不同設置形式的截流井的比較分析

經濟的快速發展使城市河道的汙染問題日益嚴(yan) 重,通過截流井將合流製排水係統的汙水截流後排至市政汙水管道係統,最大程度地消減進入河道的汙染物含量是改善河道水質的有效手段,截流井設置的合理與(yu) 否決(jue) 定了截汙係統運行的成敗。下麵對沿河截汙係統與(yu) 市政排水係統中截流井采用不同的設置形式時,被截人主管道及溢流人河道的汙染物總量進行計算 比較。

沿河截汙係統中截流井的設置

沿河截汙係統中截流井的設置形式主要有以下2種:一種是將截流井設在合流管接入截流主管道之前的末端位置上,稱之為(wei) 【型,如圖1所示:另一種是將截流井設在截流主管道與(yu) 合流管交叉的位置上,稱之為(wei) Ⅱ型,如圖2所示。

對於(yu) 某一合流製地塊,圖1、2中汙水量和雨水量分別為(wei) Q和Qz;在進入截流井之前合流管中的汙水質量濃度為(wei) ;兩(liang) 種形式的截流並均采用相同的截流倍數n;溢入河道的雨汙混合水的質量濃度分別為(wei) C和C';溢人河道的流量均為(wei) x;接人位置上遊截流主管道內(nei) 的汙水量和汙水質量濃度分別為(wei) 0和C;在收納了合流地塊的汙水後,截流主管道內(nei) 的汙水質量濃度分別為(wei) C和C'。這裏忽略雨水中的汙染物質量濃度,截流井類型為(wei) 槽式或堰式截流井。在圖1中,截流井將一定倍數的雨汙混合水截流後排至截流主管道,溢流進入河道的部分未與(yu) 截流主管道內(nei) 的汙水混合,因此可以認為(wei) C=G。

市政排水係統中截流井的設置

市政截汙係著眼於(yu) 河道範圍外的市政排水係統的汙水截流措施。合流製排水係統在向分流製排水係統過渡的過程中,市政排水係統的分流製改造往往與(yu) 地塊呈現不同步性,後者往往滯後於(yu) 前者。因此,對於(yu) 市政排水係統為(wei) 分流製而其服務的地塊既有合流製又有分流製時,其截流措施可以依截流井設置的位置不同分為(wei) 2種形式:一種是將截流井設置在市政排水管網係統的末端,如圖3所示,這裏稱之為(wei) 末端截流型;另一種是將截流井設置在合流管道接入分流製排水係統的位置,如圖4所示,這裏稱之為(wei) 源頭截流型。

對於(yu) 同一合流製地塊,圖3、4中汙水量和雨水量分別為(wei) Q和Q;在進人截流井之前合流管內(nei) 汙水質量濃度為(wei) ;地塊合流管接入前雨水管道內(nei) 的流量為(wei) 〇:兩(liang) 種形式的截流倍數都為(wei) n:溢人河道的流量均為(wei) Cx;溢入河道的雨汙混合水的質量濃度分別為(wei) Cx和C'。兩(liang) 種類型的係統被截流井截流的汙水量均為(wei) (n+1)C,溢人河道的合流汙水量則均為(wei) x=C+Q.2-(n+1)Q。這裏同樣忽略雨水中的汙染物質量濃度。

根據物料平衡原理,末端截流與(yu) 源頭截流兩(liang) 種連接形式下,被截流進人汙水管的雨汙混合水質量濃度C和C，存在以下數量關(guan) 係:

Cx=G=-Qu+Qm G <G=,'。Cu+Ω+Q

所以截人截流主管道的汙染物總量存在以下關(guan) 係:

(n+1)QC<(n+1)Q„C';QxCx<Q.Cx'

由此可見,在雨天條件下,源頭截流措施比末端截流措施更有效。這是因為(wei) 在到達雨水管渠的末端時管渠內(nei) 的汙水已經被雨水稀釋,此時再按汙水量的倍數截流已經沒有太大意義(yi) 。

結語

對於(yu) 沿河截汙係統,截流井應當設置在合流管接人截汙主管道之前,禁止將截流井直接設置在合流管與(yu) 截汙主管道交叉的位置上。對於(yu) 市政排水管渠為(wei) 分流製而其服務的地塊既有合流製又有分流製排水係統時,宜采用源頭截流措施,使汙水在未與(yu) 大量雨水混合之前盡早將其截流,被截流的雨汙混合水質量濃度越高,對消減進入河道的汙染物越有成效;流域內(nei) 皆為(wei) 合流製排水係統時,宜采用末端截流措施,因為(wei) 在該類排水係統內(nei) ,管渠內(nei) 的水防澇規劃中應注意以下幾點

設計標準規劃

在城市化過程中地貌發生變化,不透水性下墊麵增加,降雨徑流量加大,暴雨內(nei) 澇發生概率增大。而丘陵地區因其地勢的特殊性,山穀往往是兩(liang) 側(ce) 山峰的徑流匯集區,相對於(yu) 其他地區其徑流速度快、衝(chong) 擊力大對居民生活安全威脅更大。因此,對於(yu) 丘陵地區，,應適當提高其排水防澇係統的設計標準,對於(yu) 區域內(nei) 較重要的道路及用地,應采取規範所要求的標準上限1563.2 建設用地布局

建設用地在考慮地塊完整性的同時,應避開原山洪行泄通道,保留一定比例的水麵作為(wei) 蓄潛山洪的場所。進行建設用地布局時應充分考慮自然地形地貌的持征,結合峰穀窪地布置河道、水庫、景觀水麵等,為(wei) 利學布局排水防澇係統、實現雨水調蓄利用提供可能性3.3 豎向控製調整

丘陵地區的地麵起伏大、地形複雜,為(wei) 滿足建設需要,地塊內(nei) 場地往往被改造得較平整,而城市道路則避免大填大挖,與(yu) 原地形較吻合,坡度較大。這就需要注意:在進行道路豎向設計時,適當控製道路周圍綠化標高,尤其是阻斷水流方向的規劃道路,在保證道路下泄洪通道排水暢通的同時,應適當降低道路兩(liang) 側(ce) 綠化標高，避免山洪直接衝(chong) 向道路及下遊區域,造成人員傷(shang) 亡。

排水防澇通道規劃

合理保留、連通現狀水庫及河溝、注地等,使之形成完整的水係;合理規劃堤防、水庫、涵閘、蓄滯分洪區、水工程等,以提高河道泄洪排水能力,減少內(nei) 澇災害發生,保障人民生命財產(chan) 安全。

丘陵地區的河道往往在雨季時水急量大,而在早季時河床露底、景觀較差。因此,可結合河道及滯蓄水麵的布置,將澇水的行泄通道預留作為(wei) 綠化用地,既保證了雨季時降雨的行泄通道,又滿足了早季時景觀的需要。山水的排泄應以分散為(wei) 原則,因此,不僅(jin) 需注重縱向泄洪通道,還應預留橫向截留用地,緩衝(chong) 對下遊的衝(chong) 擊,尤其需注意在道路交叉口附近預留緩衝(chong) 用地,避免(山)洪水阻斷通行,影響城市交通和生產(chan) 、生活秩序。

綠色暴雨基礎設施規劃

丘陵地區雨水排放主要以管道與(yu) 明渠相結合。管道主要偏重小重現期,而超標雨水主要以明渠排放為(wei) 主,排泄通道晴天可作為(wei) 綠化用地或景觀水體(ti) ,這就需要特別注重降低麵源汙染。因此,在排水防澇規劃中應借鑒國外流域水環境保護的要求的,因地製宜建設基於(yu) [ID(Low Impact Development)的徑流控製與(yu) 利用設施,通過結合景觀的地麵措施,從(cong) 源頭上削減麵源汙染,提高雨水資源化利用率及整個(ge) 區域的水係安全性;結合景觀用水目標,規劃徑流量及徑流汙染控製，營造良好生態環境。

結語

丘陵地區由於(yu) 其顯著的地形地貌特點,澇水形成時間短、流量大,相對於(yu) 其他區域內(nei) 澇風險更大。因此，丘陵地區在規劃開發之前,應對排水防澇係統進行研究。通過模型模擬可直觀地分析內(nei) 澇風險,提出應對措施。在規劃中控製豎向標高、合理布局建設用地,並結合景觀預留排水防澇通道實現徑流控製,在營造良好的生態環境的同時保障丘陵地區的公共安全。