摘要：本文通过对初雨调蓄进行分析，结合深圳新桥河工程，阐述了管道调蓄系统优化施工工艺，通过对原截留排污系统进行优化改造，创新工艺技术、补充完善联动装置，解决了传统调蓄池占用空间大、城市内施工难度大等问题。对初雨进行了有效的分离处理，避免了初雨对河流水质的污染，取得了良好的效果。
关键词：初期雨水 调蓄系统 地表径流 截流井 弃流井 1 前言
近年来水治理工程发展迅猛，许多城市提出了“长治久清”、“海绵城市”等城市水治理理念，雨污分流也是比较成熟的一项治理措施。然而，“初雨”作为降雨初期的雨水，冲刷地面形成了径流，其由于对大气的淋洗和对地面的冲刷，具有污染物浓度高，对水质影响大的特点。因此一般定性初期雨水为“污水”。初雨处理目前在国内是一个相对较为新颖的课题，传统的雨水调蓄经过近几年的发展技术上已经趋见成熟，采用管道调蓄的方式相对而言较少，因此研究利用有弹性的雨水管道系统来适应城市调蓄需求非常必要。
饶文蔚2.1 截污系统利用的必要性
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新中国第一部电影故事片由于城市初期降雨定性为污水，需要对初雨进行调蓄处理。传统处理方案多为增设调蓄池。但新建大型调蓄池，一方面增加工程投资，另一方面在人口密集的城市内难以到便于施工的地区空间。由此可见，提出将现状截污管道优化更新，改造为管道调蓄系统用于初期降雨治理的思路，旨在解决以上问题。
随着落实区域内水环境治理工作的开展，着重推进雨水污水分流工作，城市内污水通过新建的污水管道系统排放，基本已经实现了雨污分流工作，原沿河截污管道系统，已失去了其原有的截污功能，但降雨初期雨水仍排入其内。
深圳区域作为国内水环境治理的排头兵，为充分发掘沿河截污系统的功能，也发布了《深圳市正本清源行动技术指南（试行）》和《城市黑臭水体整治工作指南》，积极鼓励采用新技术新方法来实现海绵城市的目标。茅洲河流域在水环境治理过程中结合实际城市环境需求，初步提出了沿河截污系统治理初雨的思路，但是在实际实施过程中尚且缺乏有效的
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数据、理论支撑，沿河截污系统改造为初雨调蓄系统多处于摸索阶段。现有各条河道两侧均建有沿河截污管道，主要作用排放合流水，将污水、合流系统排放的各类污水入河之前，截断防止其排入河道内，避免影响河道水质。
2.2 影响截污系统的关键因素
影响沿河截污系统作为初雨调蓄作用的关键因素之一是弃流井，弃流井建造在现在雨水管道末端，通过一段截流管道将初期雨水引入到沿河截污系统内，当初雨阶段结束后，弃流装置运行，将接入到截污系统的管段封闭，洁净雨水排入河道。
截流管道过水能力是影响调蓄作用的又一关键因素：一般情况下过水能力小于现状雨水管道初雨阶段排入的雨水流量，则初雨将溢流进入河道。因此截流管管径是优化截污系统需要考虑的重要因素。
3 调蓄系统优化方案
（1）根据地表径流深度，结合截污系统储备能力，确定调蓄管径。
（2）以原截污系统为基础，通过对地表径流与降雨量及气候环境影响分析，确定调蓄系统容量，布置截流井。
（3）改造或增设弃流井，使调蓄管涵将初期雨水错峰排水，减少污水入河量，提升河道水质。
4 管道调蓄系统施工工艺
通过上述分析得出，在沿河系统改造初雨调蓄的过程中，不仅需要考虑沿河管道的调蓄容量问题，还应结合现场合理设置截流管段管径大小，以保障初雨能够完全调配入调蓄系统内。现以深圳新桥河工程工程为例，简述管道调蓄系统具体方案及施工工艺。
4.1调蓄管道方案确定
在持续性暴雨条件下，地表径流深度与初期降量呈现一定的正相关性，径流深度不同雨水对地表污染的冲刷能力不同。通过观测记录，并应用统计技术分析，降雨量在5mm以下时，基本无法形成地表径流；当降雨量累计达到5~8mm时，地表径流开始出现；区域内降雨量达到24mm时，平均地表径流深度可达到7mm。
综合考虑，当雨水冲刷能力可以将地表污染物完全淋洗的情况下，即地表径流量达到7mm时，取调蓄系统储备能力上限，根据《室外排水设计规范》GB50014及观测点雨水管流量分析，改造时截流管道管径取DN500时方可及时排放初雨至调蓄系统，最大流量为259.86L/s，设计流量为268L/s，满足使用要求。
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由于径流深度7mm前的阶段为初雨阶段，后续累计降雨量逐渐增多，通过观测区域面积37.8ha，则初雨阶段对调蓄管道的需求达到6932m3。按工程沿河岸段长度约1212m，进行污水设计调配，则需要调蓄管道管径为2700mm以上。
4.2截流井施工
4.2.1截流井及与调蓄系统运行原理
截流井内无自动启闭装置，井底布设流槽通向污水管网，井内靠上的部位设置雨水敞释放口，在降水量较小的时候，初雨水及混流水通过流槽进入截污系统进行调蓄。在降水量较大的时候，中后期雨水通过雨水敞口排入河道，由此大大降低了污水入河的水量，保证小雨及晴天河道水质，减轻暴雨期间污水排水管网的运行压力。马血清
4.2.2截流井示意图
图1 截流井示意图
4.2.3截流井改造方案
截流井底布置的流槽，直通调蓄系统，在降雨初期，初雨会通过流槽进入沿河截污的调蓄系统内，雨量较大调蓄容量不足时，混流水通过雨水敞口进入河道，同时沿河截污调蓄管内存蓄污水，存在污染水源现象。因此，需对截流井进行优化改造。
在雨污分流工作完成，将雨水管网整治完善无污水排放时，施工现场对截流井分别进行改
造优化。通过对截污调蓄容量计算，对于通水管管径＜DN600的截流井，已失去截留排污功能，可直接将雨水敞口进行封堵；管径≥DN600的截流井，通过改造形成弃流井，降低雨污水排水管网运行压力，改善了调蓄效果，大幅减少入河污水，治理成效显著。
4.3弃流井施工
4.3.1弃流井运行原理
初雨面源污染较严重，流量较小，在流经初期弃流过滤装置时，因重力的作用，将首先通过低位敞口的排污管排放掉，在雨量增大后，气囊在水流压力的作用下上浮，带动密封板转动，直至将排污管封闭，雨水仅可流向入河出水管；雨停后，随弃流井内积蓄雨水的减少，气囊将自动复位，从而完成弃流效果，保证污水不入河，河道水质达标。在出水管上设置了不锈钢过滤网，可以对雨水进行预过滤，过滤留下的污物将在下次降雨时通过排污管冲走，从而实现弃流、过滤、自动排污等多种功能。
4.3.2弃流井示意图
图2 弃流井示意图
4.3.3弃流井施工
弃流井建造在现在雨水管道末端，通过一段截流管道将初期雨水引入到调蓄系统内，当初雨阶段结束后，弃流装置运行，将接入到调蓄系统的管段封闭，洁净雨水排入河道。具体弃流井施工为，对管径≥DN600的截流井，加装气囊和密封板，并设置自动联动装置，改造为弃流井；或直接增设管道及联动装置形成弃流井。城市初小雨阶段，与城市地表污染物混合，混合后地表初小雨性质改变为污水。在降雨初期，雨水经过自清洗格栅流入调蓄管涵；进入降雨中后期，管道调蓄池充满，此时管道调蓄处理能力达到饱和，后期雨水不再进入调蓄管道，直接排入河道；降雨结束后，避开早、中、晚高峰用水时段，通过调蓄
管涵将初期雨水错峰排水。
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