初期雨水調(diào)蓄池在水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)改善中的作用探析
——以合肥市董鋪水庫(kù)為例

李殿龍 （合肥市董鋪大房郢水庫(kù)管理處，安徽 合肥 230000）

1 概況

董鋪水庫(kù)是一座以防洪和城市供水為主，兼顧生態(tài)補(bǔ)水及養(yǎng)殖功能的年調(diào)節(jié)的大（2）型水庫(kù)。水庫(kù)按1000年一遇洪水設(shè)計(jì)，可能最大洪水（PMF）校核，設(shè)計(jì)洪水位31.50m（吳淞高程），校核洪水位34.50m，正常蓄水位28.00m，死水位18.50m?？値?kù)容2.49億m3，其中調(diào)洪庫(kù)容1.80億m3，興利庫(kù)容0.75億m3，死庫(kù)容0.02億m3。水庫(kù)樞紐由大壩、泄洪涵洞、溢洪道和連通輸水隧洞等組成。

董鋪水庫(kù)、大房郢水庫(kù)均為合肥市非常重要的飲用水源保護(hù)區(qū)，水質(zhì)好壞直接關(guān)乎市民的飲用水安全。

2 初期雨水對(duì)水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)的影響

初期雨水，顧名思義就是降雨初期時(shí)的雨水。一般是指地面10～15mm厚已形成地表徑流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質(zhì)，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通污水的污染程度[1]。這類雨水直接排入水源保護(hù)區(qū)，將對(duì)其水體造成嚴(yán)重污染。因此必須對(duì)初期雨水進(jìn)行處理，可以設(shè)置初期雨水調(diào)蓄池等設(shè)施將棄流過(guò)濾、沉淀、凈化處理[2]，經(jīng)過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)后再排入水庫(kù)水體，以保障水源地供水安全。

3 雨水調(diào)蓄池功能簡(jiǎn)介

根據(jù)調(diào)蓄池功能不同可將雨水調(diào)蓄池分為截流池和滯留池。截流池可以將初期雨水中顆粒較大的懸浮物有效地去除，其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以通過(guò)池中的微生物的作用去除[3]；而滯留池主要用于多雨季節(jié)緩解城市排水壓力及減緩初期雨水對(duì)水資源保護(hù)區(qū)水質(zhì)的污染，且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除效果較好。

在城市、水資源保護(hù)區(qū)及人工濕地等區(qū)域建造雨水調(diào)蓄池，通過(guò)其滯洪、防洪、減災(zāi)、凈化水質(zhì)等功效，可以降低處理后的雨水量，降低對(duì)收納水體的污染程度及發(fā)生內(nèi)澇的幾率。在城市中建造雨水調(diào)蓄池，可以優(yōu)先緩解雨水對(duì)管道的壓力，同時(shí)又可以節(jié)約成本[4]，對(duì)提高城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的效益具有重要意義。同時(shí)調(diào)蓄池還可以儲(chǔ)存雨水，經(jīng)過(guò)一定的凈化處理通過(guò)管道排放，可以避免對(duì)收納水體的污染，改善收納水體的質(zhì)量。

在解決城市內(nèi)澇及改善收納水體環(huán)境容量方面，初期雨水調(diào)蓄池起著不可忽略的作用。在設(shè)計(jì)建造雨水調(diào)蓄池前，必須確定雨水的徑流量，以免超過(guò)調(diào)蓄池的最大容量而造成管道中污水溢出的情況。當(dāng)前我國(guó)許多城市的排水官網(wǎng)急需改善，在多雨季節(jié)發(fā)揮的作用十分有限，很容易造成雨水對(duì)收納水體如城區(qū)水庫(kù)的污染，城市內(nèi)澇等危害[5]。在實(shí)際使用雨水調(diào)蓄池時(shí)，為提高雨水截流的效率，可采取合流制溢流的方式。通過(guò)以下途徑可實(shí)現(xiàn)合流制溢流：①建造雨水調(diào)蓄池；②改善城市市政排水系統(tǒng)中排水管道的大小，增大對(duì)雨水的排放量；③利用合流制溢流的方法可以改善地區(qū)內(nèi)分流的情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的控制利用。無(wú)論是從環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益的角度，還是從其對(duì)環(huán)境的作用來(lái)說(shuō)，修建雨水調(diào)蓄池是十分必要的，尤其是對(duì)雨水多的城市構(gòu)建雨水調(diào)蓄池可明顯改善生態(tài)環(huán)境和收納水體水質(zhì)。

4 水源保護(hù)區(qū)初期雨水調(diào)蓄池建設(shè)及成效

董鋪大房郢水庫(kù)水源保護(hù)一期工程在井崗鎮(zhèn)居民聚集區(qū)、蜀山新產(chǎn)業(yè)園初期雨水和長(zhǎng)江西路南側(cè)部分生活小區(qū)初期雨水及部分生活污水集中區(qū)域，修建汊東渠、汊西渠2座初期雨水調(diào)蓄池（調(diào)蓄池容量均按30m3/hm2計(jì)），以改善入庫(kù)水質(zhì)，確保達(dá)標(biāo)排放。

汊東渠初期雨水調(diào)蓄池：位于樊洼路以南渠道“Z”字型轉(zhuǎn)彎段北側(cè)。調(diào)蓄池進(jìn)口建攔污進(jìn)水閘；出口排水泵房末端安裝排水鋼管將池水引入渠道下游。汊東渠初期雨水調(diào)蓄池長(zhǎng)49.4m、寬28.8m，調(diào)蓄池面積1422.72m2，池末排水泵房長(zhǎng)8.65m、寬6.8m，面積58.82m2，總占地面積 1481.54 m2，總調(diào)蓄容積6618m3。需收集初期雨水時(shí)，開啟箱涵進(jìn)口鋼閘門，利用調(diào)蓄池貯水，池滿后閘門自動(dòng)關(guān)閉。此時(shí)渠道內(nèi)來(lái)自上游的污染物已大體排空，后續(xù)雨水可越過(guò)下游原有溢流堰，通過(guò)樊洼路下穿涵洞，進(jìn)入下游新挖的水塘經(jīng)塘中具凈化功能的水生植物及下游庫(kù)周濕地凈化后匯入董鋪水庫(kù)。當(dāng)暴雨時(shí)段結(jié)束、汊東渠內(nèi)水位下降時(shí)，開啟調(diào)蓄池末控制閥，將池內(nèi)雨水排入下游渠道，進(jìn)入樊洼路南側(cè)的排污泵站后匯入市政管網(wǎng)。當(dāng)調(diào)蓄池內(nèi)雨水基本排空（僅余沖洗閥門后少量存水）時(shí)，門式水力沖洗系統(tǒng)開啟自動(dòng)沖洗，并利用離子除臭系統(tǒng)進(jìn)行池內(nèi)除臭，廢水通過(guò)潛水排污泵排至下游渠道，進(jìn)入樊洼路南側(cè)的排污泵站后匯入市政管網(wǎng)。汊東渠初期雨水調(diào)蓄池匯水范圍見(jiàn)圖1。

圖1 汊東渠雨水調(diào)蓄池匯水范圍

圖2 汊西渠雨水調(diào)蓄池匯水范圍

初期雨水調(diào)蓄池污染物去除效果

汊西渠初期雨水調(diào)蓄池：位于井崗路、科學(xué)島路交叉口的西南側(cè)，其結(jié)構(gòu)布置、尺寸、容積及內(nèi)部水力沖洗和通風(fēng)除臭系統(tǒng)設(shè)置均與汊東渠初期雨水調(diào)蓄池相同，同時(shí)調(diào)蓄池出口設(shè)有2道排水鋼管，分別通往市政管網(wǎng)和下游渠道。需收集初期雨水時(shí)，開啟進(jìn)口箱涵鋼閘門，利用調(diào)蓄池貯水，池滿后閘門自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)暴雨時(shí)段結(jié)束、市政污水管網(wǎng)能夠吸納時(shí)，打開池末北側(cè)支管控制閥，利用潛水排污泵將收集的雨水排入市政污水管網(wǎng)；若市政管網(wǎng)容量不足、而汊西渠內(nèi)水位下降時(shí)，可開啟池末西側(cè)支管控制閥，利用潛水排污泵將池內(nèi)雨水排入下游汊西渠道，經(jīng)過(guò)濕地串塘凈化后進(jìn)入董鋪水庫(kù)。汊東渠初期雨水調(diào)蓄池匯水范圍見(jiàn)圖2。

工程建成后，根據(jù)運(yùn)行及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，以30m3/hm2強(qiáng)度設(shè)計(jì)的初期雨水調(diào)蓄池能攔蓄30%左右的徑流量，對(duì)不同污染物的去除率中COD效果最好，達(dá)到30.2～38.4%，對(duì)TP的去除率最低，為21.2～28.1%，主要污染物去除效果見(jiàn)上表。

在充分發(fā)揮董鋪水庫(kù)城鎮(zhèn)供水的同時(shí)，通過(guò)初期雨水調(diào)蓄區(qū)池工程建設(shè)，較好地減少了氮磷等的入庫(kù)負(fù)荷，同時(shí)經(jīng)過(guò)濕地串塘再次凈化后進(jìn)入董鋪水庫(kù)，增加了水源涵養(yǎng)和水土保持能力，提高了環(huán)庫(kù)濕地生物多樣性，配合流域內(nèi)的移民搬遷、土地流轉(zhuǎn)、退耕還林、生態(tài)農(nóng)業(yè)等項(xiàng)目的實(shí)施，共同保證董鋪水庫(kù)水源地水質(zhì)安全。

5 結(jié)語(yǔ)

水源保護(hù)區(qū)初期雨水調(diào)蓄池工程既解決了初期雨水對(duì)片區(qū)水體的污染，改善了片區(qū)的環(huán)境狀況；同時(shí)降低了對(duì)水源保護(hù)區(qū)納污水體的污染程度[6]；另外改善了初期雨水流經(jīng)區(qū)域水生植物群落、蝦、魚、貝類、大型浮游動(dòng)物等水生生物及數(shù)量眾多的微生物與原生動(dòng)物的棲息和生存環(huán)境，有效改善和修復(fù)了水生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)一步提升水環(huán)境。因此，初期雨水調(diào)蓄池工程在水源保護(hù)區(qū)有較大的推廣意義。