CN105888048A - 截流井排水控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种截流井排水控制方法，所述控制方法综合控制降雨过程中的雨污截流和城市防内涝排水，控制单元通过液位传感器采集截流井内液位信号和城市内涝警戒信号，并通过雨量传感器采集雨量信号，进而控制雨污截流和城市防内涝排水。本发明是一种综合控制方法，通过有效的控制途径实时控制雨污截流过程和城市防内涝排水，实现了对污水流量的控制和初雨的有效识别，同时避免了城市内涝，实现了截流井的安全行洪功能。

Description

截流井排水控制方法
技术领域
本发明涉及给排水管网系统末端的截流井技术，具体地指一种截流井排水控制方法。
背景技术
随着城市大气污染及地面污染的增多，雨水径流污染愈加严重，尤其是污染物较多的初期雨水(简称初雨)，据调查，有些地区的初雨的污染物指标最高值以远远高于典型城市生活污水，因此对于初雨进行收集处理是十分必要的。在城市排水工程的合流制管道系统中，通常是利用截流井截流部分污水和雨水，并通过污水管将截流下来的污水和雨水输送至污水处理厂进行处理，但现有合流制管道系统中的截流井功能简单，不但无法控制污水管的污水流量，也不能有效识别初雨，无法安全行洪。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种截流井排水控制方法，该控制方法不但能实现对污水流量的控制、有效识别初雨，还能防止城市内涝。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种截流井排水控制方法，所述截流井包括井体，所述井体前端连有进水管，所述井体后端连有排水管，所述排水管前设有排水堰门，所述排水堰门前的井体上连有截污管，所述控制方法综合控制降雨过程中的雨污截流和城市防内涝排水，其包括以下步骤：
1)定义初雨和初雨径流时间T：初雨为从降雨形成地面径流开始前Xmm降雨形成的径流量；初雨径流时间T为初雨降到地面径流到截流井内所需要的时间；
2)定义截流高度H1和旱流水位H3：截流高度H1为截流井截流倍数对应的液位高度；旱流水位H3为晴天时最大污水流量对应在截流井内的液位；
3)同时，控制单元通过液位传感器采集截流井内液位信号和城市内涝警戒信号，并通过雨量传感器采集雨量信号，进而控制雨污截流和城市防内涝排水：
a:当截流井内液位不高于旱流水位H3时，控制截污管处于开启状态，并控制排水堰门的关闭高度为截流高度H1；
b:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到降雨达到初雨量Xmm时，雨量传感器发出信号给控制单元，控制单元延迟时间T后发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门；
c:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到的降雨还未达到初雨量Xmm却收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制排水堰门调节关闭高度直到城市内涝警戒信号解除，当雨量传感器检测到降雨达到初雨量Xmm时，雨量传感器发出信号给控制单元，控制单元延迟时间T后发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门；
d:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到的降雨已达到初雨量Xmm但延时时间还未达到T却收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制排水堰门调节关闭高度直到城市内涝警戒信号解除，当延时时间达到T时，控制单元控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门。
本发明是一种综合控制方法，其利用液位传感器采集截流井内液位信号和城市内涝警戒信号，通过雨量传感器在收水区采集雨量信号，结合有效的控制途径实时控制雨污截流过程和城市防内涝排水，实现了对污水流量的控制和初雨的有效识别，同时避免了城市内涝，实现了截流井的安全行洪功能。
进一步地，所述步骤c和所述步骤d中，所述调节排水堰门的关闭高度是指：收到城市内涝警戒信号后，排水堰门将逐步开启，如果截流井内液位没有下降到城市内涝警戒信号解除，排水堰门将继续开启直至完全开启，如果截流井内液位下降到城市内涝警戒信号解除，排水堰门将逐渐关闭到截流高度H1。
进一步地，所述步骤a中，当截流井内液位不高于旱流水位H3但控制系统收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
进一步地，所述步骤c中，如果城市内涝警戒信号在降雨量已达到Xmm延时时间T还没达到时解除，控制单元在延时时间T达到时发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
进一步地，所述步骤c中，如果城市内涝警戒信号在已达延时时间T之后才解除，城市内涝警戒信号解除时，控制单元发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
进一步地，所述步骤d中，如果城市内涝警戒信号在已达延时时间T之后才解除，城市内涝警戒信号解除时，控制单元发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
进一步地，所述初雨径流时间T为收水区最远端到截流井雨水进水口的地面径流时间。
进一步地，X取6～12。
更进一步地，所述排水堰门为下开式堰门。
附图说明
图1为一种合流制管网截流井的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种用于实现本截流井排水控制方法的截流井，该截流井包括井体1，井体1前端连有与合流制管道连通的进水管2，井体1后端连有与自然水体10连通的排水管3，所述排水管3前安装有排水堰门，该排水堰门为下开式堰门4，下开式堰门4前的井体上连有截污管5，截污管5上安装有用于控制流向截污管5的污水流量的流量控制闸门6，截流井的井体1内安装有实时检测截流井内液位的液位传感器7，截流井上安装有雨量计8和控制柜9，控制单元设于控制柜9内，雨量计8即为采集雨量信号的雨量传感器。
本截流井排水控制方法的具体过程如下：
1)设定初雨为从降雨形成地面径流开始前10mm降雨形成的径流量；初雨径流时间T为初雨降到地面径流到截流井内所需要的时间；截流高度H1为截流井截流倍数对应的液位高度，此高度可以调节，晴天时，下开式堰门4的关闭高度为H1；旱流水位H3为晴天时最大污水流量对应在截流井内的液位。
2)晴天时，截污管5上的流量控制闸门6处于开启状态，下开式堰门4关到一定高度H1(此高度为截流井的截流高度，此高度可以调节)，晴天的污水被截流到截污管5，经过流量控制闸门6流到污水处理厂进行处理。
降雨时，截污管5上的流量控制闸门6保持开启状态，前期的初雨与旱流污水一起被截流至截污管5中，降雨发生时，雨量计8对降雨进行定量，当降雨达到初雨量10mm，雨量计8发出信号给控制单元，控制单元延迟时间T(T为初雨径流时间)后，发出指令控制截污管5上的流量控制闸门6关闭或部分关闭(关闭位置可以根据现场的需要自由设定)，同时，控制单元发出指令控制下开式堰门4开启，后期雨水就直接排放到自然水体，保证行洪的安全。
如果当降雨没有达到初雨量10mm时(或者降雨量达到10mm后，但延时时间T还没有达到时)，但截流井内液位已经超过警戒水位时(即：控制单元收到城市内涝警戒信号时)，控制单元发出指令，控制下开式堰门4开启，下开式堰门4的开度取决于截流井内液位情况，当截流井内液位超过警戒水位时，下开式堰门4将开启，如果截流井内液位没有下降到警戒水位以下(即：城市内涝警戒信号未解除)，下开式堰门4将继续开启直至完全开启；如果截流井内液位低于警戒水位时(即：城市内涝警戒信号解除)，下开式堰门4将逐渐关闭到晴天时对应的高度H1)，在此过程中，截污管5上的流量控制闸门6保持开启状态，保证初雨尽量截流到污水处理厂。当降雨达到初雨量10mm后(或者延时时间T达到后)，控制单元发出指令控制截污管5上的流量控制闸门关闭或部分关闭，同时，控制单元发出指令控制下开式堰门4开启，后期雨水就直接排放到自然水体10中，保证行洪的安全。

Claims (9)

1.一种截流井排水控制方法，所述截流井包括井体，所述井体前端连有进水管，所述井体后端连有排水管，所述排水管前设有排水堰门，所述排水堰门前的井体上连有截污管，其特征在于：所述控制方法综合控制降雨过程中的雨污截流和城市防内涝排水，其包括以下步骤：
1)定义初雨和初雨径流时间T：初雨为从降雨形成地面径流开始前Xmm降雨形成的径流量；初雨径流时间T为初雨降到地面径流到截流井内所需要的时间；
2)定义截流高度H1和旱流水位H3：截流高度H1为截流井截流倍数对应的液位高度；旱流水位H3为晴天时最大污水流量对应在截流井内的液位；
3)同时，控制单元通过液位传感器采集截流井内液位信号和城市内涝警戒信号，并通过雨量传感器采集雨量信号，进而控制雨污截流和城市防内涝排水：
a:当截流井内液位不高于旱流水位H3时，控制截污管处于开启状态，并控制排水堰门的关闭高度为截流高度H1；
b:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到降雨达到初雨量Xmm时，雨量传感器发出信号给控制单元，控制单元延迟时间T后发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门；
c:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到的降雨还未达到初雨量Xmm却收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制排水堰门调节关闭高度直到城市内涝警戒信号解除，当雨量传感器检测到降雨达到初雨量Xmm时，雨量传感器发出信号给控制单元，控制单元延迟时间T后发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门；
d:当截流井内液位高于旱流水位H3且未收到城市内涝警戒信号时，截污管继续保持开启状态，排水堰门继续保持关闭高度为H1，雨量传感器开始收集降雨检测雨量信号，当雨量传感器检测到的降雨已达到初雨量Xmm但延时时间还未达到T却收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制排水堰门调节关闭高度直到城市内涝警戒信号解除，当延时时间达到T时，控制单元控制截污管关闭或部分关闭，并在截污管关闭或部分关闭的同时完全开启排水堰门。
2.根据权利要求1所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述步骤c和所述步骤d中，所述调节排水堰门的关闭高度是指：收到城市内涝警戒信号后，排水堰门将逐步开启，如果截流井内液位没有下降到城市内涝警戒信号解除，排水堰门将继续开启直至完全开启，如果截流井内液位下降到城市内涝警戒信号解除，排水堰门将逐渐关闭到截流高度H1。
3.根据权利要求1所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述步骤a中，当截流井内液位不高于旱流水位H3但控制系统收到城市内涝警戒信号时，控制单元控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
4.根据权利要求1或2所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述步骤c中，如果城市内涝警戒信号在降雨量已达到Xmm延时时间T还没达到时解除，控制单元在延时时间T达到时发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
5.根据权利要求1或2所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述步骤c中，如果城市内涝警戒信号在已达延时时间T之后才解除，城市内涝警戒信号解除时，控制单元发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
6.根据权利要求1或2所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述步骤d中，如果城市内涝警戒信号在已达延时时间T之后才解除，城市内涝警戒信号解除时，控制单元发出指令控制截污管关闭或部分关闭，并完全开启排水堰门。
7.根据权利要求1所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述初雨径流时间T为收水区最远端到截流井雨水进水口的地面径流时间。
8.根据权利要求1所述的截流井排水控制方法，其特征在于：X取6～12。
9.根据权利要求1所述的截流井排水控制方法，其特征在于：所述排水堰门为下开式堰门。
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