，如圖5中所示，即在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，包括輔助砌塊在內(nèi)的所有的砌塊之間的豎縫保持5mm左右的縫寬，且保持該豎縫中無砌筑砂漿，從而使上述墻面的豎縫成為透水縫51；所述的輔助砌塊52是實心的混凝土砌塊，其高度與蓄水池切塊相同，厚度約為蓄水池切塊的一半，其長度尺寸與蓄水切塊相匹配；在本實施例中，若蓄水池砌塊的長度為2a，輔助砌塊一般配備長度為2a和1.5a兩種，各占50％。在砌筑凈水池支承體和調(diào)洪池支承體時，中間留出一個上下直通的通道，這個通道即構(gòu)成檢查井41，檢查井的底部與凈水池的底部平齊。

F：當(dāng)調(diào)洪池砌至設(shè)計高度時，在其頂面覆蓋硬質(zhì)蓋板并覆土；

G：在遠離水泵房的調(diào)洪池池壁處設(shè)置碎石水流通道；所述的設(shè)有水流通道的調(diào)洪池壁的內(nèi)側(cè)最底層的砌塊的長度方向宜與該池壁平行，構(gòu)成一道道的攔水坎，這些構(gòu)成攔水坎的蓄水砌塊之間的豎縫應(yīng)填充砂漿。

本發(fā)明的工作原理：

當(dāng)路面、廣場及綠地的雨水流入碎石水流通8道后，可沿碎石水流通道及混凝土蓄水池砌塊砌筑的支承體墻面的透水縫51進入調(diào)洪池內(nèi)部，經(jīng)多級沉淀后，流入凈水池，可確保所收集的雨水優(yōu)先利用。本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)在達到設(shè)計暴雨強度降雨時，調(diào)洪池所收集的雨水可確保在24小時內(nèi)通過滲透與排空管排水而被排空，為下次降雨及時留出調(diào)儲空間。而凈水池中的水不會下滲，也不會溢流，可以用于清洗地面和灌溉。

本發(fā)明的實際構(gòu)筑方法舉例：

方法1：

將本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)用于土壤滲透系數(shù)較低的地區(qū)的城市中新建的公園：1)將公園中的原本設(shè)計為道路、廣場和綠地的連片的土地開挖形成基坑，開挖面積約為雨水匯集面積的10％，開挖深度約為1.5m。在適合建造水泵房的位置繼續(xù)向下開挖6m，用于修建凈水池凈水池的占地面積約為開挖面積的10％。并按常規(guī)方法建造鋼筋混凝土凈水池的池底和池壁；2)將開挖的調(diào)洪池基坑底部修整平整并夯實，并使調(diào)洪池的基坑底部有微小的坡度，該坡度可使坑底的水向凈水池方向匯集。3)在調(diào)洪池基坑底部澆筑100mm素混凝土，其中澆注在調(diào)洪池底部的素混凝土應(yīng)保持上述匯水坡度。4)對凈水池的池底和池壁做好防水層和保護層。5)砌筑凈水池支承體并延續(xù)至調(diào)洪池支承體。在砌筑凈水池時應(yīng)預(yù)留直通池底的檢查井，并在砌筑調(diào)洪池時保持井的截面形狀直至井口。在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，要使用配套的輔助砌塊砌成帶有透水縫的池壁。6)當(dāng)調(diào)洪池砌至設(shè)計高度時，在其頂面覆蓋硅酸鈣板并覆土。7)碎石水流通道應(yīng)設(shè)置在遠離水泵房的調(diào)洪池池壁處。該池壁內(nèi)側(cè)最底層的砌塊的長度方向宜與該池壁平行，以便形成一道道的“攔水坎”，起到多級沉淀池的作用。起“攔水坎”作用的砌塊之間的豎縫應(yīng)填充砂漿。注：由于該裝置用于土壤滲透系數(shù)較低的地區(qū)，需要設(shè)置上述至少一根錯峰排空管7，以實現(xiàn)24小時內(nèi)排空調(diào)洪池中的水，以利于為下次降雨留出調(diào)儲空間。

方法2：

將本發(fā)明的雨水利用系統(tǒng)用于土壤滲透系數(shù)不低的地區(qū)的新建住宅小區(qū)(假設(shè)該小區(qū)有地下車庫)：1)將小區(qū)中的原本設(shè)計為道路、廣場和綠地下方的地下室頂板做為砌筑調(diào)洪池支承體的基礎(chǔ)，支承體占用地下室頂板面積(即調(diào)洪池的占地面積)約為整個小區(qū)占地面積(或匯水面積)的20％。2)在地下室外墻旁適當(dāng)位置建造凈水池，凈水池宜設(shè)置在地下室頂板設(shè)計坡度的下游有利于匯水處，凈水池頂部標高與地下室頂板相同，凈水池高度約為8米，占地面積約為調(diào)洪池的占地面積5％。3)砌筑凈水池支承體并延續(xù)至調(diào)洪池支承體。在砌筑凈水池支承體時應(yīng)預(yù)留直通池底的檢查井，并在砌筑調(diào)洪池時保持井的截面形狀直至井口。在砌筑調(diào)洪池最外圍的池壁時，要使用配套砌塊將調(diào)洪池上部池壁砌成帶有透水縫的池壁，但其下部一層或二層砌塊的豎縫需用砂漿填實，以避免小到中雨時調(diào)洪池中的雨水沿所述豎縫滲入調(diào)洪池周邊的土壤。4)當(dāng)調(diào)洪池砌至設(shè)計高度時，在其頂面覆蓋硅酸鈣板并覆土。5)碎石水流通道應(yīng)設(shè)置地下室頂板已有坡度的上游有利于匯水處，并結(jié)合防滲土工布的應(yīng)用來保證碎石通道的雨水不向側(cè)向土壤滲透。該處池壁內(nèi)側(cè)最底層的砌塊的長度方向宜與該池壁平行，以便形成一道道的“攔水坎”，起到多級沉淀池的作用。注：由于該裝置用于土壤滲透系數(shù)不低的地區(qū)，主要靠調(diào)洪池側(cè)壁上的透水縫向土壤滲透來實現(xiàn)24小時內(nèi)排空調(diào)洪池中的水，但為確保在24小時內(nèi)被排空，也宜設(shè)置一條流量可調(diào)的錯峰排空管7。

基于上述的方法，本發(fā)明實現(xiàn)了如下的功能和效果：

1)本雨水利用裝置中設(shè)置了包括調(diào)洪池和凈水池的一體化水池構(gòu)造，調(diào)洪池內(nèi)多級沉淀作用可兼做為凈水池的前處理裝置。調(diào)洪池?zé)o須采用單向滲透土工布。

2)由于采用了蓄水砌塊代替塑料蓄水模塊，支承體的承載力大大提高(支承體下面設(shè)置混凝土墊層的目的是為了與支承體的能力相匹配)，增大了應(yīng)用范圍。

3)蓄水砌塊的尺寸特征可使砌筑時砂漿粘結(jié)面最大化，有利于提高支撐力和提高蓄水率。

4)設(shè)置了碎石水流通道、調(diào)洪池池壁的透水豎縫和池內(nèi)底部靠近池壁的多道“攔水坎”，可有效凈化雨水無須棄流。

5)根據(jù)土壤滲透情況選擇設(shè)置錯峰排空管的流量并結(jié)合調(diào)洪池池壁透水豎縫向外排水的方法，實現(xiàn)24h內(nèi)基本上排光調(diào)洪池中水。