[实用新型]一种在市政雨水管网系统中截流初期雨水的截流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于初期雨水污染控制技术领域，具体涉及一种在市政管网系统中分汇水面积实现初期雨水截流技术设施。

背景技术

雨水径流污染属于非点源污染。研究表明，在一场降雨过程中，占总径流量20％的初期径流，冲刷排放了径流排污量的80％。初期雨水径流中携带了大量的有机物、氮、磷等污染物，成为城市水体的直接威胁。据调查，许多地区初期雨水的污染物指标范围与最高值已远远高于典型城市生活污水。在国外一些工业与生活点源得到有效控制的城市，有机污染负荷的40％~80％来自于城市雨水径流。对我国城市而言，初步的保守估算，在城市雨污水收集、处理系统尚未建设完善的情况下，城区雨水径流污染占水体污染负荷的比例约在10％左右；随着城市发展过程中对点源污染治理的逐步重视，作为面源的雨水径流，其污染负荷的比例还会逐步上升。随着城镇建设的加速发展，城市大气污染程度与道路路面硬化率不断增加，初期雨水形成的地表化学径流污染日益严重，初期雨水径流已成为城市水环境污染的重要因素之一。因此，进行城市初期雨水的截流，收集至城市污水厂进行集中处理是十分必要的。

目前，在一些大中型城市的规划设计中，已经开始实施或考虑初期雨水径流的收集处理。由于道路初期雨水的污染最为严重，道路初期雨水的分流问题尤为重要，因此，如何把初期雨水截流到生活污水管网成为普遍关注的问题。现有的研究和实例主要集中在排水系统为合流制或截流制的系统，主要包括截流倍数、截流管径的确定，溢流井的构型、截流和调蓄的结合优化等。对于雨污分流制排水体制的市政管网系统，初期雨水截流的相关研究成果较为缺乏。

随着对初期雨水危害认识的不断深入，人们提出了各种对初期雨水进行截流的方法。但是，降雨过程的随机性和非连续性导致了雨水管网系统在运行过程中的水力条件、实际工况等都与设计条件存在很大差异，进而对初期雨水截留工程的具体实施造成很大困难。目前，路面初期雨水径流一般采用修建雨水弃流池或者电动控制阀控制的截留井进行截留并送至城市污水厂。初期雨水弃流装置包括容积法弃流装置，小管弃流装置等。容积法弃流装置适用于小汇水面积的径流雨水，初期雨水径流首先进入弃流池，充满雨水后，从设置的高水位出水管溢流入雨水管网，弃流池初期雨水截流入污水厂。容积法弃流控制具有简单易行、控制量准确稳定、效果好的特点，但汇水面积较大时需要较大的池容，导致造价提高。由于弃流池存在占地面积较大和景观不佳等问题，该技术措施在用地紧张的城市区域受到一定限制。小管弃流是在雨水输送途中设置小管径的管道来弃流初期污染严重的小流量径流。在雨水流量足够大时，雨水越过弃流管向下游输送，对于管道系统可以利用检查井设置小管弃流。该系统的优点是易于实施、建设实施费用低，但该法最大的缺陷是在整个降雨径流过程中弃流管一直处于弃流状态，弃流量难以定量控制且对污水厂水量造成较大冲击负荷，污染控制效果不稳定。而在道路市政管网系统中大规模装设人工控制电动阀，进行不同暴雨强度下，不同降雨时间弃流量的控制，实施应用的难度较大，运行管理不方便，可行性较差。

综上，各种道路初期雨水截流控制技术都在不同程度上具有一定截流初期雨水径流效果，但这些技术仍然存在以下几个尤为突出的共性问题。(1)不能从根本上解决不同降雨强度条件下，对初期雨水有效的定量截流；(2)与现有市政管网系统的衔接、匹配性差；(3)运行管理难度较大，缺乏实施可行性等。因此，如何从具体情况，立足于城市市政分流制管网系统中雨、污水的收集和输送，从管网系统截流溢流优化设计的角度，探索在雨水管网系统中截留初期雨水的实用技术措施，科学有效地实现雨水管网系统中初期雨水的截流，是节能减排以及雨水调蓄利用的重要研究方向，具有显著的现实意义。

发明内容

本实用新型主要针对现有道路初期雨水截流技术的局限，从城市雨水管网系统截流溢流优化设计的角度，基于对雨水排水系统实际工况分析，在进行初期雨水截流控制量的分析确定的前提下，提出一种在分流制排水管网系统中，在不同降雨强度条件下能自动、定量截流初期雨水的装置。

本实用新型提出的在市政雨水管网系统中截流初期雨水的截流装置，其技术关键在于：与市政管网系统中的雨水口、雨水检查井、污水检查井等衔接联合，以各个雨水口汇水面积的初期雨水收集、截流为对象，能够在实际降雨工况下自动地实现污染初期雨水定量截流。