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關于分流制地區(qū)初期雨水污染治理設計的幾點建議

0256水利工程2021-07-15 10:51:19

近年來，隨著人們環(huán)保意識及環(huán)境治理力度不斷加強，水環(huán)境綜合治理成為國家層面重點關注和投入的一個領域，水環(huán)境污染主要包括外部污染和內源污染兩大方面，外部污染主要包括生活污水、工業(yè)廢水、初期雨水和沿河垃圾污染等，內源污染主要包括河道底泥釋放和植物腐爛等因素。在大氣污染和地面污染較為嚴重的區(qū)域，初期雨水的污染沖擊負荷對周邊水系的環(huán)境質量影響很大，對水環(huán)境綜合治理有重大的現(xiàn)實意義。初期雨水收集的必要性已經不言而喻，但近年來諸多該類項目在實際運行過程中暴露的運行效果欠佳、投資效益比低下以及造成的重大投資浪費等一系列問題，還是很值得我們設計人員從中細細反思。下面就初雨收集方面一些問題談一談我個人的一些淺見。

大家都知道，要做好初雨污染治理類項目，首先要明確的是我們這個工程初雨截流（或棄流）的標準是什么，截流的污染物總量應該是多少？其次對應這個污染物總量，我們截流的初期雨水量應該是多少？最后就是如何確保高效地收集到這些初期雨水？

如何確定初雨水質截流的標準或者污染物總量？污染物濃度多高時需截流，多低時可棄流？如果我們項目實施的目的是提升河道水環(huán)境，那么理論上，我們是需要事先對河道從全流域的角度進行水環(huán)境容量計算，對河道的每個子流域提出排放要求，各子流域的初雨棄流水質據(jù)此確定。

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考慮到河道水環(huán)境容量計算復雜且系統(tǒng)性很強，類似于一個區(qū)域的污水廠排放標準需要在區(qū)域環(huán)評中明確同一個道理，鑒于現(xiàn)實中很少有河道做全流域的水環(huán)境容量分析，也就很難給初期雨水棄流水質提供一個清晰明確的標準。標準的不明確帶來的后果就是初雨的過度截流（可能意味著巨額的投資浪費）或截流不足（未達到建設目標），對于那些初期雨水排入污水處理廠的項目來說，截流水質的高低對污水廠的正常穩(wěn)定運行也會造成較大的影響。

初雨截流量如何確定？當前行業(yè)內主流的做法主要有2種：1種是通過模型（如美國STORM、英國的InfoWorksCS及InfoworksICM、丹麥的MOSUE等）分析與計算來論證初雨收集的效應，考慮到初期雨水水質受大氣污染、地面污染、降雨強度和間隔、管網系統(tǒng)布置型式等各方面因素影響都很大，模型邊界條件的輸入與現(xiàn)實難以較好地吻合，故據(jù)此確定初期雨水截流量是不可靠的。模型中幾個主要分析步驟包括模型概化、模型率定、模型分析等，如下所示：

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第2種是直接根據(jù)當?shù)嘏欧欧罎骋?guī)劃結合初雨相關規(guī)范直接確定初雨截流量，是一種經驗型做法，并未根據(jù)當?shù)貙嵡檫M行充分論證，也是不可靠的。初雨截流量結論的不可靠帶來的后果就是調蓄池規(guī)模的或大或小，同樣也意味著投資浪費或未達建設目標。

初期雨水如何收集？我們都知道，要提高收集效率，就要從提高節(jié)流的初期效應上下功夫，需要盡量縮小每個初雨截流井的匯水范圍，這必然導致為了提高初雨水質而大量分散新建截流井，每座截流井內部又設置了水質檢測儀、流量計和截流閘門等設備，截流管網長度和設備的大幅增加不僅需要巨額的工程投資，更給后期的施工交通影響（需要在現(xiàn)狀管道上施工截流井，一般均在市政道路上實施）和運行維護管理帶來很大的麻煩。那么由此就產生了一個問題：如何尋求這樣一個平衡點？查閱初期雨水相關規(guī)范均無相關明確的規(guī)定，部分文獻中也只是略有提及：如“深圳市初期雨水控制量為7mm，且初期雨水匯流范圍應使得匯水面積最遠點到排放口的匯流時間不應超過20～30min，超過此匯流時間的區(qū)域，其初期效益已不顯著。”考慮到這個說法的出處，當然是不能作為我們設計依據(jù)的，但這個描述至少給了我們一個大致的設計方向，但這里仍然存在一個疑問，這個時間指的是什么降雨強度下的時間？確定的依據(jù)又是什么？在一定的污染物消減總量前提下，初雨收集方式效率與初雨收集量成反比關系。

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從上述分析的幾點來看,不把這幾個問題解決好想把分流制初雨污染治理類項目做好是不太現(xiàn)實的,對國家這么大的投入和支持也是不負責任的。解決好這些問題我覺得不是哪個人、哪家設計院、哪家科研單位所能完成的,可能需要國內水行業(yè)相關的權威專家們在國家的組織和指導下以規(guī)范修編或新編技術導則、標準等形式來進一步的明確和細化,來更好地指導后期該類項目的設計和實施。

雨水初期河道