[发明专利]平流式水力自控初期雨水弃流装置及弃流方法

说明书

技术领域

本发明涉及初期雨水自动弃流方法和装置，特别涉及平流式水力自控初期雨水弃流装置及弃流方法，属于雨水综合利用技术领域。

背景技术

我国是一个水资源相对贫乏的国家，人均水资源为世界人均的1/4，而且水资源时空分布不均，南方多北方少，北方大部分地区人均水资源量更低。华北地区河海流域的人均占有量更少，只有全国平均量的1/9。北方干旱半干旱地区，全年的降水量主要集中在7、8、9三个月，这使得可以利用的水资源尤其显得不足。随着经济的发展和城市化进程的加快，城市的缺水问题尤为突出，由于缺水每年影响工业产值2000多亿元人民币。

我国城市一方面缺水十分严重，另一方面大量的降雨又白白流失，浪费了大量的可利用资源。若将我国每年约60000亿立方米的雨水充分利用起来，我国水资源紧缺将得到缓解。但是由于大气中，以及导致雨水径流的地面、道路、屋顶等含有大量的污染物质，因此降雨初期形成的径流中污染比较严重，水质条件比较差，往往不符合雨水收集利用的要求。因此，在雨水收集过程中一般倾向于将初期雨水弃流处理，以利于后期洁净雨水的收集利用。

国外对雨水收集和利用研究已开展多年。我国的部分缺水严重的城市也已经开展了这方面的工作。但是目前很多弃流装置仍然存在一些问题，使其推广使用时受到限制：

⑴某些弃流池规模过大，比如名称为一种初期雨水弃流的雨水收集装置（ZL 201220004704.2）的中国专利，为了计量水量，设置计量箱将全部初期雨水储存后再排放。这不仅导致弃流池规模过大，而且由于初期雨水在弃流室中停留时间较长，初期雨水中固体颗粒杂质沉淀，由于无冲洗措施，杂质易淤积导致装置容易堵塞；

⑵弃流室内积存的雨水需要人工放空，由于降雨的随机性，弃流池的放空工作存在一定困难，尤其在人员不便达到的地方，例如北京建筑工程学院车伍等人研究发明的分流式雨水自动弃流方法与装置（ZL 02155637.7），其缺点是每一场降雨后的弃流室内积存的雨水需要人工放空，才能用作下一场雨水利用的初期雨水弃流收集；

⑶现有的绝大部分弃流装置都存在一个问题：雨水弃流装置进水管与出水管、弃流管之间落差较大，比如申请号为201010225783.5，名为一种初期雨水弃流装置的中国专利，其雨水出水管和弃流管都与雨水进水管有较大落差，这不仅使得雨水出水管后端的雨水蓄水池埋深增加较大，增加土建成本，而且导致初期雨水通过重力自流排出的可能性大大降低，需要增设提升设备，增加运营成本和维护工作量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种无需人工作业、自动化程度高、体积小的平流式水力自控雨水弃流方法及装置，该装置雨水出水管、弃流管与雨水进水管之间无落差。降雨过程中能自动将不宜直接使用的污染重的初期雨水弃流，将中后期能直接应用的雨水收集利用；同时在完成初期雨水弃流后，自动为下一场雨水收集做好初期雨水弃流准备。

为了达到上述目的，釆用的技术方案是：一种平流式水力自控雨水弃流装置，其特征在于：装置本体一端与雨水进水管相连，另一端与干净雨水出水管相连通，底部置有弃流排水管接口；装置本体的分流室内，置有一个垂直设置的挡水板，将所述分流室分隔成相互连通的雨水收集通道及弃流控制区；所述弃流控制区的底部置有一软管，所述软管的出水口通过管接头与所述弃流排水管连接，所述软管的进水口端部置有与磁铁或铁片连成一体的浮球；在弃流控制区的两侧，所述挡水板或装置本体的内侧面，设置有上磁铁和下磁铁，所述上磁铁位置对应于所述软管进水口端部的浮球在高水位时能浮起达到的最高位置，所述下磁铁位置与所述软管上浮球下落至弃流控制区底部位置吻合一致；在所述分流室内，干净雨水出水管之前置有溢流堰。

所述分流室内底面与所述溢流堰的上边沿呈光滑平缓斜面连接，所述分流室内底面与二侧面结合部呈光滑的弧形曲面连接。

所述挡水板的下部边线与分流室底面之间留空，不相连接，间距略小于所述软管的直径。

所述平流式水力自控雨水弃流装置的弃流方法：其特征在于： 

（1）装置安装准备：根据使用地区的多年降雨资料分析，估算确定初期雨水弃流总量、对应的雨水径流流量，确定软管的口径、所述软管进水口端部的浮球浮力、以及挡水板上的上磁铁和下磁铁的磁力，安装弃流装置，软管的出水口通过管接头与弃流排水管相连接；要求：

上磁铁吸力>（浮球重力＋软管重力）－浮球未被完全淹没时的浮力；

上磁铁吸力<浮球重力＋软管重力；

下磁铁吸力>浮球未被完全淹没时的浮力－（浮球重力＋软管重力）；