关于截流式合流制排水设计的思考

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【摘 要】 论文首先介绍了城市排水管道系统的体制，分析了截流式合流制排水管网系统的运行特点及存在的主要问题，并针对该排水系统进行了分析与讨论，从管理和设计上提出了一些解决办法和建议。

【关键词】 截流式合流制 市政管网 注意事项

在排水体制方面，有些人士一直认为污水管道采用分流制是先进的、合理的，而合流制是落后的和不合理的。实际上，在我国乃至全世界没有一个大城市真正实现了完全的排水分流制。通过对全国中小城市特别是老城区的调查研究不难发现，多数排水系统采用的是雨水与污水合流的处理方式。而雨污合流这类排水系统最大的弊端，不利于二次水源的利用。外加生活垃圾的不合理堆放与倾倒，对该传统的合流制排水系统的直接后果是极易使排水断面减小进而造成溪段堵塞，在将直排式合流制排水系统改造成截流式合流制排水系统的过程中，对简单溢流井进行了改进，由此改善了溢流井的水流状态，降低了混合污水浓度且减少了污水的排放量，并最终减少了截流式合流制排水系统溢流污水对水体的污染，同时为系统的维修、养护、管理以及实现微机自动控制创造了良好条件。

1 截流式合流制排水管网系统的运行特点

1）排水系统网管在处理非满流的状态时，比如晴天，该系统的充满度和流速相对较小。在不加设底流槽有大颗粒沉积于管底的情况下，可以保证将全部污水送入污水处理厂进行处理；2）小雨或者降雨初期，当流量未超过截流干管和污水厂的处理能力，截流干管在非满流或满流条件下运行，可以满足全部污水和雨水进行处理；3）当荷载超过干管的截流输水能力时，由于截流井的容量不足，导致污水外溢引发水体再次污染。从以上几点不难发现，对于截流式合流制排水系统，其不足在于在超荷载时，不能杜绝污水对水体的污染，针对该缺陷，可以在合流管道和截流管道的交接处，设置截流井以完成截流（晴天）和溢流（雨天）的作用。这样就可以有效的防止雨天污水溢流造成水污染。

当然，截流式合流制这种方法本身、截流的设计、运行等也有一定的局限性。主要表现在以下几点：1）冲击负荷。截流设施运行之后，一定程度上增加了管道沉积物的数量，从而使得分流制雨水泵站放江水质的污染物浓度峰值增高，对受纳水体造成冲击，危害河道的生态质量。2）截流容量受到限制。在截流式合流制排水系统中，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，无法截流全部的早流流量。其次就是下游管网容量的限制，使得配备的截流泵无法正常运行。3）维护管理成本高。运行的费用相对较高。截流设施运行之后，在污水管网的末端设置的截流泵站在短时间内将流入雨水泵站的污水送入污水管道后，然后通过中途泵站将污水提升至污水处理厂，这可能需要多次提升，在运行的管理中需要消耗的能量较大。

2 截流式合流制排水系统实施注意事项

2.1 截流井形式的选择

当前实际工程中应用较广的是污水截流井主要形式有：堰式截流井、槽式截流井和槽堰结合式截流井三种。现行的溢流式截污井存在一些弊端：①由于大量的雨水被截，收集到的污水浓度偏低，造成污水处理厂运行困难，雨天时仅部分污水和初期雨水一起混流至污水处理厂处理，大部分溢流至水体，对水体造成污染；②即使上游排水体制采用分流制，也是浪费，下雨时溢流式截污井不断将上游分流制污水与雨水混合、稀释、溢流，实际上大部分污物已排入水体；③截污干管溢流井的溢流口没达到城市防洪要求，汛期洪水通过溢流口倒灌进污水管道系统，致使污水处理厂停止运行，也造成洪水通过溢流口倒灌入城区，致使城市防洪堤失效。为了克服现行溢流式截污井问题，建议在设计时对溢流式截污井进行改造，具体解决办法为：

1）采用溢流堰+电动阀式截污井，见图1。

即在现状合流制管渠与截污主干管交叉处设置溢流堰，通过截流管将旱流污水截流至主干管，由于现状合流制排水管渠标高大多数均在洪水位之下，为防止高水位时河水通过污水截流管倒灌进入截污主干管，设计考虑在截污管上设置电动刀闸阀，用浮球液位计监测合流制管渠的水位，雨天大量雨水进入合流制排水管渠。当水位超过设定值时，浮球液位计发出指令关闭电动刀闸阀，从而防至河水倒灌。水位设定值可根据现场实际情况作调整，该方式能保证最大程度上将旱流污水截流至主干管，也可避免洪水倒灌问题，可在一些大型排污口上予以使用。

2）将溢流式截污井的溢流口方式改为截污口方式，将截污井设在合流管接入污水截污干管之前，截污口和截污管按远期规划污水量计算，尽可能的多收集污水和初期雨水，减少对水体造成的污染。

3）溢流井的溢流口没达到城市防洪要求，低于设计洪水位，为防止洪水倒灌，在出水口上加装鸭嘴阀、拍门等装置。

2.2 优化选择截流式合流制排水系统截流倍数

截流倍数是截流式合流制排水系统设置中一个重要的参数。截流倍数数值越大，则排入河道的污水就相对较少，有利于水体的功能保持。但截流倍数越大，势必要求相应加大节流管道的直径以及污水处理厂的规模，从而造成了巨大的投资成本。在考虑该参数设置时，不能盲目的参照其他地方的取值，必须结合当地的周边环境，如当地的地理环境如降雨情况等，再如城镇的情况。理所当然，对于对水质要求较高的地区，其节流倍数适宜取较大值，相反对于水质要求较低时可以取相对较小值。

2.3 完善截流配套设施及相关的制度

1）目前，我国还没有正规的法规制度要求对初期的雨水进行截流处理。但是随着人类文明的进步，城市的高度发展，人类对居住环境的要求也日益增高。因此，对初期雨水进行截流处理势在必然，且将成为控制水污染的重要措施；2）另外，从当前的排水体系出现的各种弊端中进行分析总结，加强对管道特殊部位沉积物的清理，是减小截流运行模式下产生的冲击负荷的有效手段；3）截流式合流制排水系统归根结底仍属于合流制，其最直接的表现是雨污水共处一道，当不可避免的当雨水量大造成雨污水外溢至街面的情况时，严重的影响该地的空气质量，往往是恶臭扑鼻。因此，为避免该情况给居民生活中造成不便，应将强雨水口的改造，进行防臭控制措施。

3 结语

总之，在我国现阶段老城区的合流制的改造实施中，基于我国城市排水现状，合流制在一定时期内还会存在， 加之我国大多数城市市政基础设施较薄弱， 并受资金条件的制约， 所以目前条件下，截流式合流制排水系统具有工程投资小，易于施工，见效快，可操作性强等优点，相信随着设计施工技术的不断完善，截流式合流制排水系统将具有更为广阔的应用。

参考文献

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[2] 周荣敏，雷延峰，郝凌云，周芳. 截流式合流制排水管网设计新思路[J]. 给水排水， 2007，（05）

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