关于初期雨水的设计与应用

余芳

【摘 要】随着人们生活水平的提高，人们对水环境的状况越来越关注，对城市初期雨水污染控制也是越来越重视，本文对武汉市的初期雨水的治理方法做了归纳和一些粗浅的分析，主要从初期雨水的污染源情况分析、初期雨水的处置情况和武汉市初期雨水处理方法适用性分析三方面进行了分析，希望对城市初期雨水污染控制规划和设计会有一定的帮助和参考。

【关键词】武汉市；初期雨水；设计；应用；

一、初期雨水的污染源情况分析

雨水自空中降落到地面对地面进行冲刷后，形成径流最终排入水体，在此过程中主要接触到的污染物质有：①大气中的污染物，主要是空气中的尘埃、细菌、酸性物质等，反应到水质指标中主要是SS、COD及PH值等超标；②地表（包括屋面等）的污染物，其成分极其复杂，就城市而言，主要是尘埃、有机物、油脂、微生物、汽车尾气及轮胎磨损形成的粉尘颗粒、各种化学物质等。就同一个城市来说，由大气污染对雨水水质造成的影响基本相同，但地表污染物对雨水水质的影响则相差极大，餐饮集中的社区与汽车修配集中的社区相比，绿化及卫生较好的新社区与卫生及排水设施配套较差的老旧社区相比，其地表径流的雨水水质相差极大。即使是相邻的社区，若路面或屋面材料不一样，其对雨水水质的影响也较大。

二、初期雨水的处置情况

目前对初期雨水的处置大概分为如下几种类型：

2.1 建立大型初期雨水调蓄池并对其进行治理

该种方法即通过建立大型雨水调蓄池，对集水范围内的雨水进行收集，并通过水泵提升进入市政污水管网或单独设置管道输送，最终进入城市污水处理厂进行处理。该种方法在实际操作过程中存在如下几个问题：①受用地及投资等多种因素影响，雨水调蓄池较为分散，相应池容也较大，导致在雨水调蓄池的收集范围内最远端的初期雨水进入调蓄池时，离调蓄池近处的雨水早已不是初期雨水；并由此导致水体污染指标被稀释降低，不利于污水处理厂的处理；②占地及投资较大[1]；③因初期雨水所含泥沙及杂质较多，维护清理较麻烦；上述几个问题，尤其是第一个问题，导致该种方法对初期雨水的收集和处理效果不明显。

2.2 建立小型的雨水调蓄池

在小区和公园的绿地、广场等处进行进行雨水综合利用，建立小型的雨水调蓄池，利用雨水冲洗道路、浇灌绿化及洗车等用途该种方法在欧美发达国家已经推广多年，该种方法可达到“就地处理、就地排放”的效果，所截流的雨水可用于本社区；同时因所负责收集的范围不大，相应调蓄池不大，可埋于绿地下，实际操作性较强。但前提是所收集的雨水水质要较为干净，否则仍需对雨水进行处理，相应投资也会急剧提升、管理及维护的难度也会加大。就我国而言，因受发展阶段、卫生水平、大气污染等因素制约，初期雨水的众多水质污染指标较高，不进行处理很难直接回用[2]。

2.3 源头减量，加强入渗

通过采用多孔材料铺砌地面、设置植草排水沟、地下入渗沟系统、屋顶植草等措施，达到增加入渗量，减少初期雨水径流量的目的；同时通过下渗、过滤、截流等过程，使污染物质得到一定程度的去除。但该种办法对于硬化路面区域、码头面等需要承受重载或车流量较大的区域则很难实施[3]。

上述国内外常用的雨水处置方法中，方法一因受占地、投資、管理等因素的制约，普遍实施较为困难，且初期雨水的水质污染问题未解决；但该种方法对于排水不畅的地区而言，也算是一种改善排水条件提高排水能力的可行的办法。方法二与方法三总体而言是一种较为可行的办法，对于初期雨水的减量化效果明显，且可达到削减水质污染指标的效果；但若涉及到回用，则需具体工程具体对待；并且此二种方法的适用面也存在一定的受限。

三、武汉市初期雨水处理方法适用性分析

根据武汉市的城市建设现状、规划等实际情况，建议规划区初期雨水结合各种用地类型按以下三种方式进行收集处理：

3.1 生态工程措施

工程措施的范围，可采用分散措施收集处理，例如植物吸收、人工湿地。武汉市的河流与湖泊两侧都预留了至少10m的绿化带，可结合该绿化带同步实施。

3.2 调蓄设施

调蓄设施主要用于在暴雨期间收集部分初期雨水，当暴雨停止后，该部分雨水再输送至排水管网、泵站或者污水处理厂。概括而言，合流制排水系统调蓄池的主要作用是截流初期雨水、提高合流制系统的截流倍数，使调蓄之后的管道和泵站可以采用较小的设计流量，起到降低泵站工作负荷、减少工程费用和保护受纳水体的作用。武汉市很多现状污水泵站用地紧张，而且高强度降雨往往在短时间内下完，将全部污水泵站进行扩建投资大但不一定会取得好效果，容易造成长时间的设备闲置和人员浪费[4]。采用调蓄池将截流的合流污水进行调蓄，待雨后再排入污水处理厂，不仅可以缓解冲击负荷、保证污水处理厂的处理效果，又能提高截流量、减少合流污水排放对水体的污染，同时还可以减小截流管道的管径。

3.3 初期雨水截流分析

将雨水口进行改造，并设置两根出水管分别与道路下的雨水管及污水管相连，确保初期雨水进入污水管道，后期雨水进入雨水管道。雨水口内设置水量计量及切换装置，在下雨时，先让切换装置将雨水口出水切换至排进污水管的出口，当进入雨水口的水量到一定数值后即进行切换至排进雨水口的出口。比如道路宽为30m，且每隔30米就对称布设有2个道路上雨水口，每个雨水口负责收集的雨水范围就是15x30=450平方米，可以通过做一些检测或常规调研，了解单位面积的路面在经过多少量的雨水冲刷后，其水质污染指标已经明显下降。据此即可设定预定水量值，依此值来控制切换装置的切换状态。该数值不仅可用于下雨时，也可以用于道路或广场的清洗。通过将初期雨水排至市政污水管最终进入城市污水处理厂进行处理，避免了单独设置众多的初期雨水处理设施；同时因区分并剥离出初期雨水，从而避免将较干净的后期雨水与初期雨水混合，既降低了后续管道的排水压力，也减轻了污水处理厂的水质波动。

四、结束语

初期雨水污染控制方式很多，可以通过规划和工程增加区内可入渗绿地面积，配合停车场、球场、小区绿地建设、河道整治岸边绿化及其配套雨水口实施地面径流削减措施，可减少规划新区平均径流系数。也可考虑结合城市改造和新区建设，适当减少硬化路面面积，加强绿化，通过选用透水地砖或花格地砖间种草皮的铺装方式，或在屋顶植草等方式增加入渗量，减少径流量从而减少排入水体的污染物量，均可实现源头减量。还可以通过建设雨水调蓄设施和利用管道系统自身的调蓄容量，将雨水进行收集，暂时储存设施，之后逐步排入水体、雨水管道，未降雨期间一部分补充水景或用作市政用水，多余部分排放。总之，做好初期雨水的设计与应用工作，有利于社会的可持续发展。

【参考文献】

[1]张显忠，张善发，谢勇，胡龙，徐连军，刘佳伟，高原. 临沂市老城区初期雨水污染现状与调蓄策略[J]. 中国给水排水，2013，19：146-150.

[2]陈展弘，曹美娟. 关于人工湿地对初期雨水处理的探讨[J]. 城市道桥与防洪，2014，02：92-94+11.

[3]金敦. 城市排水系统中初期雨水调蓄池的设计探讨[J]. 城市道桥与防洪，2013，07：130-132+13.

[4]刘杰，景琪，徐桂淋，董洋，李宗伟. 城市初期雨水治理措施浅谈[J]. 河南科技，2013，14：204-205.