[發明專利]一種初期雨水收集、分流、削峰及生態凈化的方法

無效

• 申請號: 201010277742.0
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102400494A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 尹澄清;劉燕;葉磊;趙洪濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: E03F1/00
• 分類號: E03F1/00;E02B5/00;C02F3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種初期雨水收集、分流、削峰及生態凈化的方法，尤其是一種適用于工業、居住或辦公小區初期降雨徑流收集、分流、削峰及生態凈化的自動/生態聯合控制系統。?

背景技術：

初期雨水(初期降雨徑流)中含有徑流的大部分污染物，包括顆粒態污染物、溶解性污染物。初期徑流的排放到城市水體給水環境帶來污染。由于城市不透水面積大，暴雨時初期徑流來勢猛，徑流高峰對城市主干管沖擊大，有時會造成城市淹水。初期雨水棄流設施是有效的水質控制技術，合理設計可控制徑流中大部分污染物。目前國內針對不同匯水面，如屋面和路面，已有一些定型的截污裝置和初期雨水棄流裝置。主要有：(1)初期雨水棄流池。在雨落管或匯集口處按照所需棄流雨水量設計棄流池，一般用磚砌、混凝土現澆或預制；(2)雨落管棄流裝置。是一種安裝在屋面雨落管上的棄流裝置，它是利用小雨通常沿管壁下流的特點進行棄流。?

這些棄流裝置在隨機降雨條件下，達到高效率分流初期徑流的目的。然而，這些初期分流裝置具有如下特點：(1)典型區域屋面匯水面和路面匯水面的初期徑流控制量相對容易掌握，而收集來自于屋面、路面等不同匯水面混合的雨水管道的初期雨水控制量還沒有確定的方法，因此已有的初期雨水棄流設施都是針對某特定匯水面開發的，多用于分流屋面雨水；(2)在目前的市政排水分流制系統中，雨污管網混接、亂接和錯接現象嚴重，也給雨水系統的初期降雨徑流分離和凈化帶來困難；(3)雨水初期分流設施，一般占地面積大，處理設施并沒有考慮與周圍環境相融合，并且自動化程度不高。因此，需要開發一種新的初期徑流控制方法，用于工業、居住或辦公小區分流制排水系統的初期降雨徑流收集、分流、削峰和生態凈化集成系統。?

發明內容：

為了解決小區排水系統雨水收集、分流、削峰和生態凈化的功能需求，?本發明開發了一種初期雨水收集、分流、削峰及生態凈化的方法，具體為小區雨水調蓄池和植草溝聯合運行的自動/生態調控系統，目標是蓄存、分流和凈化降雨初期徑流，并通過實際工程進行了驗證。本發明的目標是這樣實現的(附圖1)：考慮小區匯水面的降雨特性，對市政檢查井實施改造，在市政檢查井后設置雨水調蓄池，在雨水調蓄設施中設置初期雨水控制泵，通過其中液位和降雨歷時控制水泵的啟停，從而調控初期雨水的處理量。初期雨水控制泵將初期雨水輸送至連接于雨水調蓄池之后的植草溝進行利用和凈化，初期雨水泵在水位降低到一定位置后關停，調節池中的水位上升達到溢流水位時，后期雨水排入市政雨水管網或河道(附圖2)。降雨停后，初期雨水泵處于自動關閉狀態。?

其中，雨水滯留分流池初期徑流控制體積按下式估算：?

V＝ψhF×10^-3(1)?

式中V——設計降雨徑流量，m³

ψ——綜合徑流系統；?

F——水面積，10⁴m²；?

h——初期雨水控制降雨量，mm，一般屋面徑流為2-4mm，路面徑流為6-8mm，市政管道徑流為6-8mm；?

植草溝的設計流程如下：?

當降雨徑流流經植草溝時，經沉淀、過濾、滲透、持留及生物降解等共同作用，徑流中的污染物被去除。在降雨徑流污染控制和雨水利用系統中，植草溝的設計應盡可能增加持留、滲透、傳輸、凈化雨水能力，設計主要涉及水力計算和滿足水質凈化功能兩部分，同時考慮水文、土壤及植物類型等因素。?

進入植草溝系統的降雨徑流量：?

Q₁＝ψqF×10^-3(2)?

式中Q₁——設計降雨徑流量，m³/s；?

ψ——綜合徑流系統；?

F——匯水面積，10⁴m²；?

q——設計暴雨強度，L/s·10⁴m²

植草溝水力計算：?

根據工程實際情況和經驗數據，選擇植草溝形狀、確定植草溝坡度、粗糙度及斷面尺寸，通過曼寧等式計算植草溝水流深度、流量及植草溝長度，曼寧等式表示為：?