針對城市內澇，地下水枯竭等問題，介紹了一種雨水收集垂直式滲透系統技術，對該技術整體結構及工藝流程進行了說明，闡述了其主要施工技術措施，同時，提出了水質處理措施。該系統利用垂直式雨水滲透管跨過地基持力層，將凈化后的雨水直接導入地下含砂層，解決了雨水下滲與地基變形的矛盾。該系統對雨水進行有效的處理利用，為海綿城市建造提供了一種有效途徑。
隨著我國經濟的不斷發展，城市化水平不斷提高。然而，城市環境問題也日益凸顯。近年來，暴雨過后城市內澇嚴重，很大一個原因是地面硬化面積過大，雨水無法下滲，阻斷了地面與地下的連通，形成大量積水，造成城市交通擁堵及基礎設施破壞。所以，建設生態城市、海綿城市的任務刻不容緩。海綿城市，是指城市在應對雨水方面具有良好的“彈性”，下雨時具有吸水、滲水、凈水、蓄水、補充地下水等功能。建立具有適應性和彈性的城市水系統設施是海綿城市的重要組成內容。目前，我國城市雨水資源開發利用意識薄弱，對雨水資源利用率低于10%。
我們應當由單一的雨洪引排模式，向綜合管理雨洪的生態模式轉變，多渠道多方法處理城市雨洪，最終實現海綿城市建造。因此，雨洪控制利用技術越來越受到重視。治理河涌污染要多管齊下，而雨水收集垂直式滲透系統可有效減少涌人河涌的污水量，為城市河涌污染治理提供一種新方法。
本文介紹的雨水收集垂直式滲透技術利用PP模塊進行雨水收集，構件一種雨水收集垂直式滲透系統。不僅有效地阻止部分雨水涌入城市排水系統，還補充了日漸枯竭的城市地下水，對城市雨水資源收集利用及海綿城市的建設有巨大意義。同時，pp模塊雨水收集完全符合綠色建筑的理念和要求，在綠色建筑進入規?；l展的現狀下，pp模塊的推廣使用有利于雨水利用的設備集成化，是一個雨水收集利用的好途徑。
一、雨水收集垂直式滲透系統整體結構及工藝流程
1.1雨水收集垂直式滲透系統整體結構
Pp模塊由不透水土工膜包裹，作為一個雨水收集地下儲存池，在池底下設置多條垂直向下的滲透管，跨過地基持力層直接將凈化處理后的雨水導入到地下含砂層，避免地基持力層及受力層受到雨水浸泡變軟，保證承載力變化能滿足上部荷載要求。同時，通過手機池前端的多道過濾消毒沉淀系統，保證下滲雨水水質達到相關標準要求。雨水收集垂直式滲透系統(見圖1圖2)主要包括7部分，
1：初期棄流井
2：過濾沉淀井
3：過濾池
4：緩沖井
5：垂直式雨水滲透管
6：pp模塊雨水收集池
7：干式清污池。
1.2雨水收集垂直式滲透系統施工流程
雨水收集垂直式滲透系統施工流程如下：池體土方開挖-基底壓實-鋪設石屑層-鉆垂直式雨水滲透管孔-管孔內安裝垂直式雨水滲透管-垂直式雨水滲透管裝填中砂-鋪墊池底中砂層-鋪設防水土工膜-垂直式雨水滲透管與土工膜接駁處理-砌筑初期棄流井-砌筑過濾沉淀井-砌筑過濾池-砌筑緩沖井-pp模塊疊裝封膜-砌筑干式清污池-回填砂及頂面土體-碎石墊層-水泥穩定層-混凝土墊層-廣場面層。
二、主要施工技術措施
2.1初期棄流井
初雨污染程度高，為了保證水質，需采取棄流措施，本技術采用的初雨棄流井具有重力塊、雨水重力及機械杠桿，進行自動棄流，密封于井室內，無需電力，易維修更換，成本低廉。主要構造有：翻轉閥門、復位加重塊、水量重力桶、棄流取水管。無雨水進入時，水量重力桶下部有開孔，桶內無水。桶下拉的作用力比復位重力塊、作用力小，閥門便處于關閉狀態。當桶內注水到60%~70%時，桶下拉作用力比重力塊作用力大，并克服上部水流的阻力，使閥門翻轉打開，當桶內的水排干后，閥門又恢復到關閉狀態。
2.2過濾沉淀井
過濾沉淀井(見圖3)主要起欄污、過濾、沉淀及棄流作用，前端連接初雨棄流井的出水管，采用倒虹式出水管將水送到下端過濾池。主要沉淀粗粒料及攔截細粒懸浮物。并設置溢流管，當水位達到pp模塊內頂部后，雨水從溢流棄流管流至景觀水塘。棄流管的設置，可以使多余的雨水在進入pp池錢的就被舍棄掉，這樣多余雨水就不用經過后端過濾池及pp模塊雨水收集池，避免pp模塊雨水收集池變為多余雨水的沉淀池。
2.3過濾池
過濾池(見圖4)具有雨水過濾和凈化作用，池壁為鋼筋混凝土構造。過濾池分為一室和二室，進行兩次過濾。每室上下層采用中空的pp模塊作為水流通道，中間夾住由石英砂、過濾陶粒及活性炭組成的濾料，使過濾、消毒效果達到最佳。各濾料均用200g/m2土工布包裹。池頂部覆蓋防水土工膜后填土綠化，與景觀協調。過濾凈化池可打開更換濾料。
2.4緩沖井
緩沖井(見圖5)設置于過濾池與pp模塊雨水收集池之間，能夠起到連接作用，避免pp模塊雨水收集池周邊密封不嚴導致漏水。由于pp模塊雨水收集池入水口的pp模塊外圍土工膜需要剪開與過濾沉淀井想通，接駁處極易產生漏水。因此，將包裹池體的土工膜剪開，另將一段20cm的土工膜粘接，縫制成瞳筒狀(兩布一膜土工膜)，該筒一端制作成具有5cm長的帽邊部分與pp模塊雨水收集池的土工膜用強力防水膠粘接并加縫。
入水管插入筒內，先將PVC短管外表及土工膜筒內表面涂抹防水涂料，再套入并外加綁扎。土工膜筒外圍及接口處全部涂抹涂料，待涂料干后再砌于池壁內。池邊土工膜接駁處用聚氨酯防水涂料抹兩遍，再用防水砂漿筑實。
2.5垂直式雨水滲透管
由于pp模塊雨水收集池用防水土工膜包裹，因此池底不滲水。為達到雨水下滲的目的，設置垂直式雨水滲透管，將過濾凈化后的雨水導跨過地基持力層，直接導入到地下滲透系統大的含砂層，從而達到穩定地基的目的。垂直式雨水滲透管由五部分組成，上部進水過濾套筒、超長管、導管、下端出水率管、中間濾芯。
2.6pp模塊雨水收集池
Pp模塊雨水收集池主要由pp模塊拼裝二成，可有效增強水池承載力?？筛鶕O計要求，組成不同大小的收集池。Pp模塊按照設計要求向工廠定制。工藝要求：由pp材料制作，強度為加強型，模塊個體抗壓強度大于450KN/m2。本技術主要創新在于留有圓孔安裝滲透濾管。
一個單體的pp模塊共有8塊板組成(見圖6)模塊拼裝后其長、寬、高分別為1000mm*500mm*400mm，上下左右4快板均為a板，前后中間共4塊均為b板。A板內、外面帶有插孔、插梢，內面帶有卡勾及卡槽、定位孔，b板兩邊帶有滑槽，插入a板卡勾內，b板兩端帶有插勾及定位梢，插勾插入a板卡槽內，定位梢插入卡槽內。
2.7干式清污池
由于pp模塊內部結構緊密，工人無法進入，很難進行清理。如果雨水中夾帶的泥漿較多，長期積累，將會導致蓄水空間減少，同時阻斷雨水流入滲透通道，造成系統功能喪失，而設置干式清污池，可有效解決上述問題。干式清污池設置于滲透系統的下游，收集池內沉淀淤泥。干式清污池的入水口與pp模塊雨水收集池的池底相平，且開口較長，當有雨水穿過池底，就會先把上次沉淀下來的污泥沖到污泥池內，從而避免pp模塊雨水收集池池底污泥淤泥。
三、雨水入滲水質處理
通過研究，采取以下水質處理措施：
(1)初期棄流。初期雨水污染度高，國內規范定小區屋面初雨棄流深度為2~5mm，為了有效保障潔凈的地下水質，故設定初雨棄流深度為10mm。
(2)初期欄污沉淀。入口處設置欄污網及沉淀池，攔截各種漂浮物及沉淀顆粒，避免其進入過濾池。
(3)多道土工布過濾。前后設9道土工布過濾。其中過濾池7道，垂直滲透過濾管2道。
(4)2道陶粒及2道石英砂過濾，1道7.8m厚的沙礫過濾。
(5)2道生物活性炭過濾。后過濾池及垂直滲透過濾管頂部裝填生物活性。
(6)2到沉淀。前過濾沉淀及pp蓄水池沉淀。
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