城市初期雨水分離方案范文

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《北京水務雜志》2014年第二期

1棄流方法的研究

近年來，對初期雨水徑流處理方法的研究越來越受到國內外學者的關注。目前，美國和歐洲等幾個國家經過研究已經制定出一套完整的雨水收集、處理、排放和管理方法。中國正在積極推進這方面的研究，目前還處于嘗試和摸索階段，但也出現了許多新的研究成果，總結國內外的經驗，初期雨水的治理主要包括3個方面。（1）在初期雨水進入管道之前進行分散式治理，就地進行濃度的處理。主要處理方式有多孔碎石、多孔混凝土磚、多孔植草混凝土磚塊等材料的滲透作用，以及植草排水溝、屋頂植草綠化、入滲井及入滲溝等入滲系統的應用。（2）對初期雨水進行收集、調蓄利用。主要有蓄水池、儲水池等蓄水設施的應用，利用蓄水系統對初期雨水暫時滯留，然后進行過濾清潔處理，使水質達到標準后逐步排入雨水管道或水體中。（3）后期的管理維護。對道路和停車場等區域進行定期清掃，可以有效減少徑流污染物量；對初期雨水的處理設施要定期地進行維護，更換設施，清除沉積物；對植被過濾帶、人工濕地等設施的植被應經常管理，確保系統的正常運行[4]。

2處理方案

2.1房地產類項目就北京市而言，根據先后頒布的市規發〔2012〕1316號《新建建設工程雨水控制與利用技術要點（暫行）》、京政辦發〔2013〕48號《關于印發進一步加強城市雨洪控制與利用工作意見的通知》等相關文件的要求，目前在房地產類的建設項目中，規劃設計了蓄水池、下凹式綠地及透水材料的鋪裝等多種收集雨水的設施，但就初期雨水的處理措施尚不多見，本文總結相關學者的經驗，提出房地產類建設項目初期雨水的處理方案和思路。對于屋頂雨水，需要在雨水管下端布設篩網，篩網能夠有效地攔截篩除較大的污染物，如樹枝、落葉及果皮等。雨水首先順著屋頂雨落管通過篩網進入建筑物周邊的下凹式綠地中，經過綠地的過濾和土壤的吸附作用后排入初期棄流池中，經過棄流池處理后排入過濾池，經過過濾后的初期雨水已較為潔凈，再排入清水池內，用于后期綠地澆灌用水及道路澆灑用水等。研究顯示，植物的過濾和土壤的吸附作用能去除大部分的污染物[4]。初期雨水處理及雨水利用示意圖見圖1。對于道路的初期雨水，從水土保持角度建議小區或廠區內的道路路緣石采用打孔路緣石，將雨水篦子布設在道路兩旁的下凹式綠地內，這樣道路雨水通過打孔路緣石進入綠地，首先能經過綠地的簡單過濾后進入雨水篦子，但由于諸多因素的存在，目前大多數項目未能按水土保持提出的設計實施，因此本方案針對雨水口在道路一側的現狀情況提出設計理念。首先道路雨水口采用環保型雨水篦子，此種雨水口通過截污掛籃能夠初步攔截較大污物，水從側壁縫隙進入存儲空間，經溢流板前的攔污板將漂浮物再次攔截，溢流板下的透水墻能夠對雨水過濾處理，具體設計見環保型雨水口的設計[8]。經雨水口匯集的雨水經過布設的初期雨水分離裝置將雨水進行分離，分離出的2~5mm初期雨水排入沉淀池，然后進入過濾池，處理后進入清水池再利用；后期污染程度較輕的雨水直接排入雨水管網系統。其中，雨水過濾池設計一般采用單層濾池和雙層濾池，單層濾池濾料可采用細砂，濾料粒徑以0.5～1.2mm為宜，也可粗至1.5～2.0mm，濾層厚度為80～120mm。雙層濾池濾料采用無煙煤和細砂，濾料粒徑與厚度與單層濾池接近。從使用率及操作難易的角度考慮，雨水過濾一般不設反沖洗裝置，而是通過定期清理更換上層濾料的做法防止濾池堵塞[9]。

2.2城市道路工程市政道路的初期雨水含有更多的污染物，若直接排入雨水管網系統將對水體造成較大的污染，進一步加劇城市水體的污染程度。如何對城市道路初期雨水進行處理，是現今面臨的主要問題。當道路兩側設置的綠化隔離帶寬度不小于3m時，可將綠化隔離帶設置為下凹式，同時將隔離帶做成雨水滲透溝，在溝底向上依次填筑50~150mm的潔凈碎石、15~25mm的碎石層[4]、鋪設滲透系數較大的人工拌合土作為植被土，植被需選擇耐水性較強的植物或喬木。碎石對雨水中所含的污染物等雜質起到一定的過濾作用。在滲透溝內隔段設置雨水井，并將雨水井井篦的高程設為高于植被土高程且低于路面高程[10]。雨水沿道路徑流至溝內，部分雨水可通過溝內滲透性較好的土質經過碎石層的過濾后進入隔離帶下布設的污水管道中；多余雨水排入雨水井，雨水井內安裝初期棄流設施，將最初進入雨水井的雨水分離排入污水管道，較為潔凈的雨水直接排入雨水管道。進入污水管道中的雨水包括最初經過植被帶過濾的雨水和最初進入雨水井的雨水，這部分雨水仍然含有較多的雜質，通過污水管道排入附近的污水處理廠，經過處理后排入附近水體或作為再生水再次利用。城市道路初期雨水處理示意圖見圖3。當道路兩側無設置的綠化隔離帶時，直接將雨水排入設置的雨水井中，經過初期棄流分離后，最初的7~15mm雨水排入污水管系統中，然后排入污水處理廠；后期污染程度較輕的雨水排入道路下方布設的雨水管網中，最終排入附近的水體。

3目前存在的問題

從國內來說，對初期雨水進行處理再利用屬于新興的事物，目前還處于探索階段。但是面對水資源的嚴重短缺現象，雨水作為天然的可利用的寶貴資源，對其有效利用是當務之急。目前存在的問題主要有以下幾點。（1）缺少相關的法律規范。美國、德國等幾個國家早在幾十年前就對初期雨水處理問題進行了研究，目前已形成了完整的處理系統，并且形成了健全的法律體系。中國在這方面正處于摸索階段，需要國家加大投資，注重研究，盡快制定出有關規范、技術措施等指導性文件，使這一新興事物從探索到盡快普及。（2）相關的配套設施欠缺。初期雨水的處理與污水處理廠體系緊密相連。盡管目前污水處理行業增長快速，污水處理總量逐年增加，污水處理率不斷提高，但是中國的污水處理工藝及處理率與發達國家相比，還存在明顯的差距，污水處理設施不健全，處理工藝不先進，處理設施的負荷率低等問題依然存在。而城市初期雨水量大、聚集時間短、水質變化快、城市污水處理廠沒有足夠的能力處理初期雨水，普通污水處理廠的工藝也不適合接納大量的初期雨水[11]。因此污水處理廠的處理工藝及技術體系成為解決初期雨水棄流的重中之重。（3）各專業溝通不夠。初期雨水的處理涉及規劃、排水、土建、水土保持、園林、道路及市政等多個專業的設計，在日常的工作中，各專業之間相互獨立，缺乏溝通。一種措施的實施須滿足各個專業的規范要求，因此迫切需要各個專業的相關人員共同協商，相互溝通，將初期雨水的處理措施進行完善，制定出健全的規范以供實施。

4結語

雨水是寶貴的淡水資源，但初期雨水含有較多的污染物，直接排入勢必對水體造成嚴重污染，因此對初期雨水進行處理顯得尤為重要。但是，目前我國對初期雨水處理的技術研究尚處于起步階段，亟待解決的問題還比較多。但是，相信通過國家和政府部門的大力支持，以及各方面技術人員的努力研究，初期雨水處理技術會不斷完善，形成日趨完整的體系，使我國水體的污染程度能有所緩解。

作者：隋旭紅張小俠夏振飛曹生群單位：北京良鄉藍鑫水利工程設計所中國國電集團龍源內蒙古風力發電有限公司北京市房山區水務局