水收集和洪水管理系统的制作方法

本发明一般涉及一种水收集和洪水管理系统，并且特别涉及一种用于收集水(例如城市水径流)的水收集和洪水管理系统。

背景技术：

1、以下关于本发明的背景的讨论仅旨在促进对本发明的理解。应当理解，该讨论并不是承认或认可所提及的任何材料在本发明的优先权日时在任何辖区内已经公开、已知或属于本领域技术人员的一般常识。

2、许多热带国家经历了炎热和潮湿的气候，其中降水量从小雨到季风涌动时的暴雨变化很大。像新加坡这样的热带国家每年可能会有大约2400毫米的降水。因此，洪水风险随着一定时间内的降水量而变化。地形会加剧洪水风险，其中较平坦的地形通常会保留和收集雨水。地形较平的低洼地区面临较高的洪水风险，特别是当大雨与高潮位同时发生时。

3、城市化增加了洪水风险，因为绿地减少了并且不透水面积增加了。因此，在暴雨事件中，会产生更多的地表径流，其在较短的时间内更快地流入排放系统内。如果排放系统无法在较短的时间内应对增加的流体流量，就会发生洪水。

4、滞留池形成洪水管理系统的一部分。这种池在暴雨事件中收集和储存雨水径流，并以受控的速度向下游排放系统释放雨水，从而减弱场地的峰值排放率。这种滞留池可以是在线滞留系统(其中径流被引导通过滞留池)的一部分，或者它们可以是离线滞留系统的一部分，其中超过堰口水位的多余流量被分流到滞留池内，并且当排放系统中的水消退后，被分流的雨水被重新分配并通过泵被排回排放系统内。滞留池的问题是，雨水没有得到最佳利用，并且被允许简单地排入排放系统。虽然排放水可以收集在水库中，并最终被处理成饮用水或用于其它用途，但这个过程相对较长，而且为了这种水处理可能会不必要地扩大时间和能量。

5、滞留/收集池也可用于洪水管理系统中。虽然这种池可以与滞留/收集池一起使用，但它们通常是独立的池，其中所收集的雨水被划分并引导到每个单独的池，用于它们的特定用途。滞留/收集池的设计是为了收集通常用于灌溉、清洗公共区域和停车场的雨水，同时允许多余的雨水流入排放系统。然而，这种水的用途取决于收集的水的质量。地表径流通常更浑浊，总悬浮固体的量更高，比屋顶径流更脏，因为它们在其流动过程中拾取了更多的碎片和污物。因此，从屋顶径流收集的水通常被更广泛地使用，因为水更干净，并且需要的综合处理系统更少。从地表径流收集的水通常要经过更广泛的处理才能使用。

6、新加坡专利no.10201507989u(以下简称“新加坡专利”)涉及一种水收集和洪水管理系统，该系统有两个目的，即a)收集足够的水以满足安装水收集系统的地区的需求，以及b)通过留住水和减缓径流排放到规定的流速来缓解洪水风险。在新加坡，新加坡国家水务局(pub)在其地表水排水规范(cop)中规定了0.55的径流系数。该新加坡专利中描述的水排放系统大致包括与第二(滞留/收集)池流体连通的第一(滞留)池和沉淀装置。沉淀装置位于第一池中，并且沉淀装置包括适合控制释放进入第一池的水的速度的孔。第一池适于收集水并以受控的速度将水释放到排放系统中，而沉淀装置则进一步适于让水积聚并溢出到第二池中储存，第一池、沉淀装置和第二池适于共用一侧。该系统可以位于辖区内的地下，并可以为辖区提供洪水管理，并允许收集径流水用于该辖区的潜在用途。然而，由于需要满足径流要求，如前面提到的pub cop中规定的要求，滞留池的尺寸可能相对较大(通常从200m3到超过700m3)。此外，该池需要相对较浅的深度，以便于从滞留池排入公共排水管的水的重力流。因此，该池的占地面积一般都很大，导致需要大量的挖掘和使用混凝土材料。这也限制了安装地点的土地使用应用，因为大型树木/植物、需要较深地基的结构或公共使用区域不能位于该池上方的土地上。

7、因此，有利的是能够具有一种水收集和洪水管理系统，其具有减少的空间需求和/或其允许储存更大量的收集水。

技术实现思路

1、根据本公开内容的一个方面，提供了一种水收集和洪水管理系统，包括：

2、包括开放的第一排放孔的滞留池，该滞留池适于收集水并通过第一排放孔以受控速度将水释放到排放系统；

3、与滞留池流体连通的收集池，该收集池适于收集水并以受控方式向滞留池释放水；

4、其中，收集池包括用于控制从收集池向排放系统释放水的排放装置，以及用于检测收集池内的水位的水位传感器，当水位传感器检测到收集池内的水位处于或高于预定水位时，水位传感器触发排放装置以允许向排放系统释放水，当水位传感器检测到收集池内的水位低于预定水位时，排放装置阻止进一步向排放系统释放水。

5、在一些实施例中，排放装置包括：在收集池内的第二排放孔，水可以通过该第二排放孔释放到排放系统；以及由水位传感器控制的用于打开和关闭第二排放孔的阀。

6、在一些实施例中，排放装置包括由水位传感器控制的泵系统，用于将水从收集池抽取到排放系统。

7、在一些实施例中，滞留池和收集池被分隔壁分开。

8、在一些实施例中，来自收集池的水可以越过分隔壁溢出到滞留池。

9、在一些实施例中，水收集和洪水管理系统进一步包括沉淀装置，用于接收来自径流水收集通道的水并将水输送到收集池。

10、在一些实施例中，在沉淀装置和收集池之间设置有过滤网。

11、在一些实施例中，滞留池具有约896m3的容积。

12、在一些实施例中，收集池具有约224m3的容积。

13、在一些实施例中，第一和第二排放孔具有约0.13m2的开放面积。

14、在一些实施例中，当水位为约1.7m时，水位传感器关闭第二排放孔。

15、根据另一个方面，提供了一种使用如上所述的水收集和洪水管理系统来收集水的方法，该方法包括：

16、a)将水输送到收集池；

17、b)当水位传感器感测到收集池内的积水处于或超过预定水位时，打开第二排放孔，从而将水排到排放系统中；

18、c)如果收集池内的水位继续上升，则将水从收集池释放到滞留池，使得滞留池内的水可以通过第一排放孔排到该排放系统；以及

19、d)当收集池内的水位回落到预定水位以下时，关闭第二排放孔。

20、在结合附图阅读具体实施例的以下描述后，其它方面和特征将对于本领域的普通技术人员来说变得明显。

技术特征：

1.一种水收集和洪水管理系统，包括：

2.根据权利要求1所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述排放装置包括在所述收集池内、水可以通过其被释放到排放系统的第二排放孔，以及由所述水位传感器控制用于打开和关闭所述第二排放孔的阀。

3.根据权利要求1所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述排放装置包括由水位传感器控制的泵系统，用于将水从所述收集池抽取到所述排放系统。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述滞留池和收集池由分隔壁隔开。

5.根据权利要求4所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，来自所述收集池的水可以越过所述分隔壁溢出到所述滞留池。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，进一步包括沉淀装置，其用于接收来自径流水收集通道的水并将水输送到所述收集池。

7.根据权利要求6所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，过滤网设置在所述沉淀装置和所述收集池之间。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述滞留池具有的容积为约896m3。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述收集池具有的容积为约224m3。

10.根据权利要求2所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，所述第一排放孔和第二排放孔具有的开口面积为约0.13m2。

11.根据权利要求10所述的水收集和洪水管理系统，其特征在于，当水位为约1.7米时，所述水位传感器关闭所述第二排放孔。

12.一种使用根据前述权利要求中的任一项所述的水收集和洪水管理系统收集水的方法，所述方法包括：

技术总结
一种水收集和洪水管理系统，包括：包括开放的第一排放孔(25)的滞留池(17)，该滞留池适于收集水并通过第一排放孔以受控的速度将水释放到排放系统；与滞留池流体连通的收集池(15)，该收集池适于收集水并以受控方式向滞留池释放水；其中收集池包括用于控制从收集池向排放系统释放水的排放装置(27)，以及用于检测收集池内的水位的水位传感器(23)，当水位传感器检测到收集池内的水位处于或高于预定水位时，水位传感器触发排放装置以允许水被释放到排放系统，当水位传感器检测到收集池内的水位低于所述预定水位时，排放装置阻止向排放系统进一步释放水。

技术研发人员：陈思中,戴宝碹,尹健雷,邱慧玲,萧伟强
受保护的技术使用者：建屋发展局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14