[發(fā)明專利]一種可變初期雨水棄流控制系統(tǒng)、控制方法及構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610293070.X
• 申請(qǐng)日: 2016-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN105839758B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫秀玲;李鵬程;曹升樂;孫蓉;陳亮亮;苗興皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): E03F1/00
• 分類號(hào): E03F1/00;E03F5/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可變初期雨水棄流控制系統(tǒng)、控制方法及構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)來,隨著工農(nóng)業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展,水資源問題逐漸成為制約人類社會(huì)發(fā)展的主要因素。

由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質(zhì)，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通城市污水的污染程度，該結(jié)論稱為初期淋洗效應(yīng)。因此雨水收集利用中一般利用雨水棄流裝置對(duì)初期雨水進(jìn)行棄流,后期雨水經(jīng)過簡(jiǎn)單處理進(jìn)入蓄水設(shè)施，以便利用。

現(xiàn)有的初期雨水棄流裝置主要有棄流雨水池、切換式或小管棄流井、自動(dòng)翻板式初雨分離器和跳躍堰式雨水分流井等不同形式。

棄流雨水池是將初期雨水先流入相應(yīng)容積的池體內(nèi)并儲(chǔ)存，當(dāng)存儲(chǔ)的初期雨水達(dá)到一定體積后，雨水開始流入回收雨水收集系統(tǒng)。切換式或小管棄流井是在雨水檢查井中同時(shí)埋設(shè)連接下游雨水井和下游污水井的兩根排水管，兩根排水管之間的切換需設(shè)置簡(jiǎn)易手動(dòng)閘閥或自動(dòng)閘閥完成。自動(dòng)翻板式初雨分離器是利用自動(dòng)翻轉(zhuǎn)的翻板進(jìn)行棄流。沒有雨水時(shí)，翻板處于棄流管位置，降雨開始后，初雨沿翻板經(jīng)過棄流管排走。隨著降雨的增多，翻板依靠重力會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，雨水沿翻板經(jīng)過雨水收集管進(jìn)入蓄水池。當(dāng)停止降雨一定時(shí)間后翻板依靠重力作用自動(dòng)恢復(fù)原位，等待下一次降雨。跳躍堰式雨水分流井是依靠堰板將初期雨水分離的裝置。降雨初期，雨水通過排水管流出的拋物線射流被堰板阻隔，從棄流管流出；隨著降雨過程徑流量的加大，拋物線射流越過堰板，從出水管流中被收集起來，從而達(dá)到初期雨水棄流的目的。跳躍堰式雨水分流井不能收集降雨后期小雨量的雨水，且降雨初期雨量較大時(shí)初期雨水將越過堰板而無法棄流。

中國(guó)專利CN104594492A公開了一種雨水棄流系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)包括水質(zhì)在線檢測(cè)儀、棄流控制器、棄流池、排出裝置、水質(zhì)型棄流裝置和蓄水池：水質(zhì)在線檢測(cè)儀設(shè)置在棄流池內(nèi)或其與雨水收集管網(wǎng)連接的進(jìn)水管路上；排出裝置和水質(zhì)型棄流裝置均設(shè)置在棄流池上；蓄水池通過水質(zhì)型棄流裝置與棄流池連接；棄流控制器根據(jù)水質(zhì)在線檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果控制排出裝置和水質(zhì)型棄流裝置的開閉。其缺點(diǎn)一是水質(zhì)在線檢測(cè)儀器設(shè)備及運(yùn)行成本費(fèi)用較高；二是所能檢測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)受檢測(cè)儀器的局限，一種水質(zhì)在線檢測(cè)儀器只能檢測(cè)為數(shù)不多的幾種固定的污染物指標(biāo)，對(duì)于其他污染物指標(biāo)的情況則無法在線檢測(cè)，不能適應(yīng)對(duì)所收集的雨水水質(zhì)有較高要求的情況。

目前的棄流裝置普遍存在以下缺點(diǎn)：

1、一次降雨的棄流量應(yīng)該取決于棄流時(shí)間所對(duì)應(yīng)的污染物濃度情況，而污染物濃度情況與該次降雨所處的季節(jié)、降雨強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間以及與上一次降雨的間隔天數(shù)均有一定的相關(guān)性，即所需的棄流量或棄流時(shí)間是隨以上各因素的變化而變化，是一個(gè)變化的量。目前的棄流控制裝置在決定棄流量或棄流時(shí)間時(shí)，無法全面反映以上各因素的影響，導(dǎo)致雨水初期的棄流量不盡科學(xué)。

2、對(duì)于一些能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)棄流的控制裝置，需要較多的用以監(jiān)控、檢測(cè)的電氣元件或自動(dòng)水質(zhì)檢測(cè)儀器對(duì)降雨情況、水質(zhì)狀況進(jìn)行信息采集及檢測(cè)，通過監(jiān)測(cè)元件的反饋情況來決定棄流量。這種方式一方面會(huì)大大增加雨水搜集設(shè)施的費(fèi)用及運(yùn)行成本，另一方面存在電氣元件容易損壞、壽命較短以致整套雨水搜集設(shè)施的穩(wěn)定性變?nèi)醯娜秉c(diǎn)。

3、一般的棄流控制系統(tǒng)不能從本次降雨所處時(shí)間、降雨雨強(qiáng)、降雨持續(xù)時(shí)間、本次降雨與上次降雨時(shí)間間隔等反映降雨徑流對(duì)水質(zhì)的影響，而且不能確定所收集雨水的各項(xiàng)更加精細(xì)化的水質(zhì)指標(biāo)。

此外，一般的氣象站能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前的氣象情況，能夠及時(shí)獲取相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)。但是目前的棄流裝置均沒有考慮到應(yīng)用氣象站所獲取的數(shù)據(jù)這一資源，不能做到資源共享。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可變初期雨水棄流控制系統(tǒng)、控制方法及構(gòu)建方法。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種可變初期雨水棄流控制系統(tǒng)，包括氣象接收系統(tǒng)、控制器和棄流裝置；所述氣象接收系統(tǒng)將接收的天氣預(yù)報(bào)和實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)傳輸至所述控制器；所述控制器根據(jù)所述天氣預(yù)報(bào)和所述氣象數(shù)據(jù)，確定所收集雨水的各相應(yīng)污染物濃度均滿足要求的棄流時(shí)間點(diǎn)，并控制所述棄流裝置在所述棄流時(shí)間點(diǎn)停止棄流，開始收集雨水。