初期雨污水收集措施

摘 要：该文从雨水系统的初期径流的环境污染引入，提出在传统雨水口增加溢流构造进行初期径流收集，比较分析了该方法进行雨水清污分流的独特优势。

关键词：雨水初期径流 溢流构造 雨水系统

中图分类号：TU992 排水工程 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

有研究表明，城区雨水径流污染严重且集中在初期径流，降雨初期路面径流的受污染程度超过城市生活污水[1]，邯郸市在建立雨水污染物冲刷模型的基础上，通过取样分析，建立了雨水中污染物浓度与降雨量的指数关系，确定出该市屋面、路面初期雨水弃流量为3mm和6mm时,能分别去除雨水污染COD总量的78.3%与77.9%[2]。

初期雨水径流的收集处理已经引起了世界各国高度重视，许多国家已经在法律法规及实施指导方面采取其有效的措施。1987年，美国修订了《水质法》来控制非点源污染，并于2003年全面实施，同时建立起第二代最佳管理实践(Best Management Practice ,BMP)体系，在法律和技术层面完善了对城市雨水污染的控制。欧洲国家从20世纪80年代开始重视，其主要工程设施包括渗塘、地下渗渠、地表透水铺面、屋顶或停车场受控雨水排放口，以及各种“干”或“湿”的池塘或小型水库等；到2002年，德国已拥有38万座雨水池，其中截流池24万座，雨水截流池1.2万座，雨水净化池2000座，总容积达到4000万m3。 1992年日本政府颁布了《第二代城市下水总体规划》，正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分。本世纪初日本又决定在东京建造大深度地下河道，把雨水有计划的贮存起来，以减小洪峰流量,并作为中水水源。[3]

我国这方面的法律法规及实践尚处于起步阶段，工程界自上世纪90年代开始关注后，2006年，建设部颁布了《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400 -2006），2008年北京奥运会与2010年上海世博会对相关的专题有一些研究。但时至今日，对于初期雨水径流的收集仍实施较少，认识不深，也缺少法规的约束，技术上的探索与借鉴资料匮乏，处于重视不足，设计生疏，概念模糊的状态，工程实践中较多的主要为雨水管渠的中部收集池，雨水池容积大，建设和净化均不够经济，也有设计中采用较多非必要的自动控制，造成造价昂贵，效果欠佳的状况，不适合推广。

因此，什么是适合推广，技术简明、合理、易行、可靠的初期径流收集措施是排水工程界亟须认识、讨论以达成共识的问题，目前，在雨水口内增加溢流构造进行初期污染径流的收集应该是最佳最易行的工程措施。

二、初期径流的分离

从分析雨排水的径流形成可知，雨水径流是一种汇流时序上的混合流，而被污染的主要是最初形成的径流，因此在理论上，尽早隔离初期的污染径流是初期径流污染减量化的必要条件。

也就是说，在作为雨排水措施最上游的雨水斗或雨水口、明沟处的清污分离是初期污染径流减量化的最佳位置，优于后续在管渠内的分离；同样的，在管渠上游的清污分离的减量化，优于管渠下游。

由于雨水口是市政雨排水管渠起点最广泛应用的收集设施，如果在工程实践中对于雨水口的清污分离引起足够的重视，对于雨污水清污分流的减量化必然能发挥最大的作用。同时也可以认识到，目前工程中广泛采用的管网中部的雨水池，虽然能发挥调蓄作用，但对于雨污水的减量化是不利的。

三、典型的初期径流收集措施

目前国内工程中典型的雨水初期径流收集措施有：

（1） 设置雨水调节池，上部设溢流管,通过溢流管将后期雨水排入雨水管渠。2010上海世博会相关专题对这个措施进行了优化，在溢流三通向下支管设悬浮小球，以改善初后期径流混合排出的情形；

（2） 雨水管上每隔一定距离设截流井；

（3） 设截流式雨水口，采用跳跃堰形式；

（4） 机动车道雨水单独收集至储水池；

（5） 设溢流构造雨水口，清污分流后，干净雨水排至雨水管渠；

这些措施都有一定的可行性，但大多存在着一些明显缺点。

方法（1）是目前采用最多的方法，一般一个系统设一个集中式的调节池，这种方法缺点是汇集的径流量比实际的污染径流量成倍增大，不符合污水减量化原则。

方法（2）设截流井，由于分散在雨水管线上，汇流距离较方法（1）短，因此收集的污径流量相应减少，但截流构造的出水位低，截流后的排出设施在埋深上难于处理，增加工程难度和造价。

方法（3）截流式雨水口初期污染径流量收集效率最高，但同方法（2），截流式的排出设施在埋深上难于处理，增加工程难度和造价。

方法（4）是全收集的独立系统，收集的水量最大，最不符合雨污水减量化原则，给后续处理处置制造了新问题。

方法（5）初期径流量收集效率与（3）相同，初期污染径流量收集效率最高，不同的是溢流式的排出设施由于节省了水头损失，方便后续处置处理设施能够有较高的水头，以建设集水池、渗流井等处理处置设施，因此是最优方案。

这几种方法中，前四种有实例可见，第（5）种则是笔者设想，比较可知，第（5）种方法是唯一克服大多可克服缺点的解决方案，由于雨水口是最广泛应用的起端收集设施，所以雨污水的减量化最有效，在实际应用中可发挥的作用最大。

四、雨水口溢流构造原理

雨水口溢流构造的原理如图1，雨水流入雨水口溢流构造，未达到溢流水位时由溢流构造导入旁边的初期径流收集池等收集处置设施，收集池随初期径流的流入而水位不断上升，当达到溢流水位时，收集池不能进水，后续雨水以溢流的方式进入下部的雨水口连管，排至检查井汇入雨水管渠。

溢流构造收集的雨污水的处置方法，通常有渗透法（将收集池做成渗透池），排入污水系统、另建排水系统、雨后抽吸等方法，污染物浓度不高时也可排入绿地进行处置。

如果地下水位较低，初期雨污水的处置选择渗透方式兼顾经济与营运管理；如果旁边有污水管网，用小管径管虹吸排入污水管网的方式也值得推荐；用延时排放方式后期排入雨水管渠收集处理也是可能的方案；用外部水罐车抽吸（因雨水口通常位于车行道旁）不失为一种经济环保的方案；也可另建单独排水系统排放，但造价较高；污染较小时泵入绿地也是一种方法。

五、结 语

城镇雨水径流污染严重且集中在初期径流，在城镇化的进程中，雨水初期污染径流的收集处置对于水环境的保护有着至关重要的作用，从对初期径流的汇水过程分析可以知道，用位于雨水管网起端的雨水口进行清污分流污水量最小，溢流构造较之截流式由于节省了水头，更方便雨污水的后续处置，是一种最值得推广、行之有效的技术方案，必将对改善中国的水环境作出重要贡献。

参考文献：

[1]蒋海涛,丁丹丹，韩润平，城市初期雨水径流治理现状及对策[J].水资源保护，2009年,第25卷第3期， P.34

[2]洪忠，城市初期雨水收集与处理方案研究[J].中国农村水利水电，2010年，第6期；

[3]卢文健，李军，刘斌等，城市初期雨水污染治理初探[J].浙江建筑，2010年,第27卷，第10期，P.72

Storm Initial Runoff Collection Measure
Jacky QQ:609074072

Abstract: From the point view of initial runoff pllution to environment , the measure of overflowing conformation add to common gully is proposed, the advantage of overflow confirmation is comparatively analized.

Keywords: storm initial runoff; overflow conformation；storm system