截流式合流制排水系统设计注意要点

截流式合流制排水系统设计注意要点

摘要：在诸多排水系统中，截流式合流制排水系统在改造工程中具有相对的优势，另外投资相对较少。本文首先分析了城市排水系统的特征与要求，提出了截流合流制系统，并针对该排水系统进行了分析与讨论，提出了在实际操作中应该注意的事项。

关键词：截流式合流制；市政管网；注意事项

随着城市化进程的不断扩张，经济的高速发展，工农业的高度发展以及人民生活水平的逐步提高，无疑给我国水资源造成了严重的污染。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，且生活垃圾的不合理排放，年长日久将严重影响周边的居住环境，不利于系统的清通。因此，对于城市特别是老城区，选择一套合适的排水系统进行市政网管改造极为重要。

1城市排水管道系统的体制

分流与河流是排水管道中梁总最为常见的体制。顾名思义，合流制排水体系即将废水，包括工业废水、生活污水、农业污水以及自然降水通过同一管道一同进行排除；分流制则与之相反，是将生活污水工业污水与雨水分开进行排放，即生活与工业污水用一套或者以上管道进行排放，而降水选择另一套管道单独排放。合流制排水管道分为三种常见的形式：直排式合流制、截流式合流制和完全合流制。直排式对环境的污染特别严重，在直排式的基础上，沿河搭建截流干管，并加设截流井与氻处理厂，变形成了截流式合流制排水系统。该系统由于新增的干管与污水处理和截流井装置，在晴天可以保证所有污水进入处理厂进行处理后排放，在雨天有一定的作用。而对于水质要求较高或者降雨量较少的地区，采用完全合流制将污水与降水全部进行处理后再排放效果相对比较乐观，但完全合流制对管材以及污水厂的要求相对较高，投资最大。

2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。最后，如果截留量过大导致污水厂的处理规模相对偏小，可能直接影响处理效果，最后导致其正常的运行被破坏。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。

3截流式合流制排水系统实施注意事项

3.1截流井形式的选择

图1 三种情况截流井溢流工况示意图

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。实际经验表明，雨天实际溢流工况下，由于实际情况与实际工况都存在不同程度的差别，一般而言是实际流量要大于设计值。在污水截流量一定到前提下，对于这三种设计形式而言，流速与流量相对应的增大倍数均随着设计管径的增大而减小。采用小管径、大坡度的污水截流管，实际截流量相对设计工况的增加倍数最小。因此，工程设计中，合流制系统中的截流管段宜采用最大设计流速限值可达10 m/s的球墨铸铁管。而对于同一设计管径，槽式截流井实际截流量的增加倍数最小，而槽堰结合式的增加倍数最大。由计算结果可知，对于同一形式的截流井，在相同设计管径情况时，设计截流量越大，实际工况流量相对设计值的增加倍数和差别越小，即在采用合流截流体制时，流域面积、截流量越大，实际工况的运行参数与设计值的差别将会越小，因此在小流域、低截流量的合流截流体制中尤应重视截流倍数的选择，并注意污水截流井在运行、维护、管理方面的问题。

3.2截流式合流制排水系统截流倍数的选定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。对于城镇较小、且生活习惯良好、干净整洁的城镇，其截流倍数可以相对取较小值。总之，在进行截流倍数的设定时，必须综合考虑多方面的因素，如合流水量、截流规模、排放污染物总量、水体排放要求及水体自净能力等，最终通过计算比较后确定了合理的截流倍数。

3.3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。

4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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