文献综述--高架桥集雨器自动喷淋浇灌系统设计

本科毕业设计(论文)

文 献 综 述

(2013届) 题 目 高架桥集雨器自动喷淋浇灌系统设计 学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期

一、高架桥集雨器自动喷淋浇灌系统的研究背景与意义

随着城市化的进一步加速，城市缺水的矛盾进一步加深，环境与生态问题也同步发展。高架桥如今在大中型城市中非常常见，桥下一般设有绿化带，但是由于高架桥桥面的阻挡，下雨的时候，雨水经常无法淋到下面的绿化带，这使得相关管理部门不得不安排一定的人力资源来浇灌绿化带。这样既没有利用好雨水，也浪费了大量人力物力。

高架桥雨水利用首先保证快速排走路面积水，减少路面滑溜性污染，保障道路交通安全；其次，高架桥雨水利用考虑绿地的就地利用、涵养地表水；对于不透水性路面进行收集、处理及储存，用作桥下无法被雨水淋到的绿地的浇灌用水，无需绿化带管理人员另载浇灌用水过来浇灌；必要时刻还可作为消防用水。

二、高架桥集雨器自动喷淋浇灌系统的概述： 1.国外雨水利用情况概述：

德国是国际上城市雨水利用技术最发达的国家之一，1989年就出台了雨水利用设施标准。在2000年初，德国在设备方面已经形成集成化、成品化，可以完成雨水截污、调蓄、渗透、提升等。截止1999年，德国约有20万套雨水利用设备投入使用，取得了良好的环境效益和社会公益，使雨水系统得到很好的控制盒利用。

日本是一个山地丘陵国家，早在20世纪五六十年代，由于迅速的城市化带来了日趋严重的水涝灾害，政府就开展对新型雨水排放系统投入大量资金进行研究与实践。1955年由建设省发出倡议，给出相应的优惠政策，要求房地产商在开发区中引入“防灾调蓄池”与“就地”雨水处理系统。日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，还将蓄洪池的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等城市杂用水。近年来各种雨水入渗设施在日本得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜的地修建在楼前屋后。在日本，集蓄的雨水主要用于冲厕所，浇灌草坪、消防和应急。日本于1992年颁布了“第2代城市下水总规划”，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，

要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。

英国泰晤士河水公司为了研究不同规模的水循环方案，设计了2000年的展示建筑——世纪园顶示范工程。在该建筑物内，回收水量500m3/d，用以冲洗该建筑内的厕所，其中100m3/d为来自屋顶的雨水。这是欧洲最大的建筑物内的循环设施，从面积为100000㎡的园顶盖上收集的雨水，经过24个专门设置的汇水斗进入地表水排放管中，初降水含有从园顶上冲下来的污染物，通过地表水排放管道直接排放到泰晤士河。由于储存容积有限，收集的雨水量仅100m3/d，多余的雨水排入泰晤士河。

综上所述，国外雨水利用的主要经验是：制定一系列有关的法律规定，建立完善的屋顶蓄水和地表回灌系统，收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。从世界上多个国家雨水利用的经验来看，雨水的收集、利用时多种多样的，主要集中大型公共建筑、小区或者家庭雨水等场合的雨水收集利用，而对于道路路面上的雨水利用比较少。因此，道路雨水利用的研究价值有很大的创新和推广价值。 2.我国雨水利用情况概述：

雨水利用在我国缺水地区的农村红歌乡村，已有远久的历史和成功经验，如：甘肃省实施的“121雨水集流工程”、内蒙古实施的“集雨结水灌溉工程”、宁夏实施的“小水窖工程”、陕西实施的“甘露工程”等促进雨水集蓄利用的研究和推广应用，产生了明显的经济效益、社会效益和生态效益、城市雨水利用在我国北京、香港特别行政区发展非常迅速。

1998年北京城市节水办联合开展雨水利用的研究。从城市雨水水质、雨水收集利用方案及中水系统的关系、雨水的渗透方案及渗透装置、雨水的污染控制及净化措施、雨水利用与小区生态环境等诸多方面进行研究。在政府部门的支持下，目前已有近60个雨水利用工程得以实施，还有一批不同类型的雨水利用项目在设计。

我国香港是充分利用水资源的典范。为了充分挖掘本地水资源潜力，香港根据自身的地理情况，充分利用及拓展水库集雨面积，实行流域外引水，使全港集雨区面积达香港总土地面积的三分之一，其中三分之二的集雨面积为间接引水流域外集雨面积。香港队集雨区实施立法保护，保护珍贵的水资源、保障供水水源

的水质。

此外，上海、大连、哈尔滨、西安等诸多城市也相继开展研究，已显示出良好的社会发展趋势，这些省区雨水利用技术的研究和应用，取得了一批成果，产生了明显的经济效益、社会效益和生态效益，显示出强大的生命力，加快了我国雨水利用的步伐。但总体上，国内雨水利用技术还比较落后，仍缺乏系统性，缺少法律、法规保障体系。

三、喷灌系统的概述：

1.喷灌系统的组成：

一个完整的喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。

① 喷头：喷头用于将水分散成水滴，如同降雨一般比较均匀地喷洒在草坪种植区域。

② 管网：其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。由不同管径的管道组成，分干管、支管、毛管等，通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道，如PVC管、PE管等。同时，应根据需要在管网中安装必要的安全装置，如进排气阀、限压阀、泄水阀等。 ③ 首部：其作用是从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表，以及控制设备，如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少，可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。如在利用城市供水系统作为水源的情况下，往往不需要加压水泵。

④ 水源：井泉，湖泊、水库，河流及城市供水系统均可作为喷灌水源。在草坪的整个生长季节，水源应有可靠的供水保证。同时，水源水质应满足灌溉水质标准的要求。 2.喷头的选型和布置：