一種水力控制合流制渠道截污方法與流程

本發明涉及城市排水系統技術領域，具體涉及一種水力控制合流制渠道截污方法。

背景技術：

隨著城市基礎設施建設的發展，老城區合流制排水管渠系統進行改造時，受道路狹窄、建筑物密集等因素制約，一種思路是保留老城區的合流制排水管渠，沿河修建截污干管，將原有排水系統改造成截流式合流制排水系統。合流制管渠接進截污干管前設置截流井。

傳統的截流井按內部結構形式的不同，大體分為堰式、槽式、堰槽結合式三種，都能實現將旱流污水和初期雨水截流的目的，但無法控制截流量。在降雨較大時仍會有大量雨水與污水混合進入截污干管，造成污水廠的進水水量、水質波動較大，影響污水廠的運行管理。

為解決上述問題，近年有項目開發了新型帶流量控制閥的截流井，盡管能實現截流水量的控制，但井的結構復雜、造價昂貴，且后期維護管理要求高，未能得到推廣應用。

技術實現要素：

為了克服上述合流制排水系統進行改造時存在的技術缺陷或不足，本發明的目的在于用簡單經濟的方法解決合流制排水渠道接入截污干管時控制截流量的問題。

一種水力控制合流制渠道截污方法，包括以下步驟：

s1、在合流制排水渠道內砌筑截污壩，攔截渠道內的旱流污水和初期雨水；

s2、在渠道側壁開孔，用污水截流管將旱流污水和初期雨水接至截污干管；

s3、在合流制排水渠道側壁的污水截流管口設置矩形的輕質彈簧門。

優選的，所述截污壩為漿砌塊石壩或混凝土壩，所述截污壩高度大于污水截流管直徑200～300mm。

優選的，所述污水截流管的內底標高高于渠道內底標高150～200mm，所述污水截流管的水力坡度為2.9‰～3.1‰。

優選的，所述彈簧門靠近污水截流管的一側設有橡膠密封條，所述彈簧門另一側與渠道側壁之間設有素混凝土支墩。

優選的，所述彈簧門與渠道側壁之間的夾角α＝28°～32°。

優選的，所述彈簧門的高度大于污水截流管的直徑100mm，所述彈簧門的寬度為污水截流管直徑的1.2～1.7倍。

本發明利用合流制排水渠道內水力作用，實現旱季污水、初期雨水與降雨后期較大雨水量的分離，控制進入截污干管的水量僅為旱季污水和初期雨水量，既保護環境，又兼顧城市污水處理系統的運行。

本發明可實現彈簧門的全水力控制開合，無復雜機電設備，工藝簡單，節能環保，維護檢修方便，具有良好的環境效益和經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明所述一種水力控制合流制渠道截污方法的示意圖；

圖2為節點b的大樣圖；

圖3為a-a方向的剖視圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。

本發明在合流制排水渠道1內砌筑截污壩2，用于攔截渠道1內的旱流污水和初期雨水。渠道側壁11開孔，用污水截流管3將旱流污水和初期雨水接至截污干管。污水截流管3的直徑根據當地旱流污水量和截流倍數確定；截污壩2高度大于污水截流管3直徑200～300mm，可采用漿砌塊石或混凝土等結構型式。

然后在合流制排水渠道側壁11的污水截流管3口設輕質彈簧門4。為便于彈簧門4的開合，保證管口閉合時的封閉效果，污水截流管3內底標高應高于渠道1內底標高150～200mm，截流管3的水力坡度按2.9‰～3.1‰控制。

所述彈簧門4為矩形，其面板尺寸略大于截流管3口尺寸，用于封閉截流管3口的面板一側安有橡膠密封條。彈簧門4高度大于污水截流管3直徑100mm，寬度為污水截流管3直徑的1.2～1.7倍。

所述彈簧門4安裝的初始狀態保持與渠道內壁28°～32°的夾角，彈簧門4與渠道側壁11間填充適當的素混凝土支墩5，既有利于保持門的開啟狀態，又有利于對水流進行導向。彈簧門4可通過調整扭力彈簧所具有的預力大小，來調節彈簧門4關閉時的水力工況，達到城市排水系統和水體環境容量要求的截污量。

旱季或降雨初期，合流制排水渠道1內只有旱流污水，或者為旱流污水加初期雨水，渠道1內水流為小流量、低流速的狀態，水位較淺，水流對彈簧門4的推力較小，彈簧門4維持打開狀態。在截污壩2的攔截作用下，渠道1內的旱流污水、初期雨水被全部截流進入截污干管，再經城市污水處理廠處理達標后排放。

隨著降雨歷時的延長、降雨強度的增大，合流制排水渠道1內的混合液體基本為較清潔的雨水，渠道內水流逐漸變為大流量、高流速的狀態，水位上升，水流對彈簧門4的推力持續增加。在水力作用下，彈簧門4自動關閉，封閉截流管3口，防止大量雨水通過截污干管進入城市污水處理廠，避免對城市污水處理系統造成沖擊。合流制排水渠道內的水流漫過截污壩頂排放。

降雨逐漸減小直至停止的過程中，合流制排水渠道1內雨水量逐漸減小。隨著合流制排水渠道內水位下降、流速減慢，水流對彈簧門4的推力也逐漸減小，彈簧門4又恢復為打開狀態，將旱流污水截流至截污干管。

整個截污方法工藝簡單，施工方便，經濟合理，利用水力作用自動實現截流量的控制，具有可靠耐用、節能環保、便于維護檢修等優點，非常適合在合流制排水渠道改造項目中應用。

以上所述僅為本發明的較佳實例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
一種水力控制合流制渠道截污方法，包括以下步驟：S1、在合流制排水渠道內砌筑截污壩，攔截渠道內的旱流污水和初期雨水；S2、在渠道側壁開孔，用污水截流管將旱流污水和初期雨水接至截污干管；S3、在合流制排水渠道側壁的污水截流管口設置矩形的輕質彈簧門。所述截污壩為漿砌塊石壩或混凝土壩，所述截污壩高度大于污水截流管直徑200～300mm。所述污水截流管的內底標高高于渠道內底標高150～200mm，所述污水截流管的水力坡度為2.9‰～3.1‰。整個截污方法工藝簡單，施工方便，經濟合理，利用水力作用自動實現截流量的控制，具有可靠耐用、節能環保、便于維護檢修等優點，非常適合在合流制排水渠道改造項目中應用。

技術研發人員：吳瑜紅
受保護的技術使用者：中國市政工程中南設計研究總院有限公司
技術研發日：2017.06.28
技術公布日：2017.09.12