CN115030283A - 一种城市高低区雨水蓄排水系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市高低区雨水蓄排水系统及方法。本发明的城市高低区雨水蓄排水系统包括：第一雨水管道系统，铺设在上游为第一高区、下游为第一低区的第一雨水流域；第二雨水管道系统，铺设在局部区域为第二低区的第二雨水流域。第一雨水管道系统包括：将雨水排放到河道的第一主干管子系统，设有位于第一低区的防止雨水冒出的第一防冒检查井，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；位于第一低区的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区的雨水引导到低洼区域的蓄水湖，在非强降雨时将低区的雨水经由防冒检查井引导到所述第一主干管子系统，再经由主干管排放到所述河道。

Description

一种城市高低区雨水蓄排水系统及方法

技术领域

本发明及城镇排水领域，尤其涉及一种城市高低区雨水蓄排水系统及方法，特别是一种城市高低区雨水压力、重力、蓄排管道组合蓄排水系统及蓄排方法。

背景技术

在城市建设区，城市高低地形对雨水管道系统的排水影响较大。一些雨水流域上游地区为高区，而近河的下游地区为低区；一些雨水流域大部分为高区，在局部有低洼道路和低凹建筑小区；一些雨水流域则大部分为低区。由于低区地势较周边地区和河道洪水位低，一般降雨时，雨水管道处于压力流排水状况，地面雨水汇流迟缓，常常积水；而强降雨时，雨水管道会产生冒水和倒灌出流现象，造成严重内涝灾害。目前解决的办法与问题是：

1、填垫地面，使低区地面不低于周围高区地面或河道洪水位。但建成区的建筑和道路已建成，再进行土方填垫很难。

2、在低区雨水管道内设闸和建分水管道，以降低管道排水压力。但分水影响其它管道的排水，还要进行其它管道的扩建改造，工程实施较困难。

3、在城市道路全面增建规划雨水管道，提高雨水系统排水能力，但涉及道路交通、拆迁、管线综合位置等问题，近期难于实现；而且即使建成后，仍要解决冒水倒灌的雨水排除出路问题。

4、为防止冒水和河水倒灌，需要建排水出口闸门、泵站和调蓄水池，但此永久性设施用地不宜安排在河道的绿化带内，在建成区内又会占用城市用地。特别是大片低区有多个雨水系统要建防涝设施的情况，如分散建设，则落实设施用地困难，如集中建设，则集中设施埋深较大，造成工程投资和运行费用增加。尤其是雨水系统中有高区和低区时，上下游雨水是从一条管道排出，按地区总流量计算出口处的防涝设施规模特别大，一般难于建成。

5、一般在局部低洼地的雨水管道上设置调蓄设施，收集雨水排放过程中的峰值雨水，解决管道排水能力不足或低洼积水问题，但受连接管道覆土要求和管道间的交叉限制，达不到在高位收集峰值雨水的效果；如果在检查井内设置一道挡墙进行高位雨水的溢流收集时，又因为按井宽的挡墙较短，溢流的水位会较高，在降低挡墙高度情况下，往往也达不到高位收集峰值雨水的效果。不能在高位收集雨水就会增加雨水收集量，造成蓄水设施规模和投资加大。

6、一般在低区将多个雨水系统的防涝设施集中建设时，需要修建连接各处雨水系统出口的雨水输水干线管道，雨水依管道坡度流进蓄水设施，但在干线管道距离较长时，会造成末端蓄水设施埋深加大，增加工程土方量和用泵排空存水的能耗；同时，由于蓄水设施的最高蓄水位在干线管道的内顶处，除管道末端一段参与蓄水外，基于管道坡度的原因，上中游管道高于蓄水位而不能有效利用管道的空余蓄水空间。现有收集分散雨水进行集中蓄水的方式存在工程投资大、运营费用高和效果欠缺的问题。

发明内容

本发明目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种城市高低区雨水蓄排水系统及方法，以便在一般降雨时，高低区雨水全部重力流排放；强降雨时，高水压力排水不冒水不倒灌，低水重力排水蓄排有出路；做到高水高排，低水低排，蓄排结合，集约建设，降低内涝设施规模，节省城市用地和投资，方便运营管理，有效治理城市高低区雨水内涝灾害。

根据本发明的第一方面，本发明所提供的一种城市高低区雨水蓄排水方法包括：

在上游为第一高区、下游为第一低区的第一雨水流域铺设第一雨水管道系统，所述第一雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道的第一主干管子系统，包括第一主干管和位于第一低区的防止雨水冒出的第一防冒检查井，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于第一低区的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区的雨水引导到低洼区域的蓄水湖，在非强降雨时将第一低区的雨水经由防冒检查井引导到所述第一主干管，并经由主干管排放到所述河道；

在局部区域为第二低区、其他区域为高区的第二雨水流域铺设第二雨水管道系统，所述第二雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道的第二主干管子系统，包括第二主干管和位于第二低区的防止雨水冒出的第二防冒检查井，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于第二低区的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第二低区的雨水引导到本地蓄排管道；在非强降雨时将第二低区的雨水经由防冒检查井引导到所述第二主干管，再经由第二主干管排放到河道。

优选地，第一低区雨水管道子系统包括：位于第一低区的雨水收集系统，用于收集第一低区的雨水；第一加长高围挡溢流排水控制井，具有接收雨水收集系统收集的雨水的溢流室和连通蓄排管道的排水室，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第一防冒检查井引导到第一主干管，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从溢流室溢出到排水室，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖。

优选地，第一加长高围挡溢流排水控制井包括：由第一壁、位于第一壁一侧的第二壁、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁构成的矩形井壁，具有设置在第一壁上的用于接收雨水收集系统收集的雨水的入口、设置在第二壁上的用于将所收集的雨水引导到防冒检查井的第一出口以及设置在第四壁上的用于将所收集的雨水经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖的第二出口；设置在井壁内的用于分隔井内空腔而形成所述溢流室和所述排水室的挡墙，所述溢流室的下部连通所述入口和第一出口，所述排水室连通所述第二出口；设置在所述溢流室内的门形溢流槽，所述门形溢流槽具有紧贴第一壁的第一槽、紧贴第二壁的第二槽以及紧贴第三壁的第三槽；设置在所述连接所述第一出口的圆通道的外壁处的拍门，用于利用强降雨时的雨水压力迫使拍门关闭所述第一出水口。

优选地，挡墙中部的上端面与第一槽、第二槽和第三槽的上端面平齐；位于挡墙中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙中部的上端面，并支撑所述第二槽和第三槽的出水口；当强降雨时，从所述入口进入到溢流室中的雨水在从挡墙溢出到排水室的同时，溢出到第一槽、第二槽和第三槽，再经由第二槽和第三槽的出水口流入排水室。

优选地，第二低区雨水管道子系统包括：位于局部低区的第二雨水收集系统，用于收集所述低区的雨水；第二加长高围挡溢流排水控制井，具有接收本地雨水收集系统收集的雨水的排水室以及连接所述本地蓄排管道的溢流室，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第二防冒检查井引导到第二主干管，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从排水室溢出到溢流室，再流入到本地蓄排管道进行储蓄。

优选地，第二加长高围挡溢流排水控制井包括：由第一壁、位于第一壁一侧的第二壁、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁构成的矩形井壁，具有设置在第一壁上的用于连接本地雨水收集系统的雨水支管的入口、设置在第二壁上的用于连接一个本地蓄排管道的第一进出口、设置在第三壁上的用于连接另一个本地蓄排管道的第二进出口以及设置在第四壁上的用于连接本地雨水收集系统的低地干管的第三进出口；设置在井壁内的用于分隔井内空腔而形成溢流室和排水室的挡墙，所述溢流室的下部连通所述入口、第一进出口、第二进出口，所述排水室连通所述第三进出口；设置在所述溢流室内的门形溢流槽，所述门形溢流槽具有紧贴第一壁的第一槽、紧贴第二壁的第二槽以及紧贴第三壁的第三槽；设置在穿过所述挡墙的方通道的外侧的拍门，用于利用强降雨时的雨水压力关闭拍门。

优选地，所述挡墙中部上端面与第一槽、第二槽和第三槽的上端面平齐；位于挡墙中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙中部的上端面，并支撑所述第二槽和第三槽的出水口；当强降雨时，从所述第三进出口进入到排水室的雨水翻过挡墙中部和第二槽、第三槽和第一槽流入到溢流室内，再经由与溢流室相通的第一进出口和第二进出口流入到本地蓄排管道。

本发明的城市高低区雨水蓄排水方法还包括：在全部区域为低区的第三雨水流域铺设第三雨水管道系统，所述第三雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道的低地排水子系统，包括第三低地干管、分流井，用于在非强降雨时利用雨水重力流排水，在强降雨时停止雨水排放；

连接低地排水子系统的分流排水子系统，用于在强降雨时将低地排水子系统的雨水经由蓄排管道子系统引导到低洼区域的蓄水湖。

优选地，所述分流排水子系统为第三加长高围挡溢流排水控制井，具有连接所述分流井的雨水的溢流室和连通蓄排管道的排水室，用于在强降雨时将来自低地排水子系统的雨水从溢流室溢出到排水室，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖。

根据本发明第二方面，本发明所提供的一种城市高低区雨水蓄排水系统包括：

第一雨水管道系统，铺设在上游为第一高区、下游为第一低区的第一雨水流域，包括：

将雨水排放到河道的第一主干管子系统，包括第一主干管和位于第一低区的防止雨水冒出的第一防冒检查井，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于低区的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区的雨水引导到低洼区域的蓄水湖，在非强降雨时将低区的雨水经由防冒检查井引导到所述第一主干管，并经由第一主干管排放到所述河道；

第二雨水管道系统，铺设在局部区域为低区、其他区域为高区的第二低区的第二雨水流域，包括：

将雨水排放到河道的第二主干管子系统，包括第二主干管和位于所述第二低区的防止雨水冒出的第二防冒检查井，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于第二低区的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第二低区的雨水引导到本地蓄排管道；在非强降雨时将局部低区的雨水经由防冒检查井引导到所述第二主干管，并经由第二主干管排放到所述河道。

本发明的有益效果体现在以下方面：

本发明通过在城市高低区划分高低排水区域，按雨水压力、重力管道分置排水，一般降雨时，高低区雨水均重力流排水；强降雨或河水倒灌时，高区干管高水高排，低区干管压力排水不冒水，低区雨水经加长高围挡溢流排入蓄排管道和集中蓄水设施，蓄存、泵排并举，使低区雨水蓄排有出路。做到合理确定城市雨水设施规模，集约安置设施用地，节省投资和便于管理，有效防治城市雨水内涝灾害。

附图说明

图1是一种城市高低区雨水蓄排水系统的平面示意图；

图2a是穿井方管10在防冒检查井14中的俯视图；图2b是从图2a的2-2 剖面的剖面图；图2c是从图2a的3-3剖面的剖视图；图2d是从图2a的4-4 剖面的剖视图；图2e是从图2a的5-5剖面的剖视图；

图3a是穿井方管11在防冒检查井14中的俯视图；图3b是从图3a的2-2 剖面的剖面图；图3c是从图3a的3-3剖面的剖视图；图3d是从图3a的4-4 剖面的剖视图；图3e是从图3a的5-5剖面的剖视图；

图4a是穿井方管12在防冒检查井14中的俯视图；图4b是从图4a的2-2 剖面的剖面图；图4c是从图4a的3-3剖面的剖视图；图4d是从图4a的4-4 剖面的剖视图；

图5a是加长高围挡溢流蓄排水控制井57和穿井圆管9在防冒检查井14中的俯视图；图5b是从图5a的2-2剖面的剖视图，图5c是从图5a的3-3剖面的剖视图；图5d是从图5a的4-4剖面的剖视图；

图6是加长高围挡溢流蓄排水控制井58和穿井方管11在防冒交叉井14中的俯视图；图6b是从图6a的2-2剖面的剖视图，图6c是从图6a的3-3剖面的剖视图；图6d是从图6a的4-4剖面的剖视图；图6e是从图6a的5-5剖面的剖视图；

图7a是加长高围挡溢流蓄排水控制井59的俯视图；图7b是从图7a的2-2 剖面的剖视图，图7c是从图7a的3-3剖面的剖视图；图7d是从图7a的4-4 剖面的剖视图；

图8a加长高围挡溢流蓄排水控制井60的俯视图；图8b是从图8a的2-2 剖面的剖视图，图8c是从图8a的3-3剖面的剖视图；图8d是从图8a的4-4 剖面的剖视图；

图9a是防冒井盖20的俯视图；图9b是从图9a的2-2剖面的剖视图，图 9c是从图9a的3-3剖面的剖视图。

图10a是蓄排泵井19和防冒退水井13的俯视图；图10b是从图10a的2-2 剖面的剖视图，图10c是从图10a的3-3剖面的剖视图；图10d是从图10a的 4-4剖面的剖视图；图10e是从图10a的5-5剖面的剖视图。

附图标记说明：1-总流域边界线；2-高低区分界线；3-主干管；4-低地干管； 5-雨水支管；6-蓄排管道；7-退水管；8-出口；8a-第一雨水管道系统；8b-第三雨水管道系统；8c-第二雨水管道系统；9-穿井圆管；10-穿井方管；11-穿井方管；12-穿井方管；13-防冒退水井；14-第一防冒检查井；、18-蓄排井；19-蓄排泵井；20-防冒井盖；21-外套管；22-拍门；23-第二防冒检查井；24-井筒口； 25-蓄水湖；26-井室顶板；27井筒；28-溢流室；29-排水室；30-挡墙；31-门形溢流槽；32-圆通道；33-井底；34-出水口；35-井壁；36-泵排管；37-水泵；38-上跨管；39-检查井；40-分流井；41-蓄水位；42-常水位；43-洪水位；44- 河底；45-河道；46-门形挡墙；47-长方体槽(第一槽)；48-梯形体槽(第二槽)； 48’-梯形体槽(第二槽)；49-拍门；50-方通道；51-井室；52-高区；53-低区； 54-主板；55-边板；56-方筒管；57、58、59、60-加长高围挡溢流蓄排水控制井； 61-短轴；62-轴座；63-圆孔；64-弓形钩；65-防水垫；66-井壁；661-入口；662- 第一出口；663-第二出口；67-井壁；671-入口；672-第一进出口；673-第二进出口；674-第三进出口；68-井壁；681-进出口；682-出口。

具体实施方式

图1显示了本发明的一种城市高低区雨水蓄排水系统，包括：一个或多个第一雨水管道系统8a(图中1显示为两个第一雨水管道系统)、一个或多个第二雨水管道系统8c(图中1显示为一个雨水管道系统)以及一个或多个第三雨水管道系统8b(图中1显示为一个雨水管道系统)。

第一雨水管道系统8a铺设在上游为第一高区52、下游为第一低区53的第一雨水流域，包括：将雨水排放到河道45的第一主干管子系统，包括主干管和位于第一低区53的防止雨水冒出的第一防冒检查井14，用于在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；位于第一低区53的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区53的雨水引导到低洼区域的蓄水湖25，在非强降雨时将低区53的雨水经由防冒检查井14引导到第一主干管3，并经由主干管3排放到所述河道45。

第二雨水管道系统8c铺设在大部分区域为第二高区52、局部区域为第二低区53(由高低区分界线2标示的区域)的第二雨水流域，包括：将雨水排放到河道45的第二主干管子系统，包括第二主干管3和位于第二低区53的防止雨水冒出的第二防冒检查井23，用于在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；位于第二低区53的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第二低区53的雨水引导到本地蓄排管道6；在非强降雨时将局部低区53的雨水经由第二防冒检查井23引导到第二主干管3，并经由第二主干管3 排放到所述河道45。

需要说明的是，本发明所称的低区是指地势低的区域，所称的高区是指地势高的区域，所述强降雨也包括强降雨造成的洪水。

本发明的一种城市高低区雨水蓄排水方法包括：在上游为第一高区52、下游为第一低区53的第一雨水流域铺设一个或多个第一雨水管道系统；在大部分为第二高区52、局部为第二低区53的第二雨水流域铺设第二雨水管道系统。

在本发明的城市高低区雨水蓄排水方法中，第一雨水管道系统包括：将雨水排放到河道45的第一主干管子系统，包括第一主干管3和位于第一低区53的防止雨水冒出的第一防冒检查井14，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；位于低区53的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区53的雨水经由蓄排管道子系统引导到低洼区域的蓄水湖 25，在非强降雨时将低区53的雨水经由第一防冒检查井14引导到所述第一主干管3，并经由主干管3排放到所述河道45。

本发明的蓄排管道子系统包括但不限于图1所示的蓄排井(如蓄排井18)、连接在第一加长高围挡溢流排水控制井57与蓄排井之间的低地干管(如图5a 所示的低地干管4)以及蓄排管道6。蓄排管道子系统将各个加长高围挡溢流排水控制井的雨水排放到蓄水湖25。

在本发明的一种城市高低区雨水蓄排水方法中，第二雨水管道系统包括：将雨水排放到河道45的第二主干管子系统3，包括第二主干管和所述第二低区53 的防止雨水冒出的第二防冒检查井23，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；位于第二低区53的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将局部低区53的雨水引导到本地蓄排管道6；在非强降雨时将局部低区53的雨水经由第二防冒检查井引导到第二主干管3，并经由第二主干管3排放到所述河道45。

本发明的蓄排管道子系统还包括但不限于图1所示的蓄排井(如蓄排井18)、连接在第三加长高围挡溢流排水控制井60与蓄排井之间的低地干管(如图8a 所示的分流的低地干管4)以及蓄排管道6。蓄排管道子系统将各个加长高围挡溢流排水控制井的雨水排放到蓄水湖25。

如图1所示，本发明中的第一低区雨水管道子系统包括：位于第一低区53 的雨水收集系统，用于收集第一低区53的雨水；第一加长高围挡溢流排水控制井57，具有接收雨水收集系统收集的雨水的溢流室28和连通蓄排管道的排水室 29，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第一防冒检查井14引导到第一主干管3，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从溢流室28溢出到排水室29，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖25。

本发明的位于第一低区53的雨水收集系统包括：收集本地雨水的多个检查井，将所收集的雨水引入到第一加长高围挡溢流排水控制井57的第一低地干管 4，以及将雨水检查井39收集的雨水引入到第一加长高围挡溢流排水控制井57 的雨水支管5，参见图1所示的第一雨水管道系统8a。

参见图5a和图5d，本发明的第一加长高围挡溢流排水控制井57包括：由第一壁(即，设有入口661的壁)、位于第一壁一侧的第二壁(即，设有第一出口662的壁)、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁(即，设有第二出口663的壁)构成的矩形井壁66。

矩形井壁66具有设置在第一壁上的用于接收雨水收集系统收集的雨水的入口661、设置在第二壁上的用于将所收集的雨水引导到防冒检查井14的第一出口662以及设置在第四壁上的用于将所收集的雨水经由所述蓄排管道6引导到蓄水湖25的第二出口663；设置在井壁66内的用于分隔井内空腔而形成所述溢流室28和所述排水室29的挡墙30，溢流室28的下部连通所述入口661和第一出口662，排水室29连通第二出口663；设置在溢流室28内的门形溢流槽31，门形溢流槽31具有紧贴第一壁的第一槽47、紧贴第二壁的第二槽48以及紧贴第三壁的第三槽48’；设置在所述连接所述第一出口622的圆通道32外壁的拍门 22，用于利用强降雨时的雨水压力迫使拍门22关闭所述第一出水口622。

参见图5a和图5d，挡墙30中部的上端面与第一槽47、第二槽48和第三槽 48’的上端面平齐；位于挡墙30中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙30中部的上端面，挡墙30的第一侧部和第二侧部分别支撑第二槽48和第三槽48’的出水口34。当强降雨时，从所述入口661进入到溢流室28中的雨水在从挡墙30溢出到排水室29的同时，溢出到第一槽47、第二槽48和第三槽48’，再经由第二槽48和第三槽48’的出水口流入排水室29，再经由蓄排管道子系统排放到蓄水湖25中，以便利用蓄排管道子系统中的蓄排管道6和蓄水湖25蓄水。

如图1所示，本发明中的第二低区雨水管道子系统包括：位于局部低区53 的第二雨水收集系统，用于收集局部低区53的雨水；第二加长高围挡溢流排水控制井59，具有接收本地雨水收集系统收集的雨水的排水室29以及连接所述本地蓄排管道6的溢流室28，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第二防冒检查井23引导到第一主干管3，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从排水室29溢出到溢流室28，再流入到本地蓄排管道6进行储蓄。

本发明的位于局部低区53的雨水收集系统也包括：收集本地雨水的多个检查井39，将所收集的雨水引入到第二加长高围挡溢流排水控制井59的第二低地干管4，以及将雨水检查井39收集的雨水引入到第二高围挡溢流排水控制井59 的雨水支管5，参见图1所示的第二雨水管道系统8c。

参见图1和图7a，本发明的第二高围挡溢流排水控制井59包括：由第一壁 (即，设置有入口671的壁)、位于第一壁一侧的第二壁(即，设置有第一进出口672的壁)、位于第一壁另一侧的第三壁(即，设置有第二进出口673的壁) 以及与第一壁相对的第四壁(即，设置有第三进出口674构成的矩形井壁67。

矩形井壁67具有设置在第一壁上的用于连接本地雨水收集系统的雨水支管 5的入口671、设置在第二壁上的用于连接一个本地蓄排管道6的第一进出口 672、设置在第三壁上的用于连接另一个本地蓄排管道6的第二进出口673以及设置在第四壁上的用于连接本地雨水收集系统的低地干管4的第三进出口674；设置在井壁67内的用于分隔井内空腔而形成溢流室28和排水室29的挡墙30，溢流室28的下部连通所述入口671、第一进出口672、第二进出口673，排水室 29连通第三进出口674；设置在溢流室28内的门形溢流槽31，门形溢流槽31 具有紧贴第一壁的第一槽47、紧贴第二壁的第二槽48以及紧贴第三壁的第三槽48’；设置在穿过所述挡墙30的方通道50外侧的拍门49，用于利用强降雨时的雨水压力关闭拍门49。

如图7a所示，在第二加长高围挡溢流排水控制井59中，挡墙30中部上端面与第一槽47、第二槽48和第三槽48’的上端面平齐；位于挡墙30中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙30中部的上端面，并支撑所述第二槽 48和第三槽48’的出水口34。当强降雨时，从所述第三进出口674进入到排水室29的雨水翻过挡墙中部和第二槽48、第三槽48’和第一槽47流入到溢流室28内，再经由与溢流室28相通的第一进出口672和第二进出口(673)流入到本地蓄排管道6。

如图1所示，本发明的上述方法还包括，在全部区域为低区53的第三雨水流域铺设第三雨水管道系统，第三雨水管道系统包括：将雨水排放到河道45的低地排水子系统，包括将雨水排放到河道45的第三低地干管4，设有位于所述第三低地干管4末段的分流井40和出口8处的拍门22，，用于在非强降雨时利用雨水重力流排水，在强降雨时关闭拍门22，使低地排水子系统停止雨水排放；连接低地排水子系统的分流排水子系统，用于在强降雨时将低地排水子系统的雨水经由蓄排管道子系统引导到低洼区域的蓄水湖25。

分流排水子系统为第三加长高围挡溢流排水控制井60，具有连接所述分流井40的雨水的溢流室28和连通蓄排管道6的排水室29，用于在强降雨时将来自低地排水子系统的雨水从溢流室28溢出到排水室29，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖25。

本发明第三雨水管道系统的低地排水子系统包括：收集本地雨水的多个检查井39，将所收集的雨水排入第三低地干管4。参见图1所示的第三雨水管道系统 8b。

参见图8a和图8d，本发明的第三加长高围挡溢流排水控制井60包括：由第一壁(即，设有进出口681的壁)、位于第一壁一侧的第二壁(即，设有出口 682的壁)、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁构成的矩形井壁68。

矩形井壁68具有设置在第一壁上的用于接受分流井40分流的雨水的进出口 681、设置在第二壁上的用于将所收集的雨水经由所述蓄排管道6引导到蓄水湖 25的出口682；设置在井壁68内的用于分隔井内空腔而形成所述溢流室28和所述排水室29的门形挡墙46，所述溢流室28的下部连通所述进出口681，所述排水室连通所述出口682；设置在井壁内的门形挡墙46，所述门形挡墙46有两面平行和一面垂直水流方向的垂直墙，两面平行墙垂直靠在第一壁上，其间距同进出口681，并与第二壁、第三壁有间隔距离；设置在所述溢流室28内的第一槽 47，所述第一槽47紧靠第一壁，并两端出水口34位于门形挡墙46下部的两面平行墙上；

参见图8a和图8d，所述门形挡墙46中上部的上端面与第一槽47的上端面平齐；位于门形挡墙46的下部的两面平行墙的上端面低于门形挡墙46中上部的上端面，并支撑所述第一槽47的两个出水口34；当强降雨时，从所述入口681 进入到溢流室28的雨水翻过门形挡墙46的中上部溢出到排水室29的同时，溢出到第一槽47，经由第一槽47的两个出水口34流入到排水室29，再经由蓄排管道子系统排放到蓄水湖25中，以便利用蓄排管道子系统中的蓄排管道6和蓄水湖25蓄水。

具体地说，如图5a-图8c所示，加长高围挡溢流蓄排水控制井57-60为方形井，有井室(或井内空腔)，井57-59的井室内有挡墙30和其上的门形溢流槽 31组成的顶部为水平的高围挡；井60的井室内有两面平行和一面垂直水流方向的门形挡墙46和长方体槽47组成顶部为水平的高围挡。井57-59挡墙30上的门形溢流槽31横切面均为上开口的方形，正面槽体为长方体槽47，其底在管道内顶之上，两侧槽体为相同的梯形体槽48，其两端出水口34位于挡墙30两侧；门形溢流槽31顶和挡墙30顶为平齐的水平面。井60门形挡墙46的两面平行墙间距同低地干管4直径，在两面墙与外侧的井壁68间有间隔距离，门形挡墙46 的顶与长方体槽47的顶为平齐的水平面。由高围挡门形溢流槽31与挡墙30或门形挡墙46和长方体槽47所围合的面积要大于管道过水断面，使雨水在此围合面上面积扩大和溢流长度加长，降低溢流进出水的厚度；同时，将水流量按高围档的边长分配，保证从挡墙30加两侧出水口34或从门形挡墙31加长方体槽47 两侧出水口34溢流进出的流量要大于管道的排水量

高围挡的挡墙30和门形挡墙46为钢筋混凝土墙，门形溢流槽31为不锈钢板制作，板厚度根据盛满水的承载力计算。此加长高围挡利用了一般方形井的平面和横切面均大于管道圆形过水断面的情况，雨水在此围合面上较只从一面挡墙 30上溢流的长度加长，使得溢流进出的水厚度大大降低，提高了蓄水高度和高位峰值雨水收集的效果。

图2a-图5d显示了图1中在低区雨水支管5、蓄排管道6穿第一主干管3 上防冒检查井14的4种管道，分别为穿井圆管9、穿井方管10、穿井方管11、穿井方管12。图中所示防冒检查井14为方形井，井有井室51和井筒27，井室 51内有位于井筒27下井室顶板26上的防冒井盖20；有雨水支线管5的穿井圆管9、有雨水支线管5改为方管的穿井方管10和穿井方管11、有蓄排管道6改为方管的穿井方管12穿过。穿井方管10-12断面面积应大于原圆管断面面积，并长边≧圆管直径。如图2a-图2e中防冒检查井14示意图中所示，雨水支管5 改的穿井方管10断开井室51的井室顶板26穿过，穿井方管10顶面高﹥井室顶板26高，穿井方管10底面高≧主干管3内顶高；如图3a-图3e中防冒检查井 14示意图中所示，雨水支管5改的穿井方管11从井室51内穿过，穿井方管11 顶部由井室顶板26替代，穿井方管11底面高≧主干管3内顶高；如图4a-图4d 中防冒检查14示意图中所示，蓄排管道6改的穿井方管12为断开井室51的井底33穿过。如图5a-5d中防冒检查井14示意图中所示，穿井圆管9从井室51 井室内顶板26和主干管3内顶间穿过。

在图1中，有第二主干管3上的防冒检查井23，同防冒检查井14一样，井室51内有位于井筒27下井室顶板26上的防冒井盖20。

图9a-图9c显示了图1中防冒井盖20的结构。图中防冒井盖20由不锈钢圆板经两条平行玄线切开成一块主板54和对称的两块边板55、三条不锈钢方筒管56、主板54一端的两个短轴61、固定两个短轴61的轴座62、另一端板上的圆孔63、穿在圆孔63上的弓形钩64和覆盖圆板的防水垫65组成。防冒井盖20 的外径大于井室顶板26上的圆通道32口径。由于主板54宽度较圆通道32口径小，因此，可将组成防冒井盖20的材料拿至井室内组装，由3条方筒管56固定主板54和两块边板55，形成圆板并在上覆盖防水垫65，并将主板54一端的两个短轴61固定安装在两个轴座62上，装好后，再用弓形钩64钩住井室顶板26 顶面，将防冒井盖20覆盖圆通道32后固定住。

图10a-图10e显示了图1中蓄排泵井19和防冒退水井13的结构。蓄排泵井19井室51内有接进和接出的蓄排管道6、水泵37、泵排管36、接出的退水管7。如图10a-图10e所示，防冒退水井13井室51内有井壁35处接进的退水管7上的拍门22，有位于井筒27下井室顶板26上的防冒井盖20，有接出的退水管7排入河道47。蓄水湖25的常水位42平蓄排管道6内底，其蓄水湖25的蓄水位41为按内涝防治标准计算蓄水量所得，一般不超过低区53地面高度。防冒退水井13接出的退水管7管底位于河底44之上，其河道45洪水位43高于低区53地面。

在图1和图5a-5d、图6a-6e中，在城市雨水流域上游高区下游低区8a的一至多个雨水管道系统中，高区52范围的主干管3为重力流排水管；低区53 范围的主干管3为压力流排水管，其检查井均为防冒检查井14，主要防止压力排水造成低区53的冒水危害。低区53范围的雨水支管5均接入低地干管4，低地干管4位于主干管3一侧，在主干管3为压力排水时，负责低区53的雨水排除，为重力流排水管。

在低地干管4的末端设加长高围挡溢流蓄排水控制井57，井横截面为矩形，井内由中间垂直水流方向的挡墙30分为溢流室28和排水室29。溢流室28内有接进的低地干管4、挡墙30和门形溢流槽31、接进的穿井圆管9、井壁66处圆通道32、附在圆通道32外侧的拍门22和通入防冒检查井14的外套管21；其低地干管4和穿井圆管9位于门形溢流槽31底之下；圆通道32的底高同井底33 并高于主干管3的底高，其口径同低地干管4口径；外套管21口径大于低地干管4口径，其管径满足拍门22开启的空间展开要求。排水室29内有挡墙30、门形溢流槽31的两个出水口34和接入蓄排井18的低地干管4。

在低区53雨水支管5末端设加长高围挡溢流蓄排水控制井58，井58横截面为矩形，沿水流方向横向布置，井内由中间垂直水流方向的挡墙30分为溢流室28和排水室29。溢流室28内有加长高围挡的挡墙30和门形溢流槽31、接进的雨水支管5、接入防冒检查井14的出口带拍门22的雨水支管5；排水室29 内有挡墙上门形溢流槽31的两个出水口34和接入低地干管4上检查井39的穿井方管11。溢流室28接进的雨水支管5内顶位于溢流槽底面之下。此井设置是因为雨水支管5管径的高度与主干管3交叉相碰，因此，在井内加长高围挡作用下，提高了雨水支管5的排水高度，使接出的穿井方管11能在主干管3上穿过而接进低地干管4。

在图1和图7a-图7d中，在城市雨水流域高区有局部低区8c的一至多个雨水管道系统中，有主干管3和低地干管4。主干管3在高区52为重力流排水，在低区53，主干管3上均设置带防冒井盖20的防冒检查井23，以防雨水冒出地面，为压力流排水。低地干管4连接雨水支管5，为重力流排水。在低地干管4 末端的分流井40处，分出两条低地干管4，一条接进防冒检查井23；另一条接进加长高围挡溢流蓄排水控制井59。加长高围挡溢流蓄排水控制井59横截面为矩形，井内由中间垂直水流方向的挡墙30分为溢流室28和排水室29。溢流室 28内有蓄排管道6、加长高围挡的挡墙30和门形溢流槽31、接进的雨水支管5、挡墙30下的方通道50；排水室29内有挡墙30上门形溢流槽31的两个出水口 34、挡墙30下方通道50外侧的拍门49，有接进的低地干管4。

在图1和图8a-图8d中，在城市雨水流域全部低区8b的一至多个雨水管道系统中，低地干管4连接雨水支管5，为重力流排水。在低地干管4接进河道的出口处设置拍门22，并在低地干管4末段的分流井40处，分出另一条用于分流的低地干管4，分流的低地干管4接进加长高围挡溢流蓄排水控制井60。加长高围挡溢流蓄排水控制井60横截面为矩形，井内由两面平行和一面垂直水流方向的门形挡墙46分为溢流室28和排水室29。溢流室28内有接入的低地干管4、加长高围挡的门形挡墙46、门形挡墙46两面平行挡墙下端靠井壁68处的长方体槽47，排水室29内有排入蓄排管道6的分流的低地干管4。

蓄排管道6负担连接上游高区下游低区8a和全部低区8b雨水管道系统的多条低地干管4，满足各低地干管4的排水要求，起端至末端为同一管径，管径应大于低地干管4排水总量所计算的管径，全线坡度P为0＜P≤1‰间。蓄排管道 6末端连接蓄排泵井19、蓄水湖25(或其它集中蓄水设施)、防冒退水井13，雨水在蓄排管道6和蓄水湖25进行蓄存，同时水泵37可将雨水抽升入防冒退水井 13，再经退水管7排入河道45。

综上所述，本发明能够达到以下技术效果：

在一般降雨时，在城市雨水流域上游高区下游低区8a的一至多个雨水管道系统中，雨水经雨水口、雨水支管5直接和经低地干管4流入主干管3排入河道 45。在城市雨水流域高区有局部低区8c的一至多个雨水管道系统中，雨水经雨水口、雨水支管5、局部低区的低地干管4流入主干管3排入河道45。在城市雨水流域全部低区8b的一至多个雨水管道系统中，雨水经雨水口、雨水支管5流入低地干管4排入河道45。

在强降雨和发生洪水位时，在城市雨水流域上游高区下游低区8a的一至多个雨水管道系统中，在高区52，主干管3内雨水重力流排水，在低区53，主干管3上设置了防冒检查井14，井内的防冒井盖20关闭，接入的雨水支管5上的拍门22关闭，加长高围挡溢流蓄排水控制井57的井壁66上的圆通道32外壁上的拍门22关闭，主干管3为压力流排水，但雨水不会冒出地面；低区53的雨水经雨水口、雨水支管5直接或穿过防冒检查井接进低地干管4，雨水经低地干管 4末端的加长高围挡溢流蓄排水控制井57井内门形溢流槽31和挡墙30溢流排入蓄排管道6。

在城市雨水流域高区有局部低区8c的一至多个雨水管道系统中，在高区52，主干管3内雨水重力流排水，在低区53，主干管3上设置了防冒检查井23，井内的防冒井盖20和接入的低地干管上的拍门22关闭，主干管3为压力流排水，但雨水不会冒出地面；低区53雨水经雨水支管5排入低地干管4，经分水井40 接进加长高围挡溢流蓄排水控制井59，经井内挡墙30和门形溢流槽排入蓄排管道6，此蓄排管道6直接蓄存雨水，雨后再经挡墙30下的方通道50和拍门49 退入主干管3排走。

在城市雨水流域全部为低区8b的一至多个雨水管道系统中，雨水经雨水口、雨水支管5排入低地干管4，在低地干管4末端出口拍门22关闭，低区53的雨水排不进河道45，雨水经低地干管4上的分水井40再经加长高围挡溢流蓄排水控制井60井内门形挡墙46和长方体槽47溢流排入蓄排管道6。

蓄排管道6将上游高区下游低区8a和全部低区8b流域内各低地干管4流入的雨水输送至湖水湖25蓄存；其中，为提高蓄水位，蓄排管道6过主干管3的防冒检查井14处采用了穿井方管12的交叉方式；在末端蓄排泵井19处，在雨水存入蓄水湖25的同时，用水泵37将雨水抽升入防冒退水井13后排入河道45；雨后，蓄排管道6与蓄水湖25等集中蓄水设施蓄存的雨水经防冒退水井13重力流退入河道45。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种城市高低区雨水蓄排水方法，包括：

在上游为第一高区(52)、下游为第一低区(53)的第一雨水流域铺设第一雨水管道系统，所述第一雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道(45)的第一主干管子系统，包括第一主干管(3)和位于第一低区(53)的防止雨水冒出的第一防冒检查井(14)，用于在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于第一低区(53)的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区(53)的雨水引导到低洼区域的蓄水湖(25)，在非强降雨时将第一低区(53)的雨水经由防冒检查井14引导到所述第一主干管，再经由第一主干管排放到所述河道(45)；

在局部区域为低区的第二低区(53)、其他区域为高区的第二雨水流域铺设第二雨水管道系统，所述第二雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道(45)的第二主干管子系统，包括第二主干管(3)和位于第二低区(53)的防止雨水冒出的第二防冒检查井(23)，用于在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于局部低区(53)的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第二低区(53)的雨水引导到本地蓄排管道(6)；在非强降雨时将第二低区(53)的雨水经由防冒检查井(23)引导到第二主干管，再经由第二主干管排放到所述河道(45)。

2.根据权利要求1所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，第一低区(53)雨水管道子系统包括：

位于第一低区(53)的雨水收集系统，用于收集第一低区(53)的雨水；

第一加长高围挡溢流排水控制井(57)，具有接收雨水收集系统收集的雨水的溢流室(28)和连通蓄排管道(6)的排水室(29)，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第一防冒检查井(14)引导到第一主干管，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从溢流室(28)溢出到排水室(29)，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖(25)。

3.根据权利要求2所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，第一加长高围挡溢流排水控制井(57)包括：

由第一壁、位于第一壁一侧的第二壁、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁构成的矩形井壁(66)，具有设置在第一壁上的用于接收雨水收集系统收集的雨水的入口(661)、设置在第二壁上的用于将所收集的雨水引导到防冒检查井(14)的第一出口(662)以及设置在第四壁上的用于将所收集的雨水经由所述蓄排管道(6)引导到蓄水湖(25)的第二出口(663)；

设置在井壁(66)内的用于分隔井内空腔而形成所述溢流室(28)和所述排水室(29)的挡墙(30)，所述溢流室(28)的下部连通所述入口(661)和第一出口(662)，所述排水室(29)连通所述第二出口(663)；

设置在所述溢流室(28)内的门形溢流槽(31)，所述门形溢流槽(31)具有紧贴第一壁的第一槽(47)、紧贴第二壁的第二槽(48)以及紧贴第三壁的第三槽(48’)；

设置在所述连接所述第一出口(622)的圆通道(32)外壁处的拍门(22)，用于利用强降雨时的雨水压力迫使拍门(22)关闭所述第一出水口(622)。

4.根据权利要求3所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，所述挡墙(30)中部的上端面与第一槽(47)、第二槽(48)和第三槽(48’)的上端面平齐；位于挡墙(30)中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙(30)中部的上端面，并支撑所述第二槽(48)和第三槽(48’)的出水口(34)；

当强降雨时，从所述入口(661)进入到溢流室(28)中的雨水在从挡墙(30)溢出到排水室(29)的同时，溢出到第一槽(47)、第二槽(48)和第三槽(48’)，再经由第二槽(48)和第三槽(48’)的出水口(34)流入排水室(29)。

5.根据权利要求1所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，第二低区(53)雨水管道子系统包括：

位于局部低区(53)的第二雨水收集系统，用于收集所述低区(53)的雨水；

第二加长高围挡溢流排水控制井(59)，具有接收本地雨水收集系统收集的雨水的排水室(29)以及连接所述本地蓄排管道(6)的溢流室(28)，用于在非强降雨时将雨水收集系统收集的雨水经由第二防冒检查井(23)引导到第二主干管，在强降雨时将雨水收集系统收集的雨水从排水室(29)溢出到溢流室(28)，再流入到本地蓄排管道(6)进行储蓄。

6.根据权利要求5所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，第二加长高围挡溢流排水控制井(59)包括：

由第一壁、位于第一壁一侧的第二壁、位于第一壁另一侧的第三壁以及与第一壁相对的第四壁构成的矩形井壁(67)，具有设置在第一壁上的用于连接本地雨水收集系统的雨水支管(5)的入口(671)、设置在第二壁上的用于连接一个本地蓄排管道(6)的第一进出口(672)、设置在第三壁上的用于连接另一个本地蓄排管道(6)的第二进出口(673)以及设置在第四壁上的用于连接本地雨水收集系统的低地干管(4)的第三进出口(674)；

设置在井壁(67)内的用于分隔井内空腔而形成溢流室(28)和排水室(29)的挡墙(30)，所述溢流室(28)的下部连通所述入口(671)、第一进出口(672)、第二进出口(673)，所述排水室(29)连通所述第三进出口(674)；

设置在所述溢流室(28)内的门形溢流槽(31)，所述门形溢流槽(31)具有紧贴第一壁的第一槽(47)、紧贴第二壁的第二槽(48)以及紧贴第三壁的第三槽(48’)；

设置在穿过所述挡墙(30)的方通道(50)外侧的拍门(29)，用于利用强降雨时的雨水压力关闭拍门(49)。

7.根据权利要求6所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其中，所述挡墙(30)中部上端面与第一槽(47)、第二槽(48)和第三槽(48’)的上端面平齐；位于挡墙(30)中部两侧的第一侧部和第二侧部的上端面低于挡墙(30)中部的上端面，并支撑所述第二槽(48)和第三槽(48’)的出水口(34)；

当强降雨时，从所述第三进出口(674)进入到排水室(29)的雨水翻过挡墙中部和第二槽(48)、第三槽(48’)和第一槽(47)流入到溢流室(28)内，再经由与溢流室(28)相通的第一进出口(672)和第二进出口(673)流入到本地蓄排管道(6)。

8.根据权利要求1所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其特征在于，还包括：在全部区域为低区(53)的第三雨水流域铺设第三雨水管道系统，所述第三雨水管道系统包括：

将雨水排放到河道(45)的低地排水子系统，包括第三低地干管(4)、分流井(40)，用于在非强降雨时利用雨水重力流排水，在强降雨时停止雨水排放；

连接低地排水子系统的分流排水子系统，用于在强降雨时将低地排水子系统的雨水经由蓄排管道子系统引导到低洼区域的蓄水湖(25)。

9.根据权利要求8所述的城市高低区雨水蓄排水方法，其特征在于，所述分流排水子系统为第三加长高围挡溢流排水控制井(60)，具有连接所述分流井(40)的雨水的溢流室(28)和连通蓄排管道(6)的排水室(29)，用于在强降雨时将来自低地排水子系统的雨水从溢流室(28)溢出到排水室(29)，再经由蓄排管道子系统引导到蓄水湖(25)。

10.一种城市高低区雨水蓄排水系统，包括：

第一雨水管道系统，铺设在上游为第一高区(52)、下游为第一低区(53)的第一雨水流域，包括：

将雨水排放到河道(45)的第一主干管子系统，包括第一主干管(3)和位于第一低区(53)的防止雨水冒出的第一防冒检查井(14)，用于在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于低区(53)的第一低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将第一低区(53)的雨水引导到低洼区域的蓄水湖(25)，在非强降雨时将低区(53)的雨水经由第一防冒检查井(14)引导到所述第一主干管，再经由主干管(3)排放到所述河道(45)；

第二雨水管道系统，铺设在大部分为第二高区(52)、局部为低区(53)的第二低区的第二雨水流域，包括：

将雨水排放到河道(45)的第二主干管子系统，包括第二主干管(3)和位于所述局部低区(53)的防止雨水冒出的第二防冒检查井(23)，以便在强降雨时形成雨水压力流排水，在非强降雨时利用雨水重力流排水；

位于局部低区(53)的第二低区雨水管道子系统，用于在强降雨时将局部低区(53)的雨水引导到本地蓄排管道(6)；在非强降雨时将局部低区(53)的雨水经由第二防冒检查井(23)引导到所述第二主干管，再经由第二主干管排放到所述河道(45)。

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