延時調(diào)節(jié)設(shè)施在城市內(nèi)澇與徑流污染物控制中的作用

文/高沛，中國電建集團昆明勘測設(shè)計研究院有限公司

1 延時調(diào)節(jié)的原理及總體發(fā)展趨勢

1.1 延時調(diào)節(jié)的運用原理

延時調(diào)節(jié)是將徑流的停留時間在所設(shè)置的調(diào)節(jié)設(shè)施之內(nèi)進行有效的延長，其實質(zhì)主要是一種改良后的調(diào)節(jié)設(shè)施。延時調(diào)節(jié)與一般調(diào)節(jié)設(shè)施的主要區(qū)別在于，充分保留了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)池內(nèi)的全部調(diào)節(jié)能力，并在此基礎(chǔ)之上擴大了延時調(diào)節(jié)的整體容積V2，通過相關(guān)措施對出水管的管徑大小進行嚴格的控制，以避免管徑內(nèi)水流量Qout 1數(shù)值過大，不僅能夠使其在暴雨期間發(fā)揮削減徑流峰值的作用，同時能夠?qū)χ行⌒徒涤昊蛘叱跗谟晁谟行r間段內(nèi)進行儲存，根據(jù)徑流出水水質(zhì)要求，調(diào)整設(shè)施末端出口結(jié)構(gòu)，進而將徑流釋放，確保該類型雨水能夠在容積池內(nèi)進行短時間的停留，在一定程度上實現(xiàn)了對水體質(zhì)量與河道運行的控制與保護。

1.2 延時調(diào)節(jié)在國內(nèi)的發(fā)展

在我國，由于長期缺乏對調(diào)蓄及延時調(diào)節(jié)研究動力，缺乏在研究理論以及應(yīng)用成果等方面的深入挖掘，出現(xiàn)這種局面的很大一部分因素在于國內(nèi)傳統(tǒng)洪澇預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)與要求系數(shù)較低，并未在城市寂徑流污染物控制中構(gòu)建明確的法律法規(guī)以及相關(guān)控制目標(biāo)。多重因素制約的背景之下，我國延時調(diào)節(jié)設(shè)施在城市內(nèi)澇與徑流污染物控制過程中的作用便難以得到有效發(fā)揮，并阻礙其未來平穩(wěn)有序的發(fā)展。于延時調(diào)節(jié)設(shè)施相比，國內(nèi)起初最早的研究是源于調(diào)節(jié)池的理論拓展，最具代表性的是上世紀六十年代初期，國內(nèi)專家鄧培德、倪僑生等相關(guān)研究，例如，容積大小的計算與設(shè)計方法等，為日后國內(nèi)城市內(nèi)澇與徑流污染物的控制奠定了堅實的基礎(chǔ)。近期，隨著城市內(nèi)澇問題的日益嚴峻，為有效遏制城市內(nèi)澇的激化，在廣大社會掀起了新一輪的研究。但從整體研究現(xiàn)狀來看，絕大多數(shù)將水質(zhì)與數(shù)量在不同方面進行研究，對于這類兼具水量和水質(zhì)控制的延時調(diào)節(jié)設(shè)施原理、水質(zhì)控制效果、構(gòu)造設(shè)計等鮮有涉及和深入的探究。盡管延時調(diào)節(jié)設(shè)施在諸如美國等西方先進國家受到高度的重視和廣泛的應(yīng)用，并逐漸趨于成熟。但結(jié)合近些年熱點的綠色雨水設(shè)施，以及國家建設(shè)海綿城市目標(biāo)的構(gòu)建與提出，為延時調(diào)節(jié)設(shè)施納入綠色雨水設(shè)施范圍之內(nèi)，以及在國內(nèi)的應(yīng)用奠定了良好的基石。

2 延時調(diào)節(jié)設(shè)施在城市內(nèi)澇與徑流污染物控制中的作用

首先，延時調(diào)節(jié)發(fā)展到現(xiàn)在，已能夠獨立的對雨水徑流進行嚴格的控制，在暴雨期間對峰值徑流量進行暫時性的儲存，在結(jié)束降雨之后或者峰值流量過后，方可逐次排放，進而從根本上達到能夠?qū)搅鞣逯颠M行有效控制的目的，通常情況下并不能有效降低對下游排放的雨水總量，對于徑流總量的控制有機水體質(zhì)量的保護尚未達到明顯的效果。同時，部分研究人員過于強調(diào)“調(diào)控排放”一詞的概念，對于傳統(tǒng)的“調(diào)節(jié)”而言，其自身固有概念中便已經(jīng)包含了對排放的闡述與概括，但是“調(diào)控排放”容易與其他措施，例如，泵排、實時控制等相互混淆，易于在概念與理解上產(chǎn)生較大的歧義，因此，需相關(guān)研究人員需進一步明確兩者在概念、含義上的區(qū)別，避免造成混淆。

其次，儲蓄是儲存和滯蓄的統(tǒng)稱，是指通過對雨水徑流量進行儲存、滯留或蓄滲以達到削減徑流排放量、控制水質(zhì)、收集回用或補充地下水等綜合利用雨水資源的目的。與調(diào)節(jié)的不同，一是針對的控制目標(biāo)不同，二是要利用雨水或減少外排的雨水量，當(dāng)然，設(shè)施的構(gòu)造和設(shè)計的方法也會不同。顧名思義，多功能調(diào)蓄則具有多種功能，而且還有兩層含義，從作用原理角度而言，將調(diào)節(jié)與儲蓄的功能相結(jié)合，是一種多目標(biāo)控制的調(diào)蓄設(shè)施;從土地資源利用角度而言，是指充分利用城市土地資源，兼可作為公園、綠地、運動場等其他用途，發(fā)揮環(huán)境和社會多方面功能的一類調(diào)蓄設(shè)施。

除此之外，新的排水防澇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和海綿城市的目標(biāo)，僅僅依靠傳統(tǒng)排水系統(tǒng)將難以實現(xiàn)，而需要通過綜合性的措施。延時調(diào)節(jié)是在調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)延長徑流的停留時間，其實就是一種改良的調(diào)節(jié)設(shè)施。與一般調(diào)節(jié)設(shè)施的主要區(qū)別是，延時調(diào)節(jié)設(shè)施不僅在暴雨時發(fā)揮削減徑流峰值的作用，暴雨或中小降雨事件時還均可適當(dāng)兼顧對徑流水質(zhì)的控制。根據(jù)對徑流出水水質(zhì)的要求，調(diào)整設(shè)施末端出口結(jié)構(gòu)，延緩徑流釋放過程，大量污染物在延時調(diào)節(jié)過程中通過重力沉降、微生物降解等得以去除，在一定程度上彌補了一般調(diào)節(jié)設(shè)施水質(zhì)控制效果差的不足。對高度城市化、用地非常緊張的區(qū)域，可建設(shè)多功能延長調(diào)節(jié)設(shè)施，以調(diào)節(jié)暴雨峰流量為核心，把排洪減澇、調(diào)蓄利用與城市的景觀、生態(tài)環(huán)境和運動休閑等其他一些社會功能更好地結(jié)合，高效率地利用城市寶貴土地資源。

3 結(jié)束語

在城市內(nèi)澇與徑流污染物控制過程中，延時調(diào)節(jié)設(shè)施的設(shè)計與構(gòu)建已逐漸演變成為構(gòu)建海綿綠色城市的基礎(chǔ)性設(shè)施，成為城市達到收集利用雨水、減少洪澇災(zāi)害的主要手段。從城市建設(shè)理念來講，我國溫帶大陸性氣候面積廣大，季節(jié)性降雨顯著，不同溫度帶內(nèi)城市的自然條件不同，徑流污染機制比較復(fù)雜，這些因素的復(fù)雜性和隨機性加大了海綿城市的建設(shè)難度，因此，需充分結(jié)合不同城市的具體建設(shè)情況，以設(shè)施效益性為重點，對延時調(diào)節(jié)設(shè)施進行科學(xué)合理的設(shè)計，對改善城市水環(huán)境質(zhì)量，促進城市可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的理論和現(xiàn)實意義。

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