重庆地区小城镇合流制排水系统截流倍数研究

摘要

随着三峡库区规划的实施,重庆地区小城镇面临着排水管网的改造和污水厂的建设。研究表明,采用截流式合流制并在污水厂附近设置沉淀池,可以满足对水体的保护。但在截流式合流制排水系统中,截流倍数的取值将影响溢流进入水体的合流污水量和系统的投资运行费用。本研究旨在利用城市地表径流模型、最优化模型以及确定权值法和情景分析法两种优化效果评价方法,确定社会-经济-环境最优的截流倍数。
　　首先,通过比较不同城市地表径流水力水质模型的利弊,选择以在排水管网中模拟污染负荷为优势的美国暴雨管理模型 SWMM作为研究地表径流的水力水质模型。其次,分析重庆市及重庆山地小城镇的特点,选取重庆市白市驿镇作为研究区域,并构建了基于SWMM的白市驿镇截流式合流制排水管网水力水质计算模型。利用实际降雨事件的监测数据对该模型进行校准和验证。然后运用所构建的模型,模拟不同截流倍数下白市驿镇截流干管的溢流过程,并计算出溢流量与溢流污染负荷、截流量与截流污染负荷。依据计算结果,估算不同截流倍数所需的截流干管、提升泵房、污水处理构筑物的工程建设成本及所对应的运行成本,以及溢流引起的环境污染经济损失,建立了以经济费用和环境损失为评价指标的最优化模型。最后,联合利用确定权值法和情景分析法评价出最优截流倍数。
　　研究结果表明:SWMM模型可以模拟城市地表径流从产生到管网溢流整个过程的水力水质变化情况。校准后,模型水力、水质模拟效果均较好,模拟精度高;实测值与模拟值之间的效率系数Ens均在0.8以上。截流倍数分别为2、3、4、5、6的情况下,其年溢流总量分别比n0=1时减少12.1％、22.7％、31.4％、38％、42.4％。白市驿镇截流干管最优截流倍数应为3。