一种输水干渠雨污分流的方法、记录媒体及系统与流程

1.本发明属于水利水务技术领域，公开了一种输水干渠雨污分流的方法、存储有能执行该方法程序的记录媒体及系统。


背景技术：

2.输水干渠，特别是人工输水干渠，如南水北调中线工程总干渠，由南向北采用自流方式输水，具有人工渠道宽(80m～120m)、距离长(超过1200km)、全程除倒虹吸或渡槽外均为明渠形式，渠道上方无遮盖的特点。在该特点下，南水北中线干渠极易受到干湿沉降的面源污染，在长距离条件下，水质呈下降趋势，而对于南水北调中线工程，干渠供水占沿线城市及北京、天津的饮用水源比例超过80％，对水质要求极高，因此，亟须解决渠道包括渠坡范围内降雨回流到渠道对水质的影响问题。
3.若将明渠全封闭变成巨型管线输水，虽然解决了渠道上方无遮盖的缺陷，但基建和后期维护成本超高，而且一旦因破溃、渗漏或微生物腐败造成水体污染，将使得整条管线的水成为废水。如果仅在明渠上加盖顶棚，则顶棚既接纳雨水，也接纳灰尘，天长日久，透光性，通风性都不好，水体容易变质,从顶棚流下的污水也会回流至渠内，进一步的降低水质，且大面积的更换顶棚也是一项繁重的工作。
4.随着雨季的到来，每年会出现季节性的雨量增大，除了泥沙俱下造成污染外，还有可能水土流失，形成洪涝灾害。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供一种输水干渠雨污分流的方法，通过雨水收集、分层、延时排放，既解决了雨水造成的水体污染问题，也减少了水土流失造成的灾害影响，具体方案包括如下步骤：
6.s1.在横跨渠道上方设置拉索式柔性支架；
7.s2.在渠道上方展开渠道遮盖膜面，悬挂于所述拉索式柔性支架下；所述渠道遮盖膜面的高度由干渠中线向马道方向递减；
8.s3.所述渠道遮盖膜面承接的雨水和渠坡回流的雨水均通过所述截流沟汇流至雨水收集装置内；
9.s4.所述雨水收集装置设有滤网，初雨经过滤后静置分层，随后通过雨水收集装置侧壁上不同高度的管道阀门将泥渣以外的水体注入时序滤清装置内，按清洁程度延时排放至回流渠坡外的排水沟，所述清洁程度与延时量呈反比例关系。
10.上述技术方案通过设置易于更换的轻质薄膜遮蔽渠道上方，使得雨水、树叶、尘土等进入雨水收集装置做进一步处理，避免了面源污染进入干渠，对渠道水质的造成影响。雨水收集装置侧壁上不同高度的管道阀门的设置对雨水实现了选择性分层缓释，底部沉积的泥沙还可取出用于护坡，作为水土流失的补充。
11.优选的，雨水收集装置的容积根据沿流向长度方向遮蔽的渠道段积雨面积乘以
20min最大降雨量设置。
12.通过计算发现这样的缓冲容量能应对绝大部分雨水的缓冲需要。
13.进一步的，时序滤清装置与雨水收集装置的容积比在80％-120％之间。
14.实验表明：在多数情况下，这样的容积比能够满足过滤后分时序排放对容量的要求，也不会占用太多渠外两侧的空间。
15.更进一步的，按清洁程度延时排放为通过泵强排，所述时序滤清装置底部与所述泵的进口连通。
16.这样能优先抽取时序滤清装置底层的混浊雨水并延时排放至回流渠坡外的排水沟。
17.综上，本技术技术方案采用悬挂膜面遮盖干渠，通风、透光性好，便于更换，也有利于巡检。膜面遮盖范围内的雨水和渠坡回流雨水经截流后再汇合送至干渠初雨分层装置，经初雨分层装置处理的清洁雨水由有源动力泵组按滤清及处理时限，自然按时序形成清洁水排至渠道水源保护地范围外。实现了干渠落雨范围内的雨水经处理后全部清洁外排，从而可在有膜面遮盖范围内可完全避免雨水回流、干湿沉降所造成的面源污染，有效保障干渠水质安全，同时保证外排雨水清洁，不形成二次污染。
18.本发明的另一方案在于提供一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，当执行指令时，将致使处理电路执行上述的输水干渠雨污分流的方法。
19.本发明的又一方案在于提供一种输水干渠雨污分流的系统，包括处理电路及与其电性耦接的存储器，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行上述输水干渠雨污分流的方法。
附图说明
20.图1为本发明实施例中干渠一侧雨污水分流示意图。
21.其中，1.输水干渠；2.拉索式柔性支架；3.渠道遮盖膜面；4.雨水截流沟；5.雨水收集装置；6.初雨分层装置；7.时序滤清装置；8.有源动力泵组；9.排水沟；10.电源控制箱。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创新劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如图1所示，本实施例按照以下步骤对进行干渠1区域雨水处理：
24.首先，采用拉锚固定方式设置横跨整个渠道的拉索式柔性支架2，拉索为钢芯铝绞线(防锈蚀)，下面悬挂渠道遮盖膜面3，其材质为无纺布或聚四氟乙烯材料，遮盖在一定流向长度上的渠道，本例为沿渠道长度50m一个积雨单元，该渠道遮盖膜面3跨越整个渠道(包括马道及截流沟4)，悬挂在柔性支架的下方，并形成中间高、两边低的屋面形状，用以承接3500m2(对应含马道渠宽60m)～4500m2(对应含马道的渠宽为90m)雨水，并将雨水排在干渠马道外侧的截流沟4中。
25.干渠的雨水经截流沟4通过管道将干渠遮盖和渠坡范围内的雨水截流并回流至雨
水收集装置5内。雨水收集装置5在渠道两侧对称设置，即单侧承接上述3500m2～4500m2渠道遮盖膜面3及回流渠坡范围内的1/2的雨水，雨水收集装置5的容积根据沿流向长度方向的50m渠道(包括内部渠坡)积雨面积按统计的20min最大降雨量(mm/h)在渠道两侧对称设置。
26.雨水收集装置5内前段(雨水入口)设有滤网，滤除树叶、杂草、飞絮等固态废弃物，其后段为初雨分层装置6，用于对污染物含量高的初雨进行分流处理，容器壁上沿竖直方向设有多个阀门，根据水体污浊程度控制排入时序滤清装置7的水层下限。
27.雨水经初雨分层后进入时序滤清装置7，按雨量的大小分时序滤清雨水，按清洁程度延时排放。时序滤清装置7有缓存、二次过滤(初雨分层后)和分层、分时序排放的功能，时序在本例中为4个时序，每个时序间隔5min，本例中时序滤清装置7与雨水收集装置5容积比为100％。
28.有源动力泵组8连接上述时序滤清装置7，用于经时序滤清装置7后的雨水加压加速排到干渠遮盖及回流渠坡范围外的排水沟9中。
29.电源控制箱10(可现地岸上布置)作为有源动力泵组8的电源接入和控制，本例采用0.4kv供电系统，50m单元的有源动力泵组采用四用一备方式，最大总功率约为50kw(考虑极端暴雨条件下的降雨量)。
30.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机、可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
31.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
32.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
33.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
34.将上述方法步骤汇编成程序再存储于硬盘或其他非暂态存储介质就构成了本发明的“一种非暂态可读记录媒体”技术方案；而将该存储介质与计算机处理器电连接，通过数据处理能完成根据雨量及雨水混浊程度按时序排放，则构成本发明的“一种输水干渠雨污分流的系统”技术方案。
35.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。