[發(fā)明專利]雨水處理和利用設(shè)施的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010195702.1
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101858107A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海燕;李小雪;車伍;黃延
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑工程學(xué)院
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雨水處理和利用設(shè)施的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

雨水處理和利用設(shè)施近年來越來越普及，其設(shè)計和建造工程形成了一個廣闊的產(chǎn)業(yè)。降雨過程中大量污染物隨地表徑流的淋洗、沖刷進入水體，這也造成了水質(zhì)污染和惡化。為改善水環(huán)境質(zhì)量，有效的徑流污染控制至關(guān)重要。特別是隨著城市化進程的加快，不透水匯水面(如屋面、硬化路面、廣場、停車場等)占有比例越來越大。來自這些匯水面的徑流雨水水質(zhì)隨降雨過程的變化存在明顯的初期沖刷現(xiàn)象，表現(xiàn)為初期徑流污染物濃度較高，有時甚至劣于污水處理廠的進水水質(zhì)，初期雨水中包括了整場降雨的大部分污染物，降雨后期徑流水質(zhì)趨于平穩(wěn)。

雨水處理和利用設(shè)施可以在控制徑流污染的前提下進行雨水的收集、利用或處置，解決污染雨水隨意排放的問題。在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然雨水處理和利用設(shè)施的容積計算中大都涉及到雨水水質(zhì)，但都只是從降雨事件控制率出發(fā)，沒有考慮到具體的徑流水質(zhì)狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種雨水處理和利用設(shè)施的設(shè)計方法，其包括雨水處理和利用設(shè)施的選址、設(shè)施類型的選擇和設(shè)施容積的計算，其中的設(shè)施容積WQV(即本領(lǐng)域術(shù)語水質(zhì)體積)通過下面計算得出：

步驟一，根據(jù)不同地區(qū)的降雨及徑流雨水水質(zhì)特點針對性地確定匯水面積A、污染物最大累積負荷C₁、累積速率常數(shù)C₂、沖刷系數(shù)S₁、沖刷指數(shù)S₂的具體數(shù)值；

步驟二，分別把步驟一中確定的匯水面積A、污染物最大累積負荷C₁、累積速率常數(shù)C₂、沖刷系數(shù)S₁、沖刷指數(shù)S₂等具體數(shù)值輸入SWMM模型軟件中，由SWMM模擬結(jié)果以及公式(2)得到不同重現(xiàn)期時的標準累積徑流比率與標準累積污染物比率曲線圖。以屋面模擬為例，其主要的水文水利參數(shù)見圖4；

步驟三，根據(jù)步驟二中得到的不同重現(xiàn)期時的標準累積徑流比率與標準累積污染物比率曲線圖而得到不同重現(xiàn)期下的最佳設(shè)計雨量表，并由特定重現(xiàn)期范圍得到對應(yīng)的最佳設(shè)計雨量的范圍；

步驟四，根據(jù)該地區(qū)近30年的降雨資料和特定SS污染控制目標得到設(shè)計雨量與污染物控制率的關(guān)系曲線，最后從曲線圖上得到最佳設(shè)計雨量的準確值(根據(jù)特定的SS污染控制目標查圖即可得對應(yīng)的最佳設(shè)計雨量)；

步驟五，最后通過以下公式得到水質(zhì)體積WQV：

WQV＝10HψF????(1)

式中：WQV-水質(zhì)體積；H-設(shè)計雨量，mm；ψ-綜合徑流系數(shù)；F-匯水面積，hm²。

質(zhì)量初期沖刷(Mass?First?Flush，MFF)曲線表征的是徑流量與污染物濃度的變化關(guān)系(見圖1)，目的為通過控制最合適的徑流量來控制徑流目標污染物，可表示為：

yx=∫0t1C(t)Q(t)dtM∫0t1Q(t)dtV---(2)]]>

式中：C(t)-t₁時刻污染物濃度；

??????Q(t)-t₁時刻徑流量；

??????M-污染物總量；