本技術(shù)涉及排水系統(tǒng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種合流制暗涵及暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、常見的暗涵主要由大量源頭或小型河道裁彎取直、明渠加蓋或被箱涵替代而形成。這些暗涵旱天主要以輸送污水為主，因河道暗涵化時原雨水排放通道仍排入暗涵，雨季時會有大量雨水匯入，導(dǎo)致合流制污水超過下游污水處理廠的處理能力，進而在暗涵末端發(fā)生合流制溢流(cso)污染。極易造成下游河道的污染，若暗涵末端進行了不合理的截污或溢流排放設(shè)置，更容易加劇溢流污染排放。

2、暗涵改造的方式以“清污分流”為主，這種清污分流的方式效果較好，但是也存在資金投入大，施工難度高的特點。大多數(shù)項目采用暗涵末端截污的方式，但這種方式常常存在旱天截污時水力條件差，管網(wǎng)高水位運行，流速慢，暗涵內(nèi)更易沉積管網(wǎng)沉積物；在雨天時暗涵失去調(diào)蓄容積，排澇不暢，管網(wǎng)沉積物大量沖入河道造成河道污染等問題。

3、此外，大型暗涵出口至下游100～200m內(nèi)的區(qū)域或暗涵出口的消能池與海漫等防沖措施區(qū)域內(nèi)也容易沉積大量管網(wǎng)沉積物，往往需要進行人工大規(guī)模清淤，清淤前河道或明渠黑臭的情況較為明顯。

4、專利cn207109987u利用上游污水將沉積物沖到整個截流井范圍內(nèi)，有部分能進入截污管，但仍然存在死水區(qū)需要人工打理，如閘門和人工平板格柵范圍內(nèi)的沉積物和漂浮垃圾，定期清理造成人工強度較大，且該專利適用于排口末端，適合建筑區(qū)域，不適用于暗涵內(nèi)部建設(shè)。

5、專利cn217480367u設(shè)置擋水堰，引水管道外面的包封均縮小了暗涵的斷面尺寸，隨著防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)提高，這種結(jié)構(gòu)形式不利于雨天排水。且這種結(jié)構(gòu)形式適合暗涵在旱天也存在大量清水的區(qū)域，而實際中的城市暗涵旱天往往缺乏清水，而是以大量污水為主，該技術(shù)方案的適用性較低。

6、鑒于以上技術(shù)問題，特推出本實用新型。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的主要目的在于提供一種合流制暗涵及暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)，用于對暗涵內(nèi)的管網(wǎng)沉積物進行較好的自動管理，降低人工操作強度并防止溢流污染等問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提出了一種合流制暗涵，暗涵的末端出口處與河道鄰接，暗涵內(nèi)設(shè)置有截流槽；

3、暗涵的末端出口處設(shè)置有閘門，閘門隔斷暗涵與河道之間的水體連通，在暗涵中，從截流槽至閘門之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有沉淀沖洗區(qū)，暗涵向河道排水時，水體中的管網(wǎng)沉積物在沉淀沖洗區(qū)內(nèi)集中沉淀。

4、進一步的，沉淀沖洗區(qū)與截流槽之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有過渡區(qū)，沿從截流槽向沉淀沖洗區(qū)的方向上，過渡區(qū)的寬度逐漸增大，使得流速減緩便于沉淀。

5、進一步的，沉淀沖洗區(qū)的長度占閘門與截流槽之間距離的60％以上。

6、進一步的，閘門與截流槽之間的距離在50m～150m范圍內(nèi)。

7、進一步的，沉淀沖洗區(qū)沿暗涵的寬度方向分隔為多個沉淀沖洗分區(qū)，閘門包括多個分閘門，多個沉淀沖洗分區(qū)的端部對應(yīng)設(shè)置多個分閘門。

8、進一步的，閘門朝向河道的外側(cè)設(shè)置有擋泥堰，擋泥堰阻隔沉淀沖洗區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)沉積物。

9、進一步的，擋泥堰上設(shè)置有水力沖洗門，水力沖洗門的高度與擋泥堰一致。

10、進一步的，多個分閘門的外側(cè)分別對應(yīng)設(shè)置多個擋泥堰，多個擋泥堰上分別對應(yīng)設(shè)置多個水力沖洗門。

11、進一步的，截流槽內(nèi)設(shè)置有截流管，截流管延伸連通至污水處理廠，截流管在截流槽內(nèi)具有開口。

12、進一步的，截流槽開設(shè)于暗涵內(nèi)的底面上，截流管的管頂標(biāo)高低于底面的標(biāo)高。

13、進一步的，截流管的開口處設(shè)置限流閥，限流閥通過調(diào)整開度控制截流管內(nèi)流量的大小。

14、進一步的，截流槽貫通暗涵的寬度方向，并延伸進入暗涵的側(cè)壁。

15、進一步的，截流槽底部設(shè)置有導(dǎo)流槽。

16、應(yīng)用本實用新型的暗涵技術(shù)方案，至少實現(xiàn)了如下有益效果：

17、1、本申請的暗涵通過在暗涵末端的一段區(qū)域內(nèi)設(shè)置沉淀沖洗區(qū)，并設(shè)計了過渡區(qū)以減緩流速，加快沉積速度，使得暗涵中的管網(wǎng)沉積物能夠大量集中沉積在沉淀沖洗區(qū)內(nèi)，方便對其進行集中管理。

18、2、本申請的暗涵通過設(shè)置閘門將沉淀沖洗區(qū)和河道隔開，在旱天將沉淀沖洗區(qū)封閉在暗涵內(nèi)部，避免污染河道，防止臭氣外溢，且方便利用河道水反沖洗沉淀沖洗區(qū)，有效降低了河道清淤頻次和費用，并減少了清理暗涵的人工強度。

19、3、本申請的暗涵通過設(shè)置閘門外的擋泥堰和水力沖洗門，在不影響暗涵排水的情況下防止沉淀沖洗區(qū)中的管網(wǎng)沉積物大量沖入河道中，并且在反沖洗時打開水力沖洗門能夠達到較好的沖洗效果。

20、4、本申請的暗涵通過設(shè)計暗涵內(nèi)的截流槽位置、結(jié)構(gòu)，以及限流閥控制截流管流量，使得截流槽與閘門、沉淀沖洗區(qū)等共同形成對于暗涵內(nèi)部污水和管網(wǎng)沉積物的控制系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)適用范圍廣、施工費用低，并可通過人工或自動控制等方式，控制限流閥開度和閘門的開閉，實現(xiàn)對于暗涵末端污水和管網(wǎng)沉積物的有效管理。

21、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的又一個方面，提出了一種暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)，用于控制根據(jù)上述的暗涵中的管網(wǎng)沉積物，自動控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)收集處理單元，數(shù)據(jù)收集處理單元與傳感器組件、限流閥和閘門連接，數(shù)據(jù)收集處理中心采集傳感器組件傳輸來的數(shù)據(jù)信息，并發(fā)出指令，控制限流閥的開度和閘門的開閉。

22、進一步的，傳感器組件包括暗涵液位計，暗涵液位計設(shè)置于暗涵內(nèi)。

23、進一步的，傳感器組件包括污水處理廠液位計，污水處理廠液位計反映污水處理廠當(dāng)前的污水處理能力。

24、進一步的，傳感器組件包括雨量計，雨量計設(shè)置于暗涵的末端出口處。

25、進一步的，傳感器組件包括流量計，流量計設(shè)置于截流管內(nèi)，用于測量截流管內(nèi)的流量。

26、進一步的，數(shù)據(jù)收集處理單元與水力沖洗門連接，數(shù)據(jù)收集處理中心控制水力沖洗門的開閉。

27、進一步的，數(shù)據(jù)收集處理單元連接多個分閘門，依次打開或者關(guān)閉多個分閘門。

28、應(yīng)用本實用新型的暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)技術(shù)方案，至少實現(xiàn)了如下有益效果：

29、1、本申請?zhí)岢龅淖詣涌刂葡到y(tǒng)通過設(shè)計數(shù)據(jù)收集處理單元和傳感器組件，使得暗涵液位、雨量、污水處理廠等監(jiān)測設(shè)備的實時數(shù)據(jù)能傳輸?shù)綌?shù)據(jù)收據(jù)處理單元，進行數(shù)據(jù)處理并向閘門、限流閥等設(shè)備發(fā)出控制指令，通過智能算法可實現(xiàn)實時控制和遠(yuǎn)程無人控制，提升了暗涵控制的智能化水平，并實現(xiàn)穩(wěn)定污水處理廠進水、減少暗涵溢流污染、減少人工清淤強度等目標(biāo)。

30、2、本申請?zhí)岢龅淖詣涌刂葡到y(tǒng)可根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)自動決策最佳動作時機，避免過早動作，暗涵未發(fā)揮調(diào)蓄空間作用，污水溢流污染河道，也避免動作過晚，超過污水處理廠處理能力，影響上游有效排澇。

技術(shù)特征：

1.一種合流制暗涵，所述暗涵的末端出口處與河道(10)鄰接，所述暗涵內(nèi)設(shè)置有截流槽(1)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗涵，其特征在于：所述沉淀沖洗區(qū)(4)與所述截流槽(1)之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有過渡區(qū)(9)，沿從所述截流槽(1)向所述沉淀沖洗區(qū)(4)的方向上，所述過渡區(qū)(9)的寬度逐漸增大，使得流速減緩便于沉淀。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的暗涵，其特征在于：所述沉淀沖洗區(qū)(4)的長度占所述閘門(3)與所述截流槽(1)之間距離的60％以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的暗涵，其特征在于：所述閘門(3)與所述截流槽(1)之間的距離在50m～150m范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的暗涵，其特征在于：所述沉淀沖洗區(qū)(4)沿所述暗涵的寬度方向分隔為多個沉淀沖洗分區(qū)(7)，所述閘門(3)包括多個分閘門，多個所述沉淀沖洗分區(qū)(7)的端部對應(yīng)設(shè)置多個所述分閘門。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的暗涵，其特征在于：所述閘門(3)朝向所述河道(10)的外側(cè)設(shè)置有擋泥堰(5)，所述擋泥堰(5)阻隔所述沉淀沖洗區(qū)(4)內(nèi)的所述管網(wǎng)沉積物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的暗涵，其特征在于：所述擋泥堰(5)上設(shè)置有水力沖洗門(6)，所述水力沖洗門(6)的高度與所述擋泥堰(5)一致。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的暗涵，其特征在于：多個所述分閘門的外側(cè)分別對應(yīng)設(shè)置多個所述擋泥堰(5)，多個所述擋泥堰(5)上分別對應(yīng)設(shè)置多個所述水力沖洗門(6)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暗涵，其特征在于：所述截流槽(1)內(nèi)設(shè)置有截流管(2)，所述截流管(2)延伸連通至污水處理廠，所述截流管(2)在所述截流槽(1)內(nèi)具有開口。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的暗涵，其特征在于：所述截流槽(1)開設(shè)于所述暗涵內(nèi)的底面上，所述截流管(2)的管頂標(biāo)高低于所述底面的標(biāo)高。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的暗涵，其特征在于：所述截流管(2)的所述開口處設(shè)置限流閥(8)，所述限流閥(8)通過調(diào)整開度控制所述截流管(2)內(nèi)流量的大小。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的暗涵，其特征在于：所述截流槽(1)貫通所述暗涵的寬度方向，并延伸進入所述暗涵的側(cè)壁。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的暗涵，其特征在于：所述截流槽(1)底部設(shè)置有導(dǎo)流槽。

14.一種暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)，其特征在于：用于控制根據(jù)上述權(quán)利要求1-13中的任一項所述暗涵中的所述管網(wǎng)沉積物，所述自動控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)收集處理單元，所述數(shù)據(jù)收集處理單元與傳感器組件、限流閥(8)和閘門(3)連接，所述數(shù)據(jù)收集處理中心采集所述傳感器組件傳輸來的數(shù)據(jù)信息，并發(fā)出指令，控制所述限流閥(8)的開度和所述閘門(3)的開閉。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器組件包括暗涵液位計(12)，所述暗涵液位計(12)設(shè)置于所述暗涵內(nèi)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器組件包括污水處理廠液位計，所述污水處理廠液位計反映污水處理廠當(dāng)前的污水處理能力。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器組件包括雨量計(13)，所述雨量計(13)設(shè)置于所述暗涵的末端出口處。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器組件包括流量計(11)，所述流量計(11)設(shè)置于截流管(2)內(nèi)，用于測量所述截流管(2)內(nèi)的流量。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)收集處理單元與水力沖洗門(6)連接，所述數(shù)據(jù)收集處理中心控制所述水力沖洗門(6)的開閉。

20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)收集處理單元連接多個分閘門，依次打開或者關(guān)閉所述多個分閘門。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種合流制暗涵及暗涵管網(wǎng)沉積物自動控制系統(tǒng)，暗涵的末端出口處與河道鄰接，暗涵內(nèi)設(shè)置有截流槽，暗涵的末端出口處設(shè)置有閘門，閘門隔斷暗涵與河道之間的水體連通，在暗涵中，從截流槽至閘門之間的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有沉淀沖洗區(qū)，暗涵向河道排水時，水體中的管網(wǎng)沉積物在沉淀沖洗區(qū)內(nèi)集中沉淀。本申請的自動控制系統(tǒng)對本申請的合流制暗涵內(nèi)管網(wǎng)沉積物進行自動管理，在旱天將沉淀沖洗區(qū)封閉在暗涵內(nèi)部，避免污染河道，防止臭氣外溢，且方便利用河道水反沖洗沉淀沖洗區(qū)，有效降低了河道清淤頻次和費用，并減少了清理暗涵的人工強度。

技術(shù)研發(fā)人員：莫元敏,何洪昌,劉玉龍,董月群,冒建華,安瑩玉,柳彬,宋瑞寧,王偉
受保護的技術(shù)使用者：北控水務(wù)（中國）投資有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231213
技術(shù)公布日：2024/12/26