提高初期雨水池有效容積方法探討

【摘要】介紹了提高初期雨水池有效容積的方法，列出了各種方法的優(yōu)缺點。在工程設(shè)計中，可根據(jù)實際情況，同時結(jié)合三種方法，盡量增加初期雨水池有效容積，減少初期雨水外排污染環(huán)境的風(fēng)險。

【關(guān)鍵詞】初期雨水池;有效容積;提高;止回閥;工程設(shè)計

1、前言

為了保護環(huán)境，國家出臺了相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定，一些生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)降雨后產(chǎn)生的攜帶污染物質(zhì)并超過排放標準的初期雨水必須收集處理，如《有色金屬工業(yè)環(huán)境保護工程設(shè)計規(guī)范》GB50988第5.1.1條規(guī)定，受粉塵、重金屬、有毒化學(xué)品污染的場地面積內(nèi)10mm～15mm的初期雨水量應(yīng)收集處理;《危險廢物集中焚燒處理工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T176-2005第4.3.5條，焚燒廠區(qū)內(nèi)作業(yè)區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置集水池，并且能夠收集25年一遇暴雨的降水量，因此如何提高初期雨水池有效容積成為排水設(shè)計的主要技術(shù)問題之一。

2、概述

廠區(qū)內(nèi)雨水一般采用雨水管網(wǎng)或雨水溝收集，初期雨水通過截流井收集至初期雨水池，詳見圖1。

初期雨水池達到一定水位（最高水位）后，清潔雨水通過雨水管或雨水溝排入市政雨水管網(wǎng)或附近河流。初期雨水池有效容積按污染場地面積內(nèi)降雨量確定。

Vy=1.2F×I×10-3? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1.1）

式中：Vy-----初期雨水量（m3）;

F------受粉塵、重金屬、有毒化學(xué)品污染的場地面積（m2）;

I-------初期雨水量（mm）。

初期雨水池設(shè)計的有效容積為：

V=（H1-H2）*A? ? ? ? ? ? ? ? ? （1.2）

式中：V------初期雨水池的有效容積（m3）;

H1----初期雨水池的最高有效水位（m）;

H2----初期雨水池的最低有效水位（m）;

A----初期雨水池的面積（m2）。

見圖2， 在工程設(shè)計中，必須保證V≥Vy。

3、提高初期雨水池有效容積的方法

從1.2公式中看，要提高初期雨水池有效容積，可通過提高初期雨水池的最高有效水位（H1）、降低初期雨水池的最低有效水位（H2）、增加初期雨水池的面積（A）來實現(xiàn)。

3.1 降低初期雨水池的最低有效水位

目前初期雨水池一般設(shè)置在廠區(qū)雨水管網(wǎng)或雨水溝末端，其末端埋深較深，特別是對于雨水管網(wǎng)，在廠區(qū)匯水面積較大時，管網(wǎng)末端雨水管底標高可能低于地面2m以下，造成初期雨水池有效的最高水位很低（一般初期雨水池有效容積的最高水位等于初期雨水截流井的雨水進出管的管內(nèi)底標高，詳見圖3）。

降低初期雨水池的最低有效水位，勢必增加雨水池深度，初期雨水池有效使用率低，同時增加了施工難度，引起投資增加。

3.2 增加初期雨水池的面積

初期增加雨水池的面積可增加初期增加雨水池的有效容積，但其有效使用率低，增加了占地面積，引起投資增加。

從圖3看，場地初期雨水流入初期雨水池，當(dāng)初期雨水池水位達到最高水位（H3，雨水管的管頂標高）時，雨水直接排入市政雨水管網(wǎng)，隨著雨水強度的減弱，雨水管內(nèi)水位的降低，初期雨水池內(nèi)部分初期雨水返回雨水管網(wǎng)，進而排入市政雨水管網(wǎng)，污染環(huán)境。

3.3 提高初期雨水池的最高有效水位

（1）從圖2看，初期雨水池的最高有效水位與廠區(qū)管網(wǎng)進入雨水截流井的管內(nèi)底標高有關(guān)，因此在場地面積較大或地形較復(fù)雜時，可分散設(shè)置初期雨水池，提高管網(wǎng)進入雨水截流井的管內(nèi)底標高，進而提高初期雨水池的最高有效水位，增加初期雨水池的有效容積，提高初期雨水的有效收集。

（2）在初期雨水池的進水管設(shè)置鴨嘴式橡膠止回閥，該閥門出口被制成彎嘴形，關(guān)閉時具有180°的轉(zhuǎn)角，彎曲形閥嘴增大了密封面積，確保水流只能向一個方向流動，它由全橡膠組成，能解決管線易被泥沙、淤泥、石塊等阻塞的問題。是一種有效的防倒流裝置。

該閥不需要任何外力作用，僅靠管線壓力和背壓來控制閥門的啟閉。當(dāng)管線壓力大于背壓時閥門開啟，反之閥門關(guān)閉實現(xiàn)止回，是一種有效的防倒流裝置。見圖4

設(shè)置了鴨嘴式橡膠止回閥，初期雨水池最高水位由H1提高到了H3，即提高了初期雨水池的有效容積，又可避免了初期雨水返回雨水管網(wǎng)污染環(huán)境。

已有實際工程中，采取在初期雨水截流井的出水管上設(shè)置閘板的措施，雖然可以提高初期雨水池的最高有效水位，但也相應(yīng)抬高了管網(wǎng)末端的排水標高，降低了上游管網(wǎng)排水坡度及排水能力，容易引起內(nèi)澇，應(yīng)盡量避免。

結(jié)語：

本文中主要列出了三種方法，均能提高初期雨水池有效容積，特別是在初期雨水池進水管設(shè)置鴨嘴式橡膠止回閥的方式，基本不增加投資，初期雨水池有效容積可提高25%～40%，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。在工程設(shè)計中，可根據(jù)實際情況，同時結(jié)合三種方法，盡量增加初期雨水池有效容積，減少初期雨水外排污染環(huán)境的風(fēng)險。

作者簡介：

李運龍，男，1968年10月生，湖南省茶陵縣人，本科，高級工程師，主要從事給水、排水以及漿體輸送設(shè)計工作。