城市雨水管道径流污染控制技术

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初期，雨水管的径流量ｑ小于设计截流量ｑ，活动阀０在重力臂的作用下处于竖立状态，径流被拦截并截流至污水管；当径流量ｑ达到设计截流量ｑ径０时，流对活动阀的压力力矩等于重力臂作用于转轴的力矩，活动阀受力刚好处于平衡状态，随着流量ｑ的继续增大，活动阀翻转，阻流板落下并阻止径流进入截流管，径流经后续雨水管排放，当径流量随着降雨强度的变化小于ｑ装置在重力的作用下自０或停止时，动复位，后期的少量径流也会被截流至污水管。 ② 跌水式小管截流方法２］。该方法根跌水式小管截流装置如图２所示［
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００８ＺＸ０７３１４－００７、２０１０ＺＸ０７３１７－０１１）
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第２６卷第２０期中国给水排水ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｍ
小管截流（在雨水利用系统中也称为小管弃流）方法通过设置连接雨、污水管渠的小管径管道，将雨水管中污染严重的小流量径流（包括管道混接进入雨水管的污水）截流至污水管中，以降低雨水管道排放的污染负荷。该方法结构简单，空间需求小，建设、运行费用低。虽然国外一些学者针对小管截流方法进行了一些研究，但在实际应用时，小管与雨、污水管道之间的关系以及设计截流量和小管管径的确定方法等仍是有待解决的重要问题。针对上述问题进行分析，旨在解决小管截流设计中的一些关键问题，以期为城市雨水管道系统径流污染控制提供思路和参考。１小管截流方法概述１１小管截流方法类型及其原理小管截流方法在一定程度上改变了分流制排水系统的功能，在该系统中，雨水管输送雨水、冰雪融水的功能不变，而污水管除输送市政污水外，还输送来自雨水管道的部分污染径流，从而成为一种新的 “ 雨污合流管道” 。小管截流方法主要用于控制小雨产生的污染径流，大雨时也可控制部分径流。根据对雨水管径流控制方式的不同，小管截流方法可分为两种类型，一种以控制初期径流为目的，如力臂控制式截流方法和跌水式截流方法；另一种为持续截流的堰式截流方法。其中，力臂控制式与跌水式截流方法利用初期径流流速和流量较小而污染物含量较多的特点，通过截流初期少量的径流达到一定的控制效果。 ① 力臂式小管截流方法力臂式小管截流方法根据力学原理设计，能响应径流量的变化，通过力臂控制截流过程，主要结构
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＵｒｂａｎＳｔｏｒｍｗａｔｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＜ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ＞，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＤｒａｉｎａｇｅＧｒｏｕｐＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｕｒｂａｎｓｔｏｒｍｓｅｗｅｒｒｕｎｏｆｆｈａｓｇｒｅａｔｅｆｆｅｃｔｏｎｒｅｃｅｉｖｉｎｇｗａｔｅｒｂｏｄｙｑｕａｌｉｔｙ．ＨｏｗｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｕｎｏｆｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓａｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｉｎＣｈｉｎｅｓｅｃｉｔｉｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｃｉｔｉｅｓｗｉｔｈａｈｉｇｈｔｒｅａｔｍｅｎｔｒａｔｅｏｆｓｅｗａｇｅ，ｓｕｃｈａｓＢｅｉｊｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｗｉｄｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｓｏｕｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｉｓｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｃｉｔｉｅｓ，ａｎｄｏｔｈｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ，ｌｉｋｅｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋ，ａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｄｕｅｔｏｎｅｅｄｏｆｌａｒｇｅｒｓｐａｃｅａｎｄｈｉｇｈｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔｓ．Ａｂｒａｎｃｈｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｓｅｖｅｒａｌｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｂｒａｎｃｈｄｉａｍｅｔｅｒａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｒｕｎｏｆｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐｏｉｎｔｓｔｏｗｈｉｃｈｓｈｏｕｌｄｂｅｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈａｓａｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｏｗｃｉｖｉｌｗｏｒｋｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄｌｏｗｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄｉｔｈａｓｇｒｅａｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｏｒｍｓｅｗｅｒ；ｒｕｎｏｆｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅ；ｂｒａｎｃｈｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ
中国给水排水Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．２０第２６卷第２０期Ｏｃｔ．２０１０２０１０年１０月ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ
城市雨水管道径流污染控制小管截流方法研究
图２跌水式小管截流方法示意Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃａｓｃａｄｅｄｉｖｅｒｔ
③ 堰式截流方法堰式截流方法原理和结构更为简单，在雨水管道适当位置（一般应设于检查井内）设置一个挡水
［２］堰板（见图３），并在堰板前设置截流管。当雨水
［１］包括重力臂、活动阀和转轴等（见图１）。在降雨
据雨水管内径流流速的变化控制截流过程。大雨初期（或小雨时）进入雨水管道的径流流速较小，径流在重力作用下落入截流槽并被截流至污水管，从而控制初期污染径流或小雨产生的全部径流；随着雨强的增大，进入雨水管的径流流量和流速增加，径流越过截流槽并经后续雨水管排放。
何洪昌１，车伍１，王文海１，王建龙１，刘达克２，邝诺２
（１．北京建筑工程学院城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室，北京１０００４４；２．北京城市排水集团有限责任公司，北京１０００３８）摘要：城市雨水管道径流直接排放对受纳水体水质有很大影响，如何有效控制径流污染是我国城市尤其是污水处理率达到较高水平的城市（如北京、上海等）所面对的一个重大问题。在已区，大范围源头径流控制措施的应用受到一定限制，而其他常规径流污染控制措施，如径建成城市／流调蓄池因需要较大的空间条件和建设运行成本难以大量推广。介绍了一种小管截流方法，介绍了了其原理和特点，探讨了设计截流量、小管管径设计和确定方法等关键问题；分析了不同条件下小管截流方法对径流污染的控制效果以及需注意的一些问题。研究结果表明，该方法结构简单、土建投资低和运行费用小，具有较大的应用潜力。关键词：雨水管道；径流污染；污染控制措施；小管截流中图分类号：ＴＵ９９２文献标识码：Ｃ文章编号：１０００－４６０２（２０１０）２０－００５３－０６
管道中径流量小于设计截流量时，径流全部被截流至污水管；当径流量超过设计截流量时，小管继续截流的同时，超过的部分越过堰板经后续管渠排放。上述三种小管截流方法的截流量与雨水径流量的变化过程见图４。
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何洪昌，等：城市雨水管道径流污染控制小管截流方法研究
第２６卷第２０期
量到来的高污染径流缺乏控制能力，因而比堰式截
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流方法对雨水管道径流污染的控制效率更低。
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢｒａｎｃｈＩｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＵｒｂａｎＳｔｏｒｍＳｅｗｅｒＲｕｎｏｆｆＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ
１１１１２ＨＥＨｏｎｇｃｈａｎｇ，ＣＨＥＷｕ，ＷＡＮＧＷｅｎｈａｉ，ＷＡＮＧＪｉａｎｌｏｎｇ，ＬＩＵＤａｋｅ，２ＫＵＡＮＧＮｕｏ

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图１力臂控制小管截流方法示意Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｄｉｖｅｒｔｗｉｔｈｇｒａｖｉｔｙａｒｍ
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