一种雨洪调蓄装置

1.本实用新型属于城市排水技术领域，具体涉及一种雨洪调蓄装置。


背景技术：

2.现有的城市雨水管理以市政雨水管道建设为主，着眼于通过雨水管网快速将雨水排出，然而这种模式无法适应极端降雨天气，使城市容易发生内涝。
3.按照国外常用的分类方法，城市雨洪多功能调蓄设施可分为两大类：干式雨洪多功能调蓄设施和湿式雨洪多功能调蓄设施，其中干式雨洪多功能调蓄设施根据雨水排放的形式又分为渗透型和防渗型两类。传统的调蓄设施在收集雨水时，大多数未考虑初期的雨水弃流，雨水收集质量受到影响；传统的调蓄设施在收集雨水时，大多未考虑城市雨水汇流时间短和峰值高的特点，所以传统调蓄设施具有因容易蓄满而不能进一步发挥蓄水作用的弊端，使城市的相应区域具有发生内涝的风险，所以需要一种能够使雨水分流，实现错峰蓄水的雨洪调蓄装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种雨洪调蓄装置，解决现有技术中传统的调蓄设施在收集雨水时，大多数未考虑初期的雨水弃流，且传统调蓄设施容易蓄满而不能进一步发挥蓄水作用的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发采用如下方案实现：
6.一种雨洪调蓄装置，包括箱体和控制器，箱体中设有挡水板，挡水板将箱体的腔体分为集水区和缓排区。
7.所述箱体的底板整体呈阶梯状，从高到底依次包括第一底板、第一立板和第二底板；第一底板上方的区域为集水区，第二底板上方的区域为缓排区；箱体相对的两个内侧壁上均开设有一个滑槽，滑槽沿竖直方向设置，挡水板的两端分别活动式卡设在对应的滑槽中，挡水板与第一立板平行且动密封接触；滑槽的顶端设置有限位块，挡水板的高度h大于第一底板到限位块的距离h。
8.所述箱体顶板上开设有入水口，入水口位于集水区的正上方，雨水通过入水口流入箱体中。
9.所述集水区和市政雨水管道连通，连通点位于集水区高度方向的中部；缓排区通过排水组件与蓄水池连通。
10.所述集水区底部设置有浊度传感器；集水区的底部与污水管连通，污水管上设有第一电磁阀。
11.所述浊度传感器和第一电磁阀均与控制器电性连接。
12.进一步优化，所述第一立板的内壁上固定设置有支撑块。
13.进一步优化，所述排水组件包括排水总管、第一排水管和第二排水管，第一排水管和第二排水管通过三通管与排水总管连通；排水总管远离三通管的一端通往蓄水池；所述
第一排水管和第二排水管远离三通管的一端均与缓排区连通，其中，第一排水管与缓排区的连通点位于缓排区的底部；第二排水管与缓排区的连通点位于缓排区高度方向的中部；所述第一排水管上设有第二电磁阀，第二电磁阀与控制器电性连接。
14.进一步优化，所述箱体顶板的外表面上设有雨量传感器，雨量传感器与控制器电性连接。雨量传感器实时监测降雨情况，未监测到降雨时，控制器根据降雨信息控制第一电磁阀和第二电磁阀的启闭，智能控制，自动化化程度高。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
16.本实用新型设计的雨洪调蓄装置，能够通过浊度传感器和电磁阀间的配合实现前期雨水智能弃流；通过挡水板随水位高度的变化实现中后期雨水的分流，先排水后蓄水的设计，使蓄水池蓄满的时间被延长，实现了错峰蓄水的目的；同时整体装置通过传感器及电磁信号自动运行，不需要人工操作，调蓄过程实现了自动化。该雨洪调蓄装置结构简单，原理可行，如能结合原有地下蓄水池进行建设，可以在节约施工成本的同时充分利用雨水资源并在一定程度上缓解内涝问题，在小区住宅建设、老旧小区改造等有广泛的应用前景。
附图说明
17.图1为本实用新型所述雨洪调蓄装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型所述雨洪调蓄装置的电器组件框图；
19.图3为调蓄控制方法的流程图。
20.图中零部件、部件及编号：入水口1、集水区2、第一电磁阀3、污水管4、市政雨水管道5、挡水板6、缓排区7、第二电磁阀8、排水总管9、雨量传感器10、浊度传感器11、支撑块12、第一排水管13、第二排水管14。
具体实施方式
21.下面给出实用新型的具体实施方法，并结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的最佳实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例一：
23.如图1、2所示，一种雨洪调蓄装置，包括箱体和控制器，控制器设置在箱体的外部。箱体中设有挡水板6，挡水板将箱体的腔体分为集水区2和缓排区7。
24.所述箱体的底板整体呈阶梯状，从高到底依次包括第一底板、第一立板和第二底板；第一底板上方的区域为集水区2，第二底板上方的区域为缓排区7；箱体相对的两个内侧壁上均开设有一个滑槽，滑槽沿竖直方向设置，挡水板6的两端分别活动式卡设在对应的滑槽中，挡水板6与第一立板平行且动密封接触；滑槽的顶端设置有限位块，挡水板的高度h0大于第一底板到限位块的距离h1。
25.所述箱体顶板上开设有入水口1，入水口1位于集水区2的正上方，雨水通过入水口1流入箱体中。
26.所述集水区2和市政雨水管道5连通，连通点位于集水区高度方向的中部；缓排区7通过排水组件与蓄水池连通。
27.所述集水区2底部设置有浊度传感器11；集水区2的底部与污水管4连通，污水管4上设有第一电磁阀3。
28.所述浊度传感器11和第一电磁阀3均与控制器电性连接。
29.在本实施例中，所述第一立板的内壁上固定设置有支撑块12。
30.在本实施例中，所述排水组件包括排水总管9、第一排水管13和第二排水管14，第一排水管13和第二排水管14通过三通管与排水总管9连通；排水总管9远离三通管的一端通往蓄水池；所述第一排水管13和第二排水管14远离三通管的一端均与缓排区7连通，其中，第一排水管13与缓排区7的连通点位于缓排区7的底部；第二排水管14与缓排区7的连通点位于缓排区7高度方向的中部；所述第一排水管13上设有第二电磁阀8，第二电磁阀8与控制器电性连接。
31.在本实施例中，所述箱体顶板的外表面上设有雨量传感器10，雨量传感器10与控制器电性连接。雨量传感器实时监测降雨情况，未监测到降雨时，控制器根据降雨信息控制第一电磁阀和第二电磁阀的启闭，智能控制，自动化化程度高。
32.箱体的大小可以根据根据实际情况设计，针对一些夏季容易淹没的区域，可以适当增大缓排区的体积。
33.在本实施例中，所述雨量传感器10的型号：water sensor传感器，利用湿度方式检测有无水分，第一电磁阀和第二电磁阀的型号均为dc12v，2w-160-15。
34.实施例二：
35.如图3所示，基于上述雨洪调蓄装置的调蓄控制方法，包括如下步骤：
36.s1：监测降雨信息，开始汇集雨水：雨量传感器10接触雨水感知到降雨后，将采集的信号传给控制器，控制器发出指令关闭第二电磁阀8和第一电磁阀3；雨水从入水口1流入集水区2。
37.s2：将浑浊的雨水排入污水管道：降雨初期雨水污染比较严重，会在一定程度上影响到雨水收集的质量和利用效率，因此将初期收集的雨水进行检测。浊度传感器11实时检测汇集到集水区2的雨水浑浊度，并将采集的数据传送给控制器，控制器对检测的数值ai与预设浑浊度a0进行比较；当ai大于a0时，说明此时则集水区2汇集的雨水比较浑浊，不符合蓄水要求，控制器发出指令打开第一电磁阀3，集水区2汇集的雨水从污水管道4排出，直至ai小于等于a0，即雨水水质开始变清澈，此时控制器发出指令关闭第一电磁阀3，开始在集水区2内汇集雨水，结束雨水弃流，将清澈的雨水保留在分流箱中。本实用新型有效排泄初期不符合要求的雨水，清澈雨水与浑浊雨水智能分流，为后期将清澈的雨水引入蓄水池收集利用做好准备。
38.s3：收集雨水：在降雨开始前，缓排区7内无水，挡水板6被支撑块12支撑，且处于缓排区靠底部处；随着降雨的进行，集水区2的水位不断上升，当集水区2的水位达到挡水板的上沿后，越过挡水板6溢入缓排区7，在雨水进入缓排区汇集的过程中，缓排区的水位开始升高，此时有两种情况：
39.s31：在汇集的初级阶段时，缓排区7内部水位较低，未能接触到挡水板6，此时挡水板6板位置不变；此时，如果降雨停止，则执行步骤s5；否则执行步骤s32。
40.s32：降雨继续进行，当缓排区7内水位升高直到接触挡水板6之后，水位继续升高，根据阿基米德原理，物体所受浮力与其排水体积成正比，水位升高到某一水位处，挡水板6
重力与所受浮力平衡。之后，挡水板开始受到浮力作用，当水位持续升高至一定高度时，挡水板6的重力与所受浮力平衡。然后，水位的继续升高会实现对挡水板6高度的控制，表现为挡水板随着缓排区7内水位上升而上升，反之亦然。此时，如果降雨停止，则执行步骤s5；否则执行步骤s4。
41.s4：雨水分流调蓄：降雨继续进行，挡水板6随着缓排区7水位的不断上升而上升，直至挡水板6的上端与限位块抵持，不再升高；此时，若挡水板6的上沿高于集水区2的水位，则阻挡集水区2内的雨水向缓排区7流动，集水区2内的水位不断升高，直到与市政雨水管道5连通口高度齐平，然后雨水通过市政雨水管道5接入城市排水系统。
42.s41：当降雨量较小，从入水口1流入集水区2的雨水流量小于等于市政雨水管道5的最大排放流量时，则流入的雨水和从市政雨水管道5排出的雨水达到动态平衡，此时集水区2和缓排区7的水位不再变化；
43.s42：当降雨量过大，从入水口1流入集水区2的雨水流量大于雨水管道5的最大排放流量时，集水区2的水位继续上升，当集水区2的水位再次达到挡水板的上沿后，越过挡水板6溢入缓排区7，缓排区7内水位继续上升，达到第二排水管的连通口后，则经第二排水管14、排水总管9流入防洪蓄水池中；使防洪蓄水池蓄满状态延迟。这种在大暴雨降雨事件下先排后蓄的思路，使得当雨峰来临时，该装置能够发挥一定的削峰效果。
44.s43：当降雨量由大减小，从入水口1流入集水区2的雨水流量再次小于等于市政雨水管道5的最大排放流量时，集水区2内的雨水不再向缓排区7流动，缓排区7内水位维持在第二排水管的连通口处，并不再向防洪蓄水池注水，此时流入的雨水和从市政雨水管道5排出的雨水达到动态平衡。
45.s43：降雨停止后，雨水不再通过市政雨水管道5排出，此时缓排区7内水位维持在第二排水管的连通口处，集水区2内的水位维持在与市政雨水管道5连通口的高度；
46.s5：当雨量传感器10感知不到降雨时，向控制器发出信号，控制器发出指令打开第一电磁阀3和第二电磁阀8，将缓排区7内剩余雨水通过第一排水管13、排水总管9注入防洪蓄水池；将集水区2中剩余雨水通过污水管道4排出，挡水板6回落至初始位置，被支撑块12支撑；至此完成一次雨洪调蓄，并迎接下一场降雨。
47.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。