雨污分流管道系统及初期雨水弃流的方法与流程

技术特征：
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所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，所述雨水流量通过公式五计算得到：q2＝q
×
ψ
×
f公式五；其中，q2表示雨水流量，单位为l/s；ψ表示径流系数，为无量纲参数；f表示汇水面积，单位为ha；q表示暴雨强度，单位为l/(s
×
ha)。6.根据权利要求5所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，所述暴雨强度通过公式六计算得到：q＝167
×
b
×
(1 clogp)/(t b)
n
公式六；其中，q表示暴雨强度，单位为l/(s
×
ha)；b为常数；c为常数；b表示管道内流水时间，单位为min；n为常数；p表示暴雨重现期，单位为年；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。7.根据权利要求2所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统，其特征在于，还包括设置在u型管道两侧和下方的固定层；所述固定层采用中粗砂填充；或所述固定层包括排水渠和固定槽，所述排水渠为长方形或正方形结构，贴合u型管道两侧竖直结构的外壁；所述固定槽设置在u型管道的下方，填充u型管道外壁和排水渠之间的空隙。8.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，所述时间计算装置、压力检测装置和水质检测装置均设置在雨水支管内的阀门附近，所述时间计算装置用于检测雨水径流并计算雨水径流的时间；所述压力检测装置用于检测雨水支管内的水流压力；所述水质检测装置用于检测雨水支管内的水质情况。9.一种初期雨水弃流的方法，其特征在于，采用权利要求1
‑
8中任一项所述的可弃流初期雨水的雨污分流管道系统进行初期雨水弃流，方法包括：开始降雨时，雨水流入雨水支管的支管本体，所述初期雨水判定系统判定为初期雨水，控制阀门为打开状态，初期雨水通过第二出口流入污水流槽；降雨过程中，所述初期雨水判定系统根据降雨情况持续判定雨水是否为初期雨水，如果判定为不是初期雨水，则控制阀门关闭，雨水通过第一出口流入雨水通道。10.根据权利要求9所述的初期雨水弃流的方法，其特征在于，发生以下情况，初期雨水判定系统判定为不是初期雨水：从雨水支管内形成雨水径流开始超过预定时间；或雨水支管内的水流压力超过预定压力；或雨水支管内的水质在预定良好水质范围内。

技术总结
本发明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。


技术研发人员：魏佳齐 葛思尚 史博 邓欣 刘琦 郭汉超
受保护的技术使用者：中国城市建设研究院有限公司西北分院
技术研发日：2021.09.22
技术公布日：2021/12/7