摘要：雨污水调蓄池能够减少排水系统溢流，提高排水系统截流倍数，避免雨水直接排河造成河道污染。该文简要介绍了雨污水调蓄池的工作原理、应用优点以及设计优化等内容，突出强调了雨污水调蓄池在城市排水系统中应用的重要性。
关键词：雨污水调蓄池；城市污水处理；合流排水系统；门式自冲洗系统；伊通河调蓄池
1.引言
许多研究都可以证明，雨水中含有较高的污染物，是面源污染的主要来源。雨水本身不仅会夹杂着地面的残留污染物，还会挟带管道中大量的积泥。在城市中比较难以实行分流制排水制度，也因此，下雨时地表污染物会经过雨水挟带进入河道，不仅会使河水发生黑臭，破坏其感官效果，同时其本身的污染物还会给河道水环境造成污染，破坏水生动植物的生长，水体发生质变后难以进行转变。因此必须对初期雨水加以控制，避免其对河道等生态环境的破坏。
而雨污水调蓄池在解决雨水溢流量大、污染严重等问题上有着绝对优势。在城市中分散设置雨污水调蓄池，在合流污水溢流口处集中收集溢流雨水，并储在雨污水调蓄池内，储蓄一段时间后，再送到下游污水厂或是合流污水截流干管，避免雨水直接进入河道，给河水带来污染。
本文以伊通河周边的十个调蓄池为例，介绍雨污水调蓄池在城市污水处理中的作用。
2.工作原理
雨污水调蓄池是一种雨水收集设施，占地面积大，一般可建造于城市广场、绿地、停车场等公共区域的下方，如福山路调蓄池即建造在生态公园之下。主要作用是把雨水径流的高峰流量暂存其内，等最大流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢地排出。既能规避雨水洪峰，实现雨水循环利用，又能避免初期雨水对承受水体的污染，对排水区域间的排水调度起到积极作用。但是，雨水中的颗粒杂质易于在调蓄池中沉积，人工清理难度大，可以采用冲洗门等拦蓄自冲洗装置进行清理。
3.应用优点
雨污水调蓄池在城市污水处理中主要有以下三个优点：
保护收纳水体。雨污水调蓄池可以在较长时间内收纳水体，可使水体自行沉淀净化。尤其是在暴雨期，雨污水调蓄池可以储存雨水径流的高峰流量，有效的避免了雨水排入河道而造成的河流污染。
保护现有污水处理厂运行的安全与稳定。雨污水调蓄池可以储存雨水径流的高峰流量，调节进厂的水质和水量，有效防止对污水处理厂的负荷冲击。
减轻城市排水管网压力。雨污水调蓄池的存在能够减小城市对排水管道尺寸的需求，降低城市在排水管道上的建设费用。
4.运行模式
4.1进水
当进水部位的水位比调蓄池的水位高时，雨水由进水部位进入调蓄池中的储水池，等储水池中的雨水储满后，将溢出来的水调进各个廊道中。
4.2放空
在污水排放的低峰段（比如深夜），人工操作将调蓄池放空。初步得到的雨水先使用放空泵，然后将收集到的雨水排入泵站内安置的污水管道中，进而将其送入市政污水处理管网中。
4.3冲洗
伊通河福山路调蓄池使用的是门式自冲洗系统。它利用水力学原理和机械结构相结合，冲洗装置设计成门式外形，调蓄池分割成数条长形冲洗廊道,廊道始端设置储水池和冲洗门，廊道末端设置出水收集渠。主浮筒和控制浮筒安放在进水端或出水端。
在调蓄池排空时，控制浮筒随水位降低至预先设置的标高时，由控制系统触发，冲洗门瞬间将储水释放，门底部喷射出的水具有很大的动能，能形成强力的、席卷式的射流。射流形成的波浪将池底的沉积物卷起，冲流到调蓄池末端的收集渠，通过泵排出。
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5.容积计算
用于控制面源污染时，雨污水调蓄池的有效容积可按下式计算：
V=3600ti(n-n0)Qdrβ
式中：V——调蓄池有效容积(m)；
ti——调蓄池进水时间(h)，宜采用0.5h～1h，当合流制排水系统雨天溢流污水水质在单次降雨事件中无明显初期效应时，宜取上限；反之，可取下限；
n——调蓄池运行期间的截流倍数，由要求的污染负荷目标削减率、当地截流倍数和截流量占降雨量比例之间的关系求得；
n0——系统原截流倍数；
Qdr——截流井以前的旱流污水量(m/s)；
β——调蓄池容积计算安全系数，可取1.1～1.5。
用于削减排水管道洪峰流量时，雨污水调蓄池的有效容积可按下式计算：
V=[-(0.65/n+b/t•0.5/(n+0.2)+1.10)lg(α+0.3)+0．215/n]•Q•t 式中：V——调蓄池有效容积(m)；
α——脱过系数，取值为调蓄池下游设计流量和上游设计流量之比；
Q——调蓄池上游设计流量Q(m/min)；
b、n——暴雨强度公式参数；
t——降雨历时(min)，其中，m=1
本文中主要讨论雨污水调蓄池在控制面源污染时的应用，由此计算，伊通河福山路调蓄池有效容积为V=3600ti(n-n0)Qdrβ=3600×1×（4.1-1.5）×18.78×1.5=265000m³；长新路调蓄池有效容积为V=170000m³；东荣大路调蓄池有效容积为V=30000m³；欢乐岛调蓄池有效容积为V=80000m³；北十条调蓄池有效容积为V=60000m³；南湖大路调蓄池有效容积为V=10000m³；卫星园调蓄池有效容积为V=10000m³；回忆岛调蓄池有效容积为V=60000m³；月亮岛调蓄池有效容积为V=50000m³；荣光路调蓄池有效容积为V=40000m³；十个调蓄池在工作状态下总共可以收集77.5万平周边污水。长春市年平均降水量为570.3毫米,年均降水日为98.7天，单次平均降水量即约为570.3÷98.7=5.8mm。775000÷0.0058=133.6平方公里。伊通河在调蓄池范围内的长度为15.78公里，133.6÷15.78=8.5公里。伊通河十个调蓄池可以解决伊通河沿岸8.5公里范围内的污水，为城市污水处理做出了巨大的贡献。
6.结语
随着环境污染形势的加剧和国家对生态环境的越发重视，越来越多的城市将会在排水系统中设置雨污水调蓄池来控制雨水造成的污染。而如何合理规划雨污水调蓄池的设置也是我们急需研究的问题，相信在不远的将来，雨污水调蓄池会成为下一个关注的重点。
参考文献
[1]雨水调蓄池在国内外应用简况.北京水务.2010
[2]浅析调蓄池在合流制污水系统中的应用进展.科技创新.2014
[3]世博浦东园区雨水泵站初期雨水调蓄池冲洗方式设计.给水排水.2009
[4]室外排水设计规范2011版
论文作者:李科蒙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/18
标签：污水论文; 雨水论文; 容积论文; 通河论文; 城市论文; 污水处理论文; 河道论文; 《基层建设》2017年第12期论文;