王俊海

（中鐵二十四局集團(tuán)西南建設(shè)有限公司，四川 成都 610052）

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，污水量不斷增加，雖然按照雨污分流體制進(jìn)行建設(shè)和改造，但局部特別是老舊小區(qū)雨污錯(cuò)接、混接現(xiàn)象依然存在，導(dǎo)致晴天污水入河，水體黑臭等污染問(wèn)題出現(xiàn)。隨著水污染問(wèn)題的加劇和人們對(duì)于居住環(huán)境要求的提高，越來(lái)越多的城市通過(guò)在排水系統(tǒng)中設(shè)置截流井，以保證旱流污水和少量污染物濃度高的初期雨水送入污水處理廠處理，實(shí)現(xiàn)晴天污水不下河、初雨少下河，減少水體污染問(wèn)題。

目前，關(guān)于截流井的形式、工藝、設(shè)施等其他因素，并積累大量的應(yīng)用實(shí)例。本文主要以鴨嘴閥的截流井設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并介紹該設(shè)計(jì)在徐州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)水污染治理工程中如何實(shí)現(xiàn)截污、行洪、防倒灌功能，為后期截流井設(shè)計(jì)、建設(shè)、選用設(shè)施和運(yùn)營(yíng)提供實(shí)踐性經(jīng)驗(yàn)。

1 項(xiàng)目概況

徐州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)創(chuàng)建于1992 年7 月，2010 年3 月晉升為國(guó)家經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，總面積293.6km2，常住人口29.56 萬(wàn)人。根據(jù)省環(huán)保廳、南水北調(diào)辦月通報(bào)南水北調(diào)東線江蘇段水質(zhì)狀況顯示，2016 年全市6 個(gè)南水北調(diào)國(guó)控考核斷面，除房亭河單集閘外上級(jí)監(jiān)督5 個(gè)斷面均100%達(dá)標(biāo)。房亭河單集閘是唯一監(jiān)督監(jiān)測(cè)不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的斷面，主要超標(biāo)因子為氨氮，其中1 月氨氮、3 月氨氮、4 月和5 月均為氨氮和五日化學(xué)需氧量。

開(kāi)發(fā)區(qū)水務(wù)處對(duì)房亭河沿線展開(kāi)大量的污染源調(diào)查工作，通過(guò)全面細(xì)致的排查，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：①雨水管道入河口處有洗衣廢水等流出；②雨污不分流：部分區(qū)域污水管網(wǎng)為雨污合流制，下雨時(shí)期污水混入雨水流河道；③部分菜市場(chǎng)和30 多個(gè)老住宅小區(qū)內(nèi)沒(méi)有雨污分流；④大約有26 個(gè)新建小區(qū)雨污分流并不徹底，存在雨污混接現(xiàn)象。

2 鴨嘴閥

2.1 鴨嘴閥現(xiàn)狀

鴨嘴閥又稱排污橡膠止回閥、柔性橡膠止回閥等，無(wú)任何活動(dòng)組件，可應(yīng)用于污水排放系統(tǒng)、雨水排放系統(tǒng)、地下停車(chē)場(chǎng)排水系統(tǒng)等，具有氣味阻隔、防止污水倒流的功能，可防止洪水、污水倒流進(jìn)入地下室或市政管道。

目前市場(chǎng)上鴨嘴閥產(chǎn)品品牌、種類多樣，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。進(jìn)口產(chǎn)品有西班牙ROSS 閥門(mén)、加拿大宜華、美國(guó)紅閥等，使用效果佳，但價(jià)格高昂。近年來(lái)國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家進(jìn)行鴨嘴閥產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品價(jià)格低廉，但使用壽命短，實(shí)際應(yīng)用效果較差。

2.2 行洪防倒灌設(shè)施的對(duì)比

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用于截流井中的主要的行洪防倒灌設(shè)施有拍門(mén)、閘門(mén)、可調(diào)節(jié)式堰門(mén)、鴨嘴閥等，結(jié)合各行洪防倒灌設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、運(yùn)維難度等性能進(jìn)行對(duì)比，詳見(jiàn)表1。

3 工程應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)思路

針對(duì)徐州市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)雨污未實(shí)現(xiàn)雨污分流，導(dǎo)致水體污染的現(xiàn)狀，考慮問(wèn)題排口處設(shè)置截流井進(jìn)行雨污分流，使雨水直排入河道，污水及初期雨水則通過(guò)污水管網(wǎng)收集后，送到污水處理廠進(jìn)行處理，避免污水直接進(jìn)入河道造成污染，截流井工作原理示意圖如圖1 所示。

圖1 截流井工作原理

3.2 設(shè)計(jì)方案

E20 排口位于徐海路與房亭河交叉處西南角綠化帶及河坡上，排口雨水管道管徑d1500，管底高程28.60m，井尺寸L×B×H=5.8m×5.3m×6.5m，設(shè)計(jì)地面高程33.60m。

圖2 E20 排口處截流井底層平面

圖3 E20 排口處截流井剖面

圖2 及圖3 為E20 排口處截流井的主要設(shè)備布置圖。設(shè)計(jì)截流井內(nèi)配備2 臺(tái)潛污泵（流量25m3/h，揚(yáng)程20m，功率3kW），DN1500 柔性氣動(dòng)截流裝置，雨量計(jì)、液位計(jì)和自控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)截污、行洪、防倒灌功能。具體功能實(shí)現(xiàn)方式如下：

（1）晴天截流模式：在晴天時(shí)，管涵水位較低，鴨嘴閥關(guān)閉，污水通過(guò)單臺(tái)泵提升至周邊污水管網(wǎng)。

（2）初雨截流模式：下雨初期，地表徑流帶著污染物進(jìn)入管涵，根據(jù)井內(nèi)外水位和雨量計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，控制水位上升至28.60m時(shí)，兩臺(tái)截污水泵開(kāi)啟。

（3）暴雨直排模式：降雨量達(dá)到中后期時(shí)，水位上升至29.30m，鴨嘴閥出口逐漸打開(kāi)，并停止截污水泵，雨水流入河道，實(shí)現(xiàn)暴雨行洪。

（4）防倒灌模式：外河水位超過(guò)內(nèi)澇警戒水位，鴨嘴閥關(guān)閉，防止河水倒灌形成內(nèi)澇。

4 結(jié)論

結(jié)合徐州市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)水污染治理工程的實(shí)踐案例，對(duì)鴨嘴閥作為主要行洪防倒灌設(shè)施在截流井中發(fā)揮的作用進(jìn)行系統(tǒng)分析，為雨污分流提供新的思路，為基于鴨嘴閥的截流井應(yīng)用于類似工程提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒；另外，通過(guò)分析各類行洪防倒灌設(shè)施，為后期類似工程設(shè)施選型提供合理性支撐。