申請日2017.09.30

　　公開(公告)日2018.01.16

　　IPC分類號E03F1/00; E03F3/02

　　摘要

　　本發明公開了一種帶有截污管和雨水處理設施的排水系統及其排水控制方法，所述排水系統具有智能排水的效果，通過控制系統對該排水系統中的水利開關的開度及相關組件的合理控制實現水體的合理排放，在保證了行洪安全的同時，最大程度的對臟水或初期雨水進行截流至污水處理廠，若污水處理廠不能及時處理時，通過過水通道引入到調蓄設施中進行暫時存儲，待污水處理廠的處理能力恢復時，再排至污水處理廠，且在使用過程中無需人為操作，通過控制單元，可以實現水利開關的自動調節。本發明的排水系統使用少量的土地面積就可以實現雨水和污水的有效分離處理。所述排水系統的使用不受場合的限定，可以適用于排水管網系統中的任一條管網。

　　權利要求書

　　1.一種排水系統，其特征在于，所述排水系統包括分流井，所述分流井包括分流井井體和設置于所述分流井井體中的四個開口，分別是入水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口;

　　所述排水系統還包括過水通道、調蓄設施和截污管;

　　所述過水通道的入口端與分流井中的第一出水口相連;所述過水通道與調蓄設施相連;所述過水通道的出口端與截污管相連;

　　所述排水系統還包括在線處理設施，所述在線處理設施與第二出水口相連;

　　所述排水系統還包括第一水利開關、第二水利開關、第三水利開關和第四水利開關;其中，在靠近所述過水通道的出口端設置第一水利開關，用于控制通過過水通道的出口端的過水量;在靠近所述第一出水口處設置第二水利開關，用于控制通過第一出水口的過水量;在靠近所述第二出水口處設置第三水利開關，用于控制通過第二出水口的過水量;在靠近所述第三出水口處設置第四水利開關，用于控制通過第三出水口的過水量。

　　優選地，所述排水系統還包括控制系統，所述控制系統包括第一監測裝置、第二監測裝置和與其信號連接的控制單元;所述控制單元與第一水利開關、第二水利開關、第三水利開關和第四水利開關信號連接;所述第一監測裝置和第二監測裝置用于監測信號并將監測的信號輸送給控制單元，控制單元根據接收的信號控制第一水利開關、第二水利開關、第三水利開關和第四水利開關的開度。

　　優選地，所述過水通道選自帶有水力開關的緩沖廊道、帶有水力開關的過水管路和可溢流的管路中的至少一種。

　　優選地，所述過水通道設置在調蓄設施頂部或內部;或者所述過水通道與調蓄設施并行設置并通過水力開關連通。

　　當過水通道為帶有水力開關的緩沖廊道或帶有水力開關的過水管路時，所述過水通道可以設置在調蓄設施頂部或內部;或者所述過水通道與調蓄設施并行設置。當所述過水通道內的水體來不及排放時，水體通過壓力作用，沖開水力開關，進入調蓄設施中暫時存儲。

　　當過水通道為可溢流的管路時，所述過水通道可以設置在調蓄設施頂部或內部。當所述過水通道內的水體來不及排放時，水體溢流通過管路，溢流的水體進入調蓄設施中暫時存儲。

　　優選地，所述過水通道與第一出水口之間還可以設置初雨管。

　　優選地，所述在線處理設施通過在線處理管路或廊道與第二出水口相連。

　　優選地，所述排水系統還包括出水管;所述第三出水口通過出水管與通往自然水體的管路相連。

　　優選地，所述排水系統還包括一體化處理設施，所述調蓄設施的出口端與一體化處理設施的入口端相連。

　　優選地，所述排水系統還包括第八水利開關;在靠近所述調蓄設施的出口端或一體化處理設施的入口端處設置第八水利開關，用于控制通過調蓄設施的出口端或一體化處理設施的入口端的過水量。

　　優選地，所述第八水利開關與控制單元信號連接，控制單元根據接收的信號控制第八水利開關的開度。

　　優選地，所述第一監測裝置包括監測水體液位的裝置(例如可以是液位傳感器、液位計、液位開關等)，監測水體水質的裝置(例如可以是水質檢測器、在線COD監測儀、在線TSS監測儀、在線BOD監測儀、在線TN監測儀、在線TP監測儀、在線NH3-N監測儀、在線氨氮監測儀、電極、電導率儀等)，監測水體總量的裝置(例如可以是帶有計量功能的電動啟閉機等)，監測雨量的裝置(如雨量計等)，監測時間的裝置(如計時器等)中的至少一種。

　　優選地，所述第一監測裝置根據類型需求可設置在分流井井體內或分流井井體外，例如，監測水體液位的裝置和監測水體水質的裝置設置在分流井井體內，監測雨量的裝置設置在分流井井體外，監測水體總量的裝置設置在分流井井體中的水利開關上，監測時間的裝置設置在分流井井體內或井體外。

　　優選地，所述第二監測裝置包括監測水體液位的裝置(例如可以是液位傳感器、液位計、液位開關等)，監測水體總量的裝置(例如可以是帶有計量功能的電動啟閉機等)中的至少一種。

　　優選地，所述第二監測裝置根據類型需求可設置在調蓄設施內或調蓄設施外。例如，監測水體液位的裝置設置在調蓄設施內;所述監測水體總量的裝置設置在第八水利開關上。

　　優選地，所述在線處理設施可以是串聯或并聯的多個在線處理設施;所述在線處理設施包括生物濾池、在線處理池、絮凝池、斜板沉淀池、沉砂池或人工濕地等。

　　優選地，所述調蓄設施在排水系統可以是串聯或并聯多個調蓄設施;所述調蓄設施包括調蓄池、調蓄箱涵、深隧或淺隧等。

　　優選地，所述一體化處理設施可以是串聯或并聯的多個一體化處理設施;所述一體化處理設施包括一體化污水處理站等。

　　優選地，所述第一水利開關、第二水利開關、第三水利開關和第四水利開關分別獨立地選自閥門(球閥、閘閥、刀閘閥、蝶閥、升降式橡膠板截流止回閥等)、閘門(上開式閘門、下開式閘門等)、堰門(上開式堰門、下開式堰門、旋轉式堰門等)、拍門(截流拍門等)中的一種。

　　優選地，所述第一水利開關可以實現最大限流功能，即保證通過所述第一水利開關的流量不會超過設定的流量值。

　　優選地，所述第二水利開關可以實現最大限流功能，即保證通過所述第二水利開關的流量不會超過設定的流量值。

　　優選地，所述第三水利開關可以實現最大限流功能，即保證通過所述第三水利開關的流量不會超過設定的流量值。

　　優選地，所述第八水利開關選自閥門(球閥、閘閥、刀閘閥、蝶閥、升降式橡膠板截流止回閥等)、閘門(上開式閘門、下開式閘門等)、堰門(上開式堰門、下開式堰門、旋轉式堰門等)、拍門(截流拍門等)中的一種。

　　優選地，所述第八水利開關可以實現最大限流功能，即保證通過所述第八水利開關的流量不會超過設定的流量值。

　　2.一種水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置分別包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1a)水體從入水口進入分流井，通過監測水體液位的裝置實時監測分流井井體內水體的液位高度H;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　2a)當H<H2且H’<H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3a)當H<H2且H’≥H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　4a)當H≥H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內地勢最低點在發生積水風險時的高度在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　3.一種水質法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測水體水質的裝置且設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定污染物濃度標準值C1、污染物濃度超標值C2和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1b)水體從入水口進入分流井，通過監測水體水質的裝置實時監測分流井內水體水質C;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　2b)當C≥C2且H’<H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3b)當C≥C2且H’≥H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　4b)當C2>C≥C1時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　5b)當C<C1時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據排放到的自然水體的環境容量和進入分流井的水體水質在該控制系統的控制單元中設定污染物濃度標準值C1。

　　優選地，根據排放到的自然水體的環境容量和進入分流井的水體水質和在線處理設施能夠處理的最高污染物濃度在該控制單元中設定污染物濃度超標值C2。

　　優選地，所述監測水體水質的裝置為水質檢測器、在線COD監測儀、在線氨氮監測儀、在線TSS監測儀、在線BOD監測儀、在線NH3-N監測儀、在線TP監測儀、在線TN監測儀、電極、電導率儀等，其監測的是分流井井體內水體中污染物的濃度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一種或幾種。

　　優選地，所述水質檢測器可以是采用電極法、UV光學法、光學散射法等實現對水體水質的檢測。

　　4.一種水位-水質法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測水體液位的裝置和監測水體水質的裝置且均設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2、污染物濃度標準值C1和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1c)水體從入水口進入分流井，通過監測水體液位的裝置實時監測分流井井體內水體的液位高度H，通過監測水體水質的裝置實時監測分流井內水體水質C;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　2c)當C≥C1且H<H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3c)當C≥C1且H≥H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;

　　4c)當C<C1且H<H2時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　5c)當C<C1且H≥H2時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內地勢最低點在發生積水風險時的高度在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據排放到的自然水體的環境容量和進入分流井的水體水質在該控制系統的控制單元中設定污染物濃度標準值C1。

　　優選地，所述監測水體水質的裝置為水質檢測器、在線COD監測儀、在線氨氮監測儀、在線TSS監測儀、在線BOD監測儀、在線NH3-N監測儀、在線TP監測儀、在線TN監測儀、電極、電導率儀等，其監測的是分流井井體內水體中污染物的濃度，所述污染物包括TSS、COD、BOD、NH3-N、TN或TP中的一種或幾種。

　　優選地，所述水質檢測器可以是采用電極法、UV光學法、光學散射法等實現對水體水質的檢測。

　　5.一種總量法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測水體總量的裝置且設置在分流井井體中第二水利開關上，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的初雨總量Q1和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1d)雨天時，水體從入水口進入分流井，通過監測水體總量的裝置實時監測通過第二水利開關的水體總量Q;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　2d)當Q<Q1時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3d)當Q≥Q1時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，所述方法還包括如下步驟：

　　4d)晴天時，水體從入水口進入分流井，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內所需要收集的初雨總量在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨總量Q1。

　　優選地，所述監測水體總量的裝置選自帶有計量功能的電動啟閉機。

　　6.一種總量-水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測水體總量的裝置且設置在分流井井體中第二水利開關上，所述控制系統中的第一監測裝置還包括監測水體液位的裝置且設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨總量Q1、分流井的警戒水位H2和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1e)雨天時，水體從入水口進入分流井，通過監測水體液位的裝置實時監測分流井井體內水體的液位高度H，通過監測水體總量的裝置實時監測通過第二水利開關的水體總量Q;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　2e)當Q<Q1且H<H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3e)當Q≥Q1且H<H2時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　4e)當Q<Q1且H≥H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;若H’≥H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;

　　5e)當Q≥Q1且H≥H2時，第以水利開關處于關閉狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，所述方法還包括如下步驟：

　　6e)晴天時，水體從入水口進入分流井，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內地勢最低點在發生積水風險時的高度在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內所需要收集的初雨總量在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨總量Q1。

　　優選地，所述監測水體總量的裝置選自帶有計量功能的電動啟閉機。

　　7.一種雨量法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測雨量的裝置且設置在分流井井體外，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨雨量L1和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1f)水體從入水口進入分流井，通過監測雨量的裝置實時監測初雨雨量L;

　　2f)當L=0時，此時為晴天，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3f)當L>0時，此時為雨天，通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　4f)當0<L<L1時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　5f)當L≥L1時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內所需要收集的初雨毫米數在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨雨量L1。

　　優選地，所述監測雨量的裝置為雨量計。

　　8.一種雨量-水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測雨量的裝置且設置在分流井井體外，所述控制系統中的第一監測裝置還包括監測水體液位的裝置且設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨雨量L1、分流井的警戒水位H2和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1g)水體從入水口進入分流井，通過監測雨量的裝置實時監測初雨雨量L;

　　2g)當L=0時，此時為晴天，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　3g)當L>0時，此時為雨天，通過監測水體液位的裝置實時監測分流井井體內水體的液位高度H;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　4g)當0<L<L1且H<H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　5g)當L≥L1且H<H2時，第一水利開關處于開啟狀態，第一水利開關處于截流態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　6g)當0<L<L1且H≥H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;若H’≥H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;

　　7g)當L≥L1且H≥H2時，第以水利開關處于關閉狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內地勢最低點在發生積水風險時的高度在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內所需要收集的初雨毫米數在該控制系統的控制單元中設定分流井需要截流的標準初雨雨量L1。

　　優選地，所述監測雨量的裝置為雨量計。

　　9.一種時間法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測時間的裝置且設置在分流井井體內或分流井井體外，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定標準時間T1和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1h)晴天時，水體從入水口進入分流井，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　2h)雨天時，水體從入水口進入分流井，通過監測時間的裝置實時監測降雨時間T;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　3h)當T<T1時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　4h)當T≥T1時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據初期雨水的降雨時間和分流井對應收水區域內初期雨水全部徑流到分流井所需要的時間在該控制系統的控制單元中設定標準時間T1。

　　優選地，所述監測時間的裝置為計時器。

　　10.一種時間-水位法控制的排水控制方法，所述排水控制方法是基于權利要求1所述的排水系統，所述排水系統包括控制系統，所述控制系統中的第一監測裝置包括監測時間的裝置且設置在分流井井體內或分流井井體外，所述控制系統中的第一監測裝置還包括監測水體液位的裝置且設置在分流井井體內，所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體液位的裝置且設置在調蓄設施內，在該控制系統的控制單元中設定標準時間T1、分流井的警戒水位H2和調蓄設施的最高蓄水水位H3;所述方法包括如下步驟：

　　1i)晴天時，水體從入水口進入分流井，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　2i)雨天時，水體從入水口進入分流井，通過監測水體液位的裝置實時監測分流井井體內水體的液位高度H，通過監測時間的裝置實時監測降雨時間T;通過監測水體液位的裝置實時監測調蓄設施內水體液位高度H’;

　　3i)當T<T1且H<H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;若H’≥H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于關閉狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　4i)當T≥T1且H<H2時，第一水利開關處于開啟狀態，第一水利開關處于截流態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于截流狀態;

　　5i)當T<T1且H≥H2時，若H’<H3，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;若H’≥H3時，第一水利開關處于開啟狀態，第二水利開關處于開啟狀態，且保證通過第一水利開關和第二水利開關的水體流量相同，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態;

　　6i)當T≥T1且H≥H2時，第以水利開關處于關閉狀態，第二水利開關處于關閉狀態，第三水利開關處于開啟狀態，第四水利開關處于開啟狀態。

　　優選地，根據分流井對應收水區域內地勢最低點在發生積水風險時的高度在該控制系統的控制單元中設定分流井的警戒水位H2。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施的最高蓄水水位H3。

　　優選地，所述監測水體液位的裝置為液位傳感器、液位計、液位開關等。

　　優選地，根據初期雨水的降雨時間和分流井對應收水區域內初期雨水全部徑流到分流井所需要的時間在該控制系統的控制單元中設定標準時間T1。

　　優選地，所述監測時間的裝置為計時器。

　　11.權利要求2-10中任一項所述的方法，其特征在于，所述排水系統包括一體化處理設施時，所述方法還包括如下步驟：

　　所述控制系統中的第二監測裝置包括監測水體總量的裝置且設置在第八水利開關上，在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施中的水體總量Q8;

　　通過監測水體總量的裝置實時監測調蓄設施內水體總量Q8’;

　　當Q8’≥Q8時，第八水利開關處于開啟狀態，并保證水體以恒定的流量流經第八水利開關;

　　當Q8’<Q8時，第八水利開關處于關閉狀態。

　　優選地，根據該調蓄設施的容納能力和一體化處理設施的處理能力在該控制系統的控制單元中設定該調蓄設施中的水體總量Q8。

　　優選地，所述監測水體總量的裝置選自帶有計量功能的電動啟閉機。

　　說明書

　　一種帶有截污管和雨水處理設施的排水系統及排水控制方法

　　技術領域

　　本發明屬于排水技術領域，具體涉及一種帶有截污管和雨水處理設施的排水系統及排水控制方法。

　　背景技術

　　當前，城市和建筑群的排水系統主要包括分流制、合流制和混流制，其主要的目的是實現水體的收集、輸送和處理。比如，采用一種方式對待所有廢水的體制稱合流制。它只有一個排水系統，稱合流系統，其排水管道稱合流管道。采用不同方式對待不同性質的廢水的體制稱分流制，它一般有兩個排水系統。一個可以稱為雨水系統，用于收集雨水和污染程度很低的、不經過處理直接排放水體的工業廢水，其管道稱雨水管道。另一個可以稱為污水系統，收集生活污水和需要處理后才能排放的工業廢水，其管道稱污水管道。混流制是一種介于分流制和合流制之間的體制，其主要是由于在分流制的區域內管路錯接、混接等導致部分管道出現了不同性質的廢水，即雨水管道或污水管道實際上變成了合流管道。城市的污水管道和合流管道中的廢水常統稱城市污水。

　　隨著現代房屋衛生設備和高層建筑的出現，人口密集，糞便用水流輸送，大大增加城市污水的強度;再加上工業發達，工業廢水大量增加，城市附近的河流湖泊就出現不能容忍的污染情況。于是增設污水處理廠，并用管道連接各個出水口，把各排水干管中的廢水匯集污水處理廠進行處理，形成截流式合流系統。連接出水口并截流廢水至污水處理廠的管道稱截流管道或截污管道。

　　降雨時廢水量驟增，如果把所有廢水都截留，則截流管道和污水處理廠必然需要很大規模，過分增加工程費用。所以一般將排水干管和截流管相交處的檢查井替換為分流井。分流井的構造可以有不同的設計，但是目前的設計并不完善，且針對不同的污水量和雨水量也沒有做出改進。旱季時因管中只有污水，分流井可以將污水截住，流往污水管;雨季時將部分雨水與污水截住并流入污水管，其余雨水溢流通過井中堰，繼續流向下游。對于雨水和污水的流向，目前的控制方法中多數是采用水位或雨量來控制的，但現有的水位控制法或雨量控制法，對雨水和污水的分流控制并不是很好，從而失去了分流井存在的意義。

　　發明內容

　　為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種帶有截污管和雨水處理設施的排水系統及排水控制方法，所述排水系統用于雨水和/或污水的截流和分流，通過合理的調控，實現水體的自由排放和合理分流，實現資源的合理配置。

　　本發明提供了一種排水系統，所述排水系統包括分流井，所述分流井包括分流井井體和設置于所述分流井井體中的四個開口，分別是入水口、第一出水口、第二出水口和第三出水口;

　　所述排水系統還包括過水通道、調蓄設施和截污管;

　　所述過水通道的入口端與分流井中的第一出水口相連;所述過水通道與調蓄設施相連;所述過水通道的出口端與截污管相連;

　　所述排水系統還包括在線處理設施，所述在線處理設施與第二出水口相連;

　　所述排水系統還包括第一水利開關、第二水利開關、第三水利開關和第四水利開關;其中，在靠近所述過水通道的出口端設置第一水利開關，用于控制通過過水通道的出口端的過水量;在靠近所述第一出水口處設置第二水利開關，用于控制通過第一出水口的過水量;在靠近所述第二出水口處設置第三水利開關，用于控制通過第二出水口的過水量;在靠近所述第三出水口處設置第四水利開關，用于控制通過第三出水口的過水量。

　　本發明還提供上述排水系統的排水控制方法，其包括水位法、水質法、水質-水位法、時間法、總量法、雨量法、時間-水位法、總量-水位法、雨量-水位法中的至少一種。

　　本發明的有益效果：

　　1)本發明的排水系統的第二出水口處設置有在線處理設施;所述在線處理設施可以有效解決分流井井體內存有的中后期雨水的處理問題，做到徹底地將初期雨水和中后期雨水分流處理。

　　2)本發明的排水系統的第一出水口設置過水通道、調蓄設施和截污管，一方面實現生活污水或初期雨水分流到污水處理廠，另一方面，可以將不能及時截流到污水處理廠的初期雨水送至調蓄設施儲存，實現了生活污水和初期雨水的有效截流。

　　3)本發明的排水系統具有占地面積小，功能強大等優點，使用少量的土地面積就可以實現雨水和污水的有效分離處理。所述排水系統的使用不受場合的限定，可以適用于排水管網系統中的任一條管網。

　　4)本發明的排水系統還可以包括控制系統，在使用過程中無需人為操作，通過控制單元，可以實現水利開關的自動調節，具有靈活多變等特點，減少了大量的人力物力。具體而言，本發明的排水系統具有智能排水的效果，通過控制系統對該排水系統中的水利開關的開度及相關組件的合理控制實現水體的合理排放，在保證了行洪安全的同時，最大程度的對臟水或初期雨水進行截流至污水處理廠，若污水處理廠不能及時處理時，通過過水通道引入到調蓄設施中進行暫時存儲，待污水處理廠的處理能力恢復時，再排至污水處理廠。

　　5)本發明的排水系統還可以在調蓄設施的出口端設置一體化處理設施，并通過一體化處理設施對存儲在調蓄設施中的水體進行處理，減緩了汛期時污水處理廠的處理壓力，減少由于污水處理廠處理能力不足而發生內澇次數發生的頻率。

　　6)本發明的排水控制方法包括水位法、水質法、水質-水位法、時間法、總量法、雨量法、時間-水位法、總量-水位法、雨量-水位法，所述方法的調控有效解決了現有技術中截污管無法進行限流、干凈的水或后期雨水也會進入截污管輸送至污水處理廠的現象。通過合理的控制臟水、初期雨水和中后期雨水的排放途徑，最大限度的把臟水截流至調蓄設施，把較干凈的水排至自然水體。

　　7)本發明的排水控制方法是在降雨時，由于降雨強度較大，把不能及時截流到污水處理廠的初期雨水送至調蓄設施儲存，同時一體化處理設施還可以對調蓄設施中的水體以恒定的流量進行處理，處理后的干凈水體直接排放至與自然水體相連的管路中;后期較干凈的雨水再直接排放到自然水體，可以減少在降雨時發生溢流的次數和溢流量，從而減少了雨水的溢流污染。