一種新型污水截流井在西安市某市政工程中的應用

尹博涵，王繼斌，陳維靜，井敏莉

（西安市政設計研究院有限公司，陜西 西安 710068）

1 工程概況

西安市某市政工程南起未央收費站（鳳城十二路），北至渭河南岸（草灘渭河大橋），道路長度7 407 m。規劃紅線寬度60 m。

現狀鳳城十二路道路中心線北側5.0 m處有一條d1 650 m m截污管道，埋深約10.25 m，污水自東向西排放，最終排入西安市第四污水處理廠。現狀未央路（鳳城十二路-未央收費站段）道路中心線西側24.5～39.5 m處有一條d2 400～d3 000 m m雨水管道，雨水自南向北排放，接入現狀幸福渠暗涵，最終排入渭河。該區域現狀排水管道情況見圖 1。

圖1 現狀排水管道平面圖

未央路現狀d3 000 m m雨水管道上游承接的管道中含有合流管道，所以旱季時d3 000 m m雨水管道中有污水，現場實測資料顯示，管道中污水深度約25 cm，流速約1.8 m/s，旱季污水量約0.5 m3/s。設計采用一種新型污水截流井將未央路現狀d3 000 m m雨水管道的污水截流至鳳城十二路現狀d1 650 m m污水管道。

2 新型污水截流井

污水截流井是設于合流制排水系統中，用于將旱流污水和初期雨水截至污水管道，且保證雨水排泄水體的特殊構筑物[1]。設計采用的新型污水截流井為矩形鋼筋混凝土結構，設有上、下兩層，上層為合流截污層，與合流管道相接，下層為污水層，與截污管道相接。上層設有截污槽、流量控制槽及鋼筋混凝土擋墻。新型污水截流井構造見圖2。

晴天時，合流排水管道內為污水，污水流經截污槽時全部被截流通過流量控制槽、污水接入口進入污水層，下游合流排水管道為空管，不會造成環境污染；雨天時，合流排水管道內為雨污混合排水，一部分被截流進入污水管道（最大流量為截流控制槽允許通過的最大值），其余部分通過下游雨水管道排入水體。

污水截留井是按照污水管道為非滿流重力流工況進行設計的，如污水管道出現滿流甚至壓力流工況，則存在污水倒灌回雨水管道的風險，此時可在流量控制槽出水端加設拍門防止污水倒灌。

3 工程應用

3.1 截流井構造

結合工程具體情況，設計污水截流井平面工藝尺寸為7.0 m×3.0 m，井室深6.45 m，其中上層深4.20 m，下層深1.95 m，上層截污槽深0.7 m，流量控制槽過水斷面尺寸為0.7 m×1.0 m，見圖3。

3.2 截流量計算

根據設計污水截流井，在雨水管道滿流狀態下，污水截流槽流量按閘孔自由出流考慮[2]。經計算，截流量最大為1.0 m3/s，具體計算過程如下：

（3）閘底板與引水渠道底平齊，無坎，流速系數φ取1.0。

（4）流量系數 μ=ε·φ=0.16×1.0=0.16。

（5）孔口面積 ω=0.7×1.0=0.7（m2）。

（6）作用水頭H0=4.3 m。

（7）孔口出流的流量：

前已述及，旱流污水流量約0.5 m3/s，截流倍數為1.0，滿足規范要求[1]。

4 與傳統截流方式對比

傳統的合流制管道污水截流一般為“截流檢查井+污水截流管+轉彎檢查井+污水截流管+污水接入檢查井”的方式，相較所采用的新型污水截流井流程更繁瑣、用地面積更大、工程投資更高。

兩種截流方式平面布置見圖4。

兩種截流方式工程量對比情況見表1。

通過上述對比，采用新型污水截流井的方式在工程投資及用地等方面明顯優于傳統截流方式。

表1 兩種截流方式工程量對比表

5 結論

通過一種新型污水截流井在實際工程中的應用，簡化了傳統的工藝流程、節省的占地并降低了工程投資。由于合流制污水排放系統在我國仍然廣泛存在，該截流井為合流制排水系統截污提供了一種新的途徑，具有較好的推廣和應用價值。