一种一体式雨水花箱的制作方法

本发明涉及水环境治理技术领域，特别是涉及一种一体式雨水花箱。

背景技术：

现有的雨水花箱基本无雨水直接回用功能，可被回用的雨水只有流经过滤层砂壤土时被植被少量截留的一部分，和其对雨水处理的能力相比几乎可被忽略，绝大部分处理后的干净雨水继续向下流入排水层，无法直接回用。若想回用，正常情况下还需设计配备整套回用系统，如储水箱、水泵、管道(地上及地下)、阀门等设施。可能与人直接接触的用水还需经过消毒处理组件进行消毒处理，极大限制了雨水回用的广泛开展。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种一体式雨水花箱，以解决上述现有技术存在的问题，在不增加任何动力设备与无直接人体接触的前提下实现雨水的高效回用。处理后的雨水储存在底层储水层中，在毛细种植床内利用毛细作用，由植被将处理后雨水作为灌溉用水利用吸收，实现植被对回用水的100％利用，达到了同时兼顾雨水处理与简化并扩大雨水回用的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种一体式雨水花箱，包括雨水处理收集箱和毛细种植床箱；所述雨水处理收集箱一侧设置有雨落管，所述毛细种植床箱设置于所述雨水处理收集箱的另一侧；所述雨水处理收集箱内由顶部到底部依次分布有滞水层、植被种植过滤介质层、过渡层和处理保水层，所述植被种植过滤介质层与所述雨落管连通；所述毛细种植床箱的底部为毛细保水层，所述处理保水层通过水位连通管与所述毛细保水层连通，所述毛细保水层内纵向设置有多根毛细穿孔排水管，所述毛细穿孔排水管的管壁上开有若干通孔，所述毛细保水层的顶部为空气层，所述毛细穿孔排水管的管顶为所述空气层的层顶，所述空气层的层顶高度高于所述处理保水层的层顶；所述空气层的顶部为毛细灌溉植被种植层，所述毛细种植床箱的箱体内壁、所述毛细穿孔排水管与所述毛细灌溉植被种植层之间还设置有毛细土工布层。

优选地，所述植被种植过滤介质层的顶部设置有布水管，所述雨落管通过分流器、入水管与所述布水管连通。

优选地，还包括水位调节型溢流管，所述水位调节型溢流管一端与所述处理保水层连接，另一端通过系统出水管与建筑物落水管连接，且连接点与所述处理保水层的底部高度相等或低于所述处理保水层的底部高度。

优选地，所述水位调节型溢流管包括两个横向管和一段竖向管，所述竖向管底部与一横向管的尾端连接，所述竖向管的顶部与另一横向管的首端连接，所述竖向管底部的横向管的首端伸入到所述处理保水层的底端并与所述雨水处理收集箱的箱壁转动连接，另一横向管的尾端与所述系统出水管连接。

优选地，所述雨水处理收集箱内还设置有处理穿孔排水管和反冲水管，所述处理穿孔排水管横向设置于所述处理保水层的底端，所述反冲洗管的顶端伸出于所述滞水层，所述反冲洗管的底端与所述处理穿孔排水管连接。

优选地，所述毛细种植床箱内还设置有通气补水管，所述通气补水管的顶端伸出于所述毛细灌溉植被种植层与大气连通，所述布水管的底端与所述空气层连通。

优选地，所述布水管垂直设置于所述毛细种植床箱内。

优选地，相邻两根所述毛细穿孔排水管之间和所述毛细穿孔排水管与所述毛细种植床箱的箱体内壁之间设置有间隙，所述毛细土工布层从所述毛细种植床箱的框架顶端四周沿箱体内壁向下垂直延伸铺设，至所述毛细保水层底部后，向上包裹靠近边缘的所述毛细穿孔排水管的外壁，包裹至管顶端后开始向下，沿着间隙铺设至所述毛细保水层低端后转折向上包裹临近的所述毛细穿孔排水管的外壁，依次将所有所述毛细穿孔排水管外壁除与所述毛细保水层底部接触处之外全部包裹。

优选地，所述雨水处理收集箱和所述毛细种植床箱的箱底均设置有底座。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的一体式雨水花箱，使雨水处理与直接雨水回用功能相结合，该雨水处理与回用流程无需水泵等动力投入，过程自动化，且不与人体直接接触，无需后续消毒处理操作。

2、本发明提供的一体式雨水花箱，对场地扰动小，布局灵活，安装简单，可应用的范围广泛。

3、本发明提供的一体式雨水花箱，利用所收集处理后的干净雨水灌溉毛细植被床，在节约了灌溉用水的同时也增强了城市的绿化及美观。

4、本发明提供的一体式雨水花箱，毛细灌溉种植床实现了雨水回用的效率优化，根据毛细原理所有回用水均被有效利用，利用率接近100％；

5、本发明提供的一体式雨水花箱，通过设置水位调节型溢流管，实现了系统保水层储存量的可调节性：系统可在不同区域、季节根据雨量变化而调节，或根据栽种不同植被生长需水量不同而调节，系统适配范围更广，应用更灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一体式雨水花箱的结构示意图；

图2为本发明中一体式雨水花箱的俯视结构示意图；

图中：1-雨落管、2-分流器、3-入水管、4-布水管、5-滞水层、6-植被种植过滤介质层、7-过渡层、8-处理保水层、9-处理穿孔排水管、10-水位调节型溢流管、11-系统出水管、12-反冲洗管、13-水位连通管、14-毛细穿孔排水管、15-毛细保水层、16-空气层、17-毛细土工布层、18-毛细灌溉植被种植层、19-通气补水管、20-雨水处理收集箱、21-毛细种植床箱、22-底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种一体式雨水花箱，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供一种一体式雨水花箱，如图1、图2所示，包括雨水处理收集箱20和毛细种植床箱21，雨水处理收集箱20和毛细种植床箱21的箱底均设置有底座22；雨水处理收集箱20一侧设置有雨落管1，毛细种植床箱21设置于雨水处理收集箱20的另一侧。

雨水处理收集箱20内由顶部到底部依次分布有滞水层5、植被种植过滤介质层6、过渡层7和处理保水层8，植被种植过滤介质层6的顶部设置有布水管4，雨落管1通过分流器2、入水管3与布水管4连通；降雨时，雨落管1内的雨水通过分流器2、入水管3进入系统，并进入布水管4；布水管4一端连接雨落管1分流入水管3，另一端封住，表面均匀开孔。雨水从布水管4进入系统后，当入水速率大于其向下的渗透速度时，雨水在表面汇集滞留在滞留层内。向下渗透的雨水经过植被种植过滤介质层6内砂壤土的过滤处理，继续流过由细、中、粗砂混合砂粒组成的过渡层7进入铺满砾石的处理保水层8，被收集储存。

本实施例中，还包括水位调节型溢流管10，水位调节型溢流管10一端与处理保水层8连接，另一端通过系统出水管11与建筑物落水管连接，且连接点与处理保水层8的底部高度相等或低于处理保水层8的底部高度；处理保水层8底部一端设有水位调节型溢流管10，水位调节型溢流管10的另一端与建筑物落水管相连接，且连接点水平于或低于处理保水层8底部高度。当水位调节型溢流管10的竖向管旋转至与地面呈90度时，水位调节型溢流管10的顶部横向管的管口高度与处理保水层8顶端高度齐平。当水位调节型溢流管10的竖向管旋转至与地面呈0度时，水位调节型溢流管10的管口高度与保水层底端齐平。水位调节型溢流管10通过旋转来调整控制保水层内的储水深度。

本实施例中，在雨水处理收集箱20内还设置有处理穿孔排水管9和反冲洗管12。处理穿孔排水管9横向设置于处理保水层8的底端，经过植被种植过滤介质层6处理后的雨水进入处理保水层8后，可从处理穿孔排水管9上的孔洞自留进入排水管，当雨水持续流入超过溢流水位时，由排水管导流顺畅的由水位调节型溢流管10排出。反冲洗管12的顶端伸出于滞水层5，底端与处理穿孔排水管9连接。当系统运行较长时间后，过渡层7内的沙粒逐渐随处理水流向下移动进入处理保水层的砾石间，并有可能堵塞处理穿孔排水管9上的细小孔洞，降低穿孔排水管9的排水效率。此时可用高压水枪连接反冲洗管12，利用水压对系统底端的穿孔排水管9的孔洞进行清理，确保处理穿孔排水管9上孔洞的通畅，提高排水效率。

本实施例中，毛细种植床箱21的底部为毛细保水层15，处理保水层8的底端通过水位连通管13与毛细保水层15连通，并保持水位联动；毛细保水层15内纵向设置有多根毛细穿孔排水管14，多根毛细穿孔排水管14铺满毛细种植床箱21的箱底；毛细穿孔排水管14的管壁上开有若干通孔，毛细保水层15的顶部为空气层16，毛细穿孔排水管14的管顶为空气层16的层顶，空气层16的层顶高度高于处理保水层8的层顶；根据水位联动原理，毛细保水层15与处理保水层8水位相同，均低于空气层16最高点，确保空气层16的存在；空气层16的顶部为毛细灌溉植被种植层18，毛细种植床箱21的箱体内壁、毛细穿孔排水管14与毛细灌溉植被种植层18之间还设置有毛细土工布层17。

于本具体实施例中，相邻两根毛细穿孔排水管14之间和毛细穿孔排水管14与毛细种植床箱21的箱体内壁之间设置有间隙，毛细土工布层17从毛细种植床箱21的箱体顶端四周沿箱体内壁向下垂直延伸铺设，至毛细保水层15底部后，向上包裹靠近边缘的毛细穿孔排水管14的外壁，包裹至管顶端后开始向下，沿着间隙铺设至毛细保水层15低端后转折向上包裹临近的毛细穿孔排水管14的外壁，依次将所有毛细穿孔排水管14外壁除与毛细保水层15底部接触处之外全部包裹。该包裹方式确保毛细土工布层17与毛细灌溉植被种植层18内的介质接触面积最大化，强化毛细灌溉的速度和效率。

毛细灌溉植被种植层18位于毛细土工布层17所包围的空间内，利用毛细现象原理，将毛细保水层15内的水，通过毛细土工布层17运输至所有与其接触的种植区介质土壤中，并借助植被生长其根系在介质土壤中不断吸取水分，使较干的根系周围土壤与更湿润的毛细土工布层17周围土壤间形成湿润度差异，促使毛细保水层15中的水不断通过毛细土工布层17向植被根系移动，最终被植被所吸收消纳，最终实现了雨水回收再利用的效率最优化。

本实施例中，毛细种植床箱21内还垂直设置有通气补水管19，通气补水管19的顶端伸出于毛细灌溉植被种植层18与大气连通，布水管4的底端与空气层16连通。通气通气补水管19垂直设立在毛细种植箱21中，使系统内部空气层16始终与外部大气连通，确保土壤有空气接触避免过涝。在干旱时期，还可通过该管为毛细保水层15补水，避免植被长时间干旱影响生长。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。