初期雨水弃流计算要回答两个问题:每场雨弃多少毫米、对应多少立方米。算少了,最脏的一段雨水进了调蓄池或河道;算多了,清洁雨水被白白弃掉,污水系统也承受不了。初雨厚度取值是整个计算的关键,它取决于汇水面类型与受纳目标。以下从厚度、容积、污染削减讲清楚。
一、初雨弃流的依据
1.1 初雨污染规律。降雨前10~30min径流携带的污染物占整场降雨污染负荷的50%~80%,之后水质明显转好。
1.2 弃流厚度。屋面取2~3mm,路面取3~5mm,污染重的工业区取5mm;该厚度对应径流中污染浓度由高转低的拐点。
1.3 规范依据。按GB51174-2017《城镇雨水调蓄工程技术规范》与GB50400-2016《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》。
二、计算方法
2.1 弃流容积。V=10·h·F·φ,h初雨厚度mm,F汇水面积hm²,φ径流系数。
2.2 污染负荷削减。弃流削减量≈初雨径流携带的COD总量,按初雨浓度(屋面约200mg/L、路面约400mg/L)估算。
2.3 弃流去向。弃流雨水接污水系统,校核污水管在降雨初期接纳能力。
三、完整算例
3.1 已知条件。某片区屋面F1=4hm²(φ1=0.9),路面F2=6hm²(φ2=0.85);初雨厚度屋面h1=2.5mm、路面h2=4mm;初雨COD浓度屋面200mg/L、路面400mg/L。
3.2 弃流容积。屋面V1=10×2.5×4×0.9=90m³;路面V2=10×4×6×0.85=204m³;合计V=294m³,取300m³弃流池。
3.3 污染负荷削减。屋面COD量=90×200=18000g=18kg;路面COD量=204×400=81600g=81.6kg;合计约100kg/场。若不弃流,这100kg直接进河道,一场小雨的污染相当于居民一天排污量。
3.4 弃流流量。按弃流历时20min,Q弃=300/(20×60)=0.25m³/s=250L/s,接污水管校核:下游污水管雨天接纳裕度按100L/s,接不下,故分两段弃流或减小路面初雨厚度至3mm(V2=153m³,Q弃=211L/s仍偏大),最终弃流池与截流井合用,错峰弃流。
3.5 切换控制。弃流池注满后切换至收集管,液位与雨量双信号联锁。
四、校核步骤
4.1 多场雨校核。当地年均降雨80场,年弃流量=80×300=24000m³,占年径流(按年降雨量1200mm、F=10hm²、φ=0.87计,年径流=10×1200×0.87=104400m³)约23%,偏高,说明路面厚度取大,调整路面h2=3mm,V2=153m³,总V=243m³,年弃流19440m³占19%,合理。
4.2 污水系统校核。Q弃峰值按调整后243/1200=0.20m³/s,接下游污水管,与旱季污水叠加不超载。
4.3 极端小雨校核。年降雨中<3mm的场次占40%,这些雨全部被弃流,属正常,无需特别处理。
五、弃流池配套与运行
5.1 弃流池。按计算V建,池内设液位计,注满后切收集管;池容留10%裕度。
5.2 弃流管。接污水系统,管径按Q弃定,坡度0.003以上。
5.3 双信号切换。液位信号与雨量信号互为备用,先到为准;传感器故障自动报警切手动。
5.4 错峰弃流。污水管接纳能力不足时,弃流池暂存初雨,雨后缓慢排入污水管。
5.5 水质监测。调蓄池出水设COD、SS监测,超标时加大初雨厚度。
六、弃流池建设与运行
6.1 弃流池。按V=243m³建地下混凝土池或PP模块池;池内设液位计,注满后切收集管。
6.2 弃流管。接污水系统,管径按Q弃=0.20m³/s选De300,坡度0.003以上。
6.3 切换控制。液位与雨量双信号联锁,先到为准;电动三通阀失电锁在弃流侧。
6.4 错峰弃流。污水管接纳能力不足时,弃流池暂存初雨,雨后缓慢排入污水管。
6.5 水质监测。调蓄池出水设COD、SS监测,超标时加大初雨厚度。
6.6 维护要点。每季度检查电动阀动作、液位计准确度;雨季前做全流程模拟,验证弃流、切换、收集三段联动。
七、弃流池配套与运行
7.1 弃流池。按V=243m³建地下混凝土池或PP模块池;池内设液位计注满后切收集管。
7.2 弃流管。接污水系统,管径按Q弃=0.20m³/s选De300,坡度0.003以上。
7.3 双信号切换。液位信号与雨量信号互为备用先到为准;电动三通阀失电锁在弃流侧。
7.4 错峰弃流。污水管接纳能力不足时弃流池暂存初雨,雨后缓慢排入污水管。
7.5 水质监测。调蓄池出水设COD、SS监测,超标时加大初雨厚度。
7.6 维护要点。每季度检查电动阀动作、液位计准确度;雨季前做全流程模拟。
八、弃流池建设与运行
8.1 弃流池。按V=243m³建地下混凝土池或PP模块池;池内设液位计,注满后切收集管。
8.2 弃流管。接污水系统,管径按Q弃=0.20m³/s选De300,坡度0.003以上。
8.3 切换控制。液位与雨量双信号联锁,先到为准;电动三通阀失电锁在弃流侧。
8.4 错峰弃流。污水管接纳能力不足时弃流池暂存初雨,雨后缓慢排入污水管。
8.5 水质监测。调蓄池出水设COD、SS监测,超标时加大初雨厚度。
九、弃流池建设与运行
9.1 弃流池。按V=243m³建地下混凝土池或PP模块池;池内设液位计,注满后切收集管。
9.2 弃流管。接污水系统,管径按Q弃=0.20m³/s选De300,坡度0.003以上。
9.3 切换控制。液位与雨量双信号联锁,先到为准;电动三通阀失电锁在弃流侧。
9.4 错峰弃流。污水管接纳能力不足时弃流池暂存初雨,雨后缓慢排入污水管。
9.5 水质监测。调蓄池出水设COD、SS监测,超标时加大初雨厚度。
9.6 维护要点。每季度检查电动阀动作、液位计准确度;雨季前做全流程模拟。
十、设计落点提醒
初期雨水弃流计算最后要落在"厚度按汇水面分、总量按年降雨校核"上:本算例屋面2.5mm、路面4mm先算出300m³,年弃流占径流23%偏高,把路面降到3mm后总V=243m³,年占19%合理。不要一刀切取5mm——那样一年弃掉五分之一的雨水,污水厂吃不消。龙康水工设备在初期雨水弃流设计时按汇水面类型取厚度、按年降雨资料校核弃流比例,并配套弃流池与错峰弃流控制。
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