[发明专利]一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统

权利要求书

1.一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统，其特征在于：屋面(22)和不透水地面(16)分别通过落水管(13)和雨水管(14)连通雨水拦污装置(15)，所述雨水拦污装置(15)通过集水管(19)与污水处理装置(1)连接；透水地面(17)通过LID设施(18)、集水管(19)与污水处理装置(1)连接，所述污水处理装置(1)安装有水质检测装置，污水处理装置(1)通过输水管I(2)和输水管II(3)分别连接分层蓄水池(4)的第一层和第二层，所述分层蓄水池(4)的第二层通过回水管(7)连通回灌井(9)，所述回灌井(9)分别通过溢流管(5)和回补管(6)与分层蓄水池(4)的第三层连通，所述回灌井(9)安装有水位监控装置I(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统，其特征在于：在距离回灌井(9)r处设置有观测井(10)，观测井(10)内安装有水位监控装置II(11)可测得实时水位H_(r)，水位信息传输到上位机(21)，经过下式计算后可显示在与上位机(21)相连接的显示器(20)上作为回灌井(9)的回灌能力Q_w：

若回灌井(9)为潜水井，则

若回灌井(9)为承压井，则

式中，k为渗透系数，B为承压含水层厚度，H_(r)为回灌影响范围内距离回灌井(9)r处的水位。H_(R)为回灌前含水层中的稳定水位；R为影响半径，r_w为回灌井(9)半径，r为计算点到回灌井(9)的距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统，其特征在于：在分层蓄水池(4)第三层的回补管(6)安装有翻板(12)，所述翻板(12)可绕固定轴单向转动一定角度。

4.根据权利要求1所述的一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统，其特征在于，所述的一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统设计方法如下：分层蓄水池(4)的设计容量EI_总＝Q_r+Q_g1+Q_g2-Q_w，系统造价TC_总＝C_分层+C_机电+C_回灌井，其中Q_r为屋面(22)雨水汇流流量，Q_g1为不透水地面(16)雨水汇流流量，Q_g2为透水地面(17)雨水汇流流量，C_分层为分层蓄水池(4)的造价，是有关分层蓄水池(4)容积的函数；C_机电为系统机电的总造价；C_回灌井为回灌井(9)的总造价，是有关回灌井(9)深度及半径的函数；设计时综合考虑EI_总和TC_总即可得到分层蓄水池(4)容积及回灌井(9)深度及半径的优化解。

5.根据权利要求4所述的一种基于复合型LID设施的城市雨水径流地下水回补系统，其特征在于，所述屋面(22)雨水汇流流量Q_r＝P_r*A_r，式中，P_r为屋面(22)净雨深，A_r为屋面(22)汇流面积；不透水地面(16)雨水汇流流量式中，W为子流域宽度，P_g1为不透水地面(16)净雨深，n为糙率，S为子流域坡度；透水地面(17)雨水汇流流量式中，W为子流域宽度，P_g2为透水地面(17)净雨深，n为糙率，S为子流域坡度。