城市滨水区初期雨水工程设计——以合肥派河国际物流园一期工程为例

赵 磊，刘晓莹

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司；公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽 合肥 230088)

0 引 言

城市滨水区是现代城市中特定的空间地段，指城市临近河流、湖泊等水体的部分，该区域具有可达性、整体性以及环境敏感性强的特点。随着经济的快速发展，环保意识的逐渐加强，控制初期雨水面源污染已成为城市滨水区水环境治理的重要手段。所谓初期雨水是指降雨初期的雨水，含有大量的溶解性汽车、工业尾气、地面重金属、悬浮固体等污染物，通过雨水径流排至现状水体造成污染，具有偶发性、初期浓度高、污染程度高的特点，尤其工业园区的地表，若初期雨水直接排放，将对水体造成严重的污染。本文以派河国际物流园为例，结合相关规范总结初期雨水收集和处理方案。

1 派河国际物流园项目介绍

合肥派河国际物流园为合肥市经开区重要的物流港区，结合芜湖港口建设将该区域规划建设为综合性港口物流基地，为经开区重要经济增长极；派河国际物流园一期工程包括10条道路，分别为青鸾路、云海路、云海路西延、疏港大道、规划路一、规划路二、规划支路一、规划支路二、蓬莱路辅道和莲花路辅道，总长约为12.1 km(图1)。区域受纳水体派河位于港口南侧，为在建引江济淮的主河道，建成后输送水质为地表Ⅲ类标准，经前期论证为减少物流园区面源污染，提升派河地表水质，须对该区域初期雨水进行收集和处理。

图1 物流园区域路网图

2 区域雨水方案

设计区域分属派河雨水分区，总排口为3处，结合区域竖向高程采用高低排分区，低排区通过B4.5H2m雨水箱涵经泵站提升排至派河，高排区通过B6H3m和莲花路2×B4H3m雨水箱涵通过重力自排至派河(图2)。

图2 区域雨水系统图

3 初期雨水设计方案

3.1 初期雨水设计标准

用于分流制排水系统径流污染控制时，雨水调蓄池的有效容积，可按下式计算：

V=10DFΨβ

式中：V为调蓄池有效容积，m3；D为调蓄量，mm，按降雨量计，可取4～8 mm，本次设计取8 mm；F为汇水面积，hm2；Ψ为径流系数；β为安全系数，可取1.1～1.5，本次设计取1.2。

3.2 初期雨水收集方案

初期雨水截流一般采用终点截流和分散截流两种方案。由于分散截流转输管较长，现状影响较大且造价较高，同时该区域道路坡度较大，雨水汇流时间较短，采用雨水管道箱涵出口处终点截流具有较好的经济性和可实施性，截流初期雨水排至调蓄池储存经处理后排至水体(图3)。

图3 初期雨水收集系统图

结合区域排水方案和用地性质，于雨水箱涵排口处设置截流井通过截流管将初期雨水转输至调蓄池，经处理后排放。为便于管理，区域共设置两处2处调蓄池，调蓄池1收集低排区B4.5H2.2和高排区B6H3雨水箱涵汇水区初期雨水，布置于规划区域绿地内；调蓄池2收集莲花路2×B4H3雨水箱涵汇水区初期雨水，布置于莲花湿地公园。经计算调蓄池1规模为28 000 m3，占地面积约为5 200 m2，截流管管径为d1400～d2400；调蓄池2规模为32 000 m3，占地面积约为6 400 m2，截流管管径为d2400。

3.3 截流井

初期雨水截流井形式多样，常用的有槽式截流井、堰式截流井和堰门式截流井，其中槽式和堰式截流井常用于合流管道，且不易控制截流流量，对下游管道埋深要求较高；堰门式自动控制堰门升降能有效截流初期雨水量，在控制面源污染领域得到广泛应用。

本次设计采用HST智能型截流井(图4)对初期雨水进行截流，根据井内水位和设定污染物浓度值来调节液动下开式堰门，从而保证高污染物浓度初期雨水全部截流；液动限流闸门根据设定截流流量值调节开度，保证截污管流量不超过设定流量值。

图4 HST智能型截流井示意图

3.4 初期雨水处理方案

初期雨水具有随机性、瞬时体积大、浓度较低(相比污水)、可生化性不强且不连续，常规处理方案有两种：单独处理和输送至污水处理厂处理。比选如下：

方案一：采用常用的絮凝沉淀+生物接触氧化+人工湿地的方式处理后排至水体，初期雨水处理设施占地约为15 000 m2，经复核，规划绿地区域(61 000 m2)满足泵站调蓄和初期雨水截流处理用地要求(图5)。

图5 集成絮凝沉淀池工艺示意图

方案二：初期雨水调蓄池排空时间采用24 h，设置d800转输管沿疏港大道、规划路一敷设经云谷路d1800污水主干管排至污水处理厂，经处理后达标排放。

经前期调研对接，该调蓄池距离污水厂较近，且污水处理厂有一定的流量富裕，满足初期雨水接入要求，综合技术经济比选，设计采用方案二，调蓄池初期雨水通过d800放空管转输至污水处理厂处理。

4 结束语

派河作为引江济淮主河道，是重点打造的清水廊道，输送水质为地表Ⅲ类水质，派河国际物流园位于城市滨水环境敏感区，为减少面源污染须对初期雨水收集和处理，该工程于雨水箱涵排口处设置智能截流井进行终点截流，通过截流管收集、初期雨水调蓄池储存、放空管转输至污水处理厂处理后排放水体，为保障城市水环境和区域健康发展具有重要的现实意义。