摘要：為了改善青浦區(qū)躍進河水質(zhì)，彌補雨污分流改造不徹底的問題，在分流制排水系統(tǒng)，市政雨水自排口設置末端截流措施。經(jīng)方案比選，采用提升泵截流旱流污水和初期雨水至市政污水系統(tǒng)，采用快開電動閘門控制清潔雨水放江，取得了一定的效果。但是，末端截流措施無法解決雨天混接污水放江的問題，存在一定的局限性。

關鍵詞：截流井;截流管;溢流管;雨污混接

中圖分類號：TU992?????????????文獻標識碼：A

收稿日期：2020-06-03

作者簡介：謝琳琳（1990-?），女，本科，研究方向：城市排水。

根據(jù)《蘇州河環(huán)境綜合整治四期工程總體方案》的部署，“蘇四期”工程的整治目標是到2020年，蘇州河干流消除劣Ⅴ類水體，支流基本消除劣Ⅴ類水體，水功能區(qū)水質(zhì)達標率不低于78%;到2021年，支流全面消除劣Ⅴ類水體。經(jīng)過模擬計算，青浦區(qū)鎖定了148條、237公里劣Ⅴ類的中小河道作為“蘇四期”的重點整治對象。但是，“問題在水里，根子在岸上”，控源截污是污染水體整治的核心和前提。

梳理各類排河口，分類進行整治，其中難度最大的莫過于分流制排水系統(tǒng)中有旱流污水的雨水自排口。一方面，這類排口不能隨便封堵，否則會引起城市或小區(qū)內(nèi)澇;也不可能全部截流至污水處理廠，對污水廠的沖擊負荷大，與污水廠提質(zhì)增效的理念背道而馳;另一方面，自流排放的雨水分區(qū)小，排口數(shù)量多，不像強排系統(tǒng)，集約化程度高，排口數(shù)量少，可以在雨水泵站集水池內(nèi)做截污措施。另外，鑒于混接污染源的溯源分流，在市政雨水系統(tǒng)層面上實施雨污分流調(diào)查和改造尚屬可行，在排水系統(tǒng)的用戶端（所有的小區(qū)、企事業(yè)單位、沿街商鋪等源頭）全面開展雨污分流改造工作，涉及的面大、量廣、耗時、費力，并且難以達到完全、徹底分流的效果[1]。因此，為切實削減入河污染物，在雨水自排口做末端截流措施成為首選方案。

1 項目概況

躍進河位于青浦新城核心區(qū)，防汛墻采用直立式擋墻硬質(zhì)護岸，河道口寬約18m，長度約1200m。兩岸均為居民小區(qū)、企事業(yè)單位，由于建設年代基本均在2000年以前，雨污混接情況較嚴重。躍進河縱貫界涇港路、體育場路和公園路，市政雨水排河口普遍有旱天出流現(xiàn)象。躍進河一頭是斷頭浜，水動力不足，水質(zhì)較差。

為徹底解決躍進河的水質(zhì)問題，考慮實施水系溝通、底泥疏浚、沿河小區(qū)和企事業(yè)單位進行雨污分流改造等若干措施。但在雨污分流改造的過程中，遇到許多實際的問題，比如：有些立管包封在建筑內(nèi)部，很難發(fā)現(xiàn)混接點;有些混接點在一樓居民庭院內(nèi)，在進戶施工、地磚恢復等問題上與居民無法形成共識，難以實施改造;還有后續(xù)隨著住戶的裝潢、租賃等私自改造排水系統(tǒng)行為，造成改造好的雨水口又出現(xiàn)了旱流出水等問題。

為了解決雨污混接改造不徹底，市政雨水排河口仍有混接污水排河的問題，將界涇港路、體育場路和公園路上4根市政雨水管的排河口設置了4座截流井，晴天抽排旱流污水至市政污水系統(tǒng)，雨天初期雨水也抽排至市政污水系統(tǒng)，清潔雨水直排河道。

2 傳統(tǒng)截流井

截流井最初是合流制排水系統(tǒng)的特定產(chǎn)物。隨著對分流制系統(tǒng)雨污混接現(xiàn)象的日漸重視，在分流制雨水系統(tǒng)實施末端截流措施，成為污染水體治理中越來越多采用的一種方法。而截流井是整個截流系統(tǒng)的核心構(gòu)筑物。

截流井設置的目的是從排水系統(tǒng)末端分離出混接污水和初期雨水。傳統(tǒng)的截流井有槽式、堰式以及槽堰結(jié)合等若干種形式。由于這些形式的截流井在截流管上沒有控制措施，存在3方面的問題：（1）雨天放江的時候，截流井內(nèi)運行水位較高，雨水通過截流管大量涌入污水系統(tǒng)，給污水廠的負荷帶來較大的沖擊;（2）在任何情況下污水系統(tǒng)運行水位必須低于雨水系統(tǒng)水位，否則污水系統(tǒng)會通過截流管倒灌至截流井，甚至淹沒溢流堰，直排河道，形成人為的混接點;（3）在任何情況下，河道水位必須低于溢流堰堰頂標高，否則河水倒灌至截流井，通過截流管進入污水系統(tǒng)，也會形成人為混接點[2]。

躍進河周邊市政污水系統(tǒng)運行水位較高，且雨水排河口基本均處于半淹沒或全淹沒出流狀態(tài)，故不能采用傳統(tǒng)截流井。

3新型截流井

隨著各種新技術、新設備的引入，對傳統(tǒng)截流井進行了多方面的改進：有的結(jié)合一體化泵站技術，采用玻璃鋼或不銹鋼筒體推出了“預制一體化截流井”;有的設置了雨量計、液位計等檢測控制設備，推出了“智能截流井”。從分流控制的核心技術措施而言，截流井中把旱流污水和初期雨水分流至市政污水系統(tǒng)有浮筒閥、閘門、提升泵等方式;截流井中雨水放江的控制措施有溢流堰、閘門、拍門或鴨嘴閥等方式。

3.1截污控制措施

若市政污水系統(tǒng)標高較低，雨水系統(tǒng)標高較高，截流井中旱流污水可以通過重力自流進入污水系統(tǒng)時，可以采用浮筒閥或閘門等方式;若市政污水系統(tǒng)運行水位較高，無法重力自流時，需要采用截污泵強排的措施。

浮筒閥中閘板與浮筒相連，浮筒的重量和體積通過計算和實驗確定，浮筒隨水位變化升降，帶動閘板自動開啟或關閉截污管路，從而實現(xiàn)旱天水位低時，閘板全開，重力自流截污;雨天水位升高，浮筒在浮力作用下抬升，關閉閘板，清潔雨水放江。浮筒閥的優(yōu)點是不采用外來動力，靠水力原理自動啟閉，在清潔水中效果良好，但在雨污混流的截流井中，漂浮物、懸浮物、油脂和各類溶解性污染物較多，對浮筒閥的順暢工作帶來了極大的考驗。目前，實踐中已發(fā)現(xiàn)截流井中水位已下降，但浮筒仍懸空在水面以上的現(xiàn)象。改進的浮筒閥取消了浮球臂，將浮球直接安裝在閘板上，其效果還有待驗證。

采用閘門控制截污管開啟或關閉，一般有人工控制和自動控制兩種。人工控制依賴人員操作，管理麻煩;自動控制模式可以根據(jù)液位或時間自動控制閘門的啟閉。大中型閘門一般采用地上式啟閉機，小型閘門也可以將暗桿式閘門和執(zhí)行機構(gòu)設置在截流井中，但電動執(zhí)行機構(gòu)長期處于截流井內(nèi)的惡劣環(huán)境中，較易發(fā)生故障。

當截流井中旱流污水無法重力自流進入市政污水系統(tǒng)時，需要強排措施，一般采用潛水排污泵。采用泵排需申請接電，有長期運行電費;需設置提籃格柵或粉碎格柵，否則泵易堵塞;截污泵應自耦安裝，必要時需起吊進行檢修維護;設液位傳感器，自動控制泵的啟停;需設透氣裝置，截流井最好置于綠化帶內(nèi);泵后安裝止回閥，防止污水系統(tǒng)的倒灌[3]。

綜合分析，躍進河排放口處雨水管內(nèi)底標高低于周邊市政污水管道標高，截流井中旱流污水無法實現(xiàn)重力自流，故只能采用潛污泵的形式。采用水泵可利用雨水管網(wǎng)本身的調(diào)蓄能力，靈活控制運行工況，根據(jù)污水系統(tǒng)實際負荷，靈活調(diào)節(jié)截流量，從而確保污水系統(tǒng)的安全。

3.2放江控制措施

清潔雨水放江的溢流管上采用最多的是溢流堰。采用溢流堰最大的難點在于堰頂標高的確定。堰頂標高需計算匯水區(qū)域內(nèi)，設計重現(xiàn)期標準下的雨水量，設計合適的堰長和堰上水頭，推求水面坡降線，確保最大雨水量通過溢流堰時，不會導致服務區(qū)內(nèi)澇積水。同時，還要考慮下游受納水體不同情況下的水位，工程實踐中出現(xiàn)過由于溢流堰標高設計偏低，晴天時河道水位高時，溢流堰被淹沒，河水倒灌進入市政污水系統(tǒng)的現(xiàn)象。

除了溢流堰以外，也可以在截流井的溢流管處設一道閘門，雨天開啟放江，晴天關閉防止河水倒灌。由于雨水管徑一般較大，溢流管設置閘門，對井室尺寸要求較大，占地面積也較大。市政道路下管線密布，很難找到足夠的空間設置截流井。另外，溢流管閘門采用手動操作不利于防澇安全，一般選用快開電動閘門。故閘板式截流井對場地、設備要求較高，造價也相對較高。

拍門或鴨嘴閥安裝于雨水排河口或排放口前檢查井內(nèi)，也可以實現(xiàn)雨水放江，并防止河水倒灌。拍門的結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，造價也很低。但是，拍門采用重型材料，水頭損失較大;采用橡膠或玻璃鋼材質(zhì)的拍門又很難處理滲漏問題;有時甚至無法正常開啟。

考慮到雨水放江采用溢流堰或拍門，均相當于設置了阻水措施，躍進河周邊市政雨水管網(wǎng)運行水位原本偏高，時常處于帶壓狀態(tài)，設置阻水設施會加劇內(nèi)澇風險。故最終選擇閘板式截流井。由于躍進河屬于支流，對行洪要求不高，采用圍堰施工方式將截流井建于河道內(nèi)，解決了占地面積大，選址困難的問題。

4 工程方案

躍進河截流井方案為：在河道內(nèi)近岸處建截流井，設置兩臺提升泵截流旱流污水，兩臺互為備用;提升泵的設計流量根據(jù)服務范圍內(nèi)日均旱流污水量的30%～50%確定，設計揚程根據(jù)雨污水系統(tǒng)最大水位差及水頭損失確定;提升泵采用直接啟動方式，就地手動控制和自動控制兩種模式;泵后止回閥防止市政污水系統(tǒng)倒灌。截流泵采用時間和液位雙重控制。晴天時利用市政污水系統(tǒng)負荷較低的時間段，啟動截污泵，抽排旱流污水。

溢流管設置電動閘板，雨量較大時，閘門開啟，考慮安全性，閘門采用速開閘門，利用液位計控制;停電情況下，閘門利用自身重量在30s 內(nèi)開啟，有效保證排水安全性。經(jīng)過水力模型演算，在晴天或3mm～5mm 以下降雨量時，閘門保持關閉，混合污水和部分初期雨水截流進污水管網(wǎng);5mm以上降雨量時，閘門全開，通過液位計自動控制閥門啟閉功能，減輕運維壓力。

5 存在問題

雨水自排口設末端截流措施作為國內(nèi)外控制入河污染的常用方式，具有操作性強、投資小、見效快、施工方便、對周邊影響小等優(yōu)點，但這種改造方式也有以下問題無法回避：

（1）雨天時放江閘門打開，雨水系統(tǒng)中的混接污水仍然全部排入了河道。上海市年平均降雨天數(shù)約120～130天，有相當數(shù)量的混接污水并未得到有效截流。

（2）只要沒有徹底的雨污分流，雨水管中的旱流污水由于晴天流速慢，大量污染物沉積在管底，暴雨時被雨水沖刷，帶入河道，形成放江污染。

（3）降雨結(jié)束后，截流井排水閘門關閉，雨水管渠系統(tǒng)中仍有大量清潔雨水，為了抽排后續(xù)的旱流污水，這部分清潔雨水勢必也將被轉(zhuǎn)輸?shù)轿鬯幚韽S，增加了污水廠額外的負擔。

（4）末端截流措施應設置在邊界清晰、相對獨立的雨水分區(qū)的排河口。工程實踐中已經(jīng)出現(xiàn)由于雨水分區(qū)界限不明，與相鄰的雨水系統(tǒng)有千絲萬縷的聯(lián)系，在一處排河口設置截流措施后，發(fā)現(xiàn)無論截流泵如何運行，截流井中水位基本不下降。經(jīng)仔細排摸雨水系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)相互聯(lián)系的系統(tǒng)中還有其他排口聯(lián)通了河道，河水通過其他排口進入雨水管，截流井中被抽排至污水系統(tǒng)的實際是河水和混接污水的混合體。

6 結(jié)語

為了在分流制自排系統(tǒng)中采用截流井解決雨污混接改造不徹底的問題，通過分析比選，采用潛污泵控制旱流污水和初期雨水分流至污水系統(tǒng)，采用電動快開閘門控制清潔雨水放江，取得了一定的效果。但末端截流方式無法解決雨天混接污水放江的問題，在設計實施的過程中，還應特別注意雨水系統(tǒng)的所有排河口應同步控制起來，否則會出現(xiàn)抽排河水至污水系統(tǒng)的問題。

參考文獻：

[1]程明濤，景帥，張萬里.智慧截流井在黑臭河道治理中的應用[J].城市道橋與防洪，2019（11）：94-96.

[2]安徽水韻環(huán)保股份有限公司.一種用于城市河道截污的箱涵式截流井：CN201822124607.7[P].2019-11-12.

[3]何靖.截流井技術應用與設計——以府谷縣工程為例[J].綠色科技，2019（12）：235-237.

Abstract：?In order to improve the water quality of Yuejin River in Qingpu District and make up for the incomplete transformation of rain and sewage diversion， the end interception measures are set at the municipal rainwater self-discharge outlet in diversion drainage systems. Through scheme comparison and selection， it has achieved certain effect that using lift pump to intercept dry flow sewage and initial rainwater to municipal sewage system， and rapid electric water gate to control the drainage of clean rainwater to the river. However， there are certain limitations that the end interception measures cannot solve the problem of the drainage of sewage drainage to the water in rainy days.

Key words：Intercepting well; Intercepting pipe; Overflow pipe;Rain and sewage mixed connection