[科普中國(guó)]-雨水調(diào)蓄池

雨水調(diào)蓄池是一種雨水收集設(shè)施，主要是把雨水徑流的高峰流量暫留期內(nèi)，待最大流量下降后再?gòu)恼{(diào)蓄池中將雨水慢慢地排出。達(dá)到既能規(guī)避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水對(duì)受納水體的污染，還能對(duì)排水區(qū)域間的排水調(diào)度起到積極作用。1

簡(jiǎn)介隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，雨水徑流量增大，將雨水徑流的高峰流量暫時(shí)儲(chǔ)存在調(diào)蓄池中，待流量下降后，再?gòu)恼{(diào)蓄池中將水排出，以削減洪峰流量，降低下游雨水干管的管徑，提高區(qū)域的排水標(biāo)準(zhǔn)和防洪能力，減少內(nèi)澇災(zāi)害。雨水調(diào)蓄池是一種雨水收集設(shè)施，主要是把雨水徑流的高峰流量暫留期內(nèi)，待最大流量下降后再?gòu)恼{(diào)蓄池中將雨水慢慢地排出。達(dá)到既能規(guī)避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水對(duì)受納水體的污染，還能對(duì)排水區(qū)域間的排水調(diào)度起到積極作用。有些城鎮(zhèn)地區(qū)合流制排水系統(tǒng)溢流污染物或分流制排水系統(tǒng)排放的初期雨水已成為較高的溢流污染或初期雨水暫時(shí)儲(chǔ)存在調(diào)蓄池中，待降雨結(jié)束后，再將儲(chǔ)存的雨污水通過污水管道輸送至污水處理廠，達(dá)到控制面源污染、保護(hù)水體水質(zhì)的目的。雨水利用工程中，為滿足雨水利用的要求而設(shè)置調(diào)蓄池儲(chǔ)存雨水，儲(chǔ)存的雨水凈化后可綜合利用。對(duì)需要控制面源污染、削減排水管道峰值流量防止地面積水或需提高雨水利用程度的城鎮(zhèn)，宜設(shè)置雨水調(diào)蓄池。其典型合流制調(diào)蓄池工作原理見圖1。1

形式調(diào)蓄池既可是專用人工構(gòu)筑物如地上蓄水池、地下混凝土池，也可是天然場(chǎng)所或已有設(shè)施如河道、池塘、人工湖、景觀水池等。而由于調(diào)蓄池一般占地較大，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有設(shè)施或天然場(chǎng)所建設(shè)雨水調(diào)蓄池，可降低建設(shè)費(fèi)用，取得良好的社會(huì)效益。有條件的地方可根據(jù)地形、地貌等條件，結(jié)合停車場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、公園等建設(shè)集水調(diào)蓄、防洪、城市景觀、休閑娛樂等于一體的多功能調(diào)蓄池。根據(jù)調(diào)蓄池與管線的關(guān)系，調(diào)蓄類型可分為在線調(diào)蓄和離線調(diào)蓄。按溢流方式可分為池前溢流和池上溢流。如圖2所示，圖2（a）為儲(chǔ)存池上設(shè)有溢流的在線儲(chǔ)存；圖2（b）為儲(chǔ)存池入口前設(shè)有溢流的在線儲(chǔ)存；圖2（c）為儲(chǔ)存池上設(shè)有溢流的離線儲(chǔ)存；圖2（d）為儲(chǔ)存池入口前設(shè)有溢流的離線儲(chǔ)存。1

設(shè)置位置雨水調(diào)蓄池的位置，應(yīng)根據(jù)調(diào)蓄目的、排水體制、管網(wǎng)布置、溢流管下游水位高程和周圍環(huán)境等綜合考慮后確定。根據(jù)調(diào)蓄池在排水系統(tǒng)中的位置，其可分為末端調(diào)蓄池和中間調(diào)蓄池。末端調(diào)蓄池位于排水系統(tǒng)的末端，主要用于城鎮(zhèn)面源污染控制。中間調(diào)蓄池位于一個(gè)排水系統(tǒng)的起端或中間位置，可用于削減洪峰流量和提高雨水利用程度。當(dāng)用于削減洪峰流量時(shí)，調(diào)蓄池一般設(shè)置于系統(tǒng)干管之前，以減少排水系統(tǒng)達(dá)標(biāo)改造工程量；當(dāng)用于雨水利用儲(chǔ)存時(shí)，調(diào)蓄池應(yīng)靠近用水量較大的地方，以減少雨水利用管渠的工程量。1

容積計(jì)算調(diào)蓄池主要是在暴雨期間可收集部分初期雨水，當(dāng)暴雨停止后，該部分雨水再輸送至排水管網(wǎng)、泵站或者污水處理廠。概括而言，合流制排水系統(tǒng)調(diào)蓄池的主要作用是截流初期雨水，提高合流制系統(tǒng)的截流倍數(shù)，使調(diào)蓄之后的管道和泵站可以采用較小的設(shè)計(jì)流量。其工作原理如圖3所示。由圖3可知，調(diào)蓄池的容積可通過計(jì)算入流流量和出流流量的差異進(jìn)行估算，計(jì)算式為：1

式中 V—調(diào)蓄池容積；

t—從調(diào)蓄池開始進(jìn)水至充滿的時(shí)間；

t0—調(diào)蓄時(shí)間；

Qin—入流流量；

Qout—出流流量；

基于數(shù)學(xué)模型的調(diào)蓄池計(jì)算方法，需首先得到流量過程線或流量隨時(shí)間變化的方程。如果擬建調(diào)蓄池的地點(diǎn)有多年實(shí)測(cè)流量過程資料，可用某種選樣方法，每年選出幾次較大的流量過程，分別經(jīng)過調(diào)蓄計(jì)算獲得所需的容積V1，V2…Vn，再用頻率分析方法求出設(shè)計(jì)容積Vp值。但一般情況下要獲得多年實(shí)測(cè)流量資料是很困難的，因此可利用多年雨量資料，由降雨徑流模型模擬出多年流量資料，再用上述方法求出Vp。美國(guó)調(diào)蓄池的計(jì)算是以此為基礎(chǔ)通過SWMM模型和管網(wǎng)水力模型計(jì)算調(diào)蓄池容積。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)