本發明屬于雨水排水處理，具體而言，涉及一種基于市政管網的雨水收集循環方法。
背景技術：
1、在施工現場的雨水資源化利用領域，傳統技術主要采用固定容量的蓄水池配合簡單的沉淀處理裝置來實現雨水收集，通過設定固定的水位閾值觸發排放操作。這類系統在常規降雨條件下能夠滿足基本的雨水收集需求，廣泛應用于建筑工地、市政工程等施工場景中。然而，傳統技術存在明顯缺陷，其蓄水容量管理采用靜態設定方式，無法根據氣象預報信息預判未來降雨對蓄水池容量的占用程度，導致在暴雨來臨前無法提前預留調蓄空間。同時，傳統系統的排放控制依賴人工判斷或單一水位閾值觸發，缺乏對降雨強度和蓄水飽和度的綜合評估機制，在暴雨突發時應急響應滯后。也就是說，現有技術中存在施工現場雨水收集系統在暴雨工況下無法實現蓄水容量動態調節與應急排放的協同控制的技術問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供一種基于市政管網的雨水收集循環方法，能夠解決現有技術中存在施工現場雨水收集系統在暴雨工況下無法實現蓄水容量動態調節與應急排放的協同控制的技術問題。
2、本發明是這樣實現的：本發明提供一種基于市政管網的雨水收集循環方法通過集水網絡將施工現場雨水分為基坑積水和室外散排水兩類并分別輸送至對應的初級沉淀池，對初級沉淀池中的雨水進行濁度檢測并計算濁度歸一系數，當基坑積水的濁度歸一系數超過基坑濁度判定閾值時啟動三級沉淀處理流程，當室外散排水的濁度歸一系數低于散排濁度判定閾值時直接輸送至緩沖蓄水池，實時監測緩沖蓄水池的蓄水飽和度并建立五級蓄水飽和度分級體系，根據不同飽和度等級通過浮板聯動裝置自動調節導流槽閘板開度，通過雨量計采集降雨強度監測值并調用暴雨判定函數計算暴雨工況系數，當暴雨工況系數大于暴雨啟動閾值且蓄水飽和度處于第一級飽和狀態時立即開啟應急溢流通道并將系統運行模式切換至暴雨防護狀態，通過雷達水位計采集緩沖蓄水池的實時水位數據并結合氣象預報系統獲取的未來降雨預測數據調用預留空間計算函數獲得預留調蓄空間容積比，當預留調蓄空間容積比超過排空觸發閾值時提前執行排空操作，采集入水流量監測值并調用泵頻調節函數計算變頻水泵的目標運行頻率，當入水流量監測值與標準設計流量的流量偏差歸一值超過一級調節閾值時執行泵頻調整，當流量偏差歸一值超過二級調節閾值時同時啟動第二級流量補償機制，將經過沉淀處理且水質達標的雨水輸送至施工用水管網，對于超過蓄水池容量的清潔雨水通過導流槽排放至市政排水渠。
3、其中，所述濁度歸一系數的計算，具體是將實測濁度值與設計最大濁度閾值進行比值運算后得到的無量綱參數。
4、其中，所述基坑濁度判定閾值∈[0.60，0.70]，優選值為0.65，所述散排濁度判定閾值∈[0.30，0.40]，優選值為0.35。
5、其中，所述三級沉淀處理流程包括依次連接的粗沉淀單元、中沉淀單元和細沉淀單元。
6、其中，所述五級蓄水飽和度分級體系中第一級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.80，1.00]，第二級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.60，0.80)，第三級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.40，0.60)，第四級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.20，0.40)，第五級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0，0.20)。
7、其中，所述浮板聯動裝置包括設置于緩沖蓄水池水面的浮板組件和與浮板組件機械連接的導流槽閘板，當蓄水飽和度處于第三級飽和狀態以下時浮板位置下降驅動導流槽閘板完全關閉。
8、其中，所述暴雨判定函數的輸入包括降雨強度監測值和蓄水飽和度，輸出是暴雨工況系數，所述暴雨工況系數通過降雨強度監測值與設計強度基準值的比值乘以蓄水飽和度權重系數計算得出。
9、其中，所述設計強度基準值為18mm/h，所述暴雨啟動閾值∈[0.85，0.95]，優選值為0.90。
10、其中，所述應急溢流通道為獨立于常規排水路徑的旁路管道系統，所述應急溢流通道的設計流量為常規排水能力的1.8倍至2.5倍。
11、其中，所述預留空間計算函數的輸入包括未來降雨總量預測值、緩沖蓄水池當前蓄水量和緩沖蓄水池總容積，輸出是預留調蓄空間容積比，所述預留調蓄空間容積比通過未來降雨總量預測值與緩沖蓄水池當前蓄水量之和除以緩沖蓄水池總容積計算得出。
12、其中，所述未來降雨總量預測值通過氣象預報系統獲取的未來6小時降雨預測數據計算得出，所述排空觸發閾值∈[0.80，0.90]，優選值為0.85。
13、其中，所述泵頻調節函數的輸入包括入水流量監測值和標準設計流量，輸出是目標運行頻率，所述目標運行頻率通過基準運行頻率加上頻率調整系數乘以流量偏差歸一值計算得出。
14、其中，所述流量偏差歸一值通過入水流量監測值減去標準設計流量后的差值除以標準設計流量計算得出。
15、其中，所述基準運行頻率為37.5hz，所述頻率調整系數為15hz，所述一級調節閾值∈[0.20，0.30]，優選值為0.25，所述二級調節閾值∈[0.35，0.45]，優選值為0.40。
16、其中，所述第二級流量補償機制在泵頻調節無法將流量偏差歸一值控制在0.15以內時自動激活，通過開啟備用水泵或調整導流槽閘板開度的方式提供額外的流量調節能力。
17、其中，所述入水流量監測值通過設置于緩沖蓄水池入口管道的電磁流量計實時采集，所述標準設計流量的典型值范圍為20/h至80/h。
18、本發明提出一種將氣象預報數據引入蓄水容量管理的方法，通過預留空間計算函數評估未來降雨對蓄水池的容量占用，當預留調蓄空間容積比超過排空觸發閾值時提前執行排空操作，確保在暴雨來臨前預留出足夠的調蓄空間。該方法解決了傳統技術中蓄水容量靜態管理導致的暴雨應對能力不足的問題，實現了基于氣象預測的主動式容量調節。同時，本發明建立了暴雨判定函數綜合評估降雨強度和蓄水飽和度，當暴雨工況系數超過暴雨啟動閾值且蓄水飽和度達到第一級飽和狀態時，立即開啟應急溢流通道并切換至暴雨防護狀態，實現了暴雨工況下的快速應急響應。綜上所述，本發明解決了背景技術中提到的施工現場雨水收集系統在暴雨工況下無法實現蓄水容量動態調節與應急排放的協同控制的技術問題。
1.一種基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，通過集水網絡將施工現場雨水分為基坑積水和室外散排水兩類并分別輸送至對應的初級沉淀池，對初級沉淀池中的雨水進行濁度檢測并計算濁度歸一系數，當基坑積水的濁度歸一系數超過基坑濁度判定閾值時啟動三級沉淀處理流程，當室外散排水的濁度歸一系數低于散排濁度判定閾值時直接輸送至緩沖蓄水池，實時監測緩沖蓄水池的蓄水飽和度并建立五級蓄水飽和度分級體系，根據不同飽和度等級通過浮板聯動裝置自動調節導流槽閘板開度，通過雨量計采集降雨強度監測值并調用暴雨判定函數計算暴雨工況系數，當暴雨工況系數大于暴雨啟動閾值且蓄水飽和度處于第一級飽和狀態時立即開啟應急溢流通道并將系統運行模式切換至暴雨防護狀態，通過雷達水位計采集緩沖蓄水池的實時水位數據并結合氣象預報系統獲取的未來降雨預測數據調用預留空間計算函數獲得預留調蓄空間容積比，當預留調蓄空間容積比超過排空觸發閾值時提前執行排空操作，采集入水流量監測值并調用泵頻調節函數計算變頻水泵的目標運行頻率，當入水流量監測值與標準設計流量的流量偏差歸一值超過一級調節閾值時執行泵頻調整，當流量偏差歸一值超過二級調節閾值時同時啟動第二級流量補償機制，將經過沉淀處理且水質達標的雨水輸送至施工用水管網，對于超過蓄水池容量的清潔雨水通過導流槽排放至市政排水渠。
2.根據權利要求1所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述濁度歸一系數的計算，具體是將實測濁度值與設計最大濁度閾值進行比值運算后得到的無量綱參數。
3.根據權利要求2所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述基坑濁度判定閾值∈[0.60，0.70]，優選值為0.65，所述散排濁度判定閾值∈[0.30，0.40]，優選值為0.35。
4.根據權利要求3所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述三級沉淀處理流程包括依次連接的粗沉淀單元、中沉淀單元和細沉淀單元。
5.根據權利要求4所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述五級蓄水飽和度分級體系中第一級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.80，1.00]，第二級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.60，0.80)，第三級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.40，0.60)，第四級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0.20，0.40)，第五級飽和狀態對應蓄水飽和度∈[0，0.20)。
6.根據權利要求5所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述浮板聯動裝置包括設置于緩沖蓄水池水面的浮板組件和與浮板組件機械連接的導流槽閘板，當蓄水飽和度處于第三級飽和狀態以下時浮板位置下降驅動導流槽閘板完全關閉。
7.根據權利要求6所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述暴雨判定函數的輸入包括降雨強度監測值和蓄水飽和度，輸出是暴雨工況系數，所述暴雨工況系數通過降雨強度監測值與設計強度基準值的比值乘以蓄水飽和度權重系數計算得出。
8.根據權利要求7所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述設計強度基準值為18mm/h，所述暴雨啟動閾值∈[0.85，0.95]，優選值為0.90。
9.根據權利要求8所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述應急溢流通道為獨立于常規排水路徑的旁路管道系統，所述應急溢流通道的設計流量為常規排水能力的1.8倍至2.5倍。
10.根據權利要求9所述的基于市政管網的雨水收集循環方法，其特征在于，所述預留空間計算函數的輸入包括未來降雨總量預測值、緩沖蓄水池當前蓄水量和緩沖蓄水池總容積，輸出是預留調蓄空間容積比，所述預留調蓄空間容積比通過未來降雨總量預測值與緩沖蓄水池當前蓄水量之和除以緩沖蓄水池總容積計算得出。