柳州市合流制排水管網(wǎng)截流倍數(shù)確定及優(yōu)化研究.pdf

1、目前，我國(guó)許多城市老城區(qū)排水管網(wǎng)仍為直排式雨污合流制排水系統(tǒng)，城區(qū)大部分雨、污水未經(jīng)處理直接排放，嚴(yán)重污染城市水體。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，將排水系統(tǒng)由直排式合流制改造為截流式合流制是一種工程量小、見(jiàn)效快、節(jié)約投資的改造方案。截流倍數(shù)作為改造方案中的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，其取值大小直接影響到合流制排水系統(tǒng)雨天溢流量、溢流污染負(fù)荷、工程投資和工程社會(huì)效益。截流倍數(shù)優(yōu)化確定需定量計(jì)算截流管溢流污染負(fù)荷，但合流制溢流污染受降雨、溢流量、地表污染物積累及沖

2、刷等諸多因素影響，因此截流倍數(shù)確定及研究多以主觀經(jīng)驗(yàn)判斷為主，采用定量化研究較少，致使截流倍數(shù)的選擇具有很大隨意和片面性。
　　 本研究首先分析國(guó)內(nèi)外城市地表徑流水力水質(zhì)模型基本原理，選取美國(guó)暴雨管理模型(Storm Water Management Model，SWMM)，構(gòu)建了柳州市竹鵝溪截流式合流制管網(wǎng)計(jì)算模型，并采用實(shí)際降雨與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)構(gòu)建模型進(jìn)行校準(zhǔn)與檢驗(yàn)。使用所構(gòu)建模型，模擬了不同截流倍數(shù)時(shí)柳州市竹鵝溪截流干管溢流過(guò)

3、程，計(jì)算出不同截流倍數(shù)條件下溢流量及污染負(fù)荷。依據(jù)計(jì)算結(jié)果，分析了截流倍數(shù)與工程投資和費(fèi)用之間的關(guān)系。最后，利用不同截流倍數(shù)時(shí)溢流污染負(fù)荷、工程投資及運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)用環(huán)境費(fèi)用效益分析方法初步研究了柳州市竹鵝溪截流管道截流倍數(shù)取值及優(yōu)化。
　　 研究結(jié)果表明：SWMM模型可以模擬城市地表徑流從產(chǎn)生到管網(wǎng)溢流整個(gè)過(guò)程的水力水質(zhì)變化狀況?；赟WMM計(jì)算模型水力模擬結(jié)果與觀測(cè)值吻合度較高，Nash-Sutcliffe系數(shù)達(dá)0.7以上；在

4、水質(zhì)模擬方面，SWMM計(jì)算模型對(duì)總氮(TN)、化學(xué)需氧量(COD)、總磷(TP)污染指標(biāo)模擬結(jié)果較好，而總懸浮物(TSS)模擬結(jié)果偏差較大。柳州市竹鵝溪截流干管設(shè)計(jì)截流倍數(shù)不宜小于2，其合理取值范圍為2～4倍，最優(yōu)截流倍數(shù)為2.8;當(dāng)柳州市竹鵝溪排水片區(qū)透水性地面分別增加10％、20％、30％時(shí)，溢流污染控制效果相當(dāng)于截流倍數(shù)分別提高到1.8、2.6、4倍，通過(guò)增加城區(qū)透水性地面比例可明顯減少合流制溢流量，能有效控制合流制溢流污染負(fù)荷。