合肥市塘西河初期雨水污染治理研究与实践

'增刊（总第168期）S1(SerialNo.168)2013年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGOct.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.S1.009合肥市塘西河初期雨水污染治理研究与实践葛军（合肥市滨湖新区建设投资有限公司，安徽合肥230601）摘要：塘西河初期雨水污染治理对流域水环境改善以及合肥滨湖新区的发展都具有重要意义。基于塘西河水环境和排水系统现状，阐述了塘西河流域初期雨水污染的治理思路，并结合具体案例系统性阐述了塘西河流域初期雨水污染的治理方案，可为相关管理部门决策和工程实践提供参考。关键词：塘西河；初期雨水污染；治理研究中图分类号：X522文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）S1-0036-021工程背景的调查结果，混接分流制雨水系统也存在着比较严塘西河为合肥境内9条入巢湖河流之一，流域重的雨天出流污染问题（见表1）。根据安徽省环2面积约50km，河道全长11.5km。近年来，随着境科学研究院的相关监测报告，初期雨水可直接导合肥市污水收集处理率的提高，河道点源污染已基致水质等级下降，甚至直接造成劣Ⅴ类。本得到控制，但初期雨水污染问题日益突出，直接表1排水系统雨天出流的事件平均浓度mg/L影响了城市水环境根本改善。塘西河作为滨湖新区区域SSCODCrTPNH3-NTN和环巢湖地区的重要河流，对于区域发展具有重要城中村冲沟5621791.2511.516.9意义，初期雨水污染治理也势在必行。合流制老城区5543433.910.619.6混接分流制3021632.510.615.12塘西河概况3初期雨水治理思路2.1水环境现状3.1水环境目标塘西河流域现状共有雨水排口26座，合肥市根据《合肥市水环境功能区划》，塘西河执行环境监测中心自2011年10月起对塘西河5个监测GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类标准。断面及沿河排污口进行了水质监测。结果表明，滨目前，最新的水环境功能区划已编制完成，区划对湖新区塘西河上游水质达到Ⅴ类景观用水标准，但中心城区尾水排放相关河道的水污染控制要求更加下游水体总体水质为劣Ⅴ类，其中COD指标可达严格，河道水环境目标均有所提高。因此，从区域Ⅴ类水质标准，TN、TP仍超标严重。长远发展的角度，在实际的工程项目中，应对塘西2.2初期雨水污染河水环境治理提出更高的目标。对于塘西河流域的分流制排水地区，大部分的3.2初期雨水污染控制标准降雨径流都经分流制雨水系统收集后通过管道排放结合国内外相关规定和工程案例，采用降雨进入河道。雨天出流中不仅含有大量污染严重的地径流当量作为初期雨水控制标准。具体制订标准表径流，还包括混接的旱流污水、雨水冲刷起的管时，不仅需要对区域的降雨特征进行统计和分析，道沉积物。大量污染物在短时间内集中排放，对受确定降雨量的频率分布；同时需要开展流域的初纳水体的污染冲击负荷十分严重。期雨水污染负荷调查与监测，确定初期雨水出流综合“十一五”和“十二五”国家水体污染控规律与污染特征；最终结合水环境容量、水环境制与治理重大专项对合肥市排水系统雨天出流污染目标、排水系统现状等情况综合确定初期雨水污染控制标准。收稿日期：2013-08-23作者简介:葛军（1975—），男，高级工程师，硕士研究生，1）初期雨水污染负荷计算。根据合肥市中心主要从事给排水设计及工程管理。城区初期雨水污染状况的研究，各流域雨天出流年36 增刊（总第168期）S1(SerialNo.168)2013年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGOct.2013葛军：合肥市塘西河初期雨水污染治理研究与实践2013年增刊污染负荷可采用单位面积污染负荷进行简化估算，3）调蓄。调蓄按形式可分为调蓄池和大型管DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.S1.009计算公式见式（1）。根据计算，塘西河流域排水系道隧道类。点状调蓄池可结合塘西河流域绿地、现统雨天出流COD污染负荷约为3400t/a。状水塘、空地等建设。大型管道隧道根据其线状结合肥市塘西河初期雨水污染治理研究与实践W＝0.1QA（1）合河道、道路布置，对污水具有截流、调蓄、输送式中：W为年污染负荷，t/a；Q为单位面积年污功能，突显区域性的初期雨水污染治理优势。22染负荷，kg（hm·a）；A为汇水面积，hm。4）处理。初期雨水处理方式应根据服务范围、葛军2）水环境容量计算。河道水环境容量可采用溢流水质、排放水体、污水系统等情况进行分析，（合肥市滨湖新区建设投资有限公司，安徽合肥230601）式（2）进行计算。式中第1项和第2项为稀释容量，有条件的地方可将初期雨水截流后集中统一输送至摘要：塘西河初期雨水污染治理对流域水环境改善以及合肥滨湖新区的发展都具有重要意义。基于塘西河水环境分别为上游来水和沿岸排口的污染排放量；第3项污水处理厂进行处理。或采用就地快速处理、人工和排水系统现状，阐述了塘西河流域初期雨水污染的治理思路，并结合具体案例系统性阐述了塘西河流域初期雨为河道生化降解作用产生的自净容量。湿地等分散化的就地处理方法。水污染的治理方案，可为相关管理部门决策和工程实践提供参考。4塘西河初期雨水污染治理方案关键词：塘西河；初期雨水污染；治理研究（2）塘西河流域以206国道为界，可分为上游和下中图分类号：X522文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）S1-0036-02-1式中：WL为河段污染物允许的排放量，t·a；Q0游2个雨水子分区，结合其分区特点进行初期雨水3-1为进口断面流量，m·a；Cs为出口断面水质本污染治理。1工程背景的调查结果，混接分流制雨水系统也存在着比较严底浓度，mg·L-1；C为进口断面水质本底浓度，4.1塘西河上游初期雨水污染治理0塘西河为合肥境内9条入巢湖河流之一，流域重的雨天出流污染问题（见表1）。根据安徽省环mg·L-1；q为河道区间各排口的来水量，m3·a-1；塘西河上游位于经济技术开发区，服务面积i2面积约50km，河道全长11.5km。近年来，随着境科学研究院的相关监测报告，初期雨水可直接导C为排放口的污染排放浓度，mg·L-1；K为生化29.7km2，目前已实施塘西河上游河道综合整治工i合肥市污水收集处理率的提高，河道点源污染已基致水质等级下降，甚至直接造成劣Ⅴ类。降解系数，a；V为间段年均水量，L。程、上游水系沟通工程、塘西河北输管工程，塘西本得到控制，但初期雨水污染问题日益突出，直接表1排水系统雨天出流的事件平均浓度mg/L综合初期雨水污染负荷情况、塘西河水质状况、河水质得到了一定程度的提升。但运行评估结果显影响了城市水环境根本改善。塘西河作为滨湖新区降雨资料分析、国内外初雨治理标准，建议塘西河示，塘西河上游（习友路箱涵以上区域）初期雨水区域SSCODCrTPNH3-NTN和环巢湖地区的重要河流，对于区域发展具有重要城中村冲沟5621791.2511.516.9初期雨水采取5～10mm的控制标准，通过源头污染问题，已经成为影响塘西河综合整治目标实现意义，初期雨水污染治理也势在必行。合流制老城区5543433.910.619.6削减、截流、调蓄和处理等手段实现。针对具体工的关键因素之一。混接分流制3021632.510.615.12塘西河概况3初期雨水治理思路程项目，可根据现场条件进一步提高。综合考虑塘西河上游的现状情况，初期雨水控2.1水环境现状3.1水环境目标3.3初期雨水污染治理策略制标准为10mm。采用河道调蓄与新建调蓄池相结塘西河流域现状共有雨水排口26座，合肥市根据《合肥市水环境功能区划》，塘西河执行初期雨水治理应因地制宜，针对不同地区采用不合的方式，调蓄习友路箱涵汇水，总调蓄容积可达环境监测中心自2011年10月起对塘西河5个监测同的治理策略。对于已建城区，注重采用工程性措施3GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类标准。到21000m。通过雨水高效就地处理与末端湿地断面及沿河排污口进行了水质监测。结果表明，滨目前，最新的水环境功能区划已编制完成，区划对进行初期雨水截流、调蓄和处理；对于滨湖新区等新处理相结合，在处理初期雨水的同时，有效改善河湖新区塘西河上游水质达到Ⅴ类景观用水标准，但中心城区尾水排放相关河道的水污染控制要求更加建城区，应结合城市建设引入低影响开发等理念进行道景观环境。最终通过塘西河北输管排放至十五里下游水体总体水质为劣Ⅴ类，其中COD指标可达严格，河道水环境目标均有所提高。因此，从区域雨水径流污染源头削减，同时结合雨水排放点进行末河。Ⅴ类水质标准，TN、TP仍超标严重。长远发展的角度，在实际的工程项目中，应对塘西端治理，并注重生态化景观化手段的采用。4.2塘西河下游初期雨水污染治理2.2初期雨水污染1）径流污染源头控制。根据低影响开发的要2河水环境治理提出更高的目标。塘西河下游位于滨湖新区，服务面积34.2km，对于塘西河流域的分流制排水地区，大部分的3.2初期雨水污染控制标准求，结合地形地貌、气象水文、经济社会发展情况，配合低影响开发等源头控制措施，采用“截流+调降雨径流都经分流制雨水系统收集后通过管道排放结合国内外相关规定和工程案例，采用降雨合理确定雨水径流量源头削减与控制的标准，筛选蓄+就地处理”的治理思路，实施初期雨水治理。进入河道。雨天出流中不仅含有大量污染严重的地径流当量作为初期雨水控制标准。具体制订标准低影响开发的技术措施，计算低影响开发设施的规4.2.1塘西河初期雨水治理科技示范工程（庐州大表径流，还包括混接的旱流污水、雨水冲刷起的管时，不仅需要对区域的降雨特征进行统计和分析，模、数量，并结合费用效益分析和景观灯因素，确道以上）道沉积物。大量污染物在短时间内集中排放，对受确定降雨量的频率分布；同时需要开展流域的初定规划方案。目前，国家水专项配套项目“塘西河初期雨水纳水体的污染冲击负荷十分严重。期雨水污染负荷调查与监测，确定初期雨水出流2）截流。初期雨水截流管道可采用重力自排治理科技示范工程”已进入施工阶段。工程主要对综合“十一五”和“十二五”国家水体污染控规律与污染特征；最终结合水环境容量、水环境或泵站提升2种方式，充分利用地形条件，通过重玉龙路至庐州大道段塘西河沿岸10处雨水排口进制与治理重大专项对合肥市排水系统雨天出流污染目标、排水系统现状等情况综合确定初期雨水污力自排方式直接将初期雨水截流至调蓄设施，减少行初期雨水截流，并集中输送至塘西河沿岸雨水调染控制标准。工程投资；也可在截流管道的末端设置提升泵站，蓄塘，经提升后就地处理排放。工程初期雨水调蓄收稿日期：2013-08-2331）初期雨水污染负荷计算。根据合肥市中心提升后进入调蓄设施，减少调蓄设施的埋深，便于量约为20000m，处理设施规模按4d处理调蓄作者简介:葛军（1975—），男，高级工程师，硕士研究生，主要从事给排水设计及工程管理。城区初期雨水污染状况的研究，各流域雨天出流年人工控制。（下转第41页）3637 李飞，陶涛，莫镇华，等：防治城市内涝的主要挑战及技术2013年增刊李飞，陶涛，莫镇华，等：防治城市内涝的主要挑战及技术2013年增刊排水系统。地道总体设计应采取措施尽量缩小地道合国内外先进的防汛实例，探讨适于我国的防汛策表2BMPs的工程性措施收水范围，地道排水设计应坚持低水低排、高水高略，包括源头控制措施、排水管网的维护改造以及主要措施应用实例原理及特点优势缺陷通过自然水体、人工的滞留水池或结构相对简单、建设成本较低；大部排的原则，将地道以外的雨水尽可能地排入区域排面临洪涝灾害时完善的防涝预警系统。此外，应配滞留池、扩展型滞洼地等措施将雨水径流暂存其中，减分固体悬浮物等污染物被去除；调控不能处理可溶性的污染滞留式措施留池、储水池、扩展缓雨水汇入受纳水体或市政管网的时每次降雨的洪峰值，减小洪水发生的物，且易滋生蚊蝇水系统，严格控制地道以外“客水”进入地道。雨合各部门协调，建立完善的洪涝防治及预警系统，型储水池间概率水出路应结合周边水系情况尽量直接排入河湖等水在雨洪来临前做好充分准备，灾害发生时统筹调自然渗透设施造价较低，但可供用于渗透沟、渗透池、绿地的面积较少，所以更多的是采用体。为避免地道积水，地道泵站宜设备用水泵，以度，最大程度地保护公众的安全。对土壤条件有限制，易产渗透式措施渗透井、渗透管和透使雨水分散并被渗透到地下人工的渗透设施；对溶解性和颗粒性生堵塞，易滋生蚊蝇提高地道泵站抗冲击能力。水铺装污染物有好的去除能力；可涵养地下水3.3建立完善的防涝预报预警系统和立体的防护防参考文献：高效过滤雨水；适合用在集水区面过滤式措施沙滤池、雨水花园积较小的场地高效去除雨水污染物需经常维护以防堵塞涝体系[1]朱思诚,任希岩.关于城市内涝问题的思考[J].行政管理改革，利用自然生态系统中的物理、化学2011(11):62-66.为提高养护管理水平，应加强养护管理队伍建雨水湿地、植草沟、和生物（多指植物和微生物）的三重对土壤的性质、土地利用去污能力强，能提供美学价值和环境[2]张悦.关于城市暴雨内涝灾害的若干问题和对策[J].中国给水排生物式措施草坡过滤带、绿色屋协同作用，通过拦截、过滤、吸附、性质和水文等多种因素有影设，结合本地区的情况认真分析排水设施现状及存效益水，2010(16):41-42,47.顶沉淀、等离子交换、植物吸收和微生响物分解来实现对雨水的高效净化在问题，通过有计划、有步骤地采取防涝措施，最[3]王经盛.雨洪调节池多目标优化布设研究[D].上海:同济大学,大限度发挥现有排水设施的作用。汛前应及时将现2012.雨水控制利用的综合技术体系。LID的基本原理3.2根据实际排涝情况适当提高设计标准或进行雨有排水管道、河道、泵站进行清通疏浚和维修保[4]AHIABLAMELM,ENGELBA,CHAUBEYI.Effectivenessoflow是模拟雨水的自然水文过程，其基本内涵是通过污分流改造养，以确保排水设施的正常运转。在条件允许的情impactdevelopmentpractices:literaturereviewandsuggestionsforfutureresearch[J].WaterAirandSoilPollution，2012,有效的水文设计，综合采用入渗、过滤、蒸发和在城市规划时，要将防治洪涝灾害与城市发展况下，汛前应尽可能将现有排水管道提前腾空，河223(7):4253-4273.蓄流等仿生态系统的方式，形成有效的城市人工建设并行考虑，摒弃“重地上、轻地下”的建设观念，道水位尽可能降低。在使用传统养护管理设备的基[5]刘金平,杜晓鹤,薛燕.城市化与城市防洪理念的发展[J].中国与自然水系统融合的排水系统，达到对暴雨所产将地下排水系统的规划与周边的建筑统一考虑。每础上，应加大资金投入，引进吸收国内外先进养护水利,2009(13):15-18.生的径流和污染的控制，使城市开发区域的水文个城市应从城市可持续发展角度，结合本地区的特管理经验和设备，在此基础上研制适合本地区特点[6]王建龙,车伍,易红星.基于低影响开发的雨水管理模型研究及功能尽量接近开发之前的自然水文循环状态。低点编制排水专项规划。为缓解我国城市水资源紧缺进展[J].中国给水排水,2010(18):50-54.的养护设备，最大限度地减少洪涝灾害损失。[7]邢薇,赵冬泉，陈吉宁,等.基于低影响开发(LID)的可持续城影响开发的结构性措施包括渗透铺设、绿色屋面、现状，排水规划应将城市防涝、雨水资源利用、城4结语市雨水系统[J].中国给水排水,2011(20):13-16.[6]雨水花园、植被浅沟等，尤其强调对城市雨水进市生态环境保护统筹考虑，在防止洪涝灾害的同时本文分析了进行雨洪管理面临的主要挑战，针[8]张大伟,赵冬泉，陈吉宁,等.城市暴雨径流控制技术综述与应行分散式的源头控制技术，提倡采用分布式、小使雨水得到有效利用。对引起内涝的不同原因提出相应的解决措施，并结用探讨[J].给水排水,2009(S1):25-29.[7]范围的控制措施。排水规划是工程建设的依据，排水工程设计是与BMPs相比，LID更侧重于微观尺度的控制。城市建设的重要步骤。在工程设计中应结合不同城（上接第37页）处理出水可经人工湿地进一步净化后排入塘西河，它适合在居住区、停车场、商业区、广场和滨水区市、不同地区、不同项目的具体情况合理确定设计水量设计。处理设施旱天可兼做塘西河河水循环。使用，在城市新区建设或城市重建项目中也十分适标准和设计参数。根据规划结合排水范围内的地为满足巢湖蓝藻水华控制要求，本次工程由于现状雨水排口分布范围较大，通过方案比用。形、地貌、排水设施现状、河湖水系等情况优化设以TP为主要控制指标，处理出水水质需达到GB选，对包河大道以上和包河大道以下的雨水排口分利用源头控制措施可以尽可能地将雨水消纳计方案。3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅳ类水体标别进行截流、调蓄和处理，结合塘西河沿岸的水塘于源头，当降雨量超过源头控制设施的设计标准雨水系统排水出路至关重要，为保证区域汛期准。为保证项目建设目标实现，工程采用调蓄加一和绿地，选择两处建设调蓄处理设施，以减少截流时，超量雨水溢流至管网进行排除，并在排入最正常排水要求认真选择排水出路，需要采用泵站强级强化处理工艺，除磷采用硅藻土除磷控藻技术，系统的工程量和调蓄截流系统的运行维护量。终收纳水体前利用集中处理设施进一步控制径流排的区域一定要修建泵站；根据工程情况在满足区处理出水TP浓度可控制在0.3mg/L以下。5结语和污染。构建可持续城市雨水系统，既可以增强域排水要求的前提下，可不采用泵站强排的区域尽4.2.2塘西河初期雨水综合治理工程（庐州大道—1）掌握初期雨水污染特征及塘西河现状是治渗透与蒸发作用，改善城市水文循环；又可以通量不采用强排方式，以减轻洪峰压力。湖口）理的前提，系统地开展初期雨水污染调查工作，获过土壤和植被的净化作用，有效地控制地表径流为逐步改善老城区、地势低洼地区汛期积水问塘西河下游庐州大道—河口段，规划入河雨得塘西河流域主要排口的雨天出流水质水量，从而污染；还可以设置分散的储水设施，有效利用雨题，应多层次、多渠道筹集资金，结合排水规划进水排口17处，目前已建12处，方案主要考虑对指导初期雨水控制标准和工程建设规模的合理确水资源；同时，管网的排水潜能得到最大限度的行改造。在工程实施过程中应处理好新老城区、新已建雨水排口进行治理，初期雨水污染控制标准定，准确评估初期雨水治理工程的效益。利用，提高了城市的排水安全，也减轻了下游的旧排水系统衔接等问题。在搞好设计工作的同时，选择5mm。2）为保证初期雨水污染控制工程的实施效果，防洪压力。然而，雨水控制利用技术在我国目前应抓好排水工程施工、监理等各个环节，确保工程采用塘西河沿岸现状水塘洼地，建设地面敞开必须在政策法规、管理机制、规划建设、科技保障、[8]仍局限于社区小规模应用，雨洪管理技术在我质量。式调蓄塘的方案，对初期雨水进行截流调蓄，并通资金保障、公众参与等方面逐步建立相应的法规和国的应用尚处于起步阶段，存在问题与挑战，技立交地道是城市交通枢纽，应适当提高设计标过生态化系统构建生态景观湖。初期雨水处理采用机制，形成完善的水环境综合治理体系，从而实现术滞后，标准缺乏。准，为保证雨季地道正常通行，地道应修建独立的高效混凝沉淀、硅藻土除磷的一级强化处理工艺，水环境质量持续稳步提高。4041'