本实用新型属于海绵城市技术领域，特别是一种模块化人工雨水湿地系统。
背景技术：
近些年来，城市内涝问题成为很多城市的痼疾，尤其是梅雨季节时期的武汉等长江中下游城市。目前这些城市为了解决内涝问题，大多采用快排模式，即雨水直接从管道里排入江河湖泊中，然而这种模式让城市里大量雨水白白流失了。海绵城市是目前新兴的城市规划建设理念，是指城市像海绵一样，能够适应环境变化，应对干旱、洪涝等自然灾害，下雨时能吸水、蓄水、渗水、净水，需水时释放蓄存的水加以利用。一般情况下，海绵城市的组成包括屋面雨水手机净化、广场排水收集净化、道路雨水收集净化，这些收集净化的雨水最终都将流入水库或湖泊等人工或天然的蓄水设备中，雨水湿地作为衔接陆地和水域的中间地带，对于水体净化、缓流发挥非常重要的作用。
现有技术中，中国授权专利cn210104908u提供了一种即建即用型人工雨水湿地系统，通过设置潜流槽和沉水植物塘，并在潜流槽内设有若干方形的水槽，每个水槽内设置植物盆栽，沉水植物塘内设置沉水植物，利用这些植物的根系初步净化雨水，吸收雨水中的氮、磷、钾元素及部分重金属元素；并过滤雨水中的悬浮物，利用这种人造的已经含有水生植物的水槽达到即建即用的效果。然而，这种雨水湿地系统对潜流槽和沉水植物塘的高度落差要求大，对于大多数平原地区，尤其是对长江黄河已处于地上河状态的城市，建设时成本较高，并不能完全适用。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供一种模块化人工雨水湿地系统，通过以下技术方案实现。
一种模块化人工雨水湿地系统，包括净水槽和蓄水槽，所述净水槽的一端与市政雨水管连接；另设若干呈长方体柱形结构的植物净化模块，所述植物净化模块内由上至下依次设有碎石层、粗砂层和细砂层，水生植物埋设在所述植物净化模块内，所述碎石层上方设有固定网，所述植物净化模块的底部设有排水口；所述净水槽的底部水平设有第一支架和若干支管道，所述植物净化模块通过所述第一支架按规则竖直设置在所述蓄水槽内；每个所述支管道的末端对应与1个所述植物净化模块的排水口密封连接，所有所述支管道交汇形成第一主管道，所述第一主管道与缓冲池连接，所述缓冲池与所述蓄水槽通过第二主管道连接，所述第二主管道上设有抽水泵；
所述蓄水槽内设有第二支架，另设若干沉水植物模块按规则竖直固定在所述第二支架上；所述蓄水槽与河岸/湖岸之间设有溢流管。
上述模块化人工雨水湿地系统中，在植物净化模块内依次埋设细砂层、粗砂层，在粗砂层中埋入水生植物，使水生植物的根部固定在碎石层内，然后在粗砂层上方的水生植物周围铺满一定厚度的碎石层，固定网能防止碎石从植物净化模块中掉出。碎石层、粗砂层和细砂层能够依次过滤水中不同粒径大小的杂质，水生植物的根系能够吸收重金属。上述模块化人工雨水湿地系统的工作原理是：将植物净化模块固定在第一支架上，并且使支管道的末端与植物净化模块的排水口密封连接；市政雨水管流入的含有杂质的雨水流入净水槽中，这些含杂质的雨水从植物净化模块的上部碎石层逐渐向下渗透，最后从植物净化模块底部的排水口排入支管道中，最后从支管道汇入主管道，并流入缓冲池中；当缓冲池中蓄水已满时，抽水泵工作经水排入蓄水槽中，蓄水槽中同样设有沉水植物模块，沉水植物模块通过第二支架固定在蓄水槽底部；随着蓄水槽内雨水逐渐增多，慢慢溢出从溢流管流入旁边的河里或湖里。
上述模块化人工雨水湿地系统利用植物净化模块和沉水植物模块，能够针对不同的实际环境，调整植物净化模块和沉水植物模块的使用数量，使对雨水的净化效果最大化。
优选地，若干所述植物净化模块呈矩阵排列，相邻的所述植物净化模块的侧壁贴合在一起。将所有的植物净化模块矩阵排列，可以节省净水槽的空间，并使含杂质的雨水快速从碎石层下渗，提高净化效率。
更优选地，所述支管道的末端与对应的所述植物净化模块的排水口可拆卸地密封连接。通过可拆卸地密封连接，能够方便植物净化模块的更换和拆卸，使这种人工雨水湿地系统能快速安装拆卸。
进一步优选地，所述支管道的末端与对应的所述植物净化模块的排水口可拆卸地密封连接的具体结构为：所述植物净化模块底部的排水口的边缘向下凸出形成第一凸出部，所述支管道的末端设有螺纹；另设连接筒，所述连接筒的内壁设有螺纹，所述第一凸出部上设有环形槽，所述连接筒的一端设有环形限位台阶，所述环形限位台阶卡入所述环形槽内；转动所述连接筒使所述支管道的末端进入所述连接筒内并与所述第一凸出部紧密对接，所述支管道的末端与第一凸出部之间设有橡胶圈。连接筒利用环形限位台阶和环形槽之间的卡接，可以在第一凸出部外围转动，转动连接筒，使支管道在螺纹咬合下进入连接筒内，并与连接筒内的第一凸出部慢慢对接在一起，在支管道末端和第一凸出部对接时，两者之间的橡胶圈受到挤压产生形变，从而实现紧密密封。
优选地，所述第一支架为网格状结构，所述第一支架的每个网格对应穿过1个所述植物净化模块。第一支架的每个网格的大小与植物净化模块的投影面积相同，植物净化模块刚好向下插入网格中完成固定。
优选地，所述第一支架的每个网格的内侧边缘设有第二凸出部，所述植物净化模块的侧壁外部竖直设有凹槽，所述凹槽与所述第二凸出部一一对应。植物净化模块向下插入网格中时，第二凸出部滑入所述凹槽中，起到限位作用；同时由于凹槽存在一定的长度，当滑动至凹槽的顶部末端与第二凸出部抵接时，即植物净化模块插入到了规定的位置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：利用模块化的植物净化模块和沉水植物模块，使整个人工雨水湿地系统能够适应不同的实际环境，通过加装或拆除植物净化模块和沉水植物模块，调整雨水湿地的净化能力和对实际环境的适应性。
附图说明
图1为实施例1所述的模块化人工雨水湿地系统的结构示意图；
图2为实施例1所述的模块化人工雨水湿地系统的俯视图；
图3为实施例1所述的模块化人工雨水湿地系统的植物净化模块的内部结构示意图；
图4为实施例2所述的模块化人工雨水湿地系统的结构示意图；
图5为图4的a处的局部内部结构示意图；
图6为实施例2所述的模块化人工雨水湿地系统的第一支架的俯视图；
图7为实施例2所述的模块化人工雨水湿地系统的植物净化模块的结构示意图；
图中：1、净水槽；2、蓄水槽；3、市政雨水管；4、植物净化模块；5、碎石层；6、粗砂层；7、细砂层；8、水生植物；9、固定网；10、排水口；11、第一支架；12、支管道；13、第一主管道；14、缓冲池；15、第二主管道；16、抽水泵；17、第二支架；18、沉水植物模块；19、溢流管；20、第一凸出部；21、连接筒；22、环形槽；23、环形限位台阶；24、橡胶圈；25、第二凸出部；26、凹槽。
具体实施方式
以下将结合附图对本专利中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利所保护的范围。
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利做进一步的详细描述。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供的模块化人工雨水湿地系统，包括净水槽1和蓄水槽2，所述净水槽1的一端与市政雨水管3连接；另设若干呈长方体柱形结构的植物净化模块4，若干所述植物净化模块4呈矩阵排列，相邻的所述植物净化模块4的侧壁贴合在一起；所述植物净化模块4内由上至下依次设有碎石层5、粗砂层6和细砂层7，水生植物8埋设在所述植物净化模块4内，所述碎石层5上方设有固定网9，所述植物净化模块4的底部设有排水口10；所述净水槽1的底部水平设有第一支架11和若干支管道12，所述植物净化模块通过所述第一支架11按规则竖直设置在所述蓄水槽2内；每个所述支管道12的末端对应与1个所述植物净化模块4的排水口10密封连接，所有所述支管道12交汇形成第一主管道13，所述第一主管道13与缓冲池14连接，所述缓冲池14与所述蓄水槽2通过第二主管道15连接，所述第二主管道15上设有抽水泵16；
所述蓄水槽2内设有第二支架17，另设若干沉水植物模块18按规则竖直固定在所述第二支架17上；所述蓄水槽2与河岸/湖岸之间设有溢流管19。
上述模块化人工雨水湿地系统中，在植物净化模块内依次埋设细砂层、粗砂层，在粗砂层中埋入水生植物，使水生植物的根部固定在碎石层内，然后在粗砂层上方的水生植物周围铺满一定厚度的碎石层，固定网能防止碎石从植物净化模块中掉出。碎石层、粗砂层和细砂层能够依次过滤水中不同粒径大小的杂质，水生植物的根系能够吸收重金属；将所有的植物净化模块矩阵排列，可以节省净水槽的空间，并使含杂质的雨水快速从碎石层下渗，提高净化效率。上述模块化人工雨水湿地系统的工作原理是：将植物净化模块固定在第一支架上，并且使支管道的末端与植物净化模块的排水口密封连接；市政雨水管流入的含有杂质的雨水流入净水槽中，这些含杂质的雨水从植物净化模块的上部碎石层逐渐向下渗透，最后从植物净化模块底部的排水口排入支管道中，最后从支管道汇入主管道，并流入缓冲池中；当缓冲池中蓄水已满时，抽水泵工作经水排入蓄水槽中，蓄水槽中同样设有沉水植物模块，沉水植物模块通过第二支架固定在蓄水槽底部；随着蓄水槽内雨水逐渐增多，慢慢溢出从溢流管流入旁边的河里或湖里。
上述模块化人工雨水湿地系统利用植物净化模块和沉水植物模块，能够针对不同的实际环境，调整植物净化模块和沉水植物模块的使用数量，使对雨水的净化效果最大化。
实施例2
如图4-7所示，本实施例提供的模块化人工雨水湿地系统，在实施例1的基础上，进行了以下优化和改进：
1、所述支管道12的末端与对应的所述植物净化模块4的排水口10可拆卸地密封连接，具体结构为：所述植物净化模块4底部的排水口10的边缘向下凸出形成第一凸出部20，所述支管道12的末端设有螺纹；另设连接筒21，所述连接筒21的内壁设有螺纹，所述第一凸出部20上设有环形槽22，所述连接筒21的一端设有环形限位台阶23，所述环形限位台阶23卡入所述环形槽22内；转动所述连接筒21使所述支管道12的末端进入所述连接筒21内并与所述第一凸出部20紧密对接，所述支管道12的末端与第一凸出部20之间设有橡胶圈24；
连接筒21利用环形限位台阶23和环形槽22之间的卡接，可以在第一凸出部20外围转动，转动连接筒21，使支管道12在螺纹咬合下进入连接筒21内，并与连接筒21内的第一凸出部20慢慢对接在一起，在支管道12末端和第一凸出部20对接时，两者之间的橡胶圈24受到挤压产生形变，从而实现紧密密封。
2、所述第一支架11为网格状结构，所述第一支架11的每个网格对应穿过1个所述植物净化模块4；所述第一支架11的每个网格的内侧边缘设有第二凸出部25，所述植物净化模块4的侧壁外部竖直设有凹槽26，所述凹槽26与所述第二凸出部25一一对应。第一支架11的每个网格的大小与植物净化模块4的投影面积相同，植物净化模块4刚好向下插入网格中完成固定。
植物净化模块向下插入网格中时，第二凸出部滑入所述凹槽中，起到限位作用；同时由于凹槽存在一定的长度，当滑动至凹槽的顶部末端与第二凸出部抵接时，即植物净化模块插入到了规定的位置。
以上实施例详细描述了本实用新型的实施，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节。在本实用新型的权利要求书和技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
1.一种模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，包括净水槽和蓄水槽，所述净水槽的一端与市政雨水管连接；另设若干呈长方体柱形结构的植物净化模块，所述植物净化模块内由上至下依次设有碎石层、粗砂层和细砂层，水生植物埋设在所述植物净化模块内，所述碎石层上方设有固定网，所述植物净化模块的底部设有排水口；所述净水槽的底部水平设有第一支架和若干支管道，所述植物净化模块通过所述第一支架按规则竖直设置在所述蓄水槽内；每个所述支管道的末端对应与1个所述植物净化模块的排水口密封连接，所有所述支管道交汇形成第一主管道，所述第一主管道与缓冲池连接，所述缓冲池与所述蓄水槽通过第二主管道连接，所述第二主管道上设有抽水泵；
所述蓄水槽内设有第二支架，另设若干沉水植物模块按规则竖直固定在所述第二支架上；所述蓄水槽与河岸/湖岸之间设有溢流管。
2.根据权利要求1所述的模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，若干所述植物净化模块呈矩阵排列，相邻的所述植物净化模块的侧壁贴合在一起。
3.根据权利要求1或2所述的模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，所述支管道的末端与对应的所述植物净化模块的排水口可拆卸地密封连接。
4.根据权利要求3所述的模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，所述支管道的末端与对应的所述植物净化模块的排水口可拆卸地密封连接的具体结构为：所述植物净化模块底部的排水口的边缘向下凸出形成第一凸出部，所述支管道的末端设有螺纹；另设连接筒，所述连接筒的内壁设有螺纹，所述第一凸出部上设有环形槽，所述连接筒的一端设有环形限位台阶，所述环形限位台阶卡入所述环形槽内；转动所述连接筒使所述支管道的末端进入所述连接筒内并与所述第一凸出部紧密对接，所述支管道的末端与第一凸出部之间设有橡胶圈。
5.根据权利要求1所述的模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，所述第一支架为网格状结构，所述第一支架的每个网格对应穿过1个所述植物净化模块。
6.根据权利要求1所述的模块化人工雨水湿地系统，其特征在于，所述第一支架的每个网格的内侧边缘设有第二凸出部，所述植物净化模块的侧壁外部竖直设有凹槽，所述凹槽与所述第二凸出部一一对应。
技术总结