CN117027135A - 一种雨污收集***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种雨污收集***及方法，雨污收集***包括雨污合流渠、雨污分流渠，雨污分流渠包括层叠设置的雨水仓、污水仓；污水仓的侧壁设置有溢流孔，溢流孔的位置设置有阻挡结构。本申请中，支巷的雨污合流渠将雨污水导入主巷的雨污分流渠内，使雨水和污水分流进行排放；雨污分流渠内的雨水仓、污水仓集合设置，减少雨污水管线综合所需的高度；阻挡结构的位置由水位高度进行控制，当单独排放污水时，水位高度不足以改变阻挡结构的阻挡位置，溢流孔的有效连通面积最大，当雨水量较大时，高水位提供的浮力使阻挡结构遮挡溢流孔，溢流孔的有效连通面积减小，减小流入污水仓的水量。

Description

一种雨污收集***及方法

技术领域

本申请涉及排水设计领域，特别涉及一种雨污收集***及方法。

背景技术

目前，常规截污措施通过建设截污井将雨水、污水分开后，再分别新建雨水和污水两条管线排放雨水和污水，从而达到雨污分流的目的。

这种常规设计需要同时布置两条管线，所需要的管线布置空间较大，一般适用于空间较开阔的地方；同时，需要保证雨污水管线综合所需的高度，使污水管埋深较大。但在乡村镇街提升改造项目中，往往空间狭窄，道路宽度通常在3m至7m，管线众多，房屋密集，雨污水管线布置空间不足，管线竖向综合困难，采用常规设计难以满足实际应用场景。

另外，市面上的截污井成本较高，需要依靠电力对于雨水、污水进行检测、分流，截污井的电力设备处于露天环境容易出现故障，且设置过程复杂。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供一种雨污收集***及方法，所采用的技术方案如下：

本申请提供一种雨污收集***，雨污收集***包括雨污合流渠、雨污分流渠，所述雨污分流渠与所述雨污合流渠连通，所述雨污分流渠包括层叠设置的雨水仓、污水仓；所述污水仓的侧壁设置有溢流孔，所述溢流孔的位置设置有阻挡结构，所述阻挡结构能够根据水位高度调整位置，以改变所述溢流孔的开口面积。

本申请的某些实施例中，所述雨水仓的侧壁设置有过孔，水能够穿过所述过孔流至所述雨水仓；

所述污水仓连接于所述雨水仓的底部，所述阻挡结构能够通过水的浮力纵向移动。

本申请的某些实施例中，所述阻挡结构连接有浮球，水能够为所述浮球提供浮力，所述浮球牵引所述阻挡结构进行纵向移动。

本申请的某些实施例中，所述雨污分流渠的外侧设置有截污井，所述阻挡结构处于所述截污井内，所述溢流孔与所述截污井连通。

本申请的某些实施例中，所述截污井内部设置有格栅结构，水能够穿过所述格栅结构流至所述截污井。

本申请的某些实施例中，所述雨污收集***还包括第一限位结构、第二限位结构；

所述浮球处于所述第一限位结构与所述第二限位结构之间，以限定所述浮球的运动行程。

本申请的某些实施例中，所述浮球与所述阻挡结构通过连接结构连接，所述连接结构上设置有导向结构。

本申请的某些实施例中，所述雨水仓的顶部开口处设置有第一活动盖板，所述第一活动盖板能够盖合所述雨水仓；

所述截污井的顶部开口处设置有第二活动盖板，所述第二活动盖板能够盖合所述截污井。

本申请提供一种雨污收集方法，应用于上述的雨污收集***，包括：

预设所述污水仓、所述雨水仓的尺寸参数，以满足污水和雨水的排放；

在所述溢流孔处安装所述阻挡结构，并确定所述阻挡结构的运动行程；

所述雨污收集***处于污水排放状态时，所述阻挡结构处于所述溢流孔的范围外，所述溢流孔的有效连通面积最大，水沿着所述溢流孔流入所述污水仓中；

所述雨污收集***处于雨水排放状态时，所述阻挡结构运动至所述溢流孔的范围内，所述溢流孔的有效连通面积缩小，部分水沿着所述溢流孔流入所述污水仓，另一部分水流入所述雨水仓。

本申请的某些实施例中，所述预设所述污水仓、所述雨水仓的尺寸参数，包括：

预设截污倍数、所述雨污合流渠的坡度，根据雨污合流渠的污水流量、截污倍数、所述雨污合流渠的坡度得到所述溢流孔的直径范围；

预设所述雨污分流渠的坡度，根据污水总流量、所述雨污分流渠的坡度得到所述污水仓的半径范围；

预设所述雨污合流渠的坡度，根据雨水流量、所述雨污合流渠的坡度得到所述雨水仓的宽度和高度的尺寸要求。

本申请的实施例至少具有以下有益效果：本申请中，支巷的雨污合流渠将雨污水导入主巷的雨污分流渠内，使雨水和污水分流进行排放；雨污分流渠内的雨水仓、污水仓集合设置，从而减少雨污水管线综合所需的高度，一定程度上减小污水仓的埋深，降低设置难度，节约布置空间；阻挡结构的位置由水位高度进行控制，当单独排放污水时，水位高度不足以改变阻挡结构的阻挡位置，溢流孔的有效连通面积最大，污水全部沿着溢流孔进入污水仓，当雨水量较大时，高水位提供的浮力使阻挡结构遮挡溢流孔，溢流孔的有效连通面积减小，大量的雨水进入雨水仓，减小流入污水仓的水量，在雨季时，避免过多雨水进入污水***，无需外部动力，节能环保。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请雨污收集***的俯视图；

图2是本申请雨污收集***的B-B截面图；

图3是本申请雨污收集***的A-A截面图；

图4是本申请雨污收集***的C-C截面图。

附图标记：

雨污合流渠101；雨污分流渠102；

雨水仓201；污水仓202；溢流孔203；阻挡结构204；过孔205；浮球206；第一限位结构207；第二限位结构208；连接结构209；

截污井301；格栅结构302；

第一活动盖板401；第二活动盖板402；密封井盖403。

具体实施方式

本部分将结合图1至图4详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种雨污收集***，雨污收集***包括雨污合流渠101、雨污分流渠102。雨污合流渠101沿着支巷的方向设置，雨污分流渠102沿着主巷的方向设置。在雨污合流渠101、雨污分流渠102的交汇处，水从雨污合流渠101流入雨污分流渠102中，且流入过程中进行雨水、污水的分流，避免过多雨水进入污水***。

进一步地，分流后的雨水、污水在雨污分流渠102内相对独立地排放，即用于排放雨水的雨水仓201与用于排放污水的污水仓202集合设置，减少雨污水管线综合所需的高度，减小污水仓202的埋深，降低设置难度，节约布置空间。

同时，雨污收集***能够根据不同的水位高度调整流入污水仓202的水量，避免过多雨水进入污水***。

如图2所示，在一些示例中，雨污合流渠101与雨污分流渠102在主巷与支巷的交汇处连通，在此处，雨污分流渠102将雨污合流渠101分为相对独立的两段，为便于两段雨污合流渠101中的水流入雨污分流渠102中，两段雨污合流渠101均坡向雨污分流渠102。

进一步地，雨污分流渠102包括雨水仓201与污水仓202，雨水仓201与污水仓202层叠设置，并相互连接为一个整体，便于节约布置空间，有利于在狭小地形进行布设。另外，考虑到污水的密度高于雨水的密度，污水仓202设置于雨水仓201的底部。

具体地，为便于雨水仓201、污水仓202的集合设置，雨水仓201的侧壁近似竖直设置，雨水仓201的底部近似水平设置，即雨水仓201大致形成为矩形槽体。其中，污水仓202的内壁设置为开口向上的弧面。雨水仓201的底部连接污水仓202的边沿，则雨水仓201的底部盖合污水仓202的顶部开口，以使污水仓202、雨水仓201相互独立。

同时，为保证污水能够进入污水仓202中，污水仓202的侧壁设置有溢流孔203，当水位高度处于溢流孔203之上时，水能够沿着溢流孔203进入污水仓202。可以理解的是，溢流孔203的有效连通面积越大，水能够更轻易地沿着溢流孔203流入，此时，保证更多的水能够流入污水仓202。

因此，在溢流孔203的位置设置有阻挡结构204，阻挡结构204能够以不同的程度遮挡溢流孔203，使溢流孔203的开口面积发生变化，即溢流孔203的有效连通面积发生变化。以调整阻挡结构204的方式，能够控制流入污水仓202的水量。

可以理解的是，下雨的过程中，相比于常态，水位高度会自然提升。此时，需要减小流入污水仓202中的水量，增大流入雨水仓201中的水量。所以，水位高度较小时，阻挡结构204通过自适应调整，为溢流孔203避让出更大的有效连通面积；水位高度较大时，阻挡结构204通过自适应调整，遮盖溢流孔203，使有效连通面积减小。

在一些示例中，在水位高度较大时，为便于雨水流入雨水仓201，雨水仓201的侧壁设置有过孔205，当水位高度大于过孔205的高度时，水沿着过孔205进入雨水仓201。

可以理解的是，水位高度到达一定值时，水能够为阻挡结构204提供竖直向上的浮力，进而使阻挡结构204克服自身重力进行纵向移动。其中，当阻挡结构204在设定的移动范围内时，水位高度越大，能够驱使阻挡结构204进行越大的纵向位移，从而将溢流孔203的有效连通面积压缩的越小。因此，阻挡结构204能够在水的浮力作用下进行自适应运动，调节进入污水仓202的水量。

在一些示例中，阻挡结构204采用闸板，为保证阻挡结构204的阻挡有效性，阻挡结构204由密度较大的材料制成，而密度较大的阻挡结构204在自然状态下会沉入水底，无法由水的浮力进行驱动。进一步地，阻挡结构204连接有浮球206，浮球206的密度小于水，在水的液面高度变化时，浮球206能够始终漂浮于水面上。可以理解的是，浮球206的运动带动阻挡结构204进行运动，从而实现以浮力驱动阻挡结构204进行溢流孔203有效连通面积的适应性调节。

在一些示例中，在下雨或雨水较多的情况下才需要阻挡结构204进行运动，而在此情况下，水位高度均大于阻挡结构204的高度，同时，浮球206又需要漂浮在液面上方。综合以上因素，浮球206处于阻挡结构204的上方。

为保证浮球206与阻挡结构204的连接，浮球206上设置有连接结构209，连接结构209与阻挡结构204连接，连接结构209采用金属丝。具体地，为避免连接结构209生锈，导致浮球206与阻挡结构204连接失效，连接结构209采用不锈钢丝。

在一些示例中，为避免阻挡结构204纵向移动超程，导致阻挡结构204完全遮挡溢流孔203，雨污收集***还包括第一限位结构207，第一限位结构207处于浮球206的顶部，当浮球206高度提升至第一限位结构207时，浮球206与第一限位结构207抵接，不能继续提升高度，即阻挡结构204到达极限高位，此时，在阻挡结构204的遮挡作用下，溢流孔203仍保持一定的有效连通面积。

为避免阻挡结构204高度过低，导致阻挡结构204的阻挡作用具有较大的延时，雨污收集***还包括第二限位结构208，第二限位结构208处于浮球206的底部，当浮球206高度降低至第二限位结构208时，浮球206与第二限位结构208抵接，不能继续降低高度，即阻挡结构204到达极限低位，此时，阻挡结构204脱离溢流孔203的范围，溢流孔203具有最大的有效连通面积。其中，为设置连接结构209，第二限位结构208上设置有通孔，连接结构209穿过通孔设置。

进一步地，雨水仓201与污水仓202的外壁形状相互对应，由于雨水仓201连接于污水仓202的顶部，第一限位结构207、第二限位结构208均设置于雨水仓201上，且第一限位结构207、第二限位结构208从雨水仓201的外壁向外侧延伸。

在一些示例中，为保证浮球206始终处于第一限位结构207与第二限位结构208之间，同时，保证阻挡结构204紧贴溢流孔203，雨水仓201的外壁设置有导向结构，具体地，导向结构包括若干吊环，连接结构209穿过各吊环设置。

在一些示例中，雨污分流渠102的外侧设置有截污井301，且截污井301处于雨污合流渠101与雨污分流渠102之间。由于雨污合流渠101分为两段，截污井301也相应地设置两个，阻挡结构204与浮球206也设置两组，分别处于两个截污井301内。

进一步地，水需要率先经过截污井301，再流入雨水仓201和污水仓202，可以理解的是，截污井301与污水仓202通过溢流孔203连通，阻挡结构204所处的水位高度即为截污井301内的水位高度。当水位高度能够影响浮球206时，水需要先填充截污井301，此时，进入截污井301的水量大于截污井301流入雨水仓201、污水仓202的水量。

具体地，截污井301的底部设置沉砂池，起到过滤和沉泥作用，减少污水仓202堵塞风险。

在一些示例中，为避免污水中存在的大体积污染物进入截污井301，截污井301内部设置有格栅结构302，格栅结构302靠近截污井301的顶端。格栅结构302上存在密布的镂空部，水沿着镂空部进入截污井301，而大体积污染物因无法穿过镂空部，保持在格栅结构302上。

如图1所示，在一些示例中，为便于检修雨水仓201，雨水仓201的顶部开口处设置有第一活动盖板401，第一活动盖板401的盖合作用也能够避免行人跌入雨水仓201。

其中，为便于检修截污井301，截污井301的顶部开口处设置有第二活动盖板402，第二活动盖板402的盖合作用也能够避免行人跌入截污井301。

如图3所示，具体地，由于雨污分流渠102需要沿着主巷设置较大的长度，为进一步便于检修，在主巷、支巷的交汇处之外也间隔设置第一活动盖板401，由于主巷、支巷交汇处之外无需设置截污井301，则主巷、支巷交汇处之外的第一活动盖板401旁无需设置第二活动盖板402。

如图2、图4所示，在一些示例中，为便于对污水仓202进行检修、清淤，雨水仓201的底部设置有人孔，人孔上设置有密封井盖403，密封井盖403能够盖合人孔，工作人员能够在雨水仓201沿着人孔进入污水仓202内进行工作。

进一步地，密封井盖403保证密封性，避免雨水仓201、污水仓202内的水相互混合。

本申请实施例提供一种雨污收集方法，雨污收集方法包括：预设污水仓202、雨水仓201的尺寸参数，以满足污水和雨水的排放。

首先，对基本参数进行测量、设置，主巷的雨污分流渠102的坡度为i₁，污水总流量为Q_晴总，上游雨水流量为Q_雨总；支巷的雨污合流渠101的坡度为i₂，支巷污水流量为Q_晴支，支巷雨水流量为Q_雨支；截污倍数为N；粗糙系数为n。

溢流孔203直径设置为D₁，D₁需要满足排放N+1个Q_晴支，即：

π/4×D₁ ²×1/n×(D₁/2)^(2/3)×i₂ ^0.5≥(N+1)Q_晴支。

污水仓202的半径设置为R₁，R₁应满足：

π×R₁ ²×1/n×R₁ ^(2/3)×i₁ ^0.5≥(n+1)Q_晴总，

同时，还需要满足晴天排放Q_晴总时不淤积。

雨水仓201的外径设置为B₂，雨水仓201底部至过孔205顶部的距离设置为H₁，需要满足：1/n×(B₁×H₁)^5/3/(2B₁+2H₁)^2/3×i₁ ^0.5≥Q_雨总。

在一些示例中，雨污收集方法还包括：在溢流孔203处安装阻挡结构204，并确定阻挡结构204的运动行程。

截污井301内设置浮球206和阻挡结构204，阻挡结构204通过不锈钢丝垂吊于浮球206下方，通过设定浮球206的运动行程能够确定阻挡结构204的运动行程，一方面避免阻挡结构204至溢流孔203较远，导致阻挡结构204在较大延时下实现阻挡作用，另一方面，避免阻挡结构204完全封堵住溢流孔203。

其中，采用第一限位结构207、第二限位结构208对浮球206进行行程的限定，从而保证阻挡结构204的运动行程符合需求。

在一些示例中，雨污收集方法还包括：雨污收集***处于污水排放状态时，阻挡结构204处于溢流孔203的范围外，溢流孔203的有效连通面积最大，水沿着溢流孔203流入所述污水仓202中。

在水位高度较小时，液面高度未到达浮球206的位置，浮球206处于第二限位结构208上，使阻挡结构204处于极限低位。此时，阻挡结构204在溢流孔203的范围外，保证溢流孔203的有效连通面积最大，便于污水高效流入污水仓202内。

在一些示例中，雨污收集方法还包括：雨污收集***处于雨水排放状态时，阻挡结构204运动至溢流孔203的范围内，溢流孔203的有效连通面积缩小，部分水沿着溢流孔203流入污水仓202，另一部分水流入雨水仓201。

在水位高度较大时，液面高度到达浮球206的位置，浮球206悬浮于第一限位结构207与第二限位结构208之间，甚至抵接第一限位结构207，使阻挡结构204的高度提升。此时，阻挡结构204遮挡溢流孔203，保证溢流孔203的有效连通面积减小，避免过多的雨水进入污水仓202。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种雨污收集***，其特征在于，包括：

雨污合流渠；

雨污分流渠，所述雨污分流渠与所述雨污合流渠连通，所述雨污分流渠包括层叠设置的雨水仓、污水仓；

所述污水仓的侧壁设置有溢流孔，所述溢流孔的位置设置有阻挡结构，所述阻挡结构能够根据水位高度调整位置，以改变所述溢流孔的开口面积。

2.根据权利要求1所述的雨污收集***，其特征在于，

所述雨水仓的侧壁设置有过孔，水能够穿过所述过孔流至所述雨水仓；

所述污水仓连接于所述雨水仓的底部，所述阻挡结构能够通过水的浮力纵向移动。

3.根据权利要求2所述的雨污收集***，其特征在于，

所述阻挡结构连接有浮球，水能够为所述浮球提供浮力，所述浮球牵引所述阻挡结构进行纵向移动。

4.根据权利要求1所述的雨污收集***，其特征在于，

所述雨污分流渠的外侧设置有截污井，所述阻挡结构处于所述截污井内，所述溢流孔与所述截污井连通。

5.根据权利要求4所述的雨污收集***，其特征在于，

所述截污井内部设置有格栅结构，水能够穿过所述格栅结构流至所述截污井。

6.根据权利要求3所述的雨污收集***，其特征在于，

所述雨污收集***还包括第一限位结构、第二限位结构；

所述浮球处于所述第一限位结构与所述第二限位结构之间，以限定所述浮球的运动行程。

7.根据权利要求6所述的雨污收集***，其特征在于，

所述浮球与所述阻挡结构通过连接结构连接，所述连接结构上设置有导向结构。

8.根据权利要求4所述的雨污收集***，其特征在于，

所述雨水仓的顶部开口处设置有第一活动盖板，所述第一活动盖板能够盖合所述雨水仓；

所述截污井的顶部开口处设置有第二活动盖板，所述第二活动盖板能够盖合所述截污井。

9.一种雨污收集方法，应用于如权利要求1至8任意一项所述的雨污收集***，其特征在于：

预设所述污水仓、所述雨水仓的尺寸参数，以满足污水和雨水的排放；

在所述溢流孔处安装所述阻挡结构，并确定所述阻挡结构的运动行程；

所述雨污收集***处于污水排放状态时，所述阻挡结构处于所述溢流孔的范围外，所述溢流孔的有效连通面积最大，水沿着所述溢流孔流入所述污水仓中；

所述雨污收集***处于雨水排放状态时，所述阻挡结构运动至所述溢流孔的范围内，所述溢流孔的有效连通面积缩小，部分水沿着所述溢流孔流入所述污水仓，另一部分水流入所述雨水仓。

10.根据权利要求9所述的雨污收集方法，其特征在于，

所述预设所述污水仓、所述雨水仓的尺寸参数，包括：

预设截污倍数、所述雨污合流渠的坡度，根据雨污合流渠的污水流量、截污倍数、所述雨污合流渠的坡度得到所述溢流孔的直径范围；

预设所述雨污分流渠的坡度，根据污水总流量、所述雨污分流渠的坡度得到所述污水仓的半径范围；

预设所述雨污合流渠的坡度，根据雨水流量、所述雨污合流渠的坡度得到所述雨水仓的宽度和高度的尺寸要求。