1 雨水利用系统中初期雨水的控制
控制初期雨水的重要性
由于受城市环境各种因素的影响，城区的雨水径流都具有一定的污染性，有些甚至比较严重，不适合采用某些利用措施。这也是城市雨水利用复杂性因素之一。但大量的研究表明，雨水径流有明显的初期冲刷作用，即在多数情况下，污染物是集中在初期的数毫米雨量中。因此，控制初期雨水成为雨水利用系统和城市径流污染控制的一项主要举措。设计得当，可以有效地控制每场降雨径流中的大部分污染物，保证整个系统安全而高效地运行。
初期雨水控制方法有多种，各有利弊，一种常用的是初期雨水弃流装置。
初期雨水弃流装置
初期雨水弃流装置是一种非常有效的水质控制技术，可去除径流中大部分污染物，包括细小的或溶解性污染物。弃流装置有多种设计型式，可以根据流量或初期雨水排除水量来设计控制装置，排除量需要根据汇水面的污染程度、水量的平衡和后续的处理技术等综合考虑确定。这里仅介绍以下三种：
（1）容积法弃流池
在雨水管或汇集口处按照所需弃流雨水量设计弃流池，一般用砖砌、混凝土现浇或预制。弃流池可以设计为在线或旁通方式，弃流池中的初期雨水可就近排入市政污水管，小规模弃流池在水质条件和地质、环境条件允许时也可就近排入绿地消纳净化。
这种方法的设计是根据雨水径流的冲刷规律合理确定弃流水量。优点是简单有效，不受降雨变化的影响，可以准确地按设计要求控制初期雨水量，效果好。主要缺点是当汇水面较大时需要比较大的池容积，增加了投资。
（2）切换式或小管弃流井
在雨水检查井中同时埋设连接下游雨水井和下游污水井的两根连通管，在两个连通管入口处设置简易手动闸阀或自动闸阀进行切换。可以根据流量或水质来设计切换方式，人工或自动调节弃流量。这种方法****的问题是对随机降雨操作控制比较困难。当弃流管与污水管直接连接时，应有措施防止污水管中污水倒流入雨水管线，可采用加大两根连通管的高差等方式。
由于降雨过程和径流过程均表现出初期水质差而流量小的特点，可以考虑将初期雨水弃流管设计为分支小管，初期水质差的小流量首先通过小管排走，超过小管排水能力的后期径流再进入雨水收集系统，该法的特点是自动弃流，可以减少切换带来的运行和操作的不便。但弃流量难以合理控制，尤其是在降雨强度较小而降雨量很大时可能会使弃流量加大，减少收集水量甚至收集不到雨水。该法一般适用于汇水面较大，有足够的收集水量时。
（3）高效率弃流装置
各种弃流装置一个突出的问题，就是很难保证在随机降雨条件下，既要达到高效率地控制初期径流，又能合理控制弃掉的比较干净的雨水量和****限度地减小弃流装置的体积，降低操作的复杂程度。
针对这一问题，北京建筑工程学院开发了一种高效率弃流装置（国家实用新型和发明专利技术）。该装置基于5年的连续监测和大量数据统计分析，掌握了城市汇水面初期雨水污染物冲刷规律和不同的集水面合理的初期雨水控制量。设计仅用n分之一的初期雨量来实施对全部初期雨水量的控制，弃流池体积可缩小到常规容积法的数十分之一，大幅度减少弃流池土建费用，显著地改善储存池中的雨水水质，减少雨水量的损失，并可自动运行，简化了系统的运行管理，提高整个系统的效率。用于较大规模的雨水利用系统优越性尤为突出。这种装置已经在一些雨水利用工程中应用，也可以有效地用于城市径流非点源污染控制工程。 |
