一种应用于综合管廊雨水分质调蓄装置及其分质调蓄工艺的制作方法

本发明涉及一种应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺，具体地，涉及一种用于城市综合管廊雨水收集调蓄并进行雨水初期雨水和后期雨水分质收集、错峰排放、供后续净化或综合利用的工艺。

背景技术：

《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838）明确雨水等城市工程管线可纳入综合管廊，海绵城市的推广对城市防涝和雨水资源的综合利用提出了要求，可以利用城市综合管廊内部空间进行雨水调蓄，增强相应区域的防涝并促进雨水综合利用。

对雨水进行综合利用不仅可以缓解城市排水系统的压力，而且是对水资源的有效补充，但初期雨水的处理是城市雨水利用的前提。城市降雨形成的初期径流含有大量污染物，如有机物、氮、磷、重金属、细菌和某些病原菌等，有些污染物的浓度与城市污水厂的进水水质相近，远远超过排入水体的标准。可见，从水质上说，初期雨水和后期雨水存在着较大的差别。如何对初期雨水与后期较为清洁的雨水进行分质收集、处理是国内外研究探讨的热点问题。结合综合管廊和海绵城市建设，如何实现在综合管廊内对雨水进行分质收集，便于后续处理、利用，是一个十分新颖的课题。

因此，提出一种应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺，以实现城市雨水纳入综合管廊，并按水质不同进行分别收集、调蓄。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用于综合管廊雨水分质调蓄装置，可广泛用于城市综合管理的雨水分质调蓄，能够减少雨水接入水头跌落，并利用城市综合管廊内部空间按照水质不同，分初期雨水和后期雨水分别进行收集调蓄，配合打造海绵城市，实现雨水调蓄和错峰排放、径流污染控制、并将较为清洁的后期雨水供综合利用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种应用于综合管廊雨水分质调蓄装置，其特征在于所述综合管廊上部设高位雨水管，下部设初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道，分别用于收集初期雨水和后期雨水；高位雨水管通过收集调蓄进水系统连接至初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道，所述收集调蓄进水系统控制高位雨水管中的雨水先后进入初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道；初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道内分别设置提升排出系统，初期雨水收集渠道通过提升排出系统连接至市政污水系统或外部的初期雨水净化系统，后期雨水调蓄渠道通过提升排出系统连接到上层高位雨水管，或连接至外部雨水回用设施。

根据本发明的优选实施例，所述初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道分设在高位雨水管两侧，初期雨水收集渠道进水孔标高低于后期雨水调蓄渠道进水孔标高，通过进水孔标高不同实现初期雨水和后期雨水的分流。

根据本发明的优选实施例，所述初期雨水收集渠道进水孔和后期雨水调蓄渠道进水孔分别设置可远程控制的闸门或阀门，在初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道内分别设置水位监控设施，通过控制闸门或阀门的开闭实现初期雨水和后期雨水的分流。

根据本发明的优选实施例，所述综合管廊设置雨水检查井，所述雨水检查井与初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道进水口结合设置，用于检查高位雨水管、以及收集汇入综合管廊的雨水。

根据本发明的优选实施例，为保证下部初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道在进水和排水时的气压平衡，在初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道顶部设置排气管。

本发明的目的是提供一种应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺，可广泛用于城市综合管理的雨水分质调蓄，能够减少雨水接入水头跌落，并利用城市综合管廊内部空间按照水质不同，分初期雨水和后期雨水分别进行收集调蓄，配合打造海绵城市，实现雨水调蓄和错峰排放、径流污染控制、并将较为清洁的后期雨水供综合利用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种应用于综合管廊雨水收集调蓄工艺，综合管廊上部设高位雨水管，下部设初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道，其特征在于进入高位雨水管的雨水，首先经过初期雨水收集渠道进水孔进入初期雨水收集渠道，并由初期雨水收集渠道收集后通过提升排出系统排至市政污水系统或排至外部的初期雨水净化系统；待初期雨水收集渠道收集完成后，高位雨水管的雨水则经后期雨水调蓄渠道进水孔进入后期雨水调蓄渠道，由后期雨水调蓄渠道收集后通过提升排出系统排出到上层高位雨水管实现雨水的错峰，或排至外部雨水回用设施进行雨水综合利用。

根据本发明的优选实施例，所述初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道分设在高位雨水管两侧，初期雨水收集渠道进水孔标高低于后期雨水调蓄渠道进水孔标高，通过进水孔标高不同实现初期雨水和后期雨水的分流。

根据本发明的优选实施例，所述初期雨水收集渠道进水孔和后期雨水调蓄渠道进水孔分别设置可远程控制的闸门或阀门，在初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道内分别设置水位监控设施，通过控制闸门或阀门的开闭实现初期雨水和后期雨水的分流。

根据本发明的优选实施例，所述的高位雨水管利用综合管廊结构本体，或者采用管道形式或渠道形式。

根据本发明的优选实施例，为保证下部初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道在进水和排水时的气压平衡，在初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道顶部设置排气管。

根据本发明的优选实施例，所述提升排出系统包括吸水管路、水泵和排水管路，设置于初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道的低点，所述的水泵为干式安装或湿式安装，可设置集水坑供布置吸水管路或安装潜水泵。

本发明可应用于雨水单舱，也可应用于与其他城市管线共舱。所述的高位雨水管设置于综合管廊较高位置，避免了雨水汇入管廊后水头跌落、难以与下游未设入舱市政雨水系统进行衔接的情况，利于雨水入舱的城市综合管廊的分步骤、分阶段实施。可在综合管廊内形成初期雨水弃流存储容量，避免初期雨水直排污染水体，错峰排至污水处理系统或净化系统可降低污水处理系统或净化系统的冲击负荷，成为海绵城市的有机组成部分。

本发明针对雨水入廊的城市综合管廊，对雨水调蓄功能进行了创新，形成一套全新的应用于综合管廊的雨水分质调蓄工艺，具体优点有：

1.高位雨水管减少雨水汇入的水头跌落，利于与下游管路、排出口衔接，利于雨水入舱的城市综合管廊的分步骤、分阶段实施。

2.高位雨水管减小与雨水净化设施衔接的提升水头、降低能耗；

3.充分利用管廊内空间，高位雨水管和下部调蓄渠道叠合设置，节省管廊断面；

4.本工艺按照雨水水质的不同，将初期雨水和后期雨水分开收集，一方面避免了初期径流直接排放污染水体，另一方面使后期雨水单独收集，提升了这部分雨水水质，降低了雨水综合利用后续净化的难度，提升了雨水的综合利用价值；

5.下部调蓄渠道可在综合管理内形成雨水调蓄容量，增强相应区域的防涝并促进雨水综合利用，成为海绵城市的有机组成部分；

6.收集调蓄进水系统有进水水位控制和闸（阀）控制两种方式，可根据城市雨水系统设置情况进行灵活选择；

7.提升排出系统的初期雨水和后期雨水出水管路各有两种排出模式，分别为：初期雨水一种为排至市政污水系统，另一种为排至外部的初期雨水净化系统（如生物净化湿地等）；后期雨水一种为排出到上层高位雨水管（渠）实现雨水的错峰，另一种为排至外部雨水回用设施进行雨水综合利用。几种排出方式可根据城市雨水系统设置灵活选择和组合。

附图说明

图1为本发明的应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺的综合管廊上层平面布置示意图。

图2为本发明的应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺的综合管廊中层平面布置示意图。

图3为本发明的应用于综合管廊雨水分质调蓄工艺的综合管廊下层平面布置示意图。

图4为图1~图3的A-A剖面布置示意图。

图5为图1~图3的B-B剖面布置示意图。

图6为图1~图3的C-C剖面布置示意图。

图7为图1~图3的D-D剖面布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

一种应用于综合管廊雨水收集调蓄装置包含高位雨水管（渠）1、初期雨水收集渠道2、后期雨水调蓄渠道3、收集调蓄进水系统4、检查井5以及提升排出系统6。所述的高位雨水管（渠）1可利用综合管廊结构本体，也可采用管道形式；所述的高位雨水管（渠）1设置于综合管廊较高位置，避免了雨水汇入管廊后水头跌落、难以与下游未设入舱市政雨水系统进行衔接的情况，利于雨水入舱的城市综合管廊的分步骤、分阶段实施；所述的收集调蓄进水系统4可通过进水口（孔口或管道），根据进水水位或闸（阀）控制，使高位雨水管（渠）1中的雨水先后进入初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3。通过进水水位控制时，进入初期雨水收集渠道2的进口标高较低，进入后期雨水调蓄渠道3的进口标高较高，以实现初雨弃流、洁净雨水蓄存的功能；采用闸（阀）控制时，在初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3进水口处设置可远程控制的闸门或阀门7，以及在初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3内水位监控设施8，实现在降雨的不同时段实现雨水的分质调蓄。

所述的初期雨水收集渠道2、后期雨水调蓄渠道3位于高位雨水管（渠）1下方，利用综合管廊本体进行构建，可以设置排气管12；初期雨水收集渠道2、后期雨水调蓄渠道3根据城市综合管廊设置情况及系统需求，设置1段或多段。

以下为本发明的一个具体实施例。

如图6、图7所示，本发明设置于综合管廊的一个舱室内，上部设高位雨水管（渠）1，下部设初期雨水收集渠道2、后期雨水调蓄渠道3。

结合综合管廊设置雨水检查井5，所述雨水检查井5与初期雨水收集渠道和后期雨水调蓄渠道进水口结合设置，用于检查高位雨水管、以及收集汇入综合管廊的雨水。雨水检查井5的进出口17连通地面。

如图4、图5所示，雨水经管廊外雨水管路系统接入雨水检查井5，进入高位雨水管（渠）1。通过收集调蓄进水系统4，雨水按时间先后，先进入初期雨水收集渠道2，待雨水较为洁净后，停止向初期雨水收集渠道2进水，开始向后期雨水调蓄渠道3进水。

如图5所示，收集调蓄进水系统4有两种形式：进水水位控制和闸（阀）控制。若选择进水水位控制，需在高位雨水管（渠）1侧壁设置通向初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3的进水孔，其中，通向初期雨水收集渠道2的进水孔14标高要低于后期雨水调蓄渠道3的进水孔15标高，使初期雨水优先进入初期雨水收集渠道2，待初期雨水收集渠道2蓄满完成初雨收集后，高位雨水管（渠）1内水位升高开始从后期雨水调蓄渠道3的进水孔进水，实现分质蓄水，图中16为后期雨水过流孔。若选择闸（阀）控制，需要在进水孔处设置闸门或阀门7，按照设定的时间或收集水量，控制初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3的进水孔的开闭，实现分质蓄水。两种收集形式可进行选择或组合。

如图3和图5所示，在初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3底部设置一斜面，使得初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3底部形成两个不同高度的底平面，初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3底部靠近雨水检查井的位置较低，所述提升排出系统设置于初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3的低点。提升排出系统6工作过程如下：当需要将雨水排出初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3时，开启所对应的水泵10，通过吸水管路9吸水，并通过排水管路11将雨水排出，有不同排出方式可供选择：初期雨水一种为排至市政污水系统，另一种为排至外部的初期雨水净化系统（如生物净化湿地等）；后期雨水一种为排出到上层高位雨水管（渠）1实现雨水的错峰，另一种为排至外部雨水回用设施进行雨水综合利用。几种排出方式可根据城市雨水系统设置灵活选择和组合。

为保证下部初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3在进水和排水时的气压平衡，在初期雨水收集渠道2和后期雨水调蓄渠道3顶部设置排气管12。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。