關于截流式合流制排水設計的思考

【摘 要】 論文首先介紹了城市排水管道系統的體制，分析了截流式合流制排水管網系統的運行特點及存在的主要問題，并針對該排水系統進行了分析與討論，從管理和設計上提出了一些解決辦法和建議。

【關鍵詞】 截流式合流制 市政管網 注意事項

在排水體制方面，有些人士一直認為污水管道采用分流制是先進的、合理的，而合流制是落后的和不合理的。實際上，在我國乃至全世界沒有一個大城市真正實現了完全的排水分流制。通過對全國中小城市特別是老城區的調查研究不難發現，多數排水系統采用的是雨水與污水合流的處理方式。而雨污合流這類排水系統最大的弊端，不利于二次水源的利用。外加生活垃圾的不合理堆放與傾倒，對該傳統的合流制排水系統的直接后果是極易使排水斷面減小進而造成溪段堵塞，在將直排式合流制排水系統改造成截流式合流制排水系統的過程中，對簡單溢流井進行了改進，由此改善了溢流井的水流狀態，降低了混合污水濃度且減少了污水的排放量，并最終減少了截流式合流制排水系統溢流污水對水體的污染，同時為系統的維修、養護、管理以及實現微機自動控制創造了良好條件。

1 截流式合流制排水管網系統的運行特點

1）排水系統網管在處理非滿流的狀態時，比如晴天，該系統的充滿度和流速相對較小。在不加設底流槽有大顆粒沉積于管底的情況下，可以保證將全部污水送入污水處理廠進行處理；2）小雨或者降雨初期，當流量未超過截流干管和污水廠的處理能力，截流干管在非滿流或滿流條件下運行，可以滿足全部污水和雨水進行處理；3）當荷載超過干管的截流輸水能力時，由于截流井的容量不足，導致污水外溢引發水體再次污染。從以上幾點不難發現，對于截流式合流制排水系統，其不足在于在超荷載時，不能杜絕污水對水體的污染，針對該缺陷，可以在合流管道和截流管道的交接處，設置截流井以完成截流（晴天）和溢流（雨天）的作用。這樣就可以有效的防止雨天污水溢流造成水污染。

當然，截流式合流制這種方法本身、截流的設計、運行等也有一定的局限性。主要表現在以下幾點：1）沖擊負荷。截流設施運行之后，一定程度上增加了管道沉積物的數量，從而使得分流制雨水泵站放江水質的污染物濃度峰值增高，對受納水體造成沖擊，危害河道的生態質量。2）截流容量受到限制。在截流式合流制排水系統中，截流容量受到一定的限制，首先是截流配泵的限制，如果截流泵太小，無法截流全部的早流流量。其次就是下游管網容量的限制，使得配備的截流泵無法正常運行。3）維護管理成本高。運行的費用相對較高。截流設施運行之后，在污水管網的末端設置的截流泵站在短時間內將流入雨水泵站的污水送入污水管道后，然后通過中途泵站將污水提升至污水處理廠，這可能需要多次提升，在運行的管理中需要消耗的能量較大。

2 截流式合流制排水系統實施注意事項

2.1 截流井形式的選擇

當前實際工程中應用較廣的是污水截流井主要形式有：堰式截流井、槽式截流井和槽堰結合式截流井三種。現行的溢流式截污井存在一些弊端：①由于大量的雨水被截，收集到的污水濃度偏低，造成污水處理廠運行困難，雨天時僅部分污水和初期雨水一起混流至污水處理廠處理，大部分溢流至水體，對水體造成污染；②即使上游排水體制采用分流制，也是浪費，下雨時溢流式截污井不斷將上游分流制污水與雨水混合、稀釋、溢流，實際上大部分污物已排入水體；③截污干管溢流井的溢流口沒達到城市防洪要求，汛期洪水通過溢流口倒灌進污水管道系統，致使污水處理廠停止運行，也造成洪水通過溢流口倒灌入城區，致使城市防洪堤失效。為了克服現行溢流式截污井問題，建議在設計時對溢流式截污井進行改造，具體解決辦法為：

1）采用溢流堰+電動閥式截污井，見圖1。

即在現狀合流制管渠與截污主干管交叉處設置溢流堰，通過截流管將旱流污水截流至主干管，由于現狀合流制排水管渠標高大多數均在洪水位之下，為防止高水位時河水通過污水截流管倒灌進入截污主干管，設計考慮在截污管上設置電動刀閘閥，用浮球液位計監測合流制管渠的水位，雨天大量雨水進入合流制排水管渠。當水位超過設定值時，浮球液位計發出指令關閉電動刀閘閥，從而防至河水倒灌。水位設定值可根據現場實際情況作調整，該方式能保證最大程度上將旱流污水截流至主干管，也可避免洪水倒灌問題，可在一些大型排污口上予以使用。

2）將溢流式截污井的溢流口方式改為截污口方式，將截污井設在合流管接入污水截污干管之前，截污口和截污管按遠期規劃污水量計算，盡可能的多收集污水和初期雨水，減少對水體造成的污染。

3）溢流井的溢流口沒達到城市防洪要求，低于設計洪水位，為防止洪水倒灌，在出水口上加裝鴨嘴閥、拍門等裝置。

2.2 優化選擇截流式合流制排水系統截流倍數

截流倍數是截流式合流制排水系統設置中一個重要的參數。截流倍數數值越大，則排入河道的污水就相對較少，有利于水體的功能保持。但截流倍數越大，勢必要求相應加大節流管道的直徑以及污水處理廠的規模，從而造成了巨大的投資成本。在考慮該參數設置時，不能盲目的參照其他地方的取值，必須結合當地的周邊環境，如當地的地理環境如降雨情況等，再如城鎮的情況。理所當然，對于對水質要求較高的地區，其節流倍數適宜取較大值，相反對于水質要求較低時可以取相對較小值。

2.3 完善截流配套設施及相關的制度

1）目前，我國還沒有正規的法規制度要求對初期的雨水進行截流處理。但是隨著人類文明的進步，城市的高度發展，人類對居住環境的要求也日益增高。因此，對初期雨水進行截流處理勢在必然，且將成為控制水污染的重要措施；2）另外，從當前的排水體系出現的各種弊端中進行分析總結，加強對管道特殊部位沉積物的清理，是減小截流運行模式下產生的沖擊負荷的有效手段；3）截流式合流制排水系統歸根結底仍屬于合流制，其最直接的表現是雨污水共處一道，當不可避免的當雨水量大造成雨污水外溢至街面的情況時，嚴重的影響該地的空氣質量，往往是惡臭撲鼻。因此，為避免該情況給居民生活中造成不便，應將強雨水口的改造，進行防臭控制措施。

3 結語

總之，在我國現階段老城區的合流制的改造實施中，基于我國城市排水現狀，合流制在一定時期內還會存在， 加之我國大多數城市市政基礎設施較薄弱， 并受資金條件的制約， 所以目前條件下，截流式合流制排水系統具有工程投資小，易于施工，見效快，可操作性強等優點，相信隨著設計施工技術的不斷完善，截流式合流制排水系統將具有更為廣闊的應用。

參考文獻

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