零能耗初期雨水弃流堰的制作方法

本实用新型适用于雨水干管或箱涵排水技术领域，具体为零能耗初期雨水弃流堰。

背景技术：

近年来，黑臭污水的主要来源是雨水管涵雨季入河的携带大量面源污染物的初期雨水，以及合流制雨水管旱季入河的污水。为有效解决河流黑臭，实施方案包含两个部分，第一，沿河建设截污管涵，用于截留初期雨水和旱季污水，输送至污水处理厂或建设分散处理设施净化后排河；第二，对上游管网进行正本清源，目标是让雨水管只流雨水，最终将截污管涵仅作为初期雨水弃流处理用途。

防止黑臭入河的工作原理是，先用闸阀或堰将雨水管涵排河出口关闭，并设定最高水位，当管内水位未达到最高水位时，闸阀或堰一直处于关闭状态，超过最高水位则开启。雨水管涵内旱季污水相对雨洪量较小，因此在旱季或雨季非降雨时间，排河堰板关闭，管涵内污水量优先流入截污管涵内。在降雨过程中，由于一场降雨的雨量通常是小大小的过程，即降雨初期水量较小，地面存在大量面源污染物随初期雨水进入雨水管涵，开始水量较小未达到设定的最高水位，初期雨水优先进入截污管涵，随着雨量的增大，到达最高水位时，开启闸阀或堰，让后期较干净的雨水流入河流内。

目前，常见的控制污水和初期雨水入河的设备主要有下开堰、翻转堰和溢流堰。下开堰和翻转堰理论上可实现控制污水和初期雨水入河的功能，如果在极端天气河水水位暴涨，及时关闭堰板，亦可有效防止倒灌。溢流堰仅能控制污水和雨水入河，无法防止倒灌。下开堰和翻转堰的缺点包括：

一、两种堰均包含电控和液压系统，控制系统较复杂，存在故障失控的风险；

二、堰板在雨季使用频率较高，电能消耗较大，且若遇极端天气断电，后果不堪设想；

降雨过程中，管涵内水位上涨速度非常快，为避免由于开启堰板不及时而导致险情，堰板需提前一点时间开启，这将导致本该被截污的水排入河内，为此，提出零能耗初期雨水弃流堰。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供零能耗初期雨水弃流堰，可将雨水管涵初期雨水和合流制雨水管涵旱季污水自动截留至截污管或分散处理调蓄池内，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：零能耗初期雨水弃流堰，包括堰体，所述堰体分为浮箱室和排水室，所述浮箱室的一侧下部开设有浮箱室排水孔，所述堰体两侧顶部均开设有凹槽，所述排水室的一侧上部设置有孔洞，所述堰体两侧上部均焊接有第三轴承，所述第三轴承的外圈与堰体焊接，所述第三轴承套接于转轴的一端，所述转轴的另一端插入于第三轴承内，所述转轴的一侧位于凹槽内，所述转轴插入孔洞内，所述转轴的一侧焊接有连接杆，所述连接杆的底部焊接有浮箱，所述浮箱位于浮箱室的内部，所述转轴的一侧焊接有力矩传导臂，所述力矩传导臂的底部焊接于第一轴承的内圈，所述第一轴承的外圈焊接有支撑块，所述支撑块等距焊接于堰板的外表面，所述堰板位于排水室的内部，所述浮箱室排水孔的一侧设置有闸阀。

作为本技术方案的进一步优选的：所述力矩传导臂包括第一力臂、第二力臂、第一轴承、第二轴承，所述第一力臂的一端焊接于第一轴承的内圈，所述第一力臂的另一端焊接于第二轴承外圈，所述第二轴承的内圈焊接于第二力臂的底部，所述第二力臂的顶部焊接于转轴的一侧底部。

作为本技术方案的进一步优选的：所述堰板为中空结构设置，所述堰板的底部铰接于凸块的顶部，所述凸块的底部焊接于排水室的内壁底部上表面。

作为本技术方案的进一步优选的：所述浮箱为中空结构设置，所述浮箱室的一侧上部等距设置有刻度线。

作为本技术方案的进一步优选的：所述浮箱室的上部两侧开设有槽道，所述槽道内插有栅条。

作为本技术方案的进一步优选的：所述浮箱室排水孔的一侧设置有闸阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型零能耗初期雨水弃流堰：

一、没有复杂的电控和液压系统，设备成本相较于下开堰、翻转堰有明显优势，对河道黑臭治理项目成本控制有显著效果；

二、堰板通过浮箱根据雨水管涵内的水位变化自动发挥作用，无需人为判断开启时间，节省人力且安全环保，从而达到零能耗的效果；

三、对河水暴涨特别是在断电的情况下，也能通过水力自动关闭堰板，避免洪涝灾害的发生；由于没有复杂的控制系统，无需较大的安装空间和控制室，安装周期较短。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的堰板关闭状态结构示意图；

图3为本实用新型的堰板开启状态结构示意图。

图中：1、浮箱；2、浮箱室；3、堰板；4、力矩传导臂；5、转轴；6、浮箱室排水孔；7、连接杆；8、栅条；9、槽道；10、排水室；11、孔洞；12、凸块；13、支撑块；14、第一轴承；15、第二轴承；16、闸阀；17、第一力臂；18、第二力臂；19、凹槽；20、刻度线；21、第三轴承；23、堰体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：零能耗初期雨水弃流堰，包括堰体23，所述堰体23分为浮箱室2和排水室10，所述浮箱室2的一侧下部开设有浮箱室排水孔6，所述堰体23两侧顶部均开设有凹槽19，所述排水室10的一侧上部设置有孔洞11，所述堰体23两侧上部均焊接有第三轴承21，所述第三轴承21的外圈与堰体23焊接，所述第三轴承21套接于转轴5的一端，所述转轴5的另一端插入于第三轴承21内，所述转轴5的一侧位于凹槽19内，所述转轴5插入孔洞11内，所述转轴5的一侧焊接有连接杆7，所述连接杆7的底部焊接有浮箱1，所述浮箱1位于浮箱室2的内部，所述转轴5的一侧焊接有力矩传导臂4，所述力矩传导臂4的底部焊接于第一轴承14的内圈，所述第一轴承14的外圈焊接有支撑块13，所述支撑块13等距焊接于堰板3的外表面，所述堰板3位于排水室10的内部。

本实施例中，具体的：所述力矩传导臂4包括第一力臂17、第二力臂18、第一轴承14、第二轴承15，所述第一力臂17的一端焊接于第一轴承14的内圈，所述第一力臂17的另一端焊接于第二轴承15外圈，所述第二轴承15的内圈焊接于第二力臂18的底部，所述第二力臂18的顶部焊接于转轴5的一侧底部，采用轴承连接可使力矩传导臂4在工作时更加的灵活，转动性更好。

本实施例中，具体的：所述堰板3为中空结构设置，所述堰板3的底部铰接于凸块12的顶部，所述凸块12的底部焊接于排水室10的内壁底部上表面，堰板3为中空结构设置，当河水上涨，随着水位上涨，中空堰板3被浮起直至关闭状态，可以有效的防止水的倒灌。

本实施例中，具体的：所述浮箱1为中空结构设置，所述浮箱室2的一侧上部等距设置有刻度线20，浮箱通过水的浮力就可工作，刻度线20可以更清楚的显示水位。

本实施例中，具体的：所述浮箱室2的上部两侧开设有槽道9，所述槽道9内插有栅条8，栅条8可有效拦截垃圾进入浮箱室2内，通过调节栅条8下端的封堵高度(调节范围60厘米)，控制堰板3开启的最低水位。

本实施例中，具体的：所述浮箱室排水孔6的一侧设置有闸阀16，浮箱室排水孔6一侧的闸阀16平时处于关闭状态，在降雨结束后，雨水管涵内的雨水排放完，须通过人为手动转动闸阀16的手轮，使闸阀16开启，对浮箱室2内的雨水进行排放。

工作原理或者结构原理，使用时，在建设时根据雨水管涵内旱季污水乘一定系数或初期雨水水量水位设定最高水位，调整栅条8控制浮箱室2壁高。旱季污水未能到达最高水位，堰板3处于关闭状态，污水进入截污管涵。降雨过程中，初期雨水未到达最高水位时也进入截污管涵，随着降雨的持续，雨水管内水位逐渐升高，初期雨水也基本收集完毕，当水位达到最高水位时，水通过栅条8流入浮箱室2内，随着水量进入浮箱室2内，由于浮力的作用，浮箱1开始上浮，由于浮箱1一端固定在转轴5上，浮箱1一端上浮将导致转轴5转动，转轴5转动带动第二力臂18向上移动，第二力臂18通过第二轴承15带动第一力臂17向上移动，第一力臂17通过第一轴承14带动支撑块13向下移动，使堰板3逐渐开启，雨水管涵内后期雨水从堰板3上流入河道内，随着浮箱室2水位的上涨，堰板3的开启度逐渐增大，当浮箱室2被灌满时，堰板3开启度达到最大，开启度达到90度，堰板3与凸块12齐平，管涵内后期雨水将全部排入河内，且将管涵内沉积的泥沙一并排入河内，便于清理。当降雨结束，雨水管涵内雨水也基本排放完毕，通过开启闸阀16，将浮箱室2内水量排出，随着浮箱室2水位的下降，浮箱1也随之下降，浮箱1一端下降将导致转轴5转动，转轴5转动带动第二力臂18向下移动，第二力臂18通过第二轴承15带动第一力臂17向上移动，第一力臂17通过第一轴承14带动支撑块13向上移动，使堰板3逐渐关闭，当浮箱室2内水量完全排出，堰板3完全关闭，最后将闸阀16关闭，等待下一个降雨周期。若由于河流水位较高而无法开启闸阀16的情况，可通过排水泵将浮箱室2内水量排出，达到关闭堰板3的作用。若环境允许，可将手动阀门替换为电动阀门，可实现远程控制控制无人值守的目的。

若在极端天气，降雨强度较大河水暴涨，存在倒灌风险时，处于开启状态的堰板3，由于堰板3空心，受河水水位上涨浮力的作用，自动将堰板3托起，使堰板3在河水水面以上，雨水管涵内水量亦可从堰板3上方排出。若出现河水水位超出雨水管涵高度，则堰板3受河水浮力作用完全关闭，有效防止倒灌险情的发生。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。