分区汇流河道及丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法与流程

本发明涉及水利工程雨水资源利用规划设计，尤其是涉及一种分区汇流河道及丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的推进，我国对城市雨水的处理也由“雨污混流”进入到“雨污分流”阶段。早期的雨水与生活污水混流排放，一是加重了污水管网的排量负荷，在较大降雨时，往往引发城区污水上溢和内涝，给市民生活和安全带来困扰；二是雨水与污水混合排出，雨水资源得不到合理利用，使一些缺水地区地表径流资源损失；三是汇入污水处理厂后，加大了污水处理厂处理负担。雨污分流解决了混流给污水处理系统带来的问题，还原了地表水的汇流途径。因此，目前城市排污系统多依照雨污分流进行控制，即将雨水排水系统与生活污水管网分离，各自独立。其中，雨水通过雨水井、排水管或地面径流直接排入城市各级沟河，汇入自然河道水网。

2、然而，随着城市建设区域占地面积扩大，城区建筑设施布置场所多样化，城市居民生产生活产生的地表附着污染总量和类型也在增加。连续降雨过程中，初期雨水形成的城区地表径流携带污染物（含有浮尘、车辆尾气排泄物、油渍、生活垃圾等）入河，使水质、色度、重金属等严重超出河流汇集的调蓄水库或净水网系统接收水质要求，对已有蓄存水体形成污染，影响地方水资源的充分利用。

3、为此，新的城市雨水处理规划项目中会采取一些拦截、过滤、湿地调节的地表工程处理措施，用于初期雨水净化。但由于污染面广、降水强度不均、初期地表径流集中等原因，在实施过程中，发现上述方案普遍存在处理量小、控制性差、处理效果差、管理难度大、工程有效时间短等问题，因此，雨水径流仍存在入河污染等不良后果。

4、对处于丘陵地区的城市，由于山地汇流多穿越城区河道，普遍存在生活区雨水径流污染的问题，影响山丘生态区大面积雨水资源的充分利用；为了保护水源，不得不采取对区域建设约束的办法，限制了区间的发展。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种分区汇流河道，同时提供一种丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法，具体可采取如下技术方案：

2、本发明所述的分区汇流河道，所述分区汇流河道包括位于上游的汇入区和位于下游的合流区，所述汇入区由纵隔板分为净流流道和位于所述净流流道一侧或两侧的分时排污流道，所述分时排污流道的末端设置有外排污水流道，所述外排污水流道和分时排污流道的交接处设置有流道切换闸，所述合流区的末端与原河道、蓄水水库或净水网系统相连。

3、所述净流流道连通有净水输入暗涵，所述分时排污流道连通有分时受污水输入暗涵。

4、所述流道切换闸的闸前设置有水质监测设备。

5、所述原河道、蓄水水库或净水网系统与至少一条分区汇流河道相连。

6、本发明所述的丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法，包括如下步骤：

7、第一步，对丘陵区小流域城市各产流区进行地类划分，结合土地利用规划，调查分出生态区a、居民区b和混合区c，以及混合区c内细分包含的生态分区ca和居民分区cb，并确定各细分区域的面积；

8、第二步，明确各细分区的雨水产流类型，其中，生态区a和生态分区ca的降雨径流、以及居民区b和居民分区cb的后期降雨径流为ⅰ类清洁水源，居民区b和居民分区cb的前期降雨径流为ⅱ类受污水体；

9、第三步，根据雨水产流类型，分出清水资源及受污水的配置方向，并结合当地排水水网现有的径流汇集系统，规划面上集水工程，施工各分区汇流河道；

10、第四步，将进入集水工程的雨水产流向分区汇流河道进行对口输送，包括：①生态区a和生态分区ca的降雨径流进入分区汇流河道，使ⅰ类清洁水源经由净流流道进入原河道、蓄水水库或净水网系统；②居民区b和居民分区cb的降雨径流进入分区汇流河道的分时排污流道，在降雨前期，通过控制流道切换闸，使分时排污流道与外排污水流道相连通，将前期降雨径流形成的ⅱ类受污水体排入污水处理厂；在降雨后期，对分时排污流道内的水质进行检测，合格后，通过控制流道切换闸，使位于分时排污流道中的ⅰ类清洁水源经由合流区进入原河道、蓄水水库或净水网系统。

11、所述面上集水工程包括井、管、涵、坑塘和沟渠。

12、所述集水工程和分区汇流河道中各类输送通道断面大小的控制依据，以涝设计，以洪校核。

13、本发明能适应丘陵地区城市河流及水源保护区城市河流对集水水质、水量的要求，解决了居民区点片状初期雨水污染和雨水资源充分利用之间的矛盾。

14、与现有雨污分流及过滤式处理方式相比，本发明具有以下优点：

15、1）按不同分区，对雨水资源进行了细化管理，生态区清洁雨水径流得到直接利用，不受沿城区汇流水质影响；

16、2）居民区初期雨水受污径流与后期雨水清洁径流分开，增加了水网清洁水源的可调蓄水量，减小了居民区雨水处理总量；

17、3）河网分区与产流分区协调，利用了原河网对不同区域的来水分区输送，增加了原河网功能；

18、4）恢复利用了污水处理厂对少量的受污雨水处理，降低了新投入污水处理设备的投资；

19、5）有利于居民区易污染河段的集中管理（污物清除、清淤、水生净化等）；

20、6）节省了分离流经城区河道水流的综合治理工程措施，包括绕水输送、地面调蓄、净化池等。

技术特征：

1.一种分区汇流河道，其特征在于：所述分区汇流河道包括位于上游的汇入区和位于下游的合流区，所述汇入区由纵隔板分为净流流道和位于所述净流流道一侧或两侧的分时排污流道，所述分时排污流道的末端设置有外排污水流道，所述外排污水流道和分时排污流道的交接处设置有流道切换闸，所述合流区的末端与原河道、蓄水水库或净水网系统相连。

2.根据权利要求1所述的分区汇流河道，其特征在于：所述净流流道连通有净水输入暗涵，所述分时排污流道连通有分时受污水输入暗涵。

3.根据权利要求1所述的分区汇流河道，其特征在于：所述流道切换闸的闸前设置有水质监测设备。

4.根据权利要求1所述的分区汇流河道，其特征在于：所述原河道、蓄水水库或净水网系统与至少一条分区汇流河道相连。

5.一种丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法，其特征在于：所述面上集水工程包括井、管、涵、坑塘和沟渠。

7.根据权利要求5所述的丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法，其特征在于：所述集水工程和分区汇流河道中各类输送通道断面大小的控制依据，以涝设计，以洪校核。

技术总结本发明公开了一种分区汇流河道，包括位于上游的汇入区和位于下游的合流区，所述汇入区由纵隔板分为净流流道和位于所述净流流道一侧或两侧的分时排污流道，所述分时排污流道的末端设置有外排污水流道，所述外排污水流道和分时排污流道的交接处设置有流道切换闸，所述合流区的末端与原河道、蓄水水库或净水网系统相连。同时，本发明公开了一种基于上述分区汇流河道的丘陵地区城市雨水资源分时空配置方法。本发明能适应丘陵地区城市河流及水源保护区城市河流对集水水质、水量的要求，解决了居民区点片状初期雨水污染和雨水资源充分利用之间的矛盾。技术研发人员：张高旗,苏东喜,吴月勇,孟明,景佩彬,王洁丽,董艺,荣岩,武暘受保护的技术使用者：黄河勘测规划设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12