本实用新型涉及雨水处理技术领域，更具体地说，涉及一种渗水井和建设有该渗水井的海绵城市雨水处理系统。
背景技术：
雨水是城市和区域水循环的重要环节，对改善生态环境，调节、补充地区水资源起着极为关键的作用。随着城市化水平的提高和经济的快速发展，城市雨水问题越发的突出，例如城市内涝频发、水环境恶化、水资源短缺等。为了合理利用水资源，实现可持续发展，建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容，也是今后我国城市建设的重大任务，上述的海绵城市是一种在城市中建设防洪防涝并兼有生态环保功能的新型城市模型，可以将雨水储存至水库和湖泊。
雨水井作为传统的雨水收集常用设施，主要包括水篦、井筒和连接管道三部分，通过将雨水导流至雨水管网，再经污水处理厂进行处理排放，具有泄水能力强，结构简单等优点。但雨水口功能单一且极易堵塞、无法补充地下水、无法对携带的污染物种类多数量大的初期径流进行截流导致污水处理厂负荷增大等不足，一直制约着雨水井的进一步利用。
经检索，现有技术中对雨水井做了一系列的改进，但是往往是仅限于水井管道，难以从整体上进行突破的改进。发明创造的名称为：一种雨水井(申请号：20783494.x，申请日：.07.22)，包括井体、渗透管，井体和渗透管均埋设在地下，渗透管一端与井体连通，渗透管靠近地面一侧设有若干渗水孔，渗透管外侧包裹有过滤层，渗透管靠近雨水井端设有与井体连接的加强筋。这种雨水井上连接的渗透管增加了雨水井对雨水收集的覆盖面积，通过渗透管和雨水井相结合加快了雨水收集的速度；通过出水管将雨水井内收集的雨水抽出进行有效的利用，但本申请案对地质结构改动比较大，对生态环境影响大。
此外，发明创造为：一种底部密封净化型渗水井系统装置(申请号：21772987.4，申请日：.12.19)，包括渗水井本体、渗水井盖、控制主机、水泵、主管道，水压管道伸入所述渗水井本体内部，控制主机通过电线连接催化光源装置，渗水井本体的底部及下段内侧壁采用闭孔泡沫陶瓷防渗储水，渗水井本体上段内侧壁采用开孔泡沫陶瓷渗水生态补水，可以有效削减城镇化导致的地表过度硬化造成的暴雨地表径流洪涝危害，有效地削减了暴雨地表径流的危害，本申请案的不足之处在于：储水量有限且对地质条件要求高，不能有效应用于不同的地质条件中。
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，雨水不能及时下渗和净化而导致的城市内涝和水质污染的不足，提供一种渗水井和建设有该渗水井的海绵城市雨水处理系统；
其中提供的一种建设有该渗水井的海绵城市雨水处理系统，通过在容易引起雨水积储的低洼地设置该系统，充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳作用，可以将雨水快速就地存储，同时对天然水质进行过滤和生物降解，保证水质安全；
其中提供的一种渗水井，通过对天然含水层进行改造，用于加快渗水速度，同时对天然水质进行过滤和生物降解，净化后存储至含水层，进一步地，可以有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷。
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：
本实用新型的一种渗水井，包括井体、渗水管道和细砂层，井体由生物滞留设施的底部向下延伸至含水层中，井体的中部设置有渗水管道，且渗水管道沿着井体的长度方向设置，所述的渗水管道的中下部为渗流段，渗流段的表面设置有渗流孔，所述的细砂层设置于井体内壁与渗水管道之间。
优选地，渗水管道上还设置有导水段，导水段设置在渗流段的上方，且导水段的顶部设置有过滤装置。
优选地，导水段的径向深度为l1，渗流段的径向深度为l2，l1>2l2。
优选地，井体的直径为d1，渗水管道的直径为d2，d1＞2d2。
优选地，渗流段上设置有渗流孔，渗流孔为圆形孔洞，渗流孔的孔径为d1，d1<10d2。
优选地，细砂层的厚度为d2，渗水管道的直径为d2，d2＞d2。
本实用新型的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，包括渗水井和砂毯，砂毯设置在渗水井的顶部，渗水井为上述所述的渗水井，渗水井的井体中部设置有渗水管道。
优选地，井体的顶部和砂毯之间设置有杂填土层。
优选地，雨水处理系统从生物滞留设施的底部向下延伸至含水层中，井体和含水层相连。
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)本实用新型的一种渗水井，创造性的在渗流段的管道上开设圆形孔洞，当降雨小时，雨水中的污染物井生物降解后沿圆形孔洞进入含水层内进行储存；当降雨量大时，雨水在渗水管道内积存，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井体发生堵塞；
(2)本实用新型的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，通过统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，对地质结构的改动较小，进一步地，还能最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。
附图说明
图1为本实用新型的一种渗水井整体结构示意图；
图2为本实用新型的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统；
图3a为本实施例1的渗流段的结构示意图；
图3b为对比例的渗流段的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、井体；
200、渗水管道；210、导水段；211、过滤装置；220、渗流段；
300、细砂层；
400、砂毯；410、杂填土层；420、粘土层；430、粉质粘土层；440、粉土层。
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，本实用新型的一种渗水井，包括井体100、渗水管道200和细砂层300，井体100由包气带向下延伸至含水层中。包气带位于雨水花园的的下方，其中生物滞留设施为在较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施，按应用位置不同又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。本实施例所指的生物滞留设施特指雨水花园，雨水通过渗水井下渗前，先经过雨水花园对雨水进行预处理，去除大颗粒重金属等污染物并减缓雨水流速。
井体100的中部设置有渗水管道200，且渗水管道200沿着井体100的长度方向设置，部分雨水经渗水管道200进入含水层中。井体100的直径为d1，渗水管道200的直径为d2，d1＞2d2。值得说明的是，本实施例的渗水井主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地，渗水井的体积较小，进一步地，通过限制渗水管道200的直径，便于控制雨水的渗入量。渗水管道200包括导水段210和渗流段220，其中导水段210设置在渗流段220的上部，渗流段220设置在渗水管道200的中下部，导水段210的径向深度为l1，渗流段220的径向深度为l2，且l1>2l2。导水段210由实心管道组成，使得导水段210形成封闭空间，避免杂质从渗水管道200的两侧进入渗水管道200内，而使得渗水管道200堵塞；导水段210的顶部设置有过滤装置211，防止淤泥堵塞渗水管道200，该过滤装置211不局限为活性炭或纤维球。雨水经过滤装置211过滤后进入渗水管道200，并在重力的作用下继续向下运动至渗流段220，渗流段220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(如图3a所示)。
值得说明的是，现有技术中，渗流段220所使用的管道上设置的孔洞为线状孔洞(如图3b所示)，通过限制渗流段220的管道缝隙大小，进而避免渗流段220外的沙砾进入渗水管道200内，但是这种孔洞设置限制了雨水的入渗。本实施例打破了现有技术的偏见，创造性的在渗流段220的管道上开设圆形孔洞，当降雨小时，雨水中的污染物井生物降解后沿圆形孔洞进入含水层内进行储存；当降雨量大时，雨水在渗水管道200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井体100发生堵塞。
细砂层300设置于井体100内壁与渗水管道200之间，细砂层300的厚度为d2，渗水管道200的直径为d2，d2＞d2，细砂层300内填充有细砂。细砂层300和渗水管道200位于包气带中的部分构成包气带结构。随着雨水期和非雨水期的变化，埋藏式回灌井的包气带结构存在落干与淹水的交替过程，即干湿交替过程。落干时期包气带结构有良好的好氧环境，淹水时期包气带结构再次受到雨水淋洗，即包气带结构具有良好的好氧、兼氧和厌氧环境，能使土壤中的微生物的活性提升，提高微生物的降解作用，进而避免了因渗水管道200中生成生物膜而导致的管道堵塞。
此外，细砂层300中的细砂作为污染物迁移和转化的载体和媒介之一，对污染物的降解也起着重要的作用，细砂层300越厚，污染物生物降解速率就越快，本实施例选择细砂对污染物进行降解，细砂粒径较小，因此其生物降解速率常数越大，这是由于细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。降雨量较大时，雨水在渗水管道200内积存，多余的雨水沿圆形孔洞渗入细砂层300，使得雨水全部被收集，雨水经细砂层300生物降解后下渗至含水层，避免对含水层的水质造成污染。
实施例2
如图2所示，本实用新型的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，包括渗水井和砂毯400，砂毯400设置在渗水井的顶部，井体100的顶部和砂毯400之间设置有杂填土层410，渗水井的井体100侧壁向下延伸至含水层中。值得说明的是，根据区域水文地质资料、工程地质勘察资料和现场调查，本实施例所指的含水层自上而下主要存在两个含水层，即潜水含水层和第ⅰ承压含水层，潜水含水层主要由杂填土层410、粘土层420和粉质粘土层430组成，粘土层420的主要成分为第四纪全新世沉积粘土，第ⅰ承压含水层主要由粉土层440组成，所述的粉土层440的成分为晚更新世沉积灰色粉土。其中渗水管道200的导水段210由潜水含水层延伸至第ⅰ承压含水层，渗流段220则直接和第ⅰ承压含水层相连。不同的含水层具有不同的排泄条件，其中潜水含水层的富水性较差，只用向水体排泄、蒸发蒸腾和对相邻含水层的侧向径流排泄，第ⅰ承压含水层的透水性较强，富水性较好，主要向相邻含水层的侧向径流排泄，因此本实施例的海绵城市雨水处理系统最大限度的将雨水储存至第ⅰ承压含水层，可以为生活、生产、农业再利用。
通过勘查地形地貌，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性，本实施例的海绵城市雨水处理系统设置在城市的汇水区，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。
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。
技术特征：
1.一种渗水井，其特征在于：包括井体(100)、渗水管道(200)和细砂层(300)，井体(100)由包气带向下延伸至含水层中，井体(100)的中部设置有渗水管道(200)，且渗水管道(200)沿着井体(100)的长度方向设置，所述的渗水管道(200)的中下部为渗流段(220)，渗流段(220)的表面设置有渗流孔，所述的细砂层(300)设置于井体(100)内壁与渗水管道(200)之间。
2.根据权利要求1所述的一种渗水井，其特征在于：渗水管道(200)上还设置有导水段(210)，导水段(210)设置在渗流段(220)的上方，且导水段(210)的顶部设置有过滤装置(211)。
3.根据权利要求1所述的一种渗水井，其特征在于：导水段(210)的径向深度为l1，渗流段(220)的径向深度为l2，l1>2l2。
4.根据权利要求1所述的一种渗水井，其特征在于：井体(100)的直径为d1，渗水管道(200)的直径为d2，d1＞2d2。
5.根据权利要求1所述的一种渗水井，其特征在于：渗流段(220)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。
6.根据权利要求1所述的一种渗水井，其特征在于：细砂层(300)的厚度为d2，渗水管道(200)的直径为d2，d2＞d2。
7.一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：包括渗水井和砂毯(400)，砂毯(400)设置在渗水井的顶部，渗水井为权利要求1～6任一项所述的渗水井，渗水井的井体(100)中部设置有渗水管道(200)。
8.根据权利要求7所述的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：井体(100)的顶部和砂毯(400)之间设置有杂填土层(410)。
9.根据权利要求7或8任一项所述的一种建设有渗水井的海绵城市雨水处理系统，其特征在于：雨水处理系统从生物滞留设施的底部向下延伸至含水层中，井体(100)和含水层相连。
技术总结
本实用新型公开了一种渗水井和建设有该渗水井的海绵城市雨水处理系统，属于雨水处理技术领域。本实用新型的渗水井包括井体、渗水管道和细砂层，井体由包气带向下延伸至含水层中，井体的中部设置有渗水管道，且渗水管道沿着井体的长度方向设置，渗水管道的中下部为渗流段，渗流段的表面设置有渗流孔，细砂层设置于井体内壁与渗水管道之间；本实用新型的海绵城市雨水处理系统包括渗水井和砂毯，砂毯设置在渗水井的顶部。本实用新型通过对天然含水层进行改造，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。
技术研发人员：周红卫;施春华;张沙莎;杨仪;胡超;姚子恒
受保护的技术使用者：江苏省地质工程勘察院
技术研发日：.05.17
技术公布日：.02.21
