本实用新型涉及雨水处理技术领域，更具体地说，涉及一种雨水就地存储净化的系统及雨水花园。
背景技术：
随着社会经济发展，城市化进程加快，城市线源、面源污染严重，城市暴雨径流是城市水体污染、土壤污染的重要来源之一。城市中不透水地面的增加和地下水路管道排水能力的限制，使污染物控制治理难度增大。控制污染物进入土壤和地下水体的主要方式是及时截留并进行污染物处理。由于强降水或连续性降水的发生，部分地区排水能力不足容易致使城市内涝。并且某些地区开发利用变更速度快，直接植放到地面的绿化设施会在土地利用变更时受到破坏，不能重复利用，使城市建设成本增高。目前国家推行“海绵城市”的建设，推广和应用低影响开发建设模式，能够有效缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。但我国相关产品的构建方法存在着以下不足：①缺乏批量化生产、施工简便、通用易行、应用广泛的模块构建方法。②缺乏水体储存及净化功能。③难以做到填料可换，调整性、适应性不够强。④与地表交互性差，缺乏可储存可渗透选择功能。⑤缺乏水体可利用功能。
经检索，发明创造的名称为：一种结合生物滞留带设置的沉砂井(申请号：201720731261.x，申请日：2017.06.22)，包括沉砂井本体，沉砂井本体的一侧设置有穿过沉砂井本体的路缘石，以将沉砂井本体分割成前井体和后井体，路缘石位于沉砂井本体内的部分其底部开设有使前井体与后井体连通的连通口，路缘石位于后井体的一侧设置有能够将后井体包覆在其内的生物滞留带，后井体的井壁设置有能够使位于后井体内的雨水渗透至生物滞留带中土壤层的透水砖体。本实用新型通过沉砂池先对初期小径流雨水进行预处理，然后再利用生物滞留带对后期较为干净的雨水进行过滤净化，避免了初期雨水对生物滞留带的污染，但是仍然没有解决雨水储存的问题，无法对雨水进行回灌利用。
此外，发明创造为：一种用于下凹式绿地雨水收集利用系统(申请号：201621364951.8，申请日：2016.12.13)，包含分别设置于道路路面以下的初级雨水收集系统、下凹式绿地集雨系统和地面电子监测系统，初级雨水收集系统与下凹式绿地集雨系统之间通过渗管相联通，初级雨水收集系统从左到右依次排列且高度依次降低的是透水鹅卵石路面、进水管、雨水篦子、雨水沉砂井等，下凹式绿地集雨系统包含透水路缘石、坡度为3％-5％的下凹式绿地、雨水收集系统，具有促进雨水资源的循环利用、提高道路绿地对雨水储水涵水能力的作用，但是本申请案的结构复杂，建造成本高。
技术实现要素：
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型针对现有技术中，无法对雨水进行快速储存和净化的不足，提供一种雨水就地存储净化的系统及雨水花园，通过利用渗水井和砂井，对雨水起到一定的延缓、积存和净化作用，并且能够达到削减污染、调节热源的效果。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种雨水就地存储净化的系统，包括填土层、填砂层、渗水井和砂井；所述填土层的下部设置有填砂层，所述渗水井和砂井分别由填砂层下表面延伸至含水层中，所述渗水井和砂井沿着地下水流向的方向布置，且渗水井位于砂井水流方向上游。
优选地，还包括监测井，所述的监测井的井口高于地面，监测井由井口延伸至含水层，所述监测井位于砂井地下水流向水流方向的下游。
优选地，所述砂井的数量大于渗水井的数量，且砂井以渗水井为基点沿着地下水流向的方向依次设置。
优选地，渗水井包括渗水井体、渗水管道和细砂层，渗水井体由填砂层下表面延伸至含水层，渗水井体的中部设置有渗水管道，且渗水管道沿着渗水井体的长度方向设置，所述的细砂层设置于渗水井体内壁与渗水管道之间。
优选地，砂井的径向深度为l1，渗水井的径向深度为l2，l1＞l2，且渗水井的底部至含水层的距离大于砂井的底部至含水层的距离。
优选地，监测井的顶部设置有井盖。
优选地，监测井的底部设置有水质监测器。
优选地，监测井的底部设置有水泵，可用于景观水回用。
优选地，砂井内设置有回填砂，回填砂的粒径为1～3mm。
本实用新型的一种带有雨水存储净化系统的雨水花园，包括雨水花园本体和存储净化系统，所述的存储净化系统设置于雨水花园本体的底部，且存储净化系统为上述的雨水就地存储净化的系统。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本实用新型的一种雨水就地存储净化的系统，包括渗水井和砂井，雨水就地存储在雨水花园底部的含水层中，回用系统设置在监测井中。雨水经雨水花园进行初步过滤后先经渗水井侧向补给进入含水层储存，后经砂井对雨水中常见污染物吸附、降解，对雨水进行生态处理后，安全存储到含水层，为生活、生产和农业再利用；
(2)本实用新型的一种雨水就地存储净化的系统，渗水井包括细砂层，细砂层内设置有细砂，可防止雨水向上迁移，渗水井和细砂层相互配合，从而加快雨水的入渗，使得雨水快速入渗进入含水层内进行储存，还提高了降雨入渗速率；进一步地，细砂层可以对降雨径流起到缓冲作用，去除降雨径流中的污染物，避免对含水层的污染。
附图说明
图1为本实用新型的一种雨水就地存储净化的系统的剖面图；
图2为实施例1的雨水花园和雨水就地存储和回用的系统的结构示意图；
图3为本实用新型的地下水流向的结构示意图；
图4为本实用新型的渗水井的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、渗水井；110、渗水井体；120、渗水管道；121、排水段；122、滤网；123、渗流段；130、细砂层；
200、砂井；201、砂井ⅱ；
300、填土层；
400、填砂层；
500、监测井；510、井盖；
600、地下水流向；610、蓄水层；620、种植土层；630、人工填料层。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴；除此之外，本实用新型的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。
实施例1
如图1所示，本实用新型的一种雨水就地存储净化的系统(以下简称雨水处理系统)，包括填土层300、填砂层400、渗水井100和砂井200，其中填土层300的下部设置有填砂层400，填土层300主要用于过滤雨水径流中的固体悬浮物，渗水井100和砂井200的井口设置在填砂层400的底部。
本实施例的渗水井100和砂井200分别由填砂层400的下表面延伸至含水层的上部，渗水井100和砂井200均设置在同一雨水花园的底部。其中渗水井100和砂井200沿着地下水流向600的方向布置(如图3所示)，且渗水井100位于砂井200水流方向上游，即渗水井100设置在地下水流向的上游，砂井200相对于渗水井100设置在地下水流向的下游。
渗水井100包括渗水井体110、渗水管道120和细砂层130(如图4所示)，渗水井体110由填砂层400下表面延伸至含水层。本雨水处理系统中的渗水井100主要用于加快雨水的入渗，将雨水存储至含水层。渗水井体110的中部设置有渗水管道120，且渗水管道120沿着渗水井体110的长度方向设置，渗水井体110的直径为d1，渗水管道120的直径为d2，d1＞2d2，便于调节雨水缓慢进入含水层处理系统。
渗水管道120包括排水段121和渗流段123，其中排水段121设置在渗流段123的上部，渗流段123设置在渗水管道120的下部，排水段121的径向深度为l1，渗流段123的径向深度为l2，且l1>2l2。排水段121由实心管道组成，使得排水段121形成封闭空间，避免杂质从渗水管道120的两侧进入渗水管道120内，而使得渗水管道120堵塞；排水段121的顶部设置有滤网211，防止淤泥堵塞渗水管道120。雨水经滤网211过滤后进入渗水管道120，并在重力的作用下继续向下运动至渗流段123，渗流段123上设置有渗流孔，渗流孔为圆形孔洞，渗流孔的孔径为d1，d1<10d2，当降雨量大时，雨水在渗水管道120内积存，多余的雨水沿圆形孔洞向外渗出，使得雨水全部被收集，防止因雨量过大而使得渗水井体110发生堵塞。
渗水井100的细砂层130设置于渗水井体110内壁与渗水管道120之间。细砂层130内设置有细砂，可加快雨水入渗。细砂层130和渗水管道120配合，充分利用了渗水管道120的高渗透性和细砂层130具有良好的透水性，使得雨水尽快入渗进入含水层内进行储存，提高了降雨入渗速率，增加地下水径流量，从而减少了地面径流量，减少了地面积水和洪涝灾害的发生。
本实施例的砂井200以渗水井100为基点沿着地下水流向600的方向依次设置，砂井200用于对雨水进行污染物过滤、吸附和生物降解，渗水井100和砂井200之间的间隔距离d不小于2m，降低渗水井100的在储水过程中对砂井200的物理影响因素。且砂井200的数量大于渗水井100的数量，本实施例中，渗水井100的数量为1个，砂井200的数量为3个。
砂井200的径向深度为l1，渗水井100的径向深度为l2，l1＞l2，入渗后的雨水进入含水层中，在重力作用下，从上游向下游运动，由于渗水井100的底部和含水层之间的距离大于砂井200的底部和含水层之间的距离，且砂井200沿地下水流向布设，便于砂井200对雨水进行净化。
砂井200的底部位于含水层中，砂井200内设置有回填砂，回填砂的粒径为1～3mm。回填砂作为污染物迁移和转化的载体和媒介之一，对污染物的降解起着重要的作用，砂井200垂直深度越厚即回填砂的砂层越厚，污染物生物降解速率就越快，此外由于回填砂的粒径较小，因此其生物降解速率常数越大。这是由于回填砂具有较大的表面积，能吸附更多的降解生物量，进而促进了降解微生物的活性，具有处理效果好、安装施工方便、性价比较高等优点。
降雨量较大时，雨水沿渗水井100通过垂向和侧向补给进入含水层后，涵养了地下水资源；部分雨水在重力作用下顺着水流向下游运动，砂井200对雨水进行净化，避免对含水层的水质造成污染，进一步地，还能提升雨水花园对污染负荷的削减速率。本实施例的雨水处理系统不仅可以削减降雨的地面径流量，截留降雨径流中的固体悬浮物，还能延长雨水花园的运行寿命。
实施例2
本实施例的一种带有雨水存储净化系统的雨水花园，包括雨水花园本体和存储净化系统，其中存储净化系统设置于雨水花园本体的底部，存储净化系统为实施例1的一种雨水就地存储净化的系统。本实施例的雨水花园本体从上至下依次设置有蓄水层610、种植土层620和人工填料层630，上述的填土层300和填砂层400设置于雨水花园本体的下部(如图2所示)。若长期接纳大气降雨的地表汇水，雨水径流中的细颗粒会在雨水花园表层土壤累积，长期以来可能会导致雨水花园表层土壤堵塞，园内基质土壤孔隙度逐渐变小，进而使得雨水花园的入渗性能降低，对降雨径流的削减逐渐降低。为了避免此类问题的发生，本实施例的雨水处理系统通过与雨水花园相配合，进一步加快雨水的入渗速率，通过长期回灌在地下水位波动带处还能对雨水中常见污染物进行生物降解，通过实时监测，确保雨水安全存储到含水层，为生活、生产和农业再利用。
实施例3
本实施例的基本内容同实施例1，如图3所示，不同之处在于：本实用新型还包括监测井500，所述的监测井500的井口高于地面，便于从监测井500中取水；监测井500由井口延伸至含水层，监测井500位于砂井200地下水流向600水流方向的下游，且监测井500相对于砂井200设置在雨水花园的下游，使得监控的雨水为地下水和雨水的混合水，进而对雨水进入含水层后的地下水水质进行监控。监测井500的顶部设置有井盖510，防止杂物进入监测井500内。此外，监测井500的底部还设置有水质监测器，能定时对雨水进行观测和分析，便于定期监测含水层混合雨水后的水质动态数据。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。
更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
1.一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：包括填土层(300)、填砂层(400)、渗水井(100)和砂井(200)；所述填土层(300)的下部设置有填砂层(400)，所述渗水井(100)和砂井(200)分别由填砂层(400)下表面延伸至含水层中，所述渗水井(100)和砂井(200)沿着地下水流向(600)的方向布置，且渗水井(100)位于砂井(200)水流方向上游。
2.根据权利要求1所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：还包括监测井(500)，所述的监测井(500)的井口高于地面，监测井(500)由井口延伸至含水层，所述监测井(500)位于砂井(200)地下水流向(600)水流方向的下游。
3.根据权利要求1所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：所述砂井(200)的数量大于渗水井(100)的数量，且砂井(200)以渗水井(100)为基点沿着地下水流向(600)的方向依次设置。
4.根据权利要求1所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：渗水井(100)包括渗水井体(110)、渗水管道(120)和细砂层(130)，渗水井体(110)由填砂层(400)下表面延伸至含水层，渗水井体(110)的中部设置有渗水管道(120)，且渗水管道(120)沿着渗水井体(110)的长度方向设置，所述的细砂层(130)设置于渗水井体(110)内壁与渗水管道(120)之间。
5.根据权利要求1所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：砂井(200)的径向深度为l1，渗水井(100)的径向深度为l2，l1＞l2，且渗水井(100)的底部至含水层的距离大于砂井(200)的底部至含水层的距离。
6.根据权利要求2所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：监测井(500)的顶部设置有井盖(510)。
7.根据权利要求2所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：监测井(500)的底部设置有水质监测器。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种雨水就地存储净化的系统，其特征在于：砂井(200)内设置有回填砂，回填砂的粒径为1～3mm。
9.一种带有雨水存储净化系统的雨水花园，其特征在于：包括雨水花园本体和存储净化系统，所述的存储净化系统设置于雨水花园本体的底部，且存储净化系统为权利要求1～8任意一项所述的雨水就地存储净化的系统。
技术总结