提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)和控制水污染的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)和控制水污染的設(shè)備，其在流域內(nèi)主河道方向地面以下至少30m設(shè)置深層隧道系統(tǒng)，多個(gè)連接豎井分布于主體隧道上方，連接豎井的下端與主體隧道連接通，上端通過控制閥與城市淺層截污管道連接，排水泵站設(shè)于近主體隧道和城市下游水道以及城市排污水道旁，排空泵組通過管道將主體隧道與城市排污水道連通，排洪泵組通過管道將主體隧道與城市下游水道連通，利用降雨量的大小時(shí)空分布，并通過對(duì)深層隧道系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行，在大降雨量時(shí)主體隧道作為行洪通道提高流域防澇標(biāo)準(zhǔn)，在小雨量時(shí)主體隧道作為合流污水調(diào)蓄池發(fā)揮控制水污染的作用，本實(shí)用新型將排水主體隧道建設(shè)在地下深層空間，避免地面設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致的房屋拆遷，降低投資。
【專利說明】提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)和控制水污染的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及城市內(nèi)澇防治和水污染控制的方法，特別是涉及一種既能提高防澇標(biāo)準(zhǔn)、又能有效控制水污染的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市的擴(kuò)張和建設(shè)密度的加大,地面硬化率愈來愈高,原有的水庫(kù)、山體、湖泊、魚塘逐漸被侵占，河涌斷面越來越窄，城市的地表儲(chǔ)水、排水和自然凈化能力大大減弱，加上城市熱島效應(yīng)導(dǎo)致極端天氣頻發(fā)，城市水浸和內(nèi)澇嚴(yán)重威脅著城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，內(nèi)澇問題已成為城市治水難題。
[0003]極高的人口密度和城市建設(shè)密度使得城市面源污染負(fù)荷迅速加大，降雨期間，地表徑流初雨污染和合流制地區(qū)的溢流污染(CSO)日益嚴(yán)重，是城市水體污染的重要來源之
[0004]拓寬河道、建設(shè)大型排水渠道能提高城市排澇的標(biāo)準(zhǔn)，新增建設(shè)城市初雨和合流污水調(diào)蓄池是有效的水污染控制方法，但都會(huì)涉及大量的房屋拆遷和地下管線遷移，投資巨大。建筑密集和地下管線的復(fù)雜擁擠使得通過建設(shè)淺層地下排水管道來提高城市排水標(biāo)準(zhǔn)和完善截污系統(tǒng)變得異常困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種既可提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)又能有效控制水污染的設(shè)備，其一方面可克服現(xiàn)有排水系統(tǒng)建設(shè)中需要大量房屋拆遷的缺點(diǎn)，另一方面克服現(xiàn)有排水設(shè)施功能單一化的缺點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)和控制水污染的設(shè)備，包括建立城市深層隧道系統(tǒng)，深層隧道系統(tǒng)包括主體隧道、連接豎井和排水泵站，排水泵站設(shè)有排空泵組和排洪泵組，主體隧道水平設(shè)置于城市地面以下至少30m，多個(gè)連接豎井分布于主體隧道上方，連接豎井的下端與主體隧道連接通，連接豎井的上端通過控制閥與城市淺層截污管道連接，排水泵站設(shè)于近主體隧道和城市下游水道以及城市排污水道旁，排空泵組通過管道將主體隧道與城市排污水道連通，排洪泵組通過管道將主體隧道與城市下游水道連通。
[0008]本實(shí)用新型的具體操作方法如下:
[0009]在降雨量小時(shí)，開啟連接豎井控制閥，超過淺層截污管道能力的合流污水通過連接豎井進(jìn)入主體隧道進(jìn)行調(diào)蓄，在雨后開啟排空泵組，將調(diào)蓄到主體隧道的合流污水通過城市下游水道輸送到下游污水處理廠處理。
[0010]在降雨量大到超過了流域主河道的排澇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，同時(shí)開啟連接豎井控制閥和排洪泵組，洪水從淺層截污管道通過連接豎井進(jìn)入主體隧道并由排洪泵組排出到下游水道，主體隧道作為分洪通道。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步:[0012]本實(shí)用新型將地下深層隧道用于排水工程，一方面，利用降雨量大小的變化特點(diǎn)，并通過對(duì)深層隧道的調(diào)度運(yùn)行，使隧道在降雨量大的時(shí)候作為分洪通道排洪提高防澇標(biāo)準(zhǔn)，在降雨量小的時(shí)候作為合流污水調(diào)蓄池，控制水污染，使一條隧道設(shè)施利用降雨的時(shí)差分布兼具兩種功能，避免了重復(fù)投資。另一方面，將排水隧道建設(shè)在地下深層空間，除了連接豎井占據(jù)較少的用地外，沒有其他地面設(shè)施，避免了房屋拆遷。在流域內(nèi)現(xiàn)有淺層河道排洪不及，存在內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，本實(shí)用新型將隧道作為流域的分洪通道，有效防止內(nèi)澇發(fā)生，可以有效提聞流域的防?勞標(biāo)準(zhǔn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)例計(jì)算對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]廣州某流域，流域范圍12.47平方公里，流域主河道4.51公里，上游2.62公里覆蓋為暗渠，下游1.89公里為明涌，自北向南匯入珠江。流域內(nèi)為合流制排水體制，流域內(nèi)沿線合流管渠匯入主河道，雨季通過合流管渠和主河道排澇；主河道沿線設(shè)有截污管道，在合流管渠出口設(shè)有截污設(shè)施。經(jīng)計(jì)算:現(xiàn)有主河道水利防澇標(biāo)準(zhǔn)為11年一遇，沿線合流管渠市政排水標(biāo)準(zhǔn)為3年一遇，流域內(nèi)主要排水管道為0.5^1年一遇，主河道沿線截污管道截流倍數(shù)為1.0。沿線5個(gè)主要合流渠箱年溢流次數(shù)分別為68次、32次、22次、37次、43次，溢流污染約220噸COD/年。 [0017]參考圖1，采用本實(shí)用新型在下游河道方向自北向南地面以下30m設(shè)置I條內(nèi)徑為5.3米的深層主體隧道2，沿主體隧道2上方設(shè)置四座連接豎井3，連接豎井3的下端與主體隧道2連接通，連接豎井3的上端通過控制閥11與城市淺層截污管道I連接，四座連接豎井3的最大入流量分別為31m3/s、4.8 m3/s、4.8 m3/s、23 m3/s,隧道系統(tǒng)調(diào)蓄能力為
6.3萬立方米。
[0018]主體隧道2近末端設(shè)置一座泵站5，泵站5設(shè)有與主體隧道2連通的排水豎井4、排空泵組7和排洪泵組6，排空泵組7通過安裝于排水豎井4內(nèi)的排空管道71與主體隧道2連通，排空泵組7的出水口近城市排污水道8上方，排空泵組7能力為0.89 m3 /s ;排洪泵組6通過安裝于排水豎井4內(nèi)的排洪管道61與主體隧道2連通，排洪泵組6的出水口近城市下游河道9上方，排洪泵組6能力為48 m3/S。
[0019]在降雨量小時(shí)，開啟連接豎井3上的控制閥11，超過淺層截污管道I能力的合流污水通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2進(jìn)行調(diào)蓄，在雨后開啟排空泵組7，將調(diào)蓄到主體隧道2的合流污水通過城市排污水道8輸送到下游污水處理廠處理。
[0020]在降雨量大到超過了流域主河道的排澇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，同時(shí)開啟連接豎井3上的控制閥11和排洪泵組6，洪水從淺層截污管道I通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2并被排洪泵組6排出到下游水道9，主體隧道2作為分洪通道。
[0021]經(jīng)計(jì)算:主河道流域防澇標(biāo)準(zhǔn)提高到40年一遇，沿線合流管渠市政排水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，流域內(nèi)主要排水管道為5年一遇；根據(jù)2006年~2012年共7年的降雨資料進(jìn)行計(jì)算，沿線5個(gè)主要合流渠箱年溢流次數(shù)大幅減少，分別為9次、6次、4次、3次、7次，削減溢流污染70%，減少溢流污染物約154噸COD/年。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例是實(shí)施例1的另一設(shè)計(jì)方案，采用本實(shí)用新型在下游河道方向自北向南地面以下30m設(shè)置I條內(nèi)徑為7.7米的深層主體隧道2，沿線設(shè)置四座連接豎井3，四座連接豎井3的最大入流量分別為41 m3/s、5.2 m3/s、5.3 m3/s、26 m3/s,隧道系統(tǒng)調(diào)蓄能力為10.6萬立方米。
[0024]主體隧道2近末端設(shè)置一座泵站5，泵站5設(shè)有與主體隧道2連通的排水豎井4、排空泵組7和排洪泵組6，排空泵組7通過安裝于排水豎井4內(nèi)的排空管道71與主體隧道2連通，排空泵組7的出水口近城市排污水道8上方，排空泵組7能力為1.7 m3/s ;排洪泵組6通過安裝于排水豎井4內(nèi)的排洪管道61與主體隧道2連通，排洪泵組6的出水口近城市下游河道9上方，排洪泵組6能力55 m3/S。
[0025]在降雨量小時(shí)，開啟連接豎井3上的控制閥11，超過淺層截污管道I能力的合流污水通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2進(jìn)行調(diào)蓄，在雨后開啟排空泵組7，將調(diào)蓄到主體隧道2的合流污水通過城市排污水道8輸送到下游污水處理廠處理。
[0026]在降雨量大到超過了流域主河道的排澇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，同時(shí)開啟連接豎井3上的控制閥11和排洪泵組6，洪水從淺層截污管道I通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2并被排洪泵組6排出到下游水道9，主體隧道2作為分洪通道。
[0027]經(jīng)計(jì)算:主河道流域防澇標(biāo)準(zhǔn)提高到50年一遇，沿線合流管渠市政排水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，流域內(nèi)主要排水管道為10年一遇；根據(jù)2006年?2012年共7年的降雨資料進(jìn)行計(jì)算，沿線5個(gè)主要合流渠箱年溢流次數(shù)大幅減少，分別為7次、5次、3次、2次、6次，削減溢流污染89%，減少溢流污染物約195噸COD/年。
[0028]實(shí)施例3
[0029]本實(shí)施例是實(shí)施例2的另一設(shè)計(jì)方案，采用本實(shí)用新型在下游河道方向自北向南地面以下30m設(shè)置I條內(nèi)徑為7.7米的深層主體隧道，沿線設(shè)置四座連接豎井3，四座連接豎井3的最大入流量分別為23 m3/s、4.8 m3/s、4.8 m3/s、23 m3/s,隧道系統(tǒng)調(diào)蓄能力為
10.6萬立方米,排空泵組能力1.7 m3/s,排洪泵組能力48 m3/s。
[0030]在降雨量小時(shí)，開啟連接豎井3上的控制閥11，超過淺層截污管道I能力的合流污水通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2進(jìn)行調(diào)蓄，在雨后開啟排空泵組7，將調(diào)蓄到主體隧道2的合流污水通過城市排污水道8輸送到下游污水處理廠處理。
[0031]在降雨量大到超過了流域主河道的排澇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，同時(shí)開啟連接豎井3上的控制閥11和排洪泵組6，洪水從淺層截污管道I通過連接豎井3進(jìn)入深層隧道的主體隧道2并被排洪泵組6排出到下游水道9，主體隧道2作為分洪通道。
[0032]經(jīng)計(jì)算:主河道流域防澇標(biāo)準(zhǔn)提高到40年一遇，沿線合流管渠市政排水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，流域內(nèi)主要排水管道為5年一遇；根據(jù)2006年?2012年共7年的降雨資料進(jìn)行計(jì)算，沿線5個(gè)主要合流渠箱年溢流次數(shù)大幅減少，分別為7次、5次、3次、2次、6次，削減溢流污染86%，減少溢流污染物約189噸COD/年。
[0033]上述僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)【具體實(shí)施方式】，由于流域面積不同、河涌排澇能力不同、流域內(nèi)排水設(shè)施不同，存在的水澇風(fēng)險(xiǎn)和污染問題也不同，流域內(nèi)建設(shè)條件因素也是影響深層隧道的計(jì)算，因此在不違背本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)和所附權(quán)利要求范圍的前提下，可以對(duì)本實(shí)用新型的一些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)具體的情況。但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.提高城市防澇標(biāo)準(zhǔn)和控制水污染的設(shè)備，其特征在于: 建立城市深層隧道系統(tǒng)，深層隧道系統(tǒng)包括主體隧道、連接豎井和排水泵站，排水泵站設(shè)有排空泵組和排洪泵組，主體隧道水平設(shè)置于城市地面以下至少30m，多個(gè)連接豎井分布于主體隧道上方，連接豎井的下端與主體隧道連接通，連接豎井的上端通過控制閥與城市淺層截污管道連接，排水泵站設(shè)于近主體隧道和城市下游水道以及城市排污水道旁，排空泵組通過管道將主體隧道與城市排污水道連通，排洪泵組通過管道將主體隧道與城市下游水道連通。
【文檔編號(hào)】E03F1/00GK203684373SQ201320726992
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】隋軍, 汪傳新, 牛櫻, 陳貽龍, 王廣華, 周建華, 李文濤 申請(qǐng)人:廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院