CN209874028U - 一种具有水力自净功能的雨水调蓄池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有水力自净功能的雨水调蓄池，包括污水廊道、潜污泵、雨水进口、若干调蓄池单元、冲洗管、冲洗支管和出水孔，各调蓄池单元包括存水室和冲洗廊道，各调蓄池单元的存水室与冲洗廊道之间设有隔墙，隔墙上设有冲洗闸门和过水口，各调蓄池单元的冲洗廊道远离存水室的一端与污水廊道连通，冲洗廊道的底板具有坡度；冲洗廊道的底板上阵列设置有出水孔，各调蓄池单元的出水孔通过位于该调蓄池单元的冲洗廊道底板下方的冲洗支管、冲洗管与该调蓄池单元的存水室连通，使存水室中的水在静压力下可从出水孔中排出。该雨水调蓄池依靠出水孔的出水和冲洗闸门的冲洗的综合作用对池底沉积的污染物进行冲刷，单次冲洗的去污能力更强。

Description

一种具有水力自净功能的雨水调蓄池

技术领域

本实用新型属于市政排水系统领域，涉及一种具有水力自净功能的雨水调蓄池。

背景技术

雨水调蓄池是一种用于调蓄和储存雨水的收集设施，作为城市排水系统的一部分，对缓解城市内涝，控制面源污染，提高雨水利用有着重要的作用。但是，在每次降雨调蓄和排空之后，雨水调蓄池中不可避免地滞留有沉积杂物，如果不及时清除会产生污染变质，积累的沉积物还会影响调蓄池的功能，必须尽快清除掉雨水调蓄池内的淤泥。因此，在设计雨水调蓄池时必须考虑对底部沉积物的有效冲洗和清除。

目前常用的调蓄池冲洗设备为门式自冲洗装置，其原理是将冲洗水事先储存起来，借助水位势能，将存水在极短时间一次性排出，从各自廊道进入调蓄池末端的冲洗水收集渠，通过渠内的水泵排至池外。例如，CN202882105U公开了用于雨水调蓄池的门式自冲洗装置，包括雨水调蓄池，雨水调蓄池从左至右依次被分割为存水室、廊道和集水区，在集水区的一侧设有雨水进水管和出水管，在集水区的底部安装有潜水排污泵，潜水排污泵的排出管与出水管连通，存水室与廊道的隔断上设有冲洗门。该装置依靠液压控制装置控制冲洗门的开启和关闭，实现对沉积在调蓄池底部的淤泥等污染物的冲洗。但该装置仍然存在以下不足之处有待改进：(1)受液压系统所限，存水室的蓄水深度一般会有限制，导致冲洗强度较弱，而改进液压系统又会较大程度地增加调蓄池的成本，由于淤泥等污染物通常是粘附在池底上的，在淤泥等污染物与池底的结合力较大的情况下，这种直接冲洗的方式难以有效地将淤泥等污染物从池底冲洗掉，特别是在冲洗廊道较长的情况下，由于流动阻力的原因，对冲洗廊道远离冲洗门的一端的淤泥等污染物的冲洗能力是比较弱的；(2)该装置的存水室与冲洗廊道直接连通，在储蓄雨水时，水从集水区进入冲洗廊道和存水室，这种结构设计不可避免地会造成污泥等污染物在存水室中沉积，而依靠冲洗门的冲洗，是难以冲掉存水室中沉积的污染物的。基于上述技术现状，有必要对现有带液压冲洗门的雨水调蓄池的结构进行改进，以尽可能地提高单次冲洗的去污能力，提高雨水调蓄池的经济性和实用性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有水力自净功能的雨水调蓄池，以提高雨水调蓄池单次冲洗的去污能力，改善存水室污染物淤积难以去除的问题。

本实用新型提供的具有水力自净功能的雨水调蓄池，包括污水廊道、设置于污水廊道中的潜污泵、雨水进口和若干调蓄池单元，还包括冲洗管、与冲洗管连接的冲洗支管以及设置在冲洗廊道底板上的出水孔，

各调蓄池单元包括存水室和冲洗廊道，各调蓄池单元的存水室与冲洗廊道之间设有隔墙，隔墙底端设有冲洗闸门，隔墙的上端设有过水口，各调蓄池单元的冲洗廊道远离存水室的一端与污水廊道连通，冲洗廊道的底板自存水室至污水廊道由高至低具有坡度；相邻调蓄池单元的冲洗廊道之间由分隔矮墙分隔；雨水进口位于污水廊道的侧壁上；

冲洗廊道的底板上阵列设置有出水孔，各调蓄池单元的出水孔通过位于该调蓄池单元的冲洗廊道底板下方的冲洗支管、冲洗管与该调蓄池单元的存水室连通，使存水室中的水在静压力下可从出水孔中排出；存水室和污水廊道底板的高度低于冲洗廊道底板的高度。

上述具有水力自净功能的雨水调蓄池的技术方案中，该雨水调蓄池具有上盖，将整个雨水调蓄池的存水室、冲洗廊道和污水廊道盖住，上盖上设有可以活动打开的盖板，以便于进行检修维护等操作。

作为本实用新型的优选方案，在过水口处设有过滤网，以防止或有效减少在采用该雨水调蓄池蓄水时，雨水中的污泥等污染物从冲洗廊道经过过水口进入存水室并在存水室底部沉积，特别是在短时间内发生强降雨的情况下，该雨水调蓄池的水位上升会比较快，雨水中的污泥等污染物在污水廊道和冲洗廊道中来不及得到充分沉降，可能会进入存水室中，在这种情况下，在过水口处设置过滤网可有效阻挡污泥等污染物进入存水室。

作为本实用新型的优选方案，在存水室的上端设有冲洗水进口，在降雨量较小的情况下，采用该雨水调蓄池蓄水时，污水廊道和冲洗廊道中所蓄的雨水的水位可能不会超过存水室与冲洗廊道的隔墙，因此无法进入到存水室中，在这种情况下，需要通过存水室上端的冲洗水进口向存水室中通入不含污泥等容易沉淀淤积的污染物的水来冲洗冲洗廊道上淤积的污泥等污染物。

作为本实用新型的优选方案，在各调蓄池单元的冲洗管靠近该调蓄池单元的存水室的位置设有控制阀，该控制阀进一步优选为电磁阀，该电磁阀与雨水调蓄池的地面管理室的控制系统连接，通过在地面管理室的操作即可调整控制阀的开启和关闭状态。

作为本实用新型的优选方案，为了优化各出水孔的出水对冲洗廊道上淤积的污染物的冲洗能力，位于冲洗廊道底板上的相邻的出水孔之间的距离为0.25～1m，进一步优选为0.25～0.5m，出水孔的孔径优选为3～5cm。

作为本实用新型的优选方案，各调蓄池单元的出水孔通过位于该调蓄池单元的冲洗廊道底板下方的冲洗支管、冲洗管与该调蓄池单元的存水室的底部连通。

作为本实用新型的优选方案，冲洗闸门的驱动结构采用液压驱动，即冲洗闸门为常见的液压闸门。

作为本实用新型的优选方案，为了保证从冲洗闸门出来的水流对冲洗廊道上的淤泥等污染物的冲洗能力，存水室与冲洗廊道之间的隔墙的高度最好为4～8m，在实际应用中，在利用存水室在的水通过冲洗闸门进入冲洗廊道对其进行冲洗时，存水室的水面距离冲洗闸门上端的距离最好保持在3.5～5m。

作为本实用新型的优选方案，污水廊道的容积至少为单个存水室的容积的1.5倍，以防止从冲洗廊道进入污水廊道的冲洗水回涌至冲洗廊道。

作为本实用新型的优选方案，冲洗廊道的底板的坡度范围为0.005～0.015。

作为本实用新型的优选方案，污水廊道的底板具有坡度，污水廊道的底板的坡度范围为0.005～0.015，潜污泵设置在污水廊道底板的最低处，潜污泵的出水口与市政出水管网连接，根据污水廊道中的污水的水质情况，将污水廊道中的污水通过市政出水管网直接排放或者经污水处理厂处理后排放。

作为本实用新型的优选方案，该雨水调蓄池至少包括2个调蓄池单元，具体的调蓄池单元的数量根据实际应用需求进行确定。

作为本实用新型的优选方案，各调蓄池单元的冲洗廊道的长度不超过100m，宽度为4～5m，存水室的宽度与冲洗廊道的宽度一致，存水室的长度至少为1.5m，优选为1.5～5m。

作为本实用新型的优选方案，冲洗闸门的高度宜为0.4～0.5m，冲洗闸门宽度略小于廊道宽度，分隔矮墙的高度略高于冲洗闸门的高度，通常高度可为0.5～0.6m，以防止冲洗闸门出来的冲洗水翻越分隔矮墙涌入相邻调蓄池单元的冲洗廊道。

本实用新型提供的具有水力自净功能的雨水调蓄池的工作过程如下：

雨水调蓄池在未使用时，各调蓄池单元的冲洗闸门和控制阀均处于关闭状态。当雨水调蓄池所处地区发生强降雨后，将雨水从雨水进口引入雨水调蓄池，从雨水进口引入的雨水首先进入污水廊道，在超过污水廊道的容纳能力后会进入冲洗廊道，在液面超过存水室与冲洗廊道之间的隔墙的高度后，会通过过水口进入存水室中。当降雨停止后，打开潜污泵，将处于调蓄池的冲洗廊道和污水廊道中的污水污水全部排入市政出水管网，此时冲洗廊道的底板上会沉积许多污泥等污染物，需要及时进行冲洗。当冲洗廊道中的所有蓄水全部排出时，打开控制阀，由于存在水位差，出水孔会出水，沉积在出水孔附近的污泥等污染物会受到来自存水室的向上静水压力，出水孔的出水可以使沉积在冲洗廊道底板上的污染物与冲洗廊道底板的粘结力下降。采用出水孔出水的方式对冲洗廊道进行一段时间的冲洗后，通常是当存水室中的液面距离冲洗闸门上端的距离为4～5m时，打开冲洗闸门，释放存水室内的水，释放水的势能转化为动能，产生强大的冲击力对冲洗廊道底板上的污染物进行冲洗，在打开冲洗闸门进行冲洗的同时，出水孔也在不断出水降低出水孔附近的污染物在底板上的附着力，由于冲洗廊道的底板具有坡度，冲洗形成的污水将流入污水廊道。当污水廊道中的污水水面没过潜污泵的进水口之后，开启潜污泵将污水廊道中的污水泵入市政出水管网。雨水调蓄池在工作时，顺序工作，在冲洗完一个调蓄池单元的冲洗廊道后，按照前述操作对下一个调蓄池单元的冲洗廊道进行冲洗，直到将所有调蓄池单元的冲洗廊道冲洗干净。在完成所有的冲洗工作并排空污水廊道中的污水后，关闭潜污泵、冲洗闸门和控制阀，雨水调蓄池回到初始状态。

当雨水调蓄池所处地区发生的降雨的雨量相对较小，污水廊道和冲洗廊道中所蓄的雨水的水位低于存水室与冲洗廊道的隔墙时，需要通过存水室上端设置的冲洗水进口向存水室中通入不含污泥等容易沉淀淤积的污染物的水来冲洗冲洗廊道上淤积的污泥等污染物。或者是当出水孔的出水时间较长，造成存水室中的液面过低，在打开冲洗闸门时难以起到较好的冲洗效果时，可以通过存水室的上端设有冲洗水进口向存水室中通入不含污泥等容易沉淀淤积的污染物的水来增加存水室的水位。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案产生了以下有益的技术效果：

1.本实用新型提供了一种具有水力自净功能的雨水调蓄池，在现有带门式自动冲洗装置的雨水调蓄池的基础上，在冲洗廊道的底板上设计了出水孔，并采用管路将存水室与出水孔连通，当存水室中储存有一定水位的水时，该结构设计可以使冲洗闸门在未开启时将静水压力通过出水孔传递给冲洗廊道底板上沉积的污泥等污染物，降低底板上沉积的污染物与底板之间的粘结力，改善污染物在底板上的聚集形态，增加污染物受到水流冲击的面积，在此基础上再开启冲洗闸门对冲洗廊道底板上的污染物进行冲洗。相较于传统的直接冲洗的方式，本实用新型提供的雨水调蓄池在相同的水头条件下对冲洗廊道上的污染物的冲刷更加彻底，清洗效果更好。

2.本实用新型所述雨水调蓄池对位于存水室与冲洗廊道之间的隔墙上的过水口的结构进行了改进，设计了过滤网，该过滤网可以防止或有效减少在采用该雨水调蓄池蓄水时，雨水中的污泥等污染物通过过水口进入存水室并在存水室底部沉积，特别是在短时间内发生强降雨，雨水调蓄池的水位上升较快，雨水中的污泥等污染物在污水廊道和冲洗廊道中来不及得到充分沉降的情况下，过滤网可有效阻挡污泥等污染物进入存水室。解决了现有雨水调蓄池存在的污染物可能在存水池沉积的问题。

3.本实用新型所述雨水调蓄池的冲洗管、冲洗支管以及出水孔的设计，结构简单，运行方式也非常简单、容易控制，不会对雨水调蓄池的整体造价造成明显影响，采用液压控制系统控制冲洗闸门的启闭，运行稳定，运行成本低，因而有利于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型提供的雨水调蓄池下部的俯视图；

图2是本实用新型提供的雨水调蓄池的侧视图(未设置过滤网的情况)；

图3是本实用新型提供的雨水调蓄池的侧视图(设置过滤网的情况)；

图中，1—存水室、2—冲洗管、3—冲洗支管、4—冲洗闸门、5—冲洗廊道、6—潜污泵、7—污水廊道、8—出水孔、9—分隔矮墙、10—过水口、11—雨水进口、12—过滤网、13—控制阀、14—冲洗水进口。

具体实施方式

以下通过实施例对本实用新型提供的具有水力自净功能的雨水调蓄池作进一步说明。有必要指出，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员根据上述发明内容，对本实用新型做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，仍属于实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例中，具有水力自净功能的雨水调蓄池的结构如图1、3所示，包括污水廊道7、设置于污水廊道7中的潜污泵6、雨水进口11和2个调蓄池单元，还包括冲洗管2、与冲洗管2连接的冲洗支管3、设置在冲洗廊道底板上的出水孔8。

各调蓄池单元包括存水室1和冲洗廊道5，各调蓄池单元的横截面呈矩形，各调蓄池单元的存水室1与冲洗廊道5之间设有隔墙，隔墙底端设有冲洗闸门4，该冲洗闸门4的驱动结构采用液压驱动，即该冲洗闸门为液压闸门，该冲洗闸门的液压驱动结构与雨水调蓄池的地面管理室的控制系统连接，通过在地面管理室的操作即可调整冲洗闸门的开启和关闭状态，隔墙的上端设有过水口10，过水口10处设有过滤网12，各调蓄池单元的冲洗廊道5远离存水室1的一端与污水廊道7连通，冲洗廊道与污水廊道相互垂直，冲洗廊道5的底板自存水室1至污水廊道7由高至低具有坡度，污水廊道污水廊道7的底板具有坡度，潜污泵6设置在污水廊道底板的最低处，潜污泵6的出水口与市政出水管网连接，根据污水廊道中的污水的水质情况，将污水廊道中的污水通过市政出水管网直接排放或者经污水处理厂处理后排放；相邻调蓄池单元的冲洗廊道5之间由分隔矮墙9分隔；雨水进口11位于污水廊道7的侧壁上；

冲洗廊道的底板上阵列设置有出水孔8，各调蓄池单元的出水孔8通过位于该调蓄池单元的冲洗廊道底板下方的冲洗支管3、冲洗管2与该调蓄池单元的存水室1的底部连通，冲洗支管与出水孔连接的一端不伸出出水孔，使存水室1中的水在静压力下可从出水孔8中排出；各调蓄池单元的冲洗管2靠近各调蓄池单元的存水室1的位置设有控制阀13，该控制阀为电磁阀，该电磁阀与雨水调蓄池的地面管理室的控制系统连接，通过在地面管理室的操作即可调整控制阀的开启和关闭状态；存水室1和污水廊道7底板的高度低于冲洗廊道5底板的高度；存水室1的上端设有冲洗水进口14。

该雨水调蓄池的各调蓄池单元中，冲洗廊道的长度为40米，宽度为5米，冲洗廊道的底板的坡度为0.015，冲洗廊道最低点的深度为7.4米；存水室的长度为1.5米，宽度与冲洗廊道的宽度相等，深度为8.5米；存水室与冲洗廊道之间的隔墙的高度为6m；冲洗廊道上的排水孔是直径为5厘米的圆孔，阵列布置，9排、78列，各排和各列之间相互垂直，各排和各列之间的横向间距和纵向间距均为0.5米；污水廊道7的容积为单个存水室的容积的2倍，污水廊道的坡度为0.015；分隔矮墙的高度为0.6米；冲洗闸门的高度为0.5米，宽度为4.5米。

实施例2

本实施例中，提供实施例1所述具有水力自净功能的雨水调蓄池的工作工程。

雨水调蓄池在未使用时，2个调蓄池单元的冲洗闸门和控制阀均处于关闭状态。当雨水调蓄池所处地区发生强降雨后，将雨水从雨水进口引入雨水调蓄池，从雨水进口引入的雨水首先进入污水廊道，在超过污水廊道的容纳能力后会进入冲洗廊道，在液面超过存水室与冲洗廊道之间的隔墙的高度后，会通过过水口进入存水室中。

当降雨停止后，打开潜污泵，将处于调蓄池的冲洗廊道和污水廊道中的污水污水全部排入市政出水管网，此时冲洗廊道的底板上会沉积许多污泥等污染物，需要及时进行冲洗。当冲洗廊道中的所有蓄水全部排出时，打开第一个调蓄池单元的控制阀，由于存在水位差，出水孔会出水，沉积在出水孔附近的污泥等污染物会受到来自存水室的向上静水压力，沉积在冲洗廊道底板上的污染物与冲洗廊道底板的粘结力下降。采用出水孔出水的方式对冲洗廊道进行一段时间的冲洗后，当存水室中的液面距离冲洗闸门上端的距离为4m时，打开冲洗闸门，释放存水室内的水，释放水的势能转化为动能，产生强大的冲击力对冲洗廊道底板上的污染物进行冲洗，在打开冲洗闸门进行冲洗的同时，出水孔也在不断出水降低出水孔附近的污染物在底板上的附着力，由于冲洗廊道的底板具有坡度，冲洗形成的污水将流入污水廊道。当污水廊道中的污水水面没过潜污泵的进水口之后，开启潜污泵将污水廊道中的污水泵入市政出水管网。

然后按照与第一个调蓄池单元相同的工作方式，对第二个调蓄池单元进行的冲洗廊道进行冲洗。在完成对两个调蓄池单元的冲洗工作并排空污水廊道中的污水后，关闭潜污泵、冲洗闸门和控制阀，雨水调蓄池回到初始状态。

当雨水调蓄池所处地区发生的降雨的雨量相对较小，污水廊道和冲洗廊道中所蓄的雨水的水位低于存水室与冲洗廊道的隔墙时，需要通过存水室上端设置的冲洗水进口向存水室中通入不含污泥等容易沉淀淤积的污染物的水来冲洗冲洗廊道上淤积的污泥等污染物。或者是当出水孔的出水时间较长，造成存水室中的液面到冲洗闸门上端的距离低于3.5米时，需要通过存水室的上端设置的冲洗水进口向存水室中通入不含污泥等容易沉淀淤积的污染物的水来增加存水室的水位。

Claims (10)

1.一种具有水力自净功能的雨水调蓄池，包括污水廊道(7)、设置于污水廊道(7)中的潜污泵(6)、雨水进口(11)和若干调蓄池单元，其特征在于：还包括冲洗管(2)、与冲洗管(2)连接的冲洗支管(3)以及设置在冲洗廊道底板上的出水孔(8)，

各调蓄池单元包括存水室(1)和冲洗廊道(5)，各调蓄池单元的存水室(1)与冲洗廊道(5)之间设有隔墙，隔墙底端设有冲洗闸门(4)，隔墙的上端设有过水口(10)，各调蓄池单元的冲洗廊道(5)远离存水室(1)的一端与污水廊道(7)连通，冲洗廊道(5)的底板自存水室(1)至污水廊道(7)由高至低具有坡度；相邻调蓄池单元的冲洗廊道(5)之间由分隔矮墙(9)分隔；雨水进口(11)位于污水廊道(7)的侧壁上；

冲洗廊道的底板上阵列设置有出水孔(8)，各调蓄池单元的出水孔(8)通过位于该调蓄池单元的冲洗廊道底板下方的冲洗支管(3)、冲洗管(2)与该调蓄池单元的存水室(1)连通，使存水室(1)中的水在静压力下可从出水孔(8)中排出；存水室(1)和污水廊道(7)底板的高度低于冲洗廊道(5)底板的高度。

2.根据权利要求1所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，在过水口(10)处设有过滤网(12)。

3.根据权利要求1所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，在存水室(1)的上端设有冲洗水进口(14)。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，在各调蓄池单元的冲洗管(2)靠近存水室(1)的位置设有控制阀(13)。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，位于冲洗廊道底板上的相邻的出水孔(8)之间的距离为0.25～1m。

6.根据权利要求5所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，出水孔(8)的孔径为3～5cm。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，各调蓄池单元的出水孔(8)通过位于冲洗廊道底板下方的冲洗支管(3)、冲洗管(2)与该调蓄池单元存水室(1)的底部连通。

8.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，冲洗闸门(4)的驱动结构采用液压驱动。

9.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，存水室(1)与冲洗廊道(5)之间的隔墙的高度为4～8m。

10.根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有水力自净功能的雨水调蓄池，其特征在于，污水廊道(7)的容积至少为单个存水室的容积的1.5倍。