雨污分流管道系统及初期雨水弃流的方法技术方案

本发明专利技术涉及城市雨污水分流技术领域，提供一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统及初期雨水弃流的方法，系统包括：雨水支管、污水支管、雨污水主管道和初期雨水判定系统；雨污水主管道包括雨水通道和污水流槽；污水支管与污水流槽连接；每根雨水支管包括支管本体、第一出口、第二出口以及设置在第二出口上的阀门，支管本体末端与第一出口和第二出口连接，第一出口与雨水通道连接，第二出口与污水流槽连接；阀门关闭时，雨水支管内的雨水流入雨水通道，阀门打开时，雨水支管内的雨水流入污水流槽；初期雨水判定系统判定是否为初期雨水，如判定为初期雨水则打开阀门，否则关闭阀门。本发明专利技术向污水流槽排放初期雨水，能减少初期雨水对地表水体的污染。对地表水体的污染。对地表水体的污染。

【技术实现步骤摘要】
雨污分流管道系统及初期雨水弃流的方法


[0001]本专利技术涉及城市雨污水分流
，尤其涉及一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统及初期雨水弃流的方法。

技术介绍

[0002]我国以前由于在城市基础设施建设方面比较落后，城市污水管道的修建没有采用专管专用的修建方式，而是采用的雨水和各类污水合用一条排污管道的形式，即合流制的排水系统。近年来，随着我国社会经济发展，人民群众对美好生活的向往与日俱增，加上水资源的污染越来越严重，水资源短缺问题越发凸显。
[0003]建立城市雨污分流排水体制是保护环境、节约能源、促进经济社会可持续发展的重要举措，但城镇雨污分流改造是一项浩大的工程,牵涉到城市生活的各个方面。既要充分利用已建的市政排水设施,避免财政投资上的浪费,又要降低工程实施对城市交通、市民生活的干抗。特别是在中、西部地区，由于历史原因在排水设施建设方面严重滞后于东部沿海发达地区，导致城镇水体污染问题严重，水资源短缺问题日益凸显。我国高度重视生态文明建设，越来越严格的环保政策、法规相继出台，守卫碧水蓝天已成为共识。
[0004]目前解决老城区雨污分流方法按照效果可分为完全式雨污分流和截留式雨污分流，前者需要在现状排水系统基础上在新建一套或者两套管网系统，建设难度较大、造价高，且不能解决初期雨水污染的问题，但会从源头上对雨污水进行分流，效果较好。初期雨水是指降雨初期的降雨。这部分水量水质较差，直接排放会产生面源污染，恶化城市水环境。截留式分流法主要是在排水管渠的末端增设截流井，该方法造价较低，易于操作，旱季时污水会进入污水厂，但在雨季时一则进入污水厂的水量会增大，增加污水厂处理负荷，二则部分合流污水会溢流至地表水体，造成污染。上述两种方案都存在一定问题，如何有效，高质量推进广大中西部地区雨污分流改造工作，已成为政府和企业共同面临的难题。
[0005]因此，亟需开发一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，既能够实现雨水和污水的分流，又能够解决初期雨水污染的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术目的就在于解决雨水和污水分流、初期雨水弃流的问题，提供一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，结构简单，既能够实现雨水和污水分流，又能够解决初期雨水污染的问题，还能够降低造价。
[0007]作为本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，包括：
[0008]一根或多根雨水支管、一根或多根污水支管、雨污水主管道和初期雨水判定系统；
[0009]所述雨污水主管道包括位于上部的雨水通道和位于下部的污水流槽，所述雨水通道将雨水引入地表水体，所述污水流槽将污水排入污水处理厂；
[0010]所述污水支管与污水流槽连接，向污水流槽排放污水；
[0011]每根雨水支管包括支管本体、第一出口、第二出口以及设置在第二出口上的阀门，支管本体的末端与第一出口和第二出口连接，所述第一出口与雨水通道连接，第二出口与污水流槽连接；所述阀门关闭时，雨水支管内的雨水流入雨水通道，所述阀门打开时，雨水支管内的雨水流入污水流槽；
[0012]初期雨水判定系统用于判定是否为初期雨水，如果判定为初期雨水则打开阀门，如果判定为不是初期雨水则关闭阀门；所述初期雨水判定系统包括控制装置、时间计算装置、压力检测装置和水质检测装置，所述控制装置与时间计算装置、压力检测装置、水质检测装置和阀门连接，根据时间计算装置的时间、压力检测装置的压力和水质检测装置的水质情况判定是否为初期雨水，控制阀门的打开和关闭。
[0013]初期雨水，顾名思义就是降雨初期时的雨水。一般是指地面10
‑
15mm厚已形成地表径流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，前期雨水的污染程度较高，通常超过了普通的城市污水的污染程度。
[0014]进一步地，所述雨污水主管道包括U型管道和水平设置在U型管道内的分隔板，所述分隔板分隔上部的雨水通道和下部的污水流槽。
[0015]进一步地，所述可弃流初期雨水的雨污分流管道系统还包括连接管，所述连接管竖直地穿过分隔板，连接管的上端与雨水支管的第二出口连接，下端伸向污水流槽的下部。
[0016]进一步地，所述污水支管与连接管的下部连接。
[0017]进一步地，所述雨水支管为T型结构，支管本体和第一出口水平设置，第二出口竖直设置，第二出口的下端与连接管的上端连接。
[0018]进一步地，所述污水流槽的过水断面面积根据污水流量计算得到；所述污水流槽的过水断面面积的计算公式为公式一：
[0019]A1＝Q1/V1公式一；
[0020]其中，Q1表示污水流量，根据当地的污水排放情况得到，单位为L/s；V1表示污水流速，单位为m/s；A1表示污水流槽的过水断面面积，单位为m2；
[0021]污水流速的计算公式为公式二：
[0022][0023]其中，V1表示污水流速，单位为m/s；R1表示水力半径，单位为m；i1表示水力坡度，为无量纲参数；n1表示粗糙系数，为常数。
[0024]进一步地，所述雨水通道的过水断面面积根据雨水流量计算得到；所述雨水通道的过水断面面积的计算公式为公式三：
[0025]A2＝Q2/V2公式三；
[0026]其中，Q2表示雨水流量，根据当地的暴雨强度及管道服务地块的面积得到，单位为L/s；V2表示雨水流速，单位为m/s；A2表示雨水通道的过水断面面积，单位为m2；
[0027]雨水流速的计算公式为公式四：
[0028][0029]其中，V2表示雨水流速，单位为m/s；R2表示水力半径，单位为m；i2表示水力坡度，为
无量纲参数；n2表示粗糙系数，为常数。
[0030]进一步地，所述雨水流量通过公式五计算得到：
[0031]Q2＝q
×
ψ
×
F公式五；
[0032]其中，Q2表示雨水流量，单位为L/s；ψ表示径流系数，为常数；F表示汇水面积，单位为ha；q表示暴雨强度，单位为L/(s
×
ha)。
[0033]进一步地，所述暴雨强度通过公式六计算得到：
[0034]q＝167
×
B
×
(1+ClogP)/(t+b)
n
公式六；
[0035]其中，q表示暴雨强度，单位为L/(s
×
ha)；B为常数；C为常数；P表示暴雨重现期，单位为年；b为管道内流水时间，单位为min；n为常数；t表示降雨历时，单位为min，t＝t1+t2；t1表示地面集水时间，单位为min；t2表示管内雨水流行时间，单位为min。
[0036]进一步地，所述可弃流初期雨水的雨污分流管道系统还包括设置在U型管道两侧和下方的固定层。
[0037]进一步地，所述固定层采用中粗砂填充；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，包括：一根或多根雨水支管、一根或多根污水支管、雨污水主管道和初期雨水判定系统；所述雨污水主管道包括位于上部的雨水通道和位于下部的污水流槽，所述雨水通道将雨水引入地表水体，所述污水流槽将污水排入污水处理厂；所述污水支管与污水流槽连接，向污水流槽排放污水；每根雨水支管包括支管本体、第一出口、第二出口以及设置在第二出口上的阀门，支管本体的末端与第一出口和第二出口连接，所述第一出口与雨水通道连接，第二出口与污水流槽连接；所述阀门关闭时，雨水支管内的雨水流入雨水通道，所述阀门打开时，雨水支管内的雨水流入污水流槽；初期雨水判定系统用于判定是否为初期雨水，如果判定为初期雨水则打开阀门，如果判定为不是初期雨水则关闭阀门；所述初期雨水判定系统包括控制装置、时间计算装置、压力检测装置和水质检测装置，所述控制装置与时间计算装置、压力检测装置、水质检测装置和阀门连接，根据时间计算装置的时间、压力检测装置的压力和水质检测装置的水质情况判定是否为初期雨水，控制阀门的打开和关闭。2.根据权利要求1所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，所述雨污水主管道包括U型管道和水平设置在U型管道内的分隔板，所述分隔板分隔上部的雨水通道和下部的污水流槽。3.根据权利要求1所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，所述污水流槽的过水断面面积根据污水流量计算得到；所述污水流槽的过水断面面积的计算公式为公式一：A1＝Q1/V1公式一；其中，Q1表示污水流量，根据当地的污水排放状况得到，单位为L/s；V1表示污水流速，单位为m/s；A1表示污水流槽的过水断面面积，单位为m2；污水流速的计算公式为公式二：其中，V1表示污水流速，单位为m/s；R1表示水力半径，单位为m；i1表示水力坡度，为无量纲参数；n1表示粗糙系数，为常数。4.根据权利要求1所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，所述雨水通道的过水断面面积根据雨水流量计算得到；所述雨水通道的过水断面面积的计算公式为公式三：A2＝Q2/V2公式三；其中，Q2表示雨水流量，根据当地的暴雨强度及管道服务地块的面积得到，单位为L/s；V2表示雨水流速，单位为m/s；A2表示雨水通道的过水断面面积，单位为m2；雨水流速的计算公式为公式四：其中，V2表示雨水流速，单位为m/s；R2表示水力半径，单位为m；i2表示水力坡度，为无量纲参数；n2表示粗糙系数，为常数。
5.根据权利要求4所述的可...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏佳齐，葛思尚，史博，邓欣，刘琦，郭汉超，
申请(专利权)人：中国城市建设研究院有限公司西北分院，
类型：发明
国别省市：