分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，属于排水工程领域，特别涉及旧城区原有雨水管道改造的排水系统。主要包括调蓄池、雨水管、检查井。雨水管上每隔100～300米，两个检查井之间设置一个调蓄池，调蓄池分散布置在雨水管道系统上，雨水管将调蓄池串联，每一个调蓄池与其上游100～300米的雨水管组分成一个调蓄单元。在降雨历时内暴雨最高峰时，下游管道的流量由于调蓄池的截留暂存而不叠加，同样管径的雨水管道可承受较大重现期的雨水流量，采用该法改造旧城区雨水管道系统，雨水管道的排水能力有较大地提高，从而减少内涝现象的发生。
【专利说明】分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，属于排水工程领域，特别涉及旧城区原有雨水管道改造的排水系统。
【背景技术】
[0002]城市雨水排放一般都是有组织排水，降雨的地面径流通过雨水篦子收集排入雨水管道，再通过雨水管道系统排入自然水体。我国许多城市大部分雨水管道修建于上世纪90年代以前，重现期基本采用0.5?I年，标准低，径流系数^取值也低。随着经济的发展，城镇化进程的加速，城市建设用地面积和硬化面积的增加，雨水汇水面积/^'和综合径流系数Ψ也随之提高，使得雨水流量^增大，而原有雨水管道管径偏小，造成城区经常出现积水内涝现象。解决旧城区内涝问题有以下常用的方法:翻建管道，按照设计流量更换大管径的管道，该方法不能利用原有管道，造成城市基础设施的浪费；另一种方法是计算出设计流量与原有管道的流量的差值，新增一条差值流量的管道，该方法利用原有管道，新增管道管径相对第一种方法小，造价低，但需多占用地下空间。这两种方法除了管道本身的费用外，道路破除再恢复费用也占较大的比例，积水路段的管道增大后，可能会大于下游的管道，因此，不但积水路段的管道需要改造，下游不满足提高排放标准后的管道都可能需要改造，牵涉的面较大，工程造价高。
[0003]在旧城区的雨水管道上合理设置调蓄池，利用雨水调蓄可以错开暴雨的峰值时段，延缓出流时间，减轻下游管段的负担，从而减少内涝现象的发生。但城市雨水调蓄利用主要局限在利用一些已有的低凹地、池塘、湿地、湖泊、水库等收集调蓄雨水，很多城市难以实现，尤其是在城市土地资源十分紧张的今天，辟出大块土地用作雨水调蓄实属困难，而且，在雨水管道系统接入水体，利用水体调蓄不能解决雨水管道沿线的调蓄问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是:提供一种分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，是将大容积的雨水调蓄水池化整为零，分散在城市道路下或绿地下修建的小型雨水调蓄池，这种小型雨水调蓄池设置在原有雨水管道上，采用雨水管道串联，调蓄池将雨水管道分成多个单元。有益效果为:在降雨历时内暴雨最高峰时，下游管道的流量由于调蓄池的截留暂存而不叠加，同样管径的雨水管道可承受较大重现期的雨水流量，采用该法改造旧城区雨水管道系统，可将原来重现期I年管道系统，满足重现期3年的暴雨强度的雨水排放要求，从而减少内涝现象的发生。调蓄池兼具雨水调峰和蓄集利用两方面作用，调蓄池下部蓄水容积的水，可在雨后采用水泵提升用作绿化灌溉、浇洒道路。
[0005]本实用新型是通过以下技术实现的:所述的分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，主要包括调蓄池10、雨水管20、检查井30。在雨水管20上每隔100?300米，两个检查井30之间设置一个调蓄池10，调蓄池10分散布置在雨水管道系统上，雨水管20将调蓄池10串联，每一个调蓄池10与其上游100?300米的雨水管20组分成一个调蓄单元。每一个调蓄单元汇水范围内的雨水，通过地面径流汇集暂存在调蓄池10内，而不叠加在下游的雨水管20，从而减轻了下游雨水管20的压力，起到雨水调节作用。
[0006]通过计算确定调蓄池10设置的位置和容积，调蓄池10由上游壁板1、下游壁板2、侧壁3、底板4、顶板5、检查口 6组成，上游壁板I设有进水管21，下游壁板2设有出水管22。调蓄池10的下游壁板2设有溢流堰7，溢流堰7对应出水管22处设有泄水孔8，溢流堰7的底与泄水孔8底和出水管22底平齐，泄水孔8直径是出水管22直径的0.5?1.0倍。溢流堰7将调蓄池10分成三部分，泄水孔8底至底板4顶面为蓄水容积11，泄水孔8底至溢流堰7顶为调峰容积12，溢流堰7顶至顶板5底面为超高容积13。调蓄池10内安装有至少二台水泵9，水泵9的出口连接两路管道，一路为排空管91，管道上安装排空闸92，另一路为雨水利用管93，管道上安装利用闸94，水泵9采用潜水泵,排空闸92和利用闸94采用潜水电磁阀门。
[0007]本实用新型用于改造城市旧雨水管道系统，调蓄池的位置和容积需要进行计算，根据原有雨水管道的管径、坡度等参数，采用所在地区的暴雨强度公式，按照改造后的标准计算出各段管道的流量，当现有管道的输水能力不能满足要求时设置调蓄池。根据调蓄池入口处的流量，以及调蓄池出口下游现有管道的管径、坡度等参数计算出管道所能承受的流量，再计算调蓄池的调峰容积。降雨初期，雨水流入调蓄池在池内蓄集，在空池状态下蓄水时间较长，此时与调蓄池相连的下游管道是空管，当池中充满水后溢流外排，延缓了下游管道的降雨历时，调蓄池起到了调节洪峰的作用。降雨停止或减小时调峰容积的水通过泄水孔流出。若预计短时间内再次出现大雨，可通过水泵、排空闸将下部蓄水容积的存水排空，以利下次雨水调蓄。
[0008]在降雨停止后，经过一定时间的沉淀，再对调蓄池内的水进行消毒处理，可通过利用闸打开雨水利用管，池内的蓄水采用水泵提升供给灌溉或浇洒路面取水。水泵的选型应兼顾雨水利用和排空的要求，水泵设置应至二台，一备一用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型平面示意图；
[0010]图2为调蓄池平面图；
[0011]图3为图2的A-A剖面图(调蓄池纵剖面图)；
[0012]图4为图2的B-B剖面图(调蓄池横剖面图)。
[0013]图中:10-调蓄池，20-雨水管，30-检查井，1-上游壁板，2-下游壁板，3-侧壁，4-底板，5-顶板，6-检查口，7_溢流堪，8-泄水孔，9-水栗，11-畜水容积，12-调峰容积，13-超高容积，21-进水管，22-出水管，91-排空管，92-排空闸，93-雨水利用管，94-利用闸。
【具体实施方式】
[0014]本实用新型用于改造城市旧雨水管道平面示意图见图1。城市雨水系统一般每30?50米一座检查井，沿道路的雨水通过雨水篦子收集排入检查井。应用本实用新型改造旧雨水管道系统，应对每一井段管道逐级计算，通过计算确定调蓄池10的设置位置和容积。一般每隔100?300米设置一个调蓄池10，调蓄池10设置在两个检查井30之间，设置调蓄池10处的雨水管20需拆除,调蓄池10分散布置在旧雨水管道系统上,雨水管20将调蓄池10串联，每一个调蓄池10与其上游100?300米的雨水管20组分成一个调蓄单元。计算调蓄池10位置和容积，可根据原有雨水管道的管径、坡度等参数，计算出现有管道的输水能力，即所能承受的流量，采用所在地区的暴雨强度公式，按照改造后的标准计算出各段管道承受的流量，当现有管道输水能力不能满足要求时设置调蓄池10。调蓄池容积计算，先计算调蓄池10入口处的流量，再根据调蓄池10出口下游现有管道的管径、坡度等参数计算出所能承受的流量，即为脱过流量，按照《室外排水设计规范》GB50016-2006有关公式计算调蓄池10的调峰容积12。溢流堰7顶一般与出水管22内顶平齐，也可高于出水管22内顶，以调蓄池10上游道路地面最低点不溢水为原则，溢流堰7的高度越大，调峰效果越好。溢流堰7高度确定后可根据调峰容积12，结合现场条件，合理确定调蓄池10的长和宽，一般宽为5?10米，长15?20米为宜。下部蓄水容积11则根据调蓄池10的长宽和雨水利用量，结合施工可下挖深度确定。继续逐级计算下游管段流量，当现有管道输水能力不能满足要求时设置第二级调蓄池10，以此类推。调蓄池10的横断面尺寸较管道横断面大很多，水流在调蓄池10内的流速很慢，对延缓出流十分有利，计算调蓄池10下游管道流量时，应考虑时间延缓的影响。
[0015]调蓄池10平面构造见图2，纵剖面见图3，横剖面见图4。设置调蓄池10的地方需要将原有雨水管20拆除一段，用于设置调蓄池10。调蓄池10采用钢筋混凝土浇筑，由上游壁板1、下游壁板2、侧壁3、底板4、顶板5、检查口 6组成，上游壁板I设有进水管21，下游壁板2设有出水管22,进水管21与出水管22的管内底闻差为拆除部分雨水管20的坡降。调蓄池10的下游壁板2设有溢流堰7，溢流堰7对应出水管22处设有泄水孔8，溢流堰7的底与泄水孔8底和出水管22底平齐，泄水孔8直径是出水管22直径的0.5?1.0倍。溢流堰7将调蓄池10分成三部分，泄水孔8底至底板4顶面为蓄水容积11，泄水孔8底至溢流堰7顶为调峰容积12，溢流堰7顶至顶板5底面为超高容积13。调蓄池10的容积由蓄水容积11、调峰容积12、超高容积13三部分组成，蓄水容积11和调峰容积12按照前述计算确定，超高容积13的高度一般为溢流堰7顶至顶板5底面流出30?50厘米的超高。在调蓄池10的适当位置设置检查口 6，以便对调蓄池10进行维护，调蓄池容积较大时可设置二个检查口 6。
[0016]调蓄池10内安装有至少二台水泵9，采用潜水泵，一备一用。水泵9的出口连接两路管道，一路为排空管91，管道上安装排空闸92，排空管91接到溢流堰7的外侧。在雨季为防止出现内涝，当降雨停止或减小时，打开排空闸92，启动水泵9，将调蓄池10内的蓄水排空，以利下次雨水调蓄。水泵9出口另一路为雨水利用管93，管道上安装利用闸94，雨水利用管93接到调蓄池10外，与雨水利用的管道连接。在降雨停止后，经过一定时间的沉淀，再对调蓄池10内的水进行消毒处理，可打开利用闸94，启动水泵9，池内的蓄水被提升供给灌溉或浇洒路面取水。排空闸92和利用闸94采用潜水电磁阀门。
【权利要求】
1.一种分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，主要包括调蓄池(10)、雨水管(20)、检查井(30)，其特征是:所述的雨水管(20)上每隔100?300米，两个检查井(30)之间设置一个调蓄池(10)，调蓄池(10)分散布置在雨水管道系统上，雨水管(20)将调蓄池(10)串联，每一个调蓄池(10)与其上游100?300米的雨水管(20)组分成一个调蓄单元。
2.根据权利要求1所述的分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，其特征是:所述的调蓄池(10 )由上游壁板(I)、下游壁板(2 )、侧壁(3 )、底板(4)、顶板(5 )、检查口( 6 )组成，上游壁板(I)设有进水管(21)，下游壁板(2)设有出水管(22)。
3.根据权利要求2所述的分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，其特征是:所述的下游壁板(2)设有溢流堰(7)，溢流堰(7)对应出水管(22)处设有泄水孔(8)，溢流堰(7)的底与泄水孔(8)底和出水管(22)底平齐，泄水孔(8)直径是出水管(22)直径的0.5 ?1.0 倍。
4.根据权利要求2或3所述的分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，其特征是:所述的溢流堰(7)将调蓄池(10)分成三部分，泄水孔(8)底至底板(4)顶面为蓄水容积(11)，泄水孔(8)底至溢流堰(7)顶为调峰容积(12)，溢流堰(7)顶至顶板(5)底面为超高容积(13)。
5.根据权利要求1所述的分散串联型雨水调蓄池改造的旧雨水管道系统，其特征是:所述的调蓄池(10)内安装有至少二台水泵(9)，水泵(9)的出口连接两路管道，一路为排空管(91)，管道上安装排空闸(92)，另一路为雨水利用管(93)，管道上安装利用闸(94)，水泵(9)采用潜水泵,排空闸(92)和利用闸(94)采用潜水电磁阀门。
【文档编号】E03F3/02GK204098195SQ201420386678
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】郝身群, 黎晓林, 胡斌, 苏国宏, 刘建华, 吴松, 宋国军, 张艳凤, 肖慧平, 于斌华, 蔚洋 申请人:洛阳城市建设勘察设计院有限公司, 刘建华