专利名称：一体化初期雨水弃流井及雨水弃流的方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术、雨水回用领域，具体涉及一种一体化初期雨水弃流井 及运行方法。
背景技术：
通过科技查新，目前国内外少有初期雨水弃流装置分离初期雨水的研究报道、专 利、实际工程应用，并且目前现有的初期雨水弃流装置设计应用面不广，达不到无能耗、不 易堵塞、无需专人管理的优点。由于初期雨水对汇水面积上的污染物淋洗、冲刷和输送作用，使得初期数毫米雨 水中含有整场降雨大部分污染物。一般情况下，在降雨形成径流的初期污染物浓度最高，随 着降雨历时增长，雨水径流中的污染物浓度逐渐降低，最终维持在一个较低的浓度范围。初 期雨水弃流可去除径流中大部分污染物，包括细小的或溶解性污染物。现有初期雨水弃流装置包含以下几种弃流雨水池、切换式或小管弃流井、旋流分 离器、自动翻板式初雨分离器、流量型或雨量型雨水初期弃流装置、渗透弃流井和跳跃堰式 雨水分流井。弃流雨水池，初期径流量先流入相应容积的池体内并储存，当达到一定体积开始 流入回收雨水收集系统。该弃流雨水池初期雨水放空的操作多为阀门控制，需人工操作，每 场雨过后都需将阀门打开放空。切换式或小管弃流井，在雨水检查井中同时埋设连接下游雨水井和下游污水井的 两根管，两根管设置简易手动闸阀或自动闸阀进行切换。该装置需通过控制阀门来控制初 期雨水弃流量，需人工操作或需电源。旋流分离器，雨水沿切线方向流入旋流筛网。降雨初期当筛网表面干燥时.在水 的表面张力和筛网坡度作用下，雨水在筛网表面以旋转的状态流向中心的排水管，初期雨 水即被排入雨水或污水管道。随着降雨延续，筛网表面不断被浸润，水在湿润的筛网表面上 的张力作用将大大减少，中后期雨水就会穿过筛网汇集到集水管道，最终接入蓄水池。旋流 分离器通过筛网目数控制初期雨水分离量，达不到精确控制，污染物易堵塞筛网，影响初期 雨水水量。自动翻板式初雨分离器，工作原理是利用自动翻转的翻板进行弃流。没有雨水时， 翻板处于弃流管位置，降雨开始后，初雨沿翻板经过弃流管排走。随着降雨的增多，一般降 雨到2 3 mm时，翻板依靠重力会自动反转，雨水沿翻板经过雨水收集管进入蓄水池。当 停止降雨一定时间后翻板依靠重力作用自动恢复原位，等待下一次降雨。自动翻板式初雨 分离器运行维护复杂、设备易损坏不易维修。流量型或雨量型雨水初期弃流装置，工作原理是以雨水径流量或降雨量为信号 源，通过控制器控制电动阀的启闭，达到雨水初期弃流的要求。本装置需要测量信号和电源 控制电动阀，运行维护较复杂。渗透弃流井是具有一定存储容积和过滤截污功能，将初期径流渗透到地下的装置。该装置利用井室的容积，储存一定量的初期径流雨水，超量的雨水从井的另一端溢出； 井室具有渗透功能，井室侧壁和底部有穿孔，可使雨水穿透渗入地下。该装置内要设有滤除 雨中杂质的设施，且雨水中溶解物超过限定值的部分无法去除。跳跃堰式雨水分流井是靠堰板将初期雨水分离的装置。降雨初期，雨水进水管流 出的抛物线形射流被堰板阻隔，从弃流管流出；随着降雨过程径流量的加大，抛物线射流越 过堰板，从出水管流出被收集起来，从而达到初期雨水弃流的目的。跳跃堰式雨水分流井不 能收集降雨后期小雨量的雨水。
发明内容
本发明是针对现有技术存在的不足，将现阶段初期雨水弃流井进行改进，提供一 种建造、运行、维护简单的初期雨水弃流井及雨水弃流的方法，解决现有技术运行维护复 杂、需人工操作、耗电等缺点。本发明的技术方案如下
一体化初期雨水弃流井，是一种截流选定汇水面上初期一定累计降雨量(mm)雨水，分 离出后期净雨水，从而大大提高回用雨水水质的装置，由雨水检查井和调蓄池组成。所述雨水检查井的一侧接进水管，与市政雨水管连接，另一侧相对接有出水管，出 水可直接回用或经简单处理回用；进、出水管位置处于与水流方向同一垂直面上，进水管的 管下底与出水管的管下底相平。所述进水管，与指定汇水面积收集雨水管道相接，管径、管 材与雨水管道相同。所述出水管的管径、管材与雨水进水管相同。所述调蓄池设于雨水检查井之下，与雨水检查井之间通过下水槽连通，并在下水 槽上靠近出水管一侧设有1#挡流板；所述调蓄池在远离下水槽位置设有出水口，在出水口 处设有斜板沉淀结构，在斜板沉淀结构外并距池底以上一定距离连接有弃流管，弃流管的 起端埋于调蓄池池壁内，并距调蓄池的出水口一个人孔直径的距离。所述下水槽水平设于雨水检查井底端圆心处，下水槽的中心线垂直于进水管轴 线；下水槽的过水面积等于进水管截面面积，下水槽宽度计算公式如下
权利要求
1.一体化初期雨水弃流井，其特征在于，其由雨水检查井和调蓄池组成所述雨水检查井的一侧接进水管，另一侧相对接有出水管；所述雨水检查井底端设有 用于初期雨水分流的下水槽和1#挡流板，1#挡流板位于下水槽旁靠近出水管一侧；所述调蓄池设于雨水检查井之下，与雨水检查井之间通过所述下水槽连通；在所述调 蓄池的远离下水槽位置设有出水口，在出水口处设有斜板沉淀结构，在斜板沉淀结构后连 接有弃流管，弃流管管径起端小于末端；所述下水槽水平设于雨水检查井底端圆心处，下水槽的中心线垂直于进水管轴线；所 述1#挡流板的高度hi高于所述出水管管下底并低于出水管管道中心线，其宽度为所述进 水管管径Di+200 mm,并正对进、出水管的中心。
2.根据权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于所述下水槽的过水面 积等于进水管截面面积，下水槽的宽度通过计算而得，计算公式如下d=“/4) X (D1VD2)其中d为下水槽宽度，mm 为雨水进水管管径，mm ;D2为雨水检查井井筒直径，mm。
3.根据权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于所述调蓄池的出水口 处的斜板沉淀结构采用两块斜板，两块斜板与池底均成α角度，为45°或60°，且两块斜 板斜向平行排列，下方的斜板下设有支撑板支撑，上方的斜板上设有2#挡流板；所述两斜板间的间距计算公式如下b 彡其中b为两斜板间间距，mm ;D4为小管径弃流直径，mm, 一般为40-80 mm 为1#挡 流板的高度，mm ;h2为调蓄池上顶外壁面与弃流管管底的高度差，mm ；B为调蓄池内壁宽度，
4.根据权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于在调蓄池壁内弃流管 起端预埋管管径D4为进水管直径D1的10%—20%，管道出池体后管径变为D3,弃流管最后与 市政污水系统连接。
5.根据权利要求4所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于所述弃流管管径 D3=300mm,管径 D4 为 40_80mm。
6.根据权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于所述调蓄池的容积和 有效水深通过计算而得，计算公式分别如下V=￥ XHXAX IO-3h4= h-h3其中，V为调蓄池容积，m3 ； Ψ为产流系数；H为需弃流的初期降雨量，mm,取3_12 mm ； A为汇水面积，即弃流井所作用的地面面积，m2 ;h4为调蓄池有效水深，m ;h为调蓄池的设计 高度，由调蓄池体积决定，m ；h3为斜板高度，其中Ii3=COS α，α为斜板与池底的角度，m。
7.根据权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井，其特征在于所述调蓄池设有人孔 和通气管；所述人孔在斜板沉淀结构前后各设一个。
8.采用权利要求1所述的一体化初期雨水弃流井进行雨水弃流的方法，其过程如下1)当汇水面积上开始形成径流后，雨水经进水管进入雨水检查井，再经下水槽进入调蓄池；2)调蓄池内水流均从两斜板间通过，形成斜板沉淀效果，将固体污染物拦截在远离弃 流管一侧，保证弃流管无固体污染物流经，避免小管径堵塞；3)由于弃流管起端管径远远小于进水管的管径，弃流管的出流量远远小于进水管的进 水量，初期雨水开始在调蓄池内储存，随雨水液面的升高，调蓄池储满，雨水开始在雨水检 查井内储存；4)当雨水检查井内雨水液面到达下水槽上的挡水板顶时，回用雨水开始由出水管流 出，由于进、出水管管口之间的距离短，且下水槽将雨水检查井与调蓄池隔开，有效地阻止 了雨水检查井与调蓄池之间的水流交流，雨水在进、出水管之间形成短流，初期水质差的雨 水弃于调蓄池中，提高回用雨水水质；5)当雨水径流停止时，进、出水管之间的水流停止，弃流管将调蓄池内雨水缓慢排出， 到达有效最低水位后停止；6)随初期雨水进入调蓄池中的固体废弃物在池底沉淀，经过一段时间后用小型吸砂泵 排出，当弃流管发生堵塞时，清理人员进入调蓄池疏通管径小管段的弃流管，弃流管起端预 埋小管径距离短，只有调蓄池壁厚长度，便于疏通堵塞。
全文摘要
一种一体化初期雨水弃流井，其是一种弃流指定汇水面上一定毫米数初期雨水，分离出后期净雨水，从而大大提高回用雨水水质的装置。其由埋地式雨水检查井、调蓄池组成。雨水检查井与进、出水管相连；调蓄池池底设有斜板沉淀结构，距池底一定距离处设弃流管；在雨水检查井与调蓄池之间设下水槽及挡流板，当到达最高水位时在进出水管之间形成短流，后期雨水经雨水检查井后直接进入出水管回用，初期雨水弃于调蓄池中，雨水径流停止后，调蓄池内雨水从弃流管缓慢排出，到达有效最低水位后停止。本发明具有结构简单、运行无需人工操作、无需电源、维护简单、有效收集污染雨水并且弃流管不宜堵塞若堵塞后也易于清通、埋地对环境美观无影响的优点。
文档编号E03F3/04GK102102392SQ20101060391
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者何强, 刘洁, 罗雅文, 翟俊, 肖海文, 胡海波 申请人:重庆大学