CN102261124A - 一种偏心式曲线堰截流井 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种偏心式曲线堰截流井。在该截流井内竖直的井内竖直设有曲线溢流堰，曲线溢流堰将截流井分隔成截流井室和溢流井室，截流井室的横截面呈圆形，截流井室的下端设有污水入口，截流井室的上端设有截流污水出口，污水入口的外侧内壁与截流井室的内壁相切，污水入口的内径小于截流井室的内径的一半；在截流井室内竖直设有截污出水立管，截污出水立管的下端口处于污水入口的顶端和底端的标高范围内，截污出水立管的下端口的几何中心与截流井室的中心轴线重合，截污出水立管的上端口与截流污水出口通过截污出水横管连通。本发明可减小截流井内淤积并在雨水量大时尽快排放多余流量的偏心式曲线堰截流井。

Description

一种偏心式曲线堰截流井

技术领域

本发明涉及到截流式合流制排水系统中的截流井，尤其涉及截污出水管标高大于进水管渠标高的承压截流井。

背景技术

城市直排式合流制排水系统会造成严重的水体及自然环境污染，为保护环境降低污染，常用的应对措施是将其改造成截流式合流制排水系统，截流井是其中的一个重要附属构筑物。传统的截流井均为重力流截流井，其截污出水管标高低于进水管渠标高，截流井内水流处于重力流状态。但在某些情况下，例如城市附近的江河等水体的常水位较高，江堤及沿江地区地势的加高导致原有直排入江的合流管渠埋深很大，甚至达到10米以上，为降低施工难度和造价，对原有直排式合流管渠截流时常采用埋深相对较小的截流干管，因而在截流改造过程中出现截污出水管标高大于进水管渠标高的承压截流井。这种截流井内污水处于承压状态，截流井型一般设计成矩形，进水管渠位于截流井中部，溢流堰采用矩形堰，它存在两个主要的问题：即井内极易产生淤积，矩形堰在雨水量大时排水不畅。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小截流井内淤积和雨水量大时尽快排放多余流量的偏心式曲线堰截流井。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：该偏心式曲线堰截流井的井内竖直设有曲线溢流堰，所述曲线溢流堰将截流井分隔成截流井室和溢流井室, 所述截流井室的横截面呈圆形，所述截流井室的下端设有污水入口，所述截流井室的上端设有截流污水出口，所述污水入口的外侧内壁与截流井室的内壁相切，所述污水入口的内径小于截流井室的内径的一半；在所述截流井室内竖直设有截污出水立管,所述截污出水立管的下端口处于污水入口的顶端和底端的标高范围内，所述截污出水立管的下端口的几何中心与所述截流井室的中心轴线重合，所述截污出水立管的上端口与截流污水出口通过截污出水横管连通。

进一步地，本发明所述溢流井室内设有消能板。

进一步地，本发明所述截污出水立管的下端口呈喇叭口状。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）污水入口从偏心位置接入截流井室，使水流进入圆形截流井室后在井室内形成旋流，在截流井室内形成较强的冲刷作用，使污水中的固体悬浮物不易产生沉积；

（2）截流井室内的旋流流场使污水中的固体悬浮物易于汇集在井室中部，并在井内污水的压力下集中从下端口进入截污出水管排出，可有效减少截流井内固体悬浮物的淤积；

（3）曲线溢流堰的堰长是传统矩形堰的1.6倍，相同水头下作用下其通过的流量亦是矩形堰的1.6倍，大大增加了溢流堰的排放能力。

附图说明

图1为本发明截流井的截流系统的俯视图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明截流井的截流系统的旱流工况工作平面图；

图4为本发明截流井的截流系统的溢流工况工作平面图；

图5为本发明截流井的污水入口与截流井室相切详图；

图中，1.曲线溢流堰；2.截污出水立管；3.截污出水横管；4.下端口 ；

5.上固定支架；6.下固定支架；7.污水入口 ；8.截污干管；9.截污管检查井；10.消能板；11.溢流出水管渠；12.截流井室；13.溢流井室；14.截流污水出口；21.下端口；22.上端口；71.污水入口外侧内壁。

具体实施方式

如图1和图2所示，在本发明截流井内竖直设有曲线溢流堰1，曲线溢流堰1将截流井分隔成截流井室12和溢流井室13 。

其中，截流井室12的横截面呈圆形，使进水有条件在截流井室内形成旋流。截流井室12的下端设有污水入口7，截流井室12的上端设有截流污水出口14。

如图1、3、4、5所示，污水入口7的外侧内壁71与截流井室12的内壁相切，且污水入口7的内径小于截流井室12的内径的一半，这样使得污水入口为偏心进水方式，以使水流在截流井室内形成旋流。旋流的周边线速度和冲刷力较强，该设计可利用旋流较强的冲刷力极大地减少污水中的固体悬浮物在截流井室12内的沉积，并且使污水中的固体悬浮物汇集于井室的中间。

在截流井室12内竖直设有截污出水立管2，截污出水立管2采用从截流井室底部进水并上向出流的方式。截污出水立管2的下端口21处于污水入口7的顶端和底端的标高范围内，截污出水立管2的下端口21的几何中心与截流井室12的中心轴线重合，截污出水立管2的上端口22与截流污水出口14通过截污出水横管3连通。截污出水立管2的下端口21伸到截流井室12的底部位置，以使截流井室中间的固体悬浮物可在井室内较大的静水压力下集中从下端口21进入截污出水立管2，并从截污出水横管3排入截污管检查井9，由截污干管8输送至污水厂。

旱流工况下，需要将污水全部截流进入截流干管8中，并尽量防止污水中的固体悬浮物在截流井室内沉积。如图3所示，本发明在旱流工况下，污水经污水入口7从偏心位置进入截流井室12，并在圆形截流井室内形成旋流，在旋流周边较强的冲刷力作用下，截流井室12周边的污水内的固体悬浮物不易沉积，而其中部的速度和冲刷力较小，固体悬浮物相对集中，并在井室内污水的静水压力作用下经下端口21进入截污出水立管2，并从截污出水横管3排入截污管检查井9。

在降雨期间，入流量超过截流量时将会产生溢流。如图4所示，本发明在溢流工况下，溢流量经过曲线堰1溢流进入溢流井室13，经过消能板10消能后排入水体。曲线溢流堰1属于圆形截流井室12的一部分，其堰长是传统矩形堰的1.6倍，相同水头下作用下其通过的流量亦是矩形堰的1.6倍，大大增加了溢流堰的排放能力。曲线溢流堰1的顶面标高比截流井室12的顶面标高低，曲线溢流堰1的顶面标高根据截流倍数计算确定。

溢流井室13内设有消能板10，可以使溢流下落的水流消能，避免速度较大的水流对井壁和井底产生冲刷。

作为本发明的优选实施方式，截污出水立管2的下端口21呈喇叭口状，可以改善出水的水力条件。

本发明的截污出水立管2在截流井室12内由上固定支架5和下固定支架6加以固定，可避免在大流量时失稳。

本发明的截污出水横管3以相应管径的排水管道最小设计坡度坡向截污管检查井9，以避免管内产生淤积。截污出水横管3在截污检查井9内的管内底标高需高于截污干管8内的最大水面标高，以免产生回流。

Claims (3)

1.一种偏心式曲线堰截流井，其特征是：在所述截流井内竖直设有曲线溢流堰（1），所述曲线溢流堰（1）将截流井分隔成截流井室（12）和溢流井室(13), 所述截流井室（12）的横截面呈圆形，所述截流井室（12）的下端设有污水入口（7），所述截流井室（12）的上端设有截流污水出口（14），所述污水入口（7）的外侧内壁（71）与截流井室（12）的内壁相切，所述污水入口（7）的内径小于截流井室（12）的内径的一半；在所述截流井室（12）内竖直设有截污出水立管(2),所述截污出水立管(2)的下端口（21）处于污水入口（7）的顶端和底端的标高范围内，所述截污出水立管(2)的下端口（21）的几何中心与所述截流井室（12）的中心轴线重合，所述截污出水立管(2)的上端口（22）与截流污水出口（14）通过截污出水横管连通。

2.根据权利要求1所述的偏心式曲线堰截流井，其特征是：所述溢流井室(13)内设有消能板（10）。

3.根据权利要求1或2所述的偏心式曲线堰截流井，其特征是：所述截污出水立管(2)的下端口（21）呈喇叭口状。

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