環境影響評價中初期雨水的計算

吳 淮，周 琳

（1.深圳市漢宇環境科技有限公司廣州分公司；2.廣州市環境保護科學研究院，廣州 510620）

環境影響評價中初期雨水的計算

吳 淮1，周 琳2

（1.深圳市漢宇環境科技有限公司廣州分公司；2.廣州市環境保護科學研究院，廣州 510620）

雨水徑流有明顯的初期沖刷作用，一般情況下，污染物大多集中在初期雨水中。當遇到降雨時，地面的污染物被沖洗下來，使得初期徑流雨水中含有一定濃度的污染物，其一般達不到排放標準。因此，必須對初期雨水進行收集和處理，以減少對周圍水體的不利影響。本文介紹了初期雨水的概念及污染程度，探討了在建設項目環境影響評價中初期雨水的計算方法，并舉例進行討論說明。

建設項目；環境影響評價；初期雨水

雨水徑流有明顯的初期沖刷作用，即在多數情況下，污染物集中在初期的數毫米雨量中[1]。一般來說，項目受裝卸機械作業過程中跑、冒、滴、漏等影響，會產生地面污染。當遇到降雨時，地面的污染物被沖洗下來，使得初期徑流雨水中含有一定濃度的污染物。由于受污染的初期雨水中污染物一般達不到排放標準，因此，在環境影響評價過程中，必須對初期雨水進行收集和處理，以減少對周圍水體的不利影響。但由于目前對于初期雨水沒有一個統一、準確的定義，環境影響評價導則也未對初期雨水做出明確規定，有關初期雨水的標準或規范很少，因此，建設項目環境影響評價中對于初期雨水的計算方法和參數選取沒有統一標準，導致計算結果與實際情況可能存在較大出入。鑒于此，本文擬通過分析初期雨水的概念及污染，研究適合環境影響評價的計算方法和取值依據。

1 初期雨水的界定

初期雨水，顧名思義就是降雨初期時的雨水[2]，但細化到具體定義，尚無統一的標準。目前，對于初期雨水，既有按降雨深度來確定的，也有按降雨歷時來確定，不過具體降雨深度或歷時多久才稱之為初期雨水，不同的研究和規范有不同的說法。例如，有研究認為初期雨水指從降雨形成地面徑流開始前12.5 mm降雨形成的徑流量[3]；而《石油化工企業給水排水系統設計規范》（SH3015-2003）中的條文說明之第5.3.4節定義：工廠污染雨水也稱初期雨水，是指工廠污染區域內的降雨初期的雨水，并建議設計可按15～30 mm降水深度或5 min的降雨量計算初期雨水；在《化工建設項目環境保護設計規范》（GB50483-2009）中的第2.0.11節定義：初期雨水，指剛下的雨水，是一次降雨過程的前10～20 min的降水量。此外，還有研究認為應該按水質來定義初期雨水，將初期雨水定義為：從開始下雨到雨水水質優于本廠污水允許的排放標準這段時間的內的雨水。

可見，初期雨水目前尚無細化、統一的定義，上述定義均具有一定的道理。筆者認為，初期雨水與項目所在地區的自然條件、污染區的污染程度、距離前次降雨之間的時間長短等因素密切相關。但就建設項目環境影響評價中的初期雨水而言，應與一般降雨過程的初期含義不同，為了方便計算，它應該是一個統計學上的概念，指的是特定的污染區域在特定的時間（如一次暴雨、一年）內受到降雨的沖刷，導致污染物隨降雨形成的徑流進入雨水，從而需要進行處理的部分。它應考慮到兩個方面，一是初期雨水收集池設置的需要，宜以最大一次暴雨進行考量；二是年初期雨水量大小，宜按年均降雨量進行考量，可假定年降雨平均分為幾天下，每天都下幾個小時，取每次降雨的前15 min或15 mm（具體數值視建設項目的性質、區域特點等而定）。

2 初期雨水的污染程度

降雨徑流具有明顯的初期沖刷規律，導致污染物主要集中在最初的降雨中，使初期雨水中COD、SS、重金屬等污染物可能達不到排放標準，將對受納水體造成污染。例如，中國市政工程中南設計研究院對武漢市東湖流域的地面徑流的特點和處理方法進行了深入研究，結果表明，初期雨水中含有BOD、SS、TN、TP、重金屬等污染物[3]；上海市排水有限公司及上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司對上海市中心城區初期雨水水質進行監測，數據表明，5座雨水調蓄池所收集的初期雨水中COD濃度為 242～ 499 mg/L、SS為 127.6～324 mg/L、TN為30.3～54.5 mg/L、TP為2.3～3.86 mg/L，超過了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級標準[4]。賴后偉等選擇深圳大工業區6個功能區作為監測點監測初期雨水中污染物濃度，結果表明，各監測點的初期雨水常規污染物指標已經接近典型城市污水處理廠進水水質，甚至COD最高可達1 467 mg/L，高于典型城市生活污水的COD，且初期雨水除包含常規污染物外，還含有毒害性有機物及重金屬[5]。對于建設項目所產生的初期雨水，其水質與企業類型、下墊面因素、污染治理措施完善程度等因素都有關系。例如，李毅等曾對某銅冶煉廠降雨期間廠區初期雨水水質進行監測，結果顯示，熔煉區域初期雨水中銅的濃度高達16.03～633.8 mg/L，其他區域為0.19～9.32 mg/L[6]。可見，企業初期雨水中的污染物濃度高，污染嚴重，同時，與收集區域具有很大的關系。

3 初期雨水的計算

初期雨水中污染物濃度較高，因此，在建設項目環境影響評價中應考慮對初期雨水進行收集處理。而在實際計算中應考慮到兩個方面：一是初期雨水收集池容積大小，二是年初期雨水量大小。其中，初期雨水收集池容積應至少能滿足一次暴雨所產生的初期雨水的收集需要，宜大不宜小，當然也要考慮到企業用地需求。由于每次降雨并不都是暴雨，因此，環境影響評價中的年初期雨水量不宜簡單按當地暴雨強度公式計算得到的一次初期雨水量直接乘以年降雨次數和匯水面積，否則計算結果會明顯偏大，按此來設計污水處理設施會增加企業成本。此外，匯水面積的選取也對初期雨水計算結果有很大影響，目前有的環評單位直接用全廠面積作為匯水面積，有的用扣除綠化面積后的廠區面積來進行計算，也有用裝置區面積進行計算的，都不太準確。由于不同下墊面對初期雨水水質影響很大，對于非污染區的初期雨水可認為優于排放標準，可以不用收集處理。因此，環評不要籠統用整個廠區面積或裝置區面積來計算，而用可能發生跑、冒、滴、漏造成下墊面污染的區域面積作為匯水面積較為準確。

根據上述界定，下面以筆者進行的廣東省韶關市某危險廢物經營企業環境影響評價為例進行初期雨水計算探討。該企業位于韶關市湞江區，廠區高程為64.19～65.31 m（周圍地勢基本呈現北高南低，廠區比南面河流高），廠區西面和北面為公路，東面為工廠，南面為河流。該河流與廠區之間最近距離約25 m，水質目標執行《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅱ類水標準。可見，項目周圍水環境比較敏感，且不能在該河段設置排污口，必須對廠區產生的廢（污）水，包括污染區初期雨水進行收集處理后回用。項目主要通過綜合回收處理有色金屬冶煉廢物（屬于《國家危險廢物名錄》中所列的HW48）得到七水硫酸鋅、粗鎵鍺銦等產品，生產過程中需添加硫酸、煤油、氫氧化鈉等輔料，工藝過程會產生酸霧、有機廢氣等污染物。項目廠區總面積為12 007 m2，建筑面積7 825 m2，主要建設內容包括生產區（包括浸出車間、萃取車間、硫酸鋅車間、精銦車間等）、原料倉庫、辦公樓、廢水處理車間等，其中可能發生跑、冒、滴、漏造成下墊面污染的區域為生產區、原料倉庫，合計面積4 765 m2，其他區域在環評中可視為非污染區。該地區多年平均降雨量為1 695.5 mm，暴雨強度計算公式為：q=958(1+0.631 lgP)/t0.544（P為重現期，按5年計；t為降雨歷時，按30 min算），經計算得暴雨強度為q=217L/s·hm2。在該環評的初期雨水計算中，收集時間取15 min，匯水面積取4 765 m2。考慮了一次暴雨最大初期雨水量和年初期雨水總量，其中一次暴雨最大初期雨水量計算公式為Q=q×Ψ×S（Ψ為產流系數，取0.8；S為匯水面積，取4 765 m2），計算得最大初期雨水收集量為74.4 m3，即初期雨水收集池的設置不宜小于74.4 m3；而年初期雨水總量考慮暴雨強度與降雨歷時的關系，假設日平均降雨量集中在降雨初期3 h內，估計初期（前15 min）雨水的量，其產生量可按下述公式進行計算：年均初期雨水量＝所在地區年均降雨量×產流系數×匯水面積×15/180，經計算年初期雨水總量約為539 m3（產流系數取0.8），即按539 m3作為年初期雨水總量，并據此計算初期雨水污染物產生及排放情況。

按照上述方法，該建設項目環境影響評價同時計算了一次暴雨最大初期雨水量和年初期雨水總量，既考慮了初期雨水收集池設計的大小，又較為準確地考慮了實際需要處理的初期雨水數量，不至于增加企業污水處理成本。當然，在其他建設項目環境影響評價中，初期雨水的收集時間、匯水面積、產流系數等參數可根據實際情況予以適當調整。

4 結論

建設項目環境影響評價中的初期雨水指特定的污染區域在特定的時間（如一次暴雨、一年）內受到降雨的沖刷，導致污染物隨降雨形成的徑流進入雨水，從而需要進行處理的部分。在環境影響評價中，既要考慮初期雨水收集池設置的需要，也要考慮實際需要處理的初期雨水數量，不至于增加企業污水處理成本，因此，建議分別計算一次暴雨最大初期雨水量和年初期雨水總量。

1 廖日紅，顧斌杰，丁躍元，等.城市雨水處理工藝與技術[J].北京水務，2006，（4）：46-48.

2 劉明清，趙 肖，陳清華.化工企業初期雨水池容量設計探討[A].中國環境科學學會.2013中國環境科學學會學術年會論文集（第五卷）[C].昆明：2013中國環境科學學會學術年會，2013.448-451.

3 鄧志光，吳宗義，蔣衛列.城市初期雨水的處理技術路線初探[J].水工業市場，2009，25（10）：11-14.

4 徐文征.城市污水處理廠接納初期雨水的可行性分析[J].凈水技術，2012，31（4）：13-16.

5 賴后偉，黎京士，龐志華，等.深圳大工業區初期雨水水質污染特征研究[J].環境污染與防治，2016，38（3）：11-15.

6 李 毅，劉招平，練曉明，等.銅冶煉廠初雨分流系統設計布置探討[J].有色冶金設計與研究，2016，37（1）：44-46.

Calculation of Initial Rainwater in Environmental Impact Assessment

Wu Huai1, Zhou Lin2
(1.Shenzhen Hanyu Environmental Technology Co., Ltd., Guangzhou branch; 2.Guangzhou Research Institute of Environmental Protection,Guangzhou 510620, China)

The rainfall runoff has obvious initial scour, generally, the pollutants are concentrated in the initial rain water.When rainfall is encountered, the pollutants on the ground are washed down, making the initial runoff water containing a certain concentration of pollutants, which generally does not meet the discharge standards. Therefore, initial rainwater must be collected and treated to reduce the adverse effects on surrounding water bodies. This paper introduces the concept and the degree of pollution of the initial rainwater, discusses the calculation method of the initial rainwater in the environmental impact assessment of the construction project, and makes an example to explain.

construction project; environmental impact assessment; initial rainwater

TU992.02

A

1008-9500(2017)06-0073-03

2017-03-05

吳淮（1982-），男，廣東潮州人，碩士研究生，工程師，從事環境評價工作。