具体实施方式
[排水系统]
本发明的第一个方面是提供一种排水系统,所述排水系统包括分流井,所述分流井包括分流井井体和设置于所述分流井井体中的三个开口,分别是入水口、第一出水口和第二出水口;
所述排水系统还包括过水通道、调蓄设施和截污管;所述过水通道的入口端与分流井中的第一出水口相连;所述过水通道与调蓄设施相连;所述过水通道的出口端与截污管相连;
所述排水系统还包括第一水利开关、第二水利开关和第四水利开关;其中,在靠近所述过水通道的出口端设置第一水利开关,用于控制通过过水通道的出口端的过水量;在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关,用于控制通过第一出水口的过水量;在靠近所述第二出水口处设置第四水利开关,用于控制通过第二出水口的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括控制系统,所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与其信号连接的控制单元;所述控制单元与第一水利开关、第二水利开关和第四水利开关信号连接;所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元,控制单元根据接收的信号控制第一水利开关、第二水利开关和第四水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道选自带有水力开关的缓冲廊道、带有水力开关的过水管路和可溢流的管路中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道设置在调蓄设施顶部或内部;或者所述过水通道与调蓄设施并行设置并通过水力开关连通。
当过水通道为带有水力开关的缓冲廊道或带有水力开关的过水管路时,所述过水通道可以设置在调蓄设施顶部或内部;或者所述过水通道与调蓄设施并行设置。当所述过水通道内的水体来不及排放时,水体通过压力作用,冲开水力开关,进入调蓄设施中暂时存储。
当过水通道为可溢流的管路时,所述过水通道可以设置在调蓄设施顶部或内部。当所述过水通道内的水体来不及排放时,水体溢流通过管路,溢流的水体进入调蓄设施中暂时存储。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道与第一出水口之间还可以设置初雨管。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括出水管;所述第二出水口通过出水管与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括一体化处理设施,所述调蓄设施的出口端与一体化处理设施的入口端相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括第八水利开关;在靠近所述调蓄设施的出口端或一体化处理设施的入口端处设置第八水利开关,用于控制通过调蓄设施的出口端或一体化处理设施的入口端的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关与控制单元信号连接,控制单元根据接收的信号控制第八水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等),监测雨量的装置(如雨量计等),监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置根据类型需求可设置在分流井井体内或分流井井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流井井体内,监测雨量的装置设置在分流井井体外,监测水体总量的装置设置在分流井井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在分流井井体内或分流井井体外。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测水体液位的装置设置在调蓄设施内或调蓄设施外。例如,所述监测水体液位的装置设置在调蓄设施内;所述监测水体总量的装置设置在第八水利开关上。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状和开口大小没有具体的限定,可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状为圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口在分流井井体中的排列顺序和排布方式没有限定,可以根据分流井设置的区域面积和地势高度合理的设置入水口、第一出水口和第二出水口的相对位置。例如,所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁。
当所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁时,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口的底部距离分流井井底的高度没有具体限定,例如与入水口连接的管路处于高地势的位置,入水口可以设置在分流井井体侧壁上的任意位置;与第一出水口和第二出水口连接的管路处于低地势的位置,第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁靠近分流井井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在分流井井体中积攒,更好地流向下游。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述分流井井体的形状没有具体的限定,可以实现对水体的合理排放即可,例如所述分流井井体的形状为方形或圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施在排水系统中的数量和排布没有具体的限定,可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布,例如可以是串联或并联多个调蓄设施。所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施,例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述一体化处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个一体化处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。所述一体化处理设施可以是现有技术已知的一体化处理设施,例如包括一体化污水处理站等。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一水利开关、第二水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第一水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第二水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第八水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括在线处理设施;所述在线处理设施设置在出水管上或设置在从出水管管路分出且终端并入出水管管路的支路上;或设置在从出水管管路分出且终端连通自然水体的支路上。
当所述在线处理设施设置在从出水管管路分出且终端并入出水管管路的支路上时,在出水管管路上且在支路分出和并入的位置之间设置第七水利开关;或者,当所述在线处理设施设置在从出水管管路分出且终端连通自然水体的支路上时,在出水管管路上且在支路分出位置的下游端设置第七水利开关。所述第七水利开关与控制单元信号连接,控制单元根据接收的信号控制第七水利开关的开度。
当所述在线处理设施设置在出水管管路上;水体流经出水管从在线处理设施的入口端流入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端。
当所述在线处理设施设置在出水管支路上时,通过调节第七水利开关的开度调整水体的流向;当第七水利开关处于开启状态时,部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路中,部分水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路;当第七水利开关处于截流状态时,全部水体流经支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述在线处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个在线处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施,例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第七水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第七水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第七水利开关的流量不会超过设定的流量值。
[排水控制方法]
本发明还提供上述排水系统的排水控制方法,其包括水位法、水质法、水质-水位法、时间法、总量法、雨量法、时间-水位法、总量-水位法、雨量-水位法中的至少一种。
[水位法]
本发明的第二个方面是提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2a)当H<H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
3a)当H≥H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态。
[水质法]
本发明的第三方面是提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1b)水体从入水口进入分流井,通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2b)当C≥C1时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
3b)当C<C1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[水位-水质法]
本发明的第四方面是提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且均设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井的警戒水位H2、污染物浓度标准值C1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1c)水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2c)当C≥C1且H<H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
3c)当C≥C1且H≥H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;
4c)当C<C1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[总量法]
本发明的第五方面是提供一种总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体总量的装置且设置在分流井井体内的第二水利开关上,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的初雨总量Q1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体总量的装置实时监测通过第二水利开关的水体总量Q;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2d)当Q<Q1时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
3d)当Q≥Q1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
在本发明的一个优选实施方式中,所述方法还包括如下步骤:
4d)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态。
[总量-水位法]
本发明的第六方面是提供一种总量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体总量的装置且设置在分流井井体内的第二水利开关上,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q1、分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1e)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测水体总量的装置实时监测通过第二水利开关的水体总量Q;
2e)当Q<Q1且H<H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
3e)当Q<Q1且H≥H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;
4e)当Q≥Q1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
在本发明的一个优选实施方式中,所述方法还包括如下步骤:
5e)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态。
[雨量法]
本发明的第七个方面是提供一种雨量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置且设置在分流井井体外,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1f)水体从入水口进入分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2f)当L=0时,此时为晴天,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;
3f)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
4f)当0<L<L1时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
5f)当L≥L1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[雨量-水位法]
本发明的第八个方面是提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置且设置在分流井井体外,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1、分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1g)水体从入水口进入分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2g)当L=0时,此时为晴天,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;
3g)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
4g)当0<L<L1且H<H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
5g)当0<L<L1且H≥H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;
6g)当L≥L1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[时间法]
本发明的第九个方面是提供一种时间法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置且设置在分流井井体内或分流井井体外,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1h)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;
2h)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
3h)当T<T1时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;
4h)当T≥T1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[时间-水位法]
本发明的第十个方面是提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于上述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置且设置在分流井井体内或分流井井体外,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1、分流井的警戒水位H2和调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1i)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;
2i)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
3i)当T<T1且H<H2时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态。
4i)当H≥H2且T<T1时,若H’<H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;若H’≥H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;
5i)当T≥T1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态。
[上述方法的具体限定]
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统包括一体化处理设施时,所述方法还包括如下步骤:
所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且设置在第八水利开关上,在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施中的水体总量Q8;
通过监测水体总量的装置实时监测调蓄设施内水体总量Q8’;
当Q8’≥Q8时,第八水利开关处于开启状态,并保证水体以恒定的流量流经第八水利开关;
当Q8’<Q8时,第八水利开关处于关闭状态。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统包括在线处理设施时,所述方法还包括如下步骤:
当第四水利开关处于开启状态且所述在线处理设施设置在出水管管路上时;水体流经出水管从在线处理设施的入口端流入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端。
当第四水利开关处于开启状态且所述在线处理设施设置在出水管支路上时,通过调节第七水利开关的开度调整水体的流向;当第七水利开关处于开启状态时,部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路中,部分水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路;当第七水利开关处于截流状态时,全部水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路。
在本发明的一个优选实施方式中,根据分流井对应收水区域内地势最低点在发生积水风险时的高度在该控制系统的控制单元中设定分流井的警戒水位H2。
在本发明的一个优选实施方式中,根据该调蓄设施的容纳能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施的最高蓄水水位H3。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
在本发明的一个优选实施方式中,根据排放到的自然水体的环境容量和进入分流井的水体水质在该控制系统的控制单元中设定污染物浓度标准值C1。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
在本发明的一个优选实施方式中,所述分流井排放到的自然水体的环境容量可以是自然水体如江河湖海;当所述自然水体的环境容量较大(如海洋),污染物浓度标准值C1可以适当提高;当所述自然水体的环境容量较小(如湖泊),污染物浓度标准值C1以适当降低。当所述进入分流井的水体水质较好时,如为中后期雨水,污染物浓度标准值C1可以适当降低;当所述进入分流井的水体水质较差时,如为生活污水和/或初期雨水,污染物浓度标准值C1以适当提高。其目的是尽可能少的减少对自然水体的污染。
在本发明的一个优选实施方式中,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨总量在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨总量Q1。
在本发明的一个优选实施方式中,根据该调蓄设施的容纳能力和一体化处理设施的处理能力在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施中的水体总量Q8。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
在本发明的一个优选实施方式中,根据分流井对应收水区域内所需要收集的初雨毫米数在该控制系统的控制单元中设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测雨量的装置为雨量计。
在本发明的一个优选实施方式中,根据初期雨水的降雨时间和分流井对应收水区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的时间在该控制系统的控制单元中设定标准时间T1。
在本发明的一个优选实施方式中,所述监测时间的装置为计时器。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一水利开关、第二水利开关、第七水利开关和第八水利开关可以实现最大限流功能,其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值,这可以通过控制系统中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第四水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第四水利开关和第七水利开关处于截流状态是指调节所述水利开关的开度,保证水体截流在所述水利开关的上游端,不能通过所述水利开关流向自然水体。
在本发明的一个优选实施方式中,所述水利开关处于关闭状态是指通过所述水利开关的水体的流量值为零。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外,应理解,在阅读了本发明所记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第四”、“第七”和“第八”仅用于描述目的,而并非为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1和图2所示,本发明提供了一种排水系统,所述排水系统包括分流井,所述分流井包括分流井井体10和设置于所述分流井井体10中的三个开口,分别是入水口1、第一出水口和第二出水口4;
所述排水系统还包括过水通道8、调蓄设施9和截污管3;所述过水通道8的入口端与分流井中的第一出水口相连;所述过水通道8与调蓄设施9相连;所述过水通道8的出口端与截污管3相连;
所述排水系统还包括第一水利开关5、第二水利开关6和第四水利开关7;其中,在靠近所述过水通道8的出口端设置第一水利开关5,用于控制通过过水通道8的出口端的过水量;在靠近所述第一出水口处设置第二水利开关6,用于控制通过第一出水口的过水量;在靠近所述第二出水口4处设置第四水利开关7,用于控制通过第二出水口4的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括控制系统,所述控制系统包括第一监测装置、第二监测装置和与其信号连接的控制单元;所述控制单元与第一水利开关5、第二水利开关6和第四水利开关信号7连接;所述第一监测装置和第二监测装置用于监测信号并将监测的信号输送给控制单元,控制单元根据接收的信号控制第一水利开关5、第二水利开关6和第四水利开关7的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道选自带有水力开关的缓冲廊道、带有水力开关的过水管路和可溢流的管路中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道设置在调蓄设施顶部或内部;或者所述过水通道与调蓄设施并行设置并通过水力开关连通。
当过水通道为带有水力开关的缓冲廊道或带有水力开关的过水管路时,所述过水通道可以设置在调蓄设施顶部或内部;或者所述过水通道与调蓄设施并行设置。当所述过水通道内的水体来不及排放时,水体通过压力作用,冲开水力开关,进入调蓄设施中暂时存储。
当过水通道为可溢流的管路时,所述过水通道可以设置在调蓄设施顶部或内部。当所述过水通道内的水体来不及排放时,水体溢流通过管路,溢流的水体进入调蓄设施中暂时存储。
在本发明的一个优选实施方式中,所述过水通道8与第一出水口之间还可以设置初雨管2。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括出水管;所述第二出水口4通过出水管与通往自然水体的管路相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体水质的装置(例如可以是水质检测器、在线COD监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线TN监测仪、在线TP监测仪、在线NH3-N监测仪、在线氨氮监测仪、电极、电导率仪等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等),监测雨量的装置(如雨量计等),监测时间的装置(如计时器等)中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一监测装置根据类型需求可设置在分流井井体内或分流井井体外。例如,监测水体液位的装置和监测水体水质的装置设置在分流井井体内,监测雨量的装置设置在分流井井体外,监测水体总量的装置设置在分流井井体中的水利开关上,监测时间的装置设置在分流井井体内或分流井井体外。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测装置包括监测水体液位的装置(例如可以是液位传感器、液位计、液位开关等),监测水体总量的装置(例如可以是带有计量功能的电动启闭机等)。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二监测水体液位的装置设置在调蓄设施内或调蓄设施外。例如,所述监测水体液位的装置设置在调蓄设施内;所述监测水体总量的装置设置在第八水利开关上。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状和开口大小没有具体的限定,可以和与其相连的管路或廊道的形状或与其设置的水利开关的形状相匹配即可。例如所述入水口、第一出水口和第二出水口的形状为圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口在分流井井体中的排列顺序和排布方式没有限定,可以根据分流井设置的区域面积和地势高度合理的设置入水口、第一出水口和第二出水口的相对位置。例如,所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁。
当所述入水口、第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁时,本领域技术人员可以理解,所述入水口、第一出水口和第二出水口的底部距离分流井井底的高度没有具体限定,例如与入水口连接的管路处于高地势的位置,入水口可以设置在分流井井体侧壁上的任意位置;与第一出水口和第二出水口连接的管路处于低地势的位置,第一出水口和第二出水口设置在分流井井体侧壁靠近分流井井体底部的位置。这样做的目的是为了水体不会在分流井井体中积攒,更好地流向下游。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述分流井井体的形状没有具体的限定,可以实现对水体的合理排放即可,例如所述分流井井体的形状为方形或圆形。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述调蓄设施在排水系统中的数量和排布没有具体的限定,可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布,例如可以是串联或并联多个调蓄设施。所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施,例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一水利开关、第二水利开关和第四水利开关分别独立地选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第一水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第一水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第二水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第二水利开关的流量不会超过设定的流量值。
在本发明的一个优选实施方式中,所述调蓄设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个调蓄设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。所述调蓄设施可以是现有技术已知的调蓄设施,例如包括调蓄池、调蓄箱涵、深隧或浅隧等。
实施例2
如图3-7所示,本发明还提供一种排水系统,所述排水系统包括实施例1所述的排水系统,还包括在线处理设施41;
如图3和图4所示,所述在线处理设施41设置在出水管上;
当所述在线处理设施设置在出水管管路上;水体流经出水管从在线处理设施的入口端流入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端。
如图5和6所示,所述在线处理设施41设置在从出水管4管路分出且终端并入出水管管路的支路上;当所述在线处理设施设置在从出水管管路分出且终端并入出水管管路的支路上时,在出水管管路上且在支路分出和并入的位置之间设置第七水利开关42。
如图7所示,所述在线处理设施41设置在从出水管4管路分出且终端连通自然水体的支路上;当所述在线处理设施设置在从出水管管路分出且终端连通自然水体的支路上时,在出水管管路上且在支路分出位置的下游端设置第七水利开关42。所述第七水利开关与控制单元信号连接,控制单元根据接收的信号控制第七水利开关的开度。
当所述在线处理设施设置在出水管支路上时,通过调节第七水利开关的开度调整水体的流向;当第七水利开关处于开启状态时,部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路中,部分水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路;当第七水利开关处于截流状态时,全部水体流经支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路。
所述在线处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个在线处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。所述在线处理设施可以是现有技术已知的在线处理设施,例如包括生物滤池、在线处理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工湿地等。
所述第七水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
所述第七水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第七水利开关的流量不会超过设定的流量值。
实施例3
如图8所示,本发明还提供一种排水系统,所述排水系统包括实施例1所述的排水系统,还包括一体化处理设施11,所述调蓄设施的出口端与一体化处理设施的入口端相连。
在本发明的一个优选实施方式中,所述排水系统还包括第八水利开关12;在靠近所述调蓄设施9的出口端或一体化处理设施11的入口端处设置第八水利开关12,用于控制通过调蓄设施的出口端或一体化处理设施的入口端的过水量。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关与控制单元信号连接,控制单元根据接收的信号控制第八水利开关的开度。
在本发明的一个优选实施方式中,本领域技术人员可以理解,所述一体化处理设施在系统中的数量和排布没有具体的限定,可以是串联或并联的多个一体化处理设施;其具体排布方式可以根据使用该系统的区域面积进行合理的排布。所述一体化处理设施可以是现有技术已知的一体化处理设施,例如包括一体化污水处理站等。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关选自阀门(球阀、闸阀、刀闸阀、蝶阀、升降式橡胶板截流止回阀等)、闸门(上开式闸门、下开式闸门等)、堰门(上开式堰门、下开式堰门、旋转式堰门等)、拍门(截流拍门等)中的一种。
在本发明的一个优选实施方式中,所述第八水利开关可以实现最大限流功能,即保证通过所述第八水利开关的流量不会超过设定的流量值。
实施例4
本实施例是提供一种水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该分流井对应收水面积区域内地势最低点在发生积水风险时的高度设置该分流井的警戒水位H2,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1a)水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2a)当分流井体内水体液位高度H<警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
3a)当分流井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路,部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路,部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例5
本实施例是提供一种水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体水质的装置且设置在分流井井体内,根据该分流井排放到自然水体的环境容量和进入该分流井井体的水质来设定该分流井井体内水体的污染物浓度标准值C1;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1b)水体从入水口进入分流井,通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2b)当分流井井体内水体水质C≥污染物浓度标准值C1时,若调蓄设施内液位高度调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
3b)当分流井井体内水体水质C<污染物浓度标准值C1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。
优选地,所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例6
本实施例是提供一种水位-水质法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体液位的装置和监测水体水质的装置且均设置在分流井井体内,根据该分流井对应收水面积区域内地势最低点在发生积水风险时的高度设置该分流井的警戒水位H2,根据该分流井排放到自然水体的环境容量和进入该分流井井体的水质来设定该分流井井体内水体的污染物浓度标准值C1;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1c)水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测水体水质的装置实时监测分流井井体内水体水质C;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2c)当分流井井体内水体水质C≥污染物浓度标准值C1时且分流井体内水体液位高度H<警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
3c)当分流井井体内水体水质C≥污染物浓度标准值C1且分流井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时;若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
4c)当分流井井体内水体水质C<污染物浓度标准值C1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述监测水体水质的装置为水质检测器、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线TSS监测仪、在线BOD监测仪、在线NH3-N监测仪、在线TP监测仪、在线TN监测仪、电极、电导率仪等,其监测的是分流井井体内水体中污染物的浓度,所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一种或几种。所述水质检测器可以是采用电极法、UV光学法、光学散射法等实现对水体水质的检测。
实施例7
本实施例是提供一种总量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体总量的装置且设置在分流井井体内的第二水利开关上,根据分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数设定分流井需要截流的初雨总量Q1;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1d)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体总量的装置实时监测通过第二水利开关的水体总量Q;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2d)当通过第二水利开关的水体总量Q<Q1时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
3d)当通过第二水利开关的水体总量Q≥Q1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;
4d)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中。
优选地,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例8
本实施例是提供一种总量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测水体总量的装置且设置在分流井井体内的第二水利开关上,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,根据分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数设定分流井需要截流的初雨总量Q1,根据分流井对应收水面积区域内地势最低点在发生积水风险时的高度设置该分流井的警戒水位H2;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1e)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测水体总量的装置实时监测通过第二水利开关的水体总量Q;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
2e)当通过第二水利开关的水体总量Q<Q1且分流井体内水体液位高度H<警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
3e)当通过第二水利开关的水体总量Q<Q1且分流井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体还可以通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
4e)当通过第二水利开关的水体总量Q≥Q1,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;
5e)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述监测水体总量的装置选自带有计量功能的电动启闭机。
实施例9
本实施例是提供一种雨量法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置且设置在分流井井体外,根据分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1f)水体从入水口进入分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2f)当L=0时,此时是晴天,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;
3f)当L>0时,此时为雨天,通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
4f)当0<初雨雨量L<标准初雨雨量L1时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
5f)当初雨雨量L≥标准初雨雨量L1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,所述监测雨量的装置为雨量计。
所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例10
本实施例是提供一种雨量-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测雨量的装置且设置在分流井井体外,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,根据分流井对应收水面积区域内所需要收集的初雨毫米数设定分流井需要截流的标准初雨雨量L1,根据分流井对应收水面积区域内地势最低点在发生积水风险时的高度设置分流井的警戒水位H2;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1g)水体从入水口进入分流井,通过监测雨量的装置实时监测初雨雨量L;
2g)当L=0时,此时是晴天,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;
3g)当L>0时,此时是雨天,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
4g)当0<初雨雨量L<标准初雨雨量L1且分流井体内水体液位高度H<警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
5g)当初雨雨量L<标准初雨雨量L1且分流井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
6g)当初雨雨量L≥标准初雨雨量L1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述监测雨量的装置为雨量计。
实施例11
本实施例是提供一种时间法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置且设置在分流井井体内或分流井井体外,根据初期雨水降雨时间和分流井对应收水面积区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的标准时间T1;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1h)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;
2h)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
3h)当降雨时间T<标准时间T1时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
4h)第一水利开关处于开启状态,当降雨时间T≥标准时间T1时,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,所述监测时间的装置为计时器。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
实施例12
本实施例是提供一种时间-水位法控制的排水控制方法,所述排水控制方法是基于实施例1所述的排水系统,所述排水系统包括控制系统,所述控制系统中的第一监测装置包括监测时间的装置且设置在分流井井体内或分流井井体外,所述控制系统中的第一监测装置还包括监测水体液位的装置且设置在分流井井体内,根据初期雨水降雨时间和分流井对应收水面积区域内初期雨水全部径流到分流井所需要的标准时间T1,根据分流井对应收水面积区域内地势最低点在发生积水风险时的高度设置分流井的警戒水位H2;所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体液位的装置且设置在调蓄设施内,根据该调蓄设施的容纳能力设置该调蓄设施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步骤:
1i)晴天时,水体从入水口进入分流井,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;
2i)雨天时,水体从入水口进入分流井,通过监测水体液位的装置实时监测分流井井体内水体液位高度H,通过监测时间的装置实时监测降雨时间T;通过监测水体液位的装置实时监测调蓄设施内水体液位高度H’;
3i)当降雨时间T<标准时间T1时且分流井体内水体液位高度H<警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于截流状态;水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于截流状态;水体还可以通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
4i)当降雨时间T<标准时间T1且分流井体内水体液位高度H≥警戒水位H2时,若调蓄设施内水体液位高度H’<调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,未来得及排向污水处理厂的水体暂时存储在调蓄设施中;若调蓄设施内水体液位高度H’≥调蓄设施最高蓄水水位H3,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于开启状态,且保证通过第一水利开关和第二水利开关的水体流量相同,第四水利开关处于开启状态;部分水体流经出水管进入与自然水体相连的管路;部分水体还可以通过调蓄设施流经截污管排向污水处理厂,而不在调蓄设施中进行存储;
5i)当降雨时间T≥标准时间T1时,第一水利开关处于开启状态,第二水利开关处于关闭状态,第四水利开关处于开启状态;水体流经出水管进入与自然水体相连的管路。
优选地,所述监测水体液位的装置为液位传感器、液位计、液位开关等。
优选地,所述监测时间的装置为计时器。
实施例13
当所述排水系统包括在线处理设施时,即对应实施例2的排水系统时,分别采用上述实施例4-12的排水控制方法,且进一步还包括如下步骤:
当第四水利开关处于开启状态且所述在线处理设施设置在出水管管路上时;水体流经出水管从在线处理设施的入口端流入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端。
当第四水利开关处于开启状态且所述在线处理设施设置在出水管支路上时,通过调节第七水利开关的开度调整水体的流向;当第七水利开关处于开启状态时,部分水体流经出水管直接排放至通往自然水体的管路中,部分水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路;当第七水利开关处于截流状态时,全部水体流经设置在出水管旁的支路由在线处理设施的入口端进入在线处理设施,经处理后,从在线处理设施的出口端流入出水管下游端或直接排放至通往自然水体的管路。
实施例14
当所述排水系统包括一体化处理设施时,即对应实施例3的排水系统时,分别采用上述实施例4-12的排水控制方法,且进一步还包括如下步骤:
所述控制系统中的第二监测装置包括监测水体总量的装置且设置在第八水利开关上,在该控制系统的控制单元中设定该调蓄设施中的水体总量Q8;
通过监测水体总量的装置实时监测调蓄设施内水体总量Q8’;
当Q8’≥Q8时,第八水利开关处于开启状态,并保证水体以恒定的流量流经第八水利开关;
当Q8’<Q8时,第八水利开关处于关闭状态。
上述实施例4-12中,所述第一水利开关、第二水利开关、第七水利开关和第八水利开关可以实现最大限流功能,其处于开启状态是指通过所述水利开关的流量值小于等于设定的最大流量值,这可以通过控制系统中的控制单元调节所述水利开关的开度来实现。
上述实施例4-12中,所述第四水利开关处于开启状态是指水体可以通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例4-12中,所述第四水利开关和第七水利开关处于截流状态是指调节所述水利开关的开度,保证水体截流在所述水利开关的上游端,不能通过所述水利开关流向自然水体。
上述实施例4-12中,所述水利开关处于关闭状态是指通过所述水利开关的水体的流量值为零。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。