一种用于缓解城市热岛效应的分层储水装置
技术领域
本实用新型属于道路工程技术领域，具体涉及一种用于缓解城市热岛效应的分层储水装置。
背景技术
近年来，随着城市化进程的不断加快，城市硬质铺装结构的面积也与日俱增，进而容易在雨季引发内涝，夏季易出现热岛效应的问题。针对雨季易涝问题，透水路面作为一种新的路面结构，通过采用较大的空隙结构使雨水能透过该结构而进入路面内部，该结构能减少地表径流和延缓最大峰值出现时间。然而，雨水进入路面内部后若不能及时排除，则易使内部结构强度弱化，进而对整体结构的承载能力产生极大影响。有关雨水内部的处理亟待进一步研究。此外，对于缓解热岛效应方面，有三种方式通常被采用：(1)减少路面吸收的热量；(2)增加路面的热容量；(3)将路面吸收的热量转移到路基内或近地区域。综合而言，通过涂料放射热量以及将热量传递到其他区域的方式是片面的，对于长期高温环境下的路面降温效果影响不大。只有将路面的比热容提高，增加其在吸收热量后温度不易发生变化这一性质才能从根本上降低路表的温度。为了进一步降低近地表空气的温度，仅靠提高路面比热容的方式效果甚微，特别是离路面较高的区域内，路面的影响基本可以忽略。因此，可以通过增加近地表区域内结构物的比热容，来降低近地表温度，从而缓解城市热岛效应。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于缓解城市热岛效应的分层储水装置，以克服现有技术的缺陷，本实用新型能够充分利用透水路面内部的雨水资源，缓解城市热岛效应。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于缓解城市热岛效应的分层储水装置，包括透水路面结构，透水路面结构临近区域设置有地下储、汇水混凝土结构，地下储、汇水混凝土结构顶部地面上固定有路灯，所述地下储、汇水混凝土结构的内部空间通过过滤网分隔为储水池和汇水池，所述汇水池用于汇集透水路面结构的雨水，路灯的路灯杆上设置有分层式储水箱，储水池通过供水系统连接至分层式储水箱的顶部，分层式储水箱的底部通过排水系统连接至储水池，且排水系统上连接有储能系统。
进一步地，所述透水路面结构包括自上而下的透水路面面层、透水路面基层及透水路面土基，所述汇水池包括自上而下设置的第一汇水池、第二汇水池以及第三汇水池，透水路面面层表面汇集的路表雨水连通至第一汇水池，透水路面基层顶部汇集的面层雨水连通至第二汇水池，透水路面土基顶部汇集的基层雨水连通至第三汇水池，且第一汇水池、第二汇水池以及第三汇水池均通过滤网连通至储水池。
进一步地，所述分层式储水箱包括连接在路灯杆上的若干层储水箱，且储水箱的尺寸从上至下逐渐增大。
进一步地，排水系统包括排水管道，每层储水箱底部的出水口均连接至排水管道，且储水箱底部的出水口处均设置有排水开关，排水管道的出口端放入储水池中。
进一步地，储能系统包括连接在排水管道上的热量转换器，热量转换器上连接有能量存储单元。
进一步地，供水系统包括设置在储水池中的水泵，水泵通过输水管道输送储水池中的雨水至出水口，所述出水口位于分层式储水箱的顶部。
进一步地，水泵设置在储水池中的台座上，且水泵的进水口放至储水池中且靠近储水池的底部。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型在工作时，雨水可以通过透水路面结构汇集流至汇水池中，汇集的雨水经过沉淀、过滤网过滤后进入储水池中。当近地表温度较高时，供水系统启动工作，将储水池中的水送至分层式储水箱中，由于水的温度较低，可吸收周围环境中的热量，从而使周围环境及结构物的温度下降。当水的温度和环境温度相当时，可将水通过排水系统排出，并利用储能系统进行储能，为了保证降温效果的持续性，水的输送及排出储能过程可以循环进行，直至达到满意的降温效果为止。整体而言，通过本实用新型的装置可以将透水路面排出的水回收利用，另外降低了近地表区域的温度，缓解城市热岛效应，同时通过减少近地表区域温度，进而减少高温下路面的车辙等病害问题。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中，1、地下储、汇水混凝土结构；2、进水口；3、储水池；4、输水管道；5、出水口；6、水泵；7、台座；8、排水开关；9、排水管道；10、热量转换器；11、能量存储单元；12、排水口；13、路灯；14、分层式储水箱；15、路表雨水；16、第一汇水池；17、面层雨水；18、第二汇水池；19、基层雨水；20、第三汇水池；21、过滤网；22、透水路面面层；23、透水路面基层；24、透水路面土基。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型结构作进一步详细说明：
参见图1，一种用于缓解城市热岛效应的分层储水装置，包括透水路面结构，透水路面结构中临近区域设置有地下储、汇水混凝土结构1，地下储、汇水混凝土结构1顶部地面上固定有路灯13，所述地下储、汇水混凝土结构1的内部空间通过过滤网21分隔为储水池3和汇水池，所述汇水池用于汇集透水路面结构的雨水，路灯13的路灯杆上设置有分层式储水箱14，储水池3通过供水系统连接至分层式储水箱14的顶部，分层式储水箱14的底部通过排水系统连接至储水池3，且排水系统上连接有储能系统，所述分层式储水箱14包括连接在路灯杆上的若干层储水箱，且储水箱的尺寸从上至下逐渐增大，排水系统包括排水管道9，每层储水箱底部的出水口均连接至排水管道9，且储水箱底部的出水口处均设置有排水开关8，排水管道9的出口端放入储水池3中，储能系统包括连接在排水管道9上的热量转换器10，热量转换器10上连接有能量存储单元11，供水系统包括设置在储水池3中的水泵6，水泵6通过输水管道4输送储水池3中的雨水至出水口5，所述出水口5位于分层式储水箱14的顶部，水泵6设置在储水池3中的台座7上，且水泵6的进水口2放至储水池3中且尽可能靠近储水池3的底部。
所述透水路面结构包括自上而下的透水路面面层22、透水路面基层23及透水路面土基24，所述汇水池包括自上而下设置的第一汇水池16、第二汇水池18以及第三汇水池20，透水路面面层22表面汇集的路表雨水15连通至第一汇水池16，透水路面基层23顶部汇集的面层雨水17连通至第二汇水池18，透水路面土基24顶部汇集的基层雨水19连通至第三汇水池20，且第一汇水池16、第二汇水池18以及第三汇水池20均通过滤网21连通至储水池3。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述：
本实用新型为了能够充分利用透水路面内部的雨水资源，缓解城市热岛效应，本着充分利用现有资源的基础上，在路灯上复合一种分层式的储水装置，该储水装置通过水泵将透水路面在下雨天气下存储的雨水抽吸到分层式储水箱上，当周围温度较高时，能够有效吸收近地表的热量进而降低其温度，若能在城市内大量布置，则能有效的缓解城市热岛效应。此外，吸收了足够热量的水可以通过出水管道输送到热量转换器内，进而通过热量存储单元将热量进行存储，存储的热量后可用于冬季融雪化冰，转化为电能为传感器供电等。
具体地，本实用新型装置包括路灯13、分层式储水箱14、供水系统、排水系统、储能系统、地下储水室、透水路面结构几部分组成。
路灯13为城市现有的路灯结构，其路灯杆可以为本实用新型的分层式储水箱14提供支撑结构。
分层式储水箱14是由不透水且耐候性较好的材料制成的上顶面开口的箱体结构组成的。为了保证各水箱能有效储水，下一层储水箱其水平方向的每一条边长均大于上一层储水箱的边长尺寸。当上一层的储水箱充满水时，就可以溢出以充满下一层储水箱，当所有储水箱充满时，通过控制系统控制水泵6停止工作。此外，为了较大程度的保证对太阳光产生热量的吸收能力，每层之间应根据实际状况留有足够的尺寸。
供水系统由水泵6、进水口2、输水管道4、出水口5组成，当水泵6正常工作时，可以通过进水口2将储水池3中的水吸入输水管道4内，并通过输水管道4进行输送，最后水通过出水口5流至最上端的分层式储水箱14内。水泵6安置于储水池3中并固定于混凝土台座7上。
排水系统和储能系统相连，其中排水系统由排水管道9、排水开关8、排水口12组成，储能系统由热量转换器10及能量存储单元11组成。当分层式储水箱14中的水吸收足够的热量后，从下至上，逐层打开每一层底部设置的排水开关8，则热水将逐渐从排水管道9流向热量转换器10，热量转换器10是能将热水的能量提取出来的装置，通过该装置，热量将流入能量存储单元11进行存储，转换后的冷水将再次流入储水池3中。
地下储水室由汇集路表雨水15的第一汇水池16、汇集面层雨水17的第二汇水池18、汇集基层雨水19的第三汇水池20及储水池3组成，经各层汇集的雨水通过过滤网21过滤后最终汇集到储水池3中以供使用。第一汇水池16，第二汇水池18及第三汇水池20、储水池3的底部、侧壁及顶板是由水泥混凝土构建而成的，为保证强度，其顶板也可采用钢筋混凝土结构。此外，透水路面结构可根据各地区的不同要求，其透水层位的组合方式可以变化，只要保证有足够的水分流入第一汇水池16，第二汇水池18及第三汇水池20即可。
具体工作时，雨水可以通过透水路面面层22顶部、透水路面面层22底部、透水路面基层23底部三种方式汇集流出至各自的第一汇水池16，第二汇水池18，第三汇水池20中，汇集的雨水经过沉淀、过滤网21过滤后进入储水池3中。当近地表温度较高时，水泵6启动工作，将储水池3中的水泵送至分层式储水箱14中，由于水的温度较低，可吸收周围环境中的热量，从而使周围环境及结构物的温度下降。当水的温度和环境温度相当时，可将水通过排水系统排出，并利用储能系统进行储能。为了保证降温效果的持续性，水的泵送及排出储能过程可以循环进行，直至达到满意的降温效果为止。
