經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使城市河道的污染問題日益嚴(yán)重,通過截流井將合流制排水系統(tǒng)的污水截流后排至市政污水管道系統(tǒng),最大程度地消減進(jìn)入河道的污染物含量是改善河道水質(zhì)的有效手段,截流井設(shè)置的合理與否決定了截污系統(tǒng)運(yùn)行的成敗。下面對沿河截污系統(tǒng)與市政排水系統(tǒng)中截流井采用不同的設(shè)置形式時,被截人主管道及溢流人河道的污染物總量進(jìn)行計算 比較。

沿河截污系統(tǒng)中截流井的設(shè)置

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

對于某一合流制地塊,圖1、2中污水量和雨水量分別為Q和Qz;在進(jìn)入截流井之前合流管中的污水質(zhì)量濃度為;兩種形式的截流并均采用相同的截流倍數(shù)n;溢入河道的雨污混合水的質(zhì)量濃度分別為C和C';溢人河道的流量均為x;接人位置上游截流主管道內(nèi)的污水量和污水質(zhì)量濃度分別為0和C;在收納了合流地塊的污水后,截流主管道內(nèi)的污水質(zhì)量濃度分別為C和C'。這里忽略雨水中的污染物質(zhì)量濃度,截流井類型為槽式或堰式截流井。在圖1中,截流井將一定倍數(shù)的雨污混合水截流后排至截流主管道,溢流進(jìn)入河道的部分未與截流主管道內(nèi)的污水混合,因此可以認(rèn)為C=G。

市政排水系統(tǒng)中截流井的設(shè)置

市政截污系著眼于河道范圍外的市政排水系統(tǒng)的污水截流措施。合流制排水系統(tǒng)在向分流制排水系統(tǒng)過渡的過程中,市政排水系統(tǒng)的分流制改造往往與地塊呈現(xiàn)不同步性,后者往往滯后于前者。因此,對于市政排水系統(tǒng)為分流制而其服務(wù)的地塊既有合流制又有分流制時,其截流措施可以依截流井設(shè)置的位置不同分為2種形式:一種是將截流井設(shè)置在市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的末端,如圖3所示,這里稱之為末端截流型;另一種是將截流井設(shè)置在合流管道接入分流制排水系統(tǒng)的位置,如圖4所示,這里稱之為源頭截流型。

對于同一合流制地塊,圖3、4中污水量和雨水量分別為Q和Q;在進(jìn)人截流井之前合流管內(nèi)污水質(zhì)量濃度為;地塊合流管接入前雨水管道內(nèi)的流量為〇:兩種形式的截流倍數(shù)都為n:溢人河道的流量均為Cx;溢入河道的雨污混合水的質(zhì)量濃度分別為Cx和C'。兩種類型的系統(tǒng)被截流井截流的污水量均為(n+1)C,溢人河道的合流污水量則均為x=C+Q.2-(n+1)Q。這里同樣忽略雨水中的污染物質(zhì)量濃度。

根據(jù)物料平衡原理,末端截流與源頭截流兩種連接形式下,被截流進(jìn)人污水管的雨污混合水質(zhì)量濃度C和C，存在以下數(shù)量關(guān)系:

Cx=G=-Qu+Qm G <G=,'。Cu+Ω+Q

所以截人截流主管道的污染物總量存在以下關(guān)系:

(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。這是因為在到達(dá)雨水管渠的末端時管渠內(nèi)的污水已經(jīng)被雨水稀釋,此時再按污水量的倍數(shù)截流已經(jīng)沒有太大意義。

結(jié)語

對于沿河截污系統(tǒng),截流井應(yīng)當(dāng)設(shè)置在合流管接人截污主管道之前,禁止將截流井直接設(shè)置在合流管與截污主管道交叉的位置上。對于市政排水管渠為分流制而其服務(wù)的地塊既有合流制又有分流制排水系統(tǒng)時,宜采用源頭截流措施,使污水在未與大量雨水混合之前盡早將其截流,被截流的雨污混合水質(zhì)量濃度越高,對消減進(jìn)入河道的污染物越有成效;流域內(nèi)皆為合流制排水系統(tǒng)時,宜采用末端截流措施,因為在該類排水系統(tǒng)內(nèi),管渠內(nèi)的水防澇規(guī)劃中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

在城市化過程中地貌發(fā)生變化,不透水性下墊面增加,降雨徑流量加大,暴雨內(nèi)澇發(fā)生概率增大。而丘陵地區(qū)因其地勢的特殊性,山谷往往是兩側(cè)山峰的徑流匯集區(qū),相對于其他地區(qū)其徑流速度快、沖擊力大對居民生活安全威脅更大。因此,對于丘陵地區(qū)，,應(yīng)適當(dāng)提高其排水防澇系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對于區(qū)域內(nèi)較重要的道路及用地,應(yīng)采取規(guī)范所要求的標(biāo)準(zhǔn)上限1563.2 建設(shè)用地布局

建設(shè)用地在考慮地塊完整性的同時,應(yīng)避開原山洪行泄通道,保留一定比例的水面作為蓄潛山洪的場所。進(jìn)行建設(shè)用地布局時應(yīng)充分考慮自然地形地貌的持征,結(jié)合峰谷洼地布置河道、水庫、景觀水面等,為利學(xué)布局排水防澇系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)雨水調(diào)蓄利用提供可能性3.3 豎向控制調(diào)整

丘陵地區(qū)的地面起伏大、地形復(fù)雜,為滿足建設(shè)需要,地塊內(nèi)場地往往被改造得較平整,而城市道路則避免大填大挖,與原地形較吻合,坡度較大。這就需要注意:在進(jìn)行道路豎向設(shè)計時,適當(dāng)控制道路周圍綠化標(biāo)高,尤其是阻斷水流方向的規(guī)劃道路,在保證道路下泄洪通道排水暢通的同時,應(yīng)適當(dāng)降低道路兩側(cè)綠化標(biāo)高，避免山洪直接沖向道路及下游區(qū)域,造成人員傷亡。

排水防澇通道規(guī)劃

合理保留、連通現(xiàn)狀水庫及河溝、注地等,使之形成完整的水系;合理規(guī)劃堤防、水庫、涵閘、蓄滯分洪區(qū)、水工程等,以提高河道泄洪排水能力,減少內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生,保障人民生命財產(chǎn)安全。

丘陵地區(qū)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(jié)合河道及滯蓄水面的布置,將澇水的行泄通道預(yù)留作為綠化用地,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(yīng)以分散為原則,因此,不僅需注重縱向泄洪通道,還應(yīng)預(yù)留橫向截留用地,緩沖對下游的沖擊,尤其需注意在道路交叉口附近預(yù)留緩沖用地,避免(山)洪水阻斷通行,影響城市交通和生產(chǎn)、生活秩序。

綠色暴雨基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃

丘陵地區(qū)雨水排放主要以管道與明渠相結(jié)合。管道主要偏重小重現(xiàn)期,而超標(biāo)雨水主要以明渠排放為主,排泄通道晴天可作為綠化用地或景觀水體,這就需要特別注重降低面源污染。因此,在排水防澇規(guī)劃中應(yīng)借鑒國外流域水環(huán)境保護(hù)的要求的,因地制宜建設(shè)基于[ID(Low Impact Development)的徑流控制與利用設(shè)施,通過結(jié)合景觀的地面措施,從源頭上削減面源污染,提高雨水資源化利用率及整個區(qū)域的水系安全性;結(jié)合景觀用水目標(biāo),規(guī)劃徑流量及徑流污染控制，營造良好生態(tài)環(huán)境。

結(jié)語

丘陵地區(qū)由于其顯著的地形地貌特點(diǎn),澇水形成時間短、流量大,相對于其他區(qū)域內(nèi)澇風(fēng)險更大。因此，丘陵地區(qū)在規(guī)劃開發(fā)之前,應(yīng)對排水防澇系統(tǒng)進(jìn)行研究。通過模型模擬可直觀地分析內(nèi)澇風(fēng)險,提出應(yīng)對措施。在規(guī)劃中控制豎向標(biāo)高、合理布局建設(shè)用地,并結(jié)合景觀預(yù)留排水防澇通道實(shí)現(xiàn)徑流控制,在營造良好的生態(tài)環(huán)境的同時保障丘陵地區(qū)的公共安全。