專利名稱：一種偏心式曲線堰截流井的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到截流式合流制排水系統(tǒng)中的截流井，尤其涉及截污出水管標(biāo)高大于進(jìn)水管渠標(biāo)高的承壓截流井。
背景技術(shù)：
城市直排式合流制排水系統(tǒng)會(huì)造成嚴(yán)重的水體及自然環(huán)境污染，為保護(hù)環(huán)境降低污染，常用的應(yīng)對(duì)措施是將其改造成截流式合流制排水系統(tǒng)，截流井是其中的一個(gè)重要附屬構(gòu)筑物。傳統(tǒng)的截流井均為重力流截流井，其截污出水管標(biāo)高低于進(jìn)水管渠標(biāo)高，截流井內(nèi)水流處于重力流狀態(tài)。但在某些情況下，例如城市附近的江河等水體的常水位較高，江提及沿江地區(qū)地勢(shì)的加高導(dǎo)致原有直排入江的合流管渠埋深很大，甚至達(dá)到10米以上，為降低施工難度和造價(jià)，對(duì)原有直排式合流管渠截流時(shí)常采用埋深相對(duì)較小的截流干管，因而在截流改造過(guò)程中出現(xiàn)截污出水管標(biāo)高大于進(jìn)水管渠標(biāo)高的承壓截流井。這種截流井內(nèi)污水處于承壓狀態(tài)，截流井型一般設(shè)計(jì)成矩形，進(jìn)水管渠位于截流井中部，溢流堰采用矩形堰，它存在兩個(gè)主要的問(wèn)題即井內(nèi)極易產(chǎn)生淤積，矩形堰在雨水量大時(shí)排水不暢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種減小截流井內(nèi)淤積和雨水量大時(shí)盡快排放多余流量的偏心式曲線堰截流井。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是該偏心式曲線堰截流井的井內(nèi)豎直設(shè)有曲線溢流堰，所述曲線溢流堰將截流井分隔成截流井室和溢流井室，所述截流井室的橫截面呈圓形，所述截流井室的下端設(shè)有污水入口，所述截流井室的上端設(shè)有截流污水出口，所述污水入口的外側(cè)內(nèi)壁與截流井室的內(nèi)壁相切，所述污水入口的內(nèi)徑小于截流井室的內(nèi)徑的一半；在所述截流井室內(nèi)豎直設(shè)有截污出水立管，所述截污出水立管的下端口處于污水入口的頂端和底端的標(biāo)高范圍內(nèi)，所述截污出水立管的下端口的幾何中心與所述截流井室的中心軸線重合，所述截污出水立管的上端口與截流污水出口通過(guò)截污出水橫管連通。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述溢流井室內(nèi)設(shè)有消能板。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述截污出水立管的下端口呈喇叭口狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
(1)污水入口從偏心位置接入截流井室，使水流進(jìn)入圓形截流井室后在井室內(nèi)形成旋流，在截流井室內(nèi)形成較強(qiáng)的沖刷作用，使污水中的固體懸浮物不易產(chǎn)生沉積；
(2)截流井室內(nèi)的旋流流場(chǎng)使污水中的固體懸浮物易于匯集在井室中部，并在井內(nèi)污水的壓力下集中從下端口進(jìn)入截污出水管排出，可有效減少截流井內(nèi)固體懸浮物的淤積；
(3)曲線溢流堰的堰長(zhǎng)是傳統(tǒng)矩形堰的1.6倍，相同水頭下作用下其通過(guò)的流量亦是矩形堰的1. 6倍，大大增加了溢流堰的排放能力。


圖1為本發(fā)明截流井的截流系統(tǒng)的俯視圖； 圖2為圖1的A-A剖面圖3為本發(fā)明截流井的截流系統(tǒng)的旱流工況工作平面圖； 圖4為本發(fā)明截流井的截流系統(tǒng)的溢流工況工作平面圖； 圖5為本發(fā)明截流井的污水入口與截流井室相切詳圖； 圖中，1.曲線溢流堰；2.截污出水立管；3.截污出水橫管；4.下端口 ； 5.上固定支架；6.下固定支架；7.污水入口 ；8.截污干管；9.截污管檢查井；10.消能板；11.溢流出水管渠；12.截流井室；13.溢流井室；14.截流污水出口 ；21.下端口 ；22.上端口 ；71.污水入口外側(cè)內(nèi)壁。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，在本發(fā)明截流井內(nèi)豎直設(shè)有曲線溢流堰1，曲線溢流堰1將截流井分隔成截流井室12和溢流井室13。其中，截流井室12的橫截面呈圓形，使進(jìn)水有條件在截流井室內(nèi)形成旋流。截流井室12的下端設(shè)有污水入口 7，截流井室12的上端設(shè)有截流污水出口 14。如圖1、3、4、5所示，污水入口 7的外側(cè)內(nèi)壁71與截流井室12的內(nèi)壁相切，且污水入口 7的內(nèi)徑小于截流井室12的內(nèi)徑的一半，這樣使得污水入口為偏心進(jìn)水方式，以使水流在截流井室內(nèi)形成旋流。旋流的周邊線速度和沖刷力較強(qiáng)，該設(shè)計(jì)可利用旋流較強(qiáng)的沖刷力極大地減少污水中的固體懸浮物在截流井室12內(nèi)的沉積，并且使污水中的固體懸浮物匯集于井室的中間。在截流井室12內(nèi)豎直設(shè)有截污出水立管2，截污出水立管2采用從截流井室底部進(jìn)水并上向出流的方式。截污出水立管2的下端口 21處于污水入口 7的頂端和底端的標(biāo)高范圍內(nèi)，截污出水立管2的下端口 21的幾何中心與截流井室12的中心軸線重合，截污出水立管2的上端口 22與截流污水出口 14通過(guò)截污出水橫管3連通。截污出水立管2的下端口 21伸到截流井室12的底部位置，以使截流井室中間的固體懸浮物可在井室內(nèi)較大的靜水壓力下集中從下端口 21進(jìn)入截污出水立管2，并從截污出水橫管3排入截污管檢查井 9，由截污干管8輸送至污水廠。旱流工況下，需要將污水全部截流進(jìn)入截流干管8中，并盡量防止污水中的固體懸浮物在截流井室內(nèi)沉積。如圖3所示，本發(fā)明在旱流工況下，污水經(jīng)污水入口 7從偏心位置進(jìn)入截流井室12，并在圓形截流井室內(nèi)形成旋流，在旋流周邊較強(qiáng)的沖刷力作用下，截流井室12周邊的污水內(nèi)的固體懸浮物不易沉積，而其中部的速度和沖刷力較小，固體懸浮物相對(duì)集中，并在井室內(nèi)污水的靜水壓力作用下經(jīng)下端口 21進(jìn)入截污出水立管2，并從截污出水橫管3排入截污管檢查井9。在降雨期間，入流量超過(guò)截流量時(shí)將會(huì)產(chǎn)生溢流。如圖4所示，本發(fā)明在溢流工況下，溢流量經(jīng)過(guò)曲線堰1溢流進(jìn)入溢流井室13，經(jīng)過(guò)消能板10消能后排入水體。曲線溢流堰1屬于圓形截流井室12的一部分，其堰長(zhǎng)是傳統(tǒng)矩形堰的1. 6倍，相同水頭下作用下其通過(guò)的流量亦是矩形堰的1.6倍，大大增加了溢流堰的排放能力。曲線溢流堰1的頂面標(biāo)高比截流井室12的頂面標(biāo)高低，曲線溢流堰1的頂面標(biāo)高根據(jù)截流倍數(shù)計(jì)算確定。
溢流井室13內(nèi)設(shè)有消能板10，可以使溢流下落的水流消能，避免速度較大的水流對(duì)井壁和井底產(chǎn)生沖刷。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，截污出水立管2的下端口 21呈喇叭口狀，可以改善出水的水力條件。本發(fā)明的截污出水立管2在截流井室12內(nèi)由上固定支架5和下固定支架6加以固定，可避免在大流量時(shí)失穩(wěn)。本發(fā)明的截污出水橫管3以相應(yīng)管徑的排水管道最小設(shè)計(jì)坡度坡向截污管檢查井9，以避免管內(nèi)產(chǎn)生淤積。截污出水橫管3在截污檢查井9內(nèi)的管內(nèi)底標(biāo)高需高于截污干管8內(nèi)的最大水面標(biāo)高，以免產(chǎn)生回流。
權(quán)利要求
1.一種偏心式曲線堰截流井，其特征是在所述截流井內(nèi)豎直設(shè)有曲線溢流堰(1)，所述曲線溢流堰(1)將截流井分隔成截流井室(12)和溢流井室(1；3)，所述截流井室(12)的橫截面呈圓形，所述截流井室(12)的下端設(shè)有污水入口(7)，所述截流井室(12)的上端設(shè)有截流污水出口(14)，所述污水入口(7)的外側(cè)內(nèi)壁(71)與截流井室(12)的內(nèi)壁相切，所述污水入口(7)的內(nèi)徑小于截流井室(12)的內(nèi)徑的一半；在所述截流井室(12)內(nèi)豎直設(shè)有截污出水立管0)，所述截污出水立管O)的下端口(21)處于污水入口(7)的頂端和底端的標(biāo)高范圍內(nèi)，所述截污出水立管O)的下端口(21)的幾何中心與所述截流井室(12)的中心軸線重合，所述截污出水立管O)的上端口(22)與截流污水出口(14)通過(guò)截污出水橫管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心式曲線堰截流井，其特征是所述溢流井室(1 內(nèi)設(shè)有消能板(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏心式曲線堰截流井，其特征是所述截污出水立管(2) 的下端口(21)呈喇叭口狀。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種偏心式曲線堰截流井。在該截流井內(nèi)豎直的井內(nèi)豎直設(shè)有曲線溢流堰，曲線溢流堰將截流井分隔成截流井室和溢流井室，截流井室的橫截面呈圓形，截流井室的下端設(shè)有污水入口，截流井室的上端設(shè)有截流污水出口，污水入口的外側(cè)內(nèi)壁與截流井室的內(nèi)壁相切，污水入口的內(nèi)徑小于截流井室的內(nèi)徑的一半；在截流井室內(nèi)豎直設(shè)有截污出水立管，截污出水立管的下端口處于污水入口的頂端和底端的標(biāo)高范圍內(nèi)，截污出水立管的下端口的幾何中心與截流井室的中心軸線重合，截污出水立管的上端口與截流污水出口通過(guò)截污出水橫管連通。本發(fā)明可減小截流井內(nèi)淤積并在雨水量大時(shí)盡快排放多余流量的偏心式曲線堰截流井。
文檔編號(hào)E03F5/10GK102261124SQ20111012255
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者周永潮, 張儀萍, 張土喬, 陳勇民 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)