申请日2018.07.21
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号E03F1/00; E03F3/02; E03F5/10
摘要
一种海绵城市市政雨水处理管路设计方法，通过城市中不同区域采用不同的雨水排水处理系统，降低初期雨水的污染，避免初期雨水对于城市生态环境构成的威胁。同时，根据多年降雨情况对于初期雨水存储池进行了优化设置，从而使市政管理部门对于市政排水工程控制方面实现了自动化处理，从而提高管理效率。
权利要求书
1.一种海绵城市市政雨水处理管路设计方法，包括如下步骤：(1)在污染程度较大的区域设置第一雨水收集管，用于收集该区域的雨水;(2)在所述第一雨水收集管下方设置第一初雨存储井，用于存储该区域的初期雨水;(3)通过污水处理管连接所述第一初雨存储井以及污水处理厂，将第一初雨存储井内的初期雨水输送到污水处理厂进行处理;(4)通过第一市政雨水管连接所述第一雨水收集管，将初期雨水之后的雨水通过市政雨水管路排放;(5)在污染较小的区域设置第二雨水收集管，用于收集该区域的雨水;(6)设置通过第一电磁阀与所述第二雨水收集管连接的第二初雨存储井;(7)在第二初雨存储井内设置用于测量所述第二初雨存储井的水位测量仪;(8)设置通过第二电磁阀与所述第二雨水收集管连接的第二市政雨水管;(9)设置降雨计时器，用于计算当前降雨时间与上次降雨时间的间隔;(10)设置控制器，其在降雨时根据降雨计时器确定的降雨时间间隔，确定当前降雨时所述第一电磁阀以及第二电磁阀的开关;(11)在所述第二初雨存储井内设置抽水泵，能够将所述第二初雨存储井内的雨水抽送到地面上的运输雨水存储容器，所述运输雨水存储容器能够将其接收到的雨水，运送到污水处理厂进行处理;其特征在于：所述步骤(6)中，根据该区域中的多年平均降水情况，确定所述第二初雨存储井的容量以及水位阈值;所述步骤(11)中，依据所述第二初雨存储井的容量间隔特定周期或者在第二初雨存储井水位达到其水位阈值时，派遣运输雨水存储容器到达所述第二区域，通过抽水泵抽取第二初雨存储井内的雨水，运送到污水处理厂进行处理。
2.根据权利要求1所述的市政雨水处理系统，其特征在于：所述污染程度较大的区域，包括道路、桥梁、工厂、停车场、工业园区等区域;所述污染程度较小的区域，包括公园、绿地、广场等区域。
3.根据权利要求2所述的市政雨水处理系统，其特征在于：所述步骤(6)中，以半年为周期，统计最近十年中降雨间隔大于时间阈值的次数，选择其中次数最大的五次，计算其均值N，然后确定该第二初雨存储井的容量V=N×V1×ε，其中V1为第二区域初雨的流量，ε为冗余系数，可以设置位于1.15~1.3之间。
4.根据权利要求3所述的市政雨水处理系统，其特征在于：所述步骤(11)中，所述特定周期为半年，所述水位阈值为所述第二初雨存储井的容纳雨水达到0.95V时对应的水位深度。
5.根据权利要求4所述的市政雨水处理系统，其特征在于：所述市政雨水管路将雨水排出到河道或者收集后用于灌溉绿化带。
6.根据权利要求5所述的市政雨水处理系统，其特征在于：所述运输雨水存储容器为设置有水存储容器的车辆。
说明书
海绵城市市政雨水处理管路设计方法
技术领域
本发明涉及市政排水处理的技术领域，尤其是涉及一种海绵城市市政雨水处理管路设计方法。
背景技术
随着我国社会经济发展速度的不断加快，以牺牲生态环境为代价发展城市经济所带来的严重后果正在慢慢显现，国内众多省份和地区都面临着包括洪涝灾害、雨水径流污染等在内的一系列问题，严重影响了城市居民的正常生活，同时对我国社会经济的长久稳定发展也产生了阻碍作用。
“海绵城市”是当前国际上提出的一种全新的城市发展理念。“海绵城市”顾名思义就是将海绵比喻成城市建设，希望在面对暴雨等强降水气候的情况下，城市能够化身为一大块具有极强吸水能力的“海绵”，充分收集和利用大量的雨水资源，此后通过运用一系列现代化的科学技术手段实现对雨水资源的净化和“二次处理”，为城市绿化、道路清扫等提供必要用水。因此在“海绵城市”理念之下，市政排水工程需要从以往的快速排水、就近排水转变为集渗透功能、蓄水功能、净化功能、用水功能和排水功能等于一身的综合排水工程，使得城市在面对强降雨等天气情况下，能够迅速展现出自身的“海绵”功能，进而有效防止城市出现内涝和雨水径流污染等问题。
“海绵城市”的市政排水工程中，初期雨水污染是一个需要处理的重要问题。当降雨产生时，降雨冲击地表的污染物沉积，各种沉淀物和有机废弃物的影响会使得初期雨水中含有大量污染物，它的污染程度甚至超过城市污水，对城市生态环境构成严重威胁。随着降雨历时的延长，污染物浓度逐渐降低，最终维持在一个较低浓度范围。海绵城市理念的应用能够优化城市的排水系统，使初期雨水与后续雨水进行分流处理。
对于城市中的不同区域，其受到的污染程度是不同的，存在着污染程度较高的区域，例如道路、桥梁、工厂、停车场、垃圾场、工业园区等区域，其受到车辆的交通活动及耗损、汽车尾气、固体废弃物、工业污水、污染颗粒物等影响，在降雨时初期雨水存在较大的污染;也存在污染程度较低的区域，例如公园、绿地、广场等区域，其所受的污染程度较小，在降雨时初期雨水的污染较小。现有技术中对于初期雨水的处理，通常是将其分流到存储井后，通过单独的污水处理管路输送到污水处理厂进行处理，然而该方法需要设置两套管路，建设难度高，同时将污染程度较低区域的初期雨水输送到污水处理厂中也会增加污水处理厂的处理负担。为了解决上述问题，现有技术中提出了改进的市政雨水处理系统，其仅在污染程度较高的区域设置污水处理管路，将该区域的初期雨水通过污水处理管路输送到污水处理厂，而对于污染程度较低的区域不设置污水处理管路，将该区域所有雨水都通过市政排水管路排放到河流或者存储后用于绿地灌溉，从而降低了管路建设难度以及污水处理厂的负担。然而，污染程度较低的区域的初雨污染也可能出现较高的情况，例如下雨周期间隔较长时间时，区域内污染物沉积浓度升高，导致污染程度较低的区域的初雨污染程度升高，而将这样的初雨排放到河流或者用于灌溉，会对于对城市生态环境构成威胁。
为了解决上述问题，提出一种海绵城市市政雨水处理系统，其在污染程度较低的区域设置第二初雨存储井，在其初雨污染升高时，将初期雨水存储到第二初雨存储井中，在第二初雨存储井中的水位达到阈值时，将其抽取出后运送到污水处理厂处理。然而，该技术方案中，水位到达阈值的时间不确定，市政管理部门难以确定何时处理第二初雨存储井中存储的初雨，导致管理困难。
发明内容
本发明进一步提供一种海绵城市市政雨水处理管路设计方法，其能够使市政管路部门以一定的周期对于第二区域内的第二初雨存储井的初雨进行统一处理，从而提高管理效率。
作为本发明的一个方面，提供一种海绵城市市政雨水处理管路设计方法，包括如下步骤：(1)在污染程度较大的区域设置第一雨水收集管，用于收集该区域的雨水;(2)在所述第一雨水收集管下方设置第一初雨存储井，用于存储该区域的初期雨水;(3)通过污水处理管连接所述第一初雨存储井以及污水处理厂，将第一初雨存储井内的初期雨水输送到污水处理厂进行处理;(4)通过第一市政雨水管连接所述第一雨水收集管，将初期雨水之后的雨水通过市政雨水管路排放;(5)在污染较小的区域设置第二雨水收集管，用于收集该区域的雨水;(6)设置通过第一电磁阀与所述第二雨水收集管连接的第二初雨存储井;(7)在第二初雨存储井内设置用于测量所述第二初雨存储井的水位测量仪;(8)设置通过第二电磁阀与所述第二雨水收集管连接的第二市政雨水管;(9)设置降雨计时器，用于计算当前降雨时间与上次降雨时间的间隔;(10)设置控制器，其在降雨时根据降雨计时器确定的降雨时间间隔，确定当前降雨时所述第一电磁阀以及第二电磁阀的开关;(11)在所述第二初雨存储井内设置抽水泵，能够将所述第二初雨存储井内的雨水抽送到地面上的运输雨水存储容器，所述运输雨水存储容器能够将其接收到的雨水，运送到污水处理厂进行处理;其特征在于：所述步骤(6)中，根据该区域中的多年平均降水情况，确定所述第二初雨存储井的容量以及水位阈值;所述步骤(11)中，依据所述第二初雨存储井的容量间隔特定周期或者在第二初雨存储井水位达到其水位阈值时，派遣运输雨水存储容器到达所述第二区域，通过抽水泵抽取第二初雨存储井内的雨水，运送到污水处理厂进行处理。
优选的，所述污染程度较大的区域，包括道路、桥梁、工厂、停车场、工业园区等区域;所述污染程度较小的区域，包括公园、绿地、广场等区域。
优选的，所述步骤(6)中，以半年为周期，统计最近十年中半年内降雨间隔大于时间阈值的次数，选择其中次数最大的五次，计算其均值N，然后确定该第二初雨存储井的容量V=N×V1×ε，其中V1为第二区域初雨的流量，ε为冗余系数，可以设置位于1.15~1.3之间。
优选的，所述步骤(11)中，所述特定周期为半年，所述水位阈值为所述第二初雨存储井的容纳雨水达到0.95V时对应的水位深度。
优选的，所述控制器在降雨时间间隔大于阈值时，在降雨初期开启所述第一电磁阀，关闭所述第二电磁阀，通过所述第二初雨存储井收集第二区域的初期雨水，然后关闭所述第一电磁阀，开启所述第二电磁阀，将初期雨水之后的雨水通过市政雨水管路排放;在降雨时间间隔小于阈值时，关闭所述第一电磁阀，开启所述第二电磁阀，将当前降雨的所有雨水通过市政雨水管路排放。
优选的，所述时间间隔的阈值根据所述第二区域的污染程度确定。
优选的，所述时间间隔的阈值设置为30天、40天或者50天。
优选的，所述市政雨水管路将雨水排出到河道或者收集后用于灌溉绿化带。
优选的，所述运输雨水存储容器为设置有水存储容器的车辆。
优选的，还包括通讯模块，所述控制器在第二初雨存储井的水位达到阈值时，通过通讯模块将信号传送到市政管理部门，市政管理部门根据接收的信号派遣运输雨水存储容器到所述第二区域，将所述第二初雨存储井内的雨水运送到污水处理厂进行处理。