CN111364569A - 一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种截污调蓄系统及其控制方法。所述截污调蓄系统包括排水管、初雨管和至少一个阻水装置；所述排水管的出口与初雨管相连，所述排水管用于将初期雨水排入初雨管；所述初雨管设置有至少一个阻水装置。本发明的截污调蓄系统及调蓄方法使用“管道调蓄”的方式，无需依靠大量额外的调蓄池，仅依靠额外设置或改造获得的初雨管及阻水装置两侧形成的液位差，即可实现截流调蓄的效果，显著改善了已有调蓄方法中的诸多问题，且无需过多考虑老旧管道的改造难度。

Description

一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种包括初雨管的截污调蓄系统及其控制方法。

背景技术

城市化发展迅速，城市用地面积逐步扩张，城市雨水管网结构也越来越复杂，使得城市雨水处理系统的处理压力日益严重，城市雨水处理系统也经历了巨大的变迁。

在早期最常使用的当属分流制水处理系统，由于不受用地面积、城市人口以及环境和大气污染的限制，其拥有较为完整的雨水管结构和城市污水系统，且二者是完全分离的。城市污水直接通过污水管网进入到污水处理系统中进行收集和处理；雨水管网直接接受城市雨水并将其排放到自然水体中，二者不互通不干扰。但是，随着人口激增，使得用地面积受限；继续采用两种管网处理污水和雨水的形式已经不能符合社会发展的需求；不仅如此，工业时代的到来，引发了一系列环境和大气污染，使得初期雨水中含有大量的污染源，若再不经处理直接经雨水管网排放至自然水体中，人类将再无干净水可用。受迫于此，人们开始寻求新的雨水和污水处理系统，其主要分为三种：分流制、合流制和混流制。其中，分流制雨水和污水处理系统一般是在城市某个区域内修建一个截流井结构，通过将受污染的初期雨水蓄积起来输送到城市污水处理系统进行处理，而有效避免了其排放到自然水体中污染自然水体。合流制雨水和污水处理系统一般是在城市某个区域内修建一个雨水和污水共用的水处理系统。混流制则是根据上述分流制和合流制构造成一个全新的水处理系统。尽管上述三种雨水管网结构能够一定程度上实现初期雨水和中后期雨水的分离，但是在实际应用于雨季时，污水管道原本的污水量外加初期雨水大量汇入到污水管中，输送至污水处理厂，给污水处理厂造成严重的水体压力，其无法很快地实现对水体的处理，多余的水体只能排向自然水体，这样的排水系统完全失去了排水系统应当起到的作用。

为解决上述问题，目前的方案是对排水系统进行调蓄处理。然而，目前的调蓄系统一般采用地上或地下调蓄池，但是这种调蓄池需要占地面积很大，开挖的深度也很大，而且现在的用地紧张，征地也非常困难，另外调蓄池集中在一个点建设，作为面源污染控制的调蓄池，需要把地面很大区域的面源污染负荷通过排水管道集中收集到调蓄池内，将更加的困难，成本也更高，更为关键的是污染负荷的收集效率非常的低，因为距离较远区域的面源污染负荷在从地面到末端调蓄池输送过程中，由于与大量的后期雨水进行混合，才能进入调蓄池，导致调蓄池内收集的初期雨水含有大量的后期雨水，收集雨水的污染负荷的平均浓度就很低。并且，在某些地区，现有管路的改造难度非常大，这些因素都严重影响水处理的效率和调蓄的实际效果。

发明内容

为改善现有技术中存在的问题，本发明提供一种包括初雨管的截污调蓄系统，所述系统包括排水管、初雨管和至少一个阻水装置；

所述排水管的出口与初雨管相连，所述排水管用于将初期雨水排入初雨管；

所述初雨管设置有至少一个阻水装置，当所述阻水装置开启时，所述阻水装置在初雨管内的沿初雨管径向的面积小于阻水装置所在位置的初雨管截面积，并且所述初雨管位于阻水装置两侧管道的水平高度不相同；

其中，当设置n个阻水装置在所述初雨管内形成n+1个调蓄区，第1阻水装置和最上游管路之间形成第1调蓄区，第1阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V1，第2阻水装置和第1阻水装置之间形成第2调蓄区，第1阻水装置和第2阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V2，依次类推，第n阻水装置和最下游管路之间形成第n+1调蓄区，第n阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为Vn+1；

第1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q1，第2调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q2，以此类推，第n+1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Qn+1，其中，Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，Q1≥V1；Q1+Q2≥V1+V2；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地Q1≥V1，且Q1≤V1+V2；Q1+Q2≥V1+V2，且Q1+Q2≤V1+V2+V3；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

根据本发明，n为1以上的整数，例如n可以为1-100000之间的任何整数。

根据本发明的实施方案，所述阻水装置在初雨管内的截面积是可调节的。优选地，所述截面积可通过控制阻水装置在初雨管内延伸的高度、宽度、倾斜度和/或厚度进行调节。

根据本发明的实施方案，所述初雨管上可以设置一个或多个阻水装置。例如，当设置一个阻水装置时，所述阻水装置可以将初雨管分隔为调蓄区。例如，将靠近污水处理装置一侧的初雨管以及另一侧的初雨管分别作为调蓄区；当设置多个阻水装置时，所述多个阻水装置可以沿初雨管间隔设置，以将所述初雨管分隔为多个调蓄区。

优选地，所述阻水装置的至少部分或全部设置于初雨管内。

根据本发明的实施方案，所述阻水装置在初雨管内的部分与其上游初雨管中心轴的夹角可以根据初雨管的铺设坡度、调蓄空间需要而设置，只要其能够形成调蓄空间即可。作为实例，所述夹角可以介于15°至165°之间，优选20°至90°，例如25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、85°，或任何介于上述不同数值之间的整数或非整数角度。

根据本发明的实施方案，所述阻水装置选自下开式堰门、下开式闸门、偏心堵门、微型拦蓄门、气囊、气枕或气动管夹阀。

根据本发明的实施方案，所述阻水装置的作用可使管道内形成调蓄空间，从而改善由于坡降导致的污水处理厂处理压力。

根据本发明，所述阻水装置的开启是指启动阻水装置以使其发挥拦截作用，所述阻水装置的关闭是指停用阻水装置以使其不再发挥拦截作用。并且，本领域技术人员应当理解，由于所述阻水装置在初雨管内的截面积是可调节的，为此术语“开启”包括使阻水装置发挥一部分拦截作用直至发挥全部拦截作用中的任何一种情况。换言之，术语“开启”包括启动阻水装置以使阻水装置达到在初雨管内的截面积大于0直至达到阻水装置能够在初雨管内的达到的100％截面积中的任何一种情形，这可以根据所需调蓄区的容量进行调节。术语“完全开启”是指启动阻水装置达到在初雨管内的截面积为100％。

根据本发明的实施方案，两个相邻阻水装置之间的距离可根据初雨管的长度、污水处理装置或污水处理厂的处理能力、初雨管的坡降程度中的一种或多种因素来设置。例如，两个相邻阻水装置之间的距离可以为100-1500米之间任何适宜的距离。

为便于理解和描述，本发明将从距离污水处理装置或污水处理厂最远端(或称“最上游”)的阻水装置向最近端(或称“最下游”)的阻水装置依次编号。

根据本发明，所述“下游”是指相对于“上游”更接近污水处理装置或污水处理厂的位置，而所述“上游”是指相对于“下游”更远离污水处理装置或污水处理厂的位置。

本领域技术人员应当理解，根据实际需要(如降雨量的需要)，可以选择使用部分而非全部阻水装置。应当理解，在此情形下，调蓄区的数量也会相应改变。

根据本发明优选的实施方案，当所述阻水装置全部开启时，所述初雨管内的流速与进入所述初雨管的初雨流速相同。

根据本发明优选的实施方案，在一个或多个调蓄区内还设置有液位传感器，用于检测所述调蓄区的液位高度。

作为实例，将最上游的调蓄区记为第1调蓄区，自上游向下游依次排序，最下游的调蓄区记为第n+1调蓄区，且每一调蓄区设置有对应的一个预设水位，第1调蓄区的预设水位为第1预设水位，第2调蓄区的预设水位为第2预设水位，以此类推，第n+1调蓄区的预设水位为第n+1预设水位。

根据本发明的实施方案，该系统还包括分流井、污水管和雨水管，分流井包括进水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口；所述进水口与排水管相连，所述第一出水口与污水管相连，所述第二出水口与雨水管相连，所述第三出水口与初雨管相连。

根据本发明的实施方案，所述分流井用于将从排水管流出的生活污水分流至污水管，将需要处理的包含污物的雨水分流至初雨管，以将不需要处理的雨水分流至雨水管。

根据本发明，所述需要处理的包含污物的雨水是指需要经过污水处理厂或污水处理装置处理的包含污物的雨水，例如初期雨水或其他所含污物水平到需要处理程度的雨水。

根据本发明，所述不需要处理的雨水是指所含污染物水平低于需要处理程度的雨水，例如中后期雨水。

根据本发明的是实施方案，所述系统还包括第一出水管(或称“截污管”)、第二出水管和/或第三出水管，所述第一出水口通过第一出水管与污水管相连，所述第二出水口通过第二出水管与初雨管相连，所述第三出水口通过第三出水管与雨水管相连；

优选地，当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度＜其他部分初雨管的最高水平高度。更优选地，当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度≤其他部分初雨管的最低水平高度。

根据本发明的实施方案，所述系统还包括控制器，所述控制器分别与所述液位传感器和所述阻水装置信号连接，用于接收所述液位传感器检测的液位高度信号，并根据所述液位高度信号控制所述液位传感器所在调蓄区上游或下游的阻水装置的动作。

根据本发明的实施方案，所述控制器的选择、以及控制器控制液位传感器的方式等均为本领域已知的方式，所述控制器例如为本领域已知的PLC控制器。

根据本发明的实施方案，所述排水管可以为合流制管网中的合流管，即污水管和雨水管汇流形成的合流管；也可以为分流制管网中的雨水管或混流制管网中的雨水管。

本发明还提供一种截污调蓄方法，所述方法包括使用所述截污调蓄系统。

优选地，当降雨时，所述截污调蓄方法包括开启至少一个阻水装置，以使其与初雨管的管壁一起形成初雨管内的调蓄区。

根据本发明的实施方案，所述调蓄方法可以包括如下步骤：

T1)降雨时，调蓄区内的液位传感器实时检测所述调蓄区内的液位值；

T2)需要处理的包含污物的雨水流入初雨管；

T3)开启全部阻水装置。

优先地，其中，T3)具体步骤如下：

T3-1)全部的阻水装置开启至设定的开度，使得管道有一定的流通量；

T3-2)当第n+1调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值时，完全开启所述第n阻水装置，第n+1调蓄区停止进水；

从下游往上游，当第i调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值，且第i阻水装置至第n阻水装置均完全开启时，控制第i-1阻水装置完全开启，第i调蓄区停止进水，其中n≥i≥2。

根据本发明的实施方案，所述调蓄方法还可以包括如下步骤：

T4)降雨量减少或降雨停止时，通过调节一个或多个阻水装置的开启或关闭状态，使调蓄区内的水向下游排放，但保持所排放的总水量不超过污水处理装置或污水处理厂的处理能力。

优选地，使最下游的调蓄区内的水先排向污水处理装置或污水处理厂。

作为实例，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1)将第n+1调蓄区内的水体排出，使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-2)关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-3)再次将第n+1调蓄区内的水体排出，使该调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-4)依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置，并将第1调蓄区内的水体排出使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1。

根据本发明的实施方案，调节Hn+1的高度，以使上游流向下游的过水量大于上游分流井截流至初雨管的水体量。

作为实例，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1’)将第n+1调蓄区内的水体排出，一定时间间隔后关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-2’)一定时间间隔后，依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置。

有益效果

本发明的截污调蓄系统及调蓄方法使用“管道调蓄”的方式，无需依靠大量额外的调蓄池，仅依靠额外设置或改造获得的初雨管及阻水装置两侧形成的液位差，即可实现截流调蓄的效果，显著改善了已有调蓄方法中的诸多问题，且无需过多考虑老旧管道的改造难度。进一步地，如果仅采用倾斜设置的初雨管，由于重力的作用，初雨管中的水体无法在初雨管中进行停留，而是直接全部排向末端，短时间大量的污水全部汇集到初雨管的末端，容易造成其压力过大，一方面可能损坏初雨管，造成破裂，另一方面及有可能导致水体逆流流向分流井，造成内涝，更为严重的则是逆流流向排水管，造成更到的内涝等灾害。但是，本发明的“管道调蓄”的方式巧妙地解决了这样的技术问题，最大限度地利用了管道内的空间，还尽可能地减少沿所述污水管设置的调蓄池的数量，节省了土地的占用面积，还节省了成本。

使用本发明的装置及系统后，沿线区域的面源污染负荷可以就近接入通过分流井直接接入初雨管，收集效率很高。阻水装置可以对污水管中的水体进行有效的拦截，避免雨天将大量的雨水同时排入污水处理厂，造成处理压力，更是避免污水处理厂由于处理能力受限而将污水直接排放等现象的出现。

由于管道的距离一般较长，为此采用本发明的方法可以使平面开挖面积较小，显著降低对地面交通功能的影响。并且，管道铺设简单，可以预制管道，到现场直接铺设，施工简单，周期大幅缩短。

附图说明

图1为本发明实施例1-3的截污调蓄系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2-3的截污调蓄系统的污水管的结构示意图；

图3为本发明实施例2-3的截污调蓄系统的污水管的结构示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

实施例1

本实施例中一种截污调蓄系统的结构如图1所示，所述系统包括：

排水管5、分流井4、初雨管2、污水管1、雨水管3、至少一个阻水装置A、截污管6、第二出水管7和第三出水管8；

所述分流井4包括进水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口；所述进水口与排水管5相连，所述第一出水口通过截污管6与污水管1相连，所述第二出水口通过第二出水管7与初雨管2相连，所述第三出水口通过第三出水管8与雨水管3相连；所述分流井用于将从排水管5流出的生活污水分流至污水管1，将需要处理的包含污物的雨水分流至初雨管2，以将不需要处理的雨水分流至雨水管3；

所述初雨管2设置有至少一个阻水装置A，当所述阻水装置开启时，所述阻水装置在初雨管内的沿初雨管径向的面积小于阻水装置所在位置的初雨管截面积，并且所述初雨管位于阻水装置两侧管道的水平高度不相同；

其中，当设置n个阻水装置在所述初雨管内形成n+1个调蓄区，第1阻水装置和最上游管路之间形成第1调蓄区，第1阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V1，第2阻水装置和第1阻水装置之间形成第2调蓄区，第1阻水装置和第2阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V2，依次类推，第n阻水装置和最下游管路之间形成第n+1调蓄区，第n阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为Vn+1；

第1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q1，第2调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q2，以此类推，第n+1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Qn+1，其中，Q1≥V1，且Q1≤V1+V2；Q1+Q2≥V1+V2，且Q1+Q2≤V1+V2+V3；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

所述初雨管上可以设置一个或多个阻水装置。例如，当设置一个阻水装置时，所述阻水装置可以将初雨管分隔为调蓄区。例如，将靠近污水处理装置一侧的初雨管以及另一侧的初雨管分别作为调蓄区；当设置多个阻水装置时，所述多个阻水装置可以沿初雨管间隔设置，以将所述初雨管分隔为多个调蓄区。

当所述阻水装置全部开启时，所述初雨管内的流速与进入所述初雨管的初雨流速相同。

每一所述调蓄区设有液位传感器，用于检测所述调蓄区的液位高度。

所述系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述液位传感器和所述阻水装置信号连接，用于接收所述液位传感器检测的液位高度信号，并根据所述液位高度信号控制所述液位传感器所在调蓄区上游或下游的阻水装置的动作。

所述初雨管的容积大于或等于收集的初期雨水的总量。

两个相邻阻水装置之间的距离可根据初雨管的长度以及初雨管的坡降来设置，例如两个相邻阻水装置之间的距离为100-1500米。

所述阻水装置为n个，形成n+1个调蓄区，其中第1个调蓄区为靠近最上游端的阻水装置和上游管路形成的，第n+1个调蓄区为靠近最下游端的阻水装置和下游管路形成的，其余的调蓄区为相邻两个阻水装置形成。

实施例2

如图2所示，所述截污调蓄系统包括3个阻水装置，记为A-1,A-2,A-3，所述3个阻水装置在所述初雨管内形成4个调蓄区，第1阻水装置A-3和上游管路之间形成第1调蓄区，阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V1，第2阻水装置A-2和第1阻水装置A-1之间形成第2调蓄区，阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V2，第3阻水装置A-1和第2阻水装置A-2之间形成第3调蓄区，阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V3，第3阻水装置A-1和下游管路之间形成第4调蓄区，阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V4；

降雨时，分流井的截污管和第一出水管处于开启状态，利用分流井将汇水区域内的部分初期雨水或污染较严重的雨水截流至污水管，并送至污水处理厂进行处理，部分初期雨水或污染较严重的雨水截流至初雨管，开启全部阻水装置，此处的开启是指启动阻水装置以使阻水装置达到在初雨管内的截面积大于0且小于100％截面积中的任何一种情形，这可以根据所需调蓄区的容量进行调节，以使其与初雨管的管壁一起形成初雨管内的调蓄区进行存储；具体参考图3。

降雨时，要实时利用每个调蓄区内的液位传感器检测该调蓄区内的液位高度，并将检测到的液位高度的信号传递给PLC控制器，控制器根据检测得到的结果与预设的阈值进行比较，即判断此时阻水装置的关闭程度，进而将水体合理体分配在初雨管中的不同调蓄区内，具体操作如下：

降雨时，首先使初雨管沿线的3个阻水装置处于开启状态，例如所述阻水装置选用下开式堰门时，所述开启状态为将所述下开式堰门开启到设定的拦蓄高度H；此时，相应的调蓄区内对应的调蓄空间为V1’、V2’、V3’和V4’；

设Q1为第1拦蓄设备上游接入的所有分流井需要截流至初雨管的初雨总量，Q2为第2拦蓄设备与第1拦蓄装置之间接入的所有分流井需要截流至初雨管的初雨总量，Q3为第3拦蓄设备与第2拦蓄装置之间接入的所有分流井需要截流至初雨管的初雨总量，Q4为第3拦蓄设备下游接入的所有分流井需要截流初雨的总量；

当Q1≥V1’时，第1拦蓄设备只能拦截的水体量为V1’，多余的水体(水体量为Q1-V1’)只能依靠重力作用排向下游端；

当Q1+Q2≥V2’+V1’时，第1拦蓄设备只能拦截的水体量为V1’，第2拦蓄设备只能拦截的水体量为V2’，多余的水体(水体量为(Q1+Q2)-(V2’+V1’))只能依靠重力作用排向下游端；

当Q1+Q2+Q3≥V3’+V2’+V1’时，第1拦蓄设备只能拦截的水体量为V1’，第2拦蓄设备只能拦截的水体量为V2’，第3拦蓄设备只能拦截的水体量为V3’，多余的水体(水体量为(Q1+Q2+Q3)-(V3’+V2’+V1’))只能依靠重力作用排向下游端；

由于第4调蓄区为最末端的调蓄区，利用PLC控制器和液位传感器，实时检测第4调蓄区内的水体液位高度，当其达到满管状态时，关闭第3拦蓄设备，说明此时第4调蓄区内无法进入更多的水体。实时检测第3调蓄区内的水体液位高度，当其达到满管状态时，关闭第2拦蓄设备，依次类推，若雨量持续不减，直至将全部的拦蓄设备关闭，此时初雨管也不在具有调蓄能力了。

在本实施例的另一个方案中，各调蓄区内也可以不达到满管状态，例如使初雨管沿线的3个下开式堰门开启到设定的拦蓄高度H’；此时，相应的调蓄区内对应的调蓄空间为V1”、V2”、V3”和V4”，且所述V1”>V1’，V2”>V2’，V3”>V3’，V4”>V4’。

实施例3

降雨量减少或降雨停止时，通过调节一个或多个阻水装置的开启或关闭状态，使调蓄区内的水向下游排放，但保持所排放的总水量不超过污水处理装置或污水处理厂的处理能力。优先使最下游的调蓄区内的水先排向污水处理装置或污水处理厂。

例如将第4调蓄区内的水体排出，使得第4调蓄区内的水体液位高度降至H4；关闭上游的第3阻水装置，使水体向第4调蓄区内流动；再次将第4调蓄区内的水体排出，使该调蓄区内的水体液位高度降至H4；依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置，并将第1调蓄区内的水体排出使得第4调蓄区内的水体液位高度降至H4。

或是是采用如下方法：将第4调蓄区内的水体排出，30-60min时间间隔后关闭上游的第3阻水装置，使水体向第4调蓄区内流动；再次经过30-60min时间间隔后关闭上游的第2阻水装置，按此方法，直至关闭第1阻水装置。

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。

Claims (10)

1.一种包括初雨管的截污调蓄系统，所述系统包括排水管、初雨管和至少一个阻水装置；

所述排水管的出口与初雨管相连，所述排水管用于将初期雨水排入初雨管；

所述初雨管设置有至少一个阻水装置，当所述阻水装置开启时，所述阻水装置在初雨管内的沿初雨管径向的面积小于阻水装置所在位置的初雨管截面积，并且所述初雨管位于阻水装置两侧管道的水平高度不相同；

其中，当设置n个阻水装置在所述初雨管内形成n+1个调蓄区，第1阻水装置和最上游管路之间形成第1调蓄区，第1阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V1，第2阻水装置和第1阻水装置之间形成第2调蓄区，第1阻水装置和第2阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为V2，依次类推，第n阻水装置和最下游管路之间形成第n+1调蓄区，第n阻水装置关闭时形成的调蓄空间记为Vn+1；

第1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q1，第2调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Q2，以此类推，第n+1调蓄区对应的汇水面积的初雨截流量为Qn+1，其中，Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，Q1≥V1；Q1+Q2≥V1+V2；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，Q1≥V1，且Q1≤V1+V2；Q1+Q2≥V1+V2，且Q1+Q2≤V1+V2+V3；依次类推，Q1+Q2+…+Qn≥V1+V2+…+Vn，且Q1+Q2+…+Qn+Qn+1≤V1+V2+…+Vn+Vn+1。

优选地，n为1以上的整数，例如n可以为1-100000之间的任何整数。

2.如权利要求1所述的截污调蓄系统，其中所述阻水装置在初雨管内的截面积通过控制阻水装置在初雨管内延伸的高度、宽度、倾斜度和/或厚度进行调节。

所述初雨管上可以设置一个或多个阻水装置，以将初雨管分隔为调蓄区。

3.如权利要求1或2所述的截污调蓄系统，其中所述阻水装置选自下开式堰门、下开式闸门、偏心堵门、微型拦蓄门、气囊、气枕或气动管夹阀。

4.如权利要求1-3任一项所述的截污调蓄系统，其中在一个或多个调蓄区内还设置有液位传感器。

5.如权利要求1-4任一项所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括分流井、污水管和雨水管，分流井包括进水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口；所述进水口与排水管相连，所述第一出水口与污水管相连，所述第二出水口与雨水管相连，所述第三出水口与初雨管相连。

6.如权利要求5所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括第一出水管(或称“截污管”)、第二出水管和/或第三出水管，所述第一出水口通过第一出水管与污水管相连，所述第二出水口通过第二出水管与初雨管相连，所述第三出水口通过第三出水管与雨水管相连。

7.如权利要求1-6任一项所述的截污调蓄系统，其中当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度＜其他部分初雨管的最高水平高度。更优选地，当所述初雨管的一端与污水处理装置连接时，位于污水处理装置与阻水装置之间的初雨管的最高水平高度≤其他部分初雨管的最低水平高度。

8.如权利要求1-7任一项所述的截污调蓄系统，其中所述系统还包括控制器，所述控制器分别与所述液位传感器和所述阻水装置信号连接；

所述排水管可以为合流制管网中的合流管，即污水管和雨水管汇流形成的合流管；也可以为分流制管网中的雨水管或混流制管网中的雨水管。

9.一种截污调蓄方法，所述方法包括使用1-8任一项所述的截污调蓄系统，所述方法包括如下步骤：

当降雨时，所述截污调蓄方法包括开启至少一个阻水装置，以使其与初雨管的管壁一起形成初雨管内的调蓄区。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法可以包括如下步骤：

T1)降雨时，调蓄区内的液位传感器实时检测所述调蓄区内的液位值；

T2)需要处理的包含污物的雨水流入初雨管；

T3)开启全部阻水装置。

优先地，其中，T3)具体步骤如下:

T3-1)全部的阻水装置开启至设定的开度，使得管道有一定的流通量；

T3-2)当第n+1调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值时，完全开启所述第n阻水装置，第n+1调蓄区停止进水；

从下游往上游，当第i调蓄区的液位值大于或等于设定的最大液位值，且第i阻水装置至第n阻水装置均完全开启时，控制第i-1阻水装置完全开启，第i调蓄区停止进水，其中n≥i≥2。

优选地，所述调蓄方法还可以包括如下步骤：

T4)降雨量减少或降雨停止时，通过调节一个或多个阻水装置的开启或关闭状态，使调蓄区内的水向下游排放，但保持所排放的总水量不超过污水处理装置或污水处理厂的处理能力。

优选地，使最下游的调蓄区内的水先排向污水处理装置或污水处理厂。

优选地，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1)将第n+1调蓄区内的水体排出，使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-2)关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-3)再次将第n+1调蓄区内的水体排出，使该调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1；

T4-4)依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置，并将第1调蓄区内的水体排出使得第n+1调蓄区内的水体液位高度降至Hn+1。

优选地，步骤T4)可通过如下方式进行：

T4-1’)将第n+1调蓄区内的水体排出，一定时间间隔后关闭上游的第n阻水装置，使水体向第n+1调蓄区内流动；

T4-2’)一定时间间隔后，依次关闭更上游的阻水装置，直至关闭第1阻水装置。

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