海綿城市雨水調(diào)控系統(tǒng)
城市雨水資源綜合利用是“海綿城市”建設(shè)的重要組成部分，涵蓋5大方面的內(nèi)容：雨水蓄集利用、調(diào)控排放、內(nèi)澇防治、防洪減災(zāi)與污染減控，主要通過對城市范圍內(nèi)的降雨加強(qiáng)就地入滲或攔蓄利用，從而有效削減城市地表徑流，減少排入市政管網(wǎng)的水量，減輕河道行洪壓力，改善水環(huán)境生態(tài)質(zhì)量。其中，雨水調(diào)控排放是城市雨水綜合利用的重要技術(shù)手段之一。
雨水調(diào)控排放是指在雨水排出區(qū)域之前的適當(dāng)位置，利用洼地、池塘、景觀水體或調(diào)蓄池等設(shè)施，使區(qū)域內(nèi)的雨水暫時滯留在管道和調(diào)蓄設(shè)施內(nèi)，并利用流量控制井、溢流堰等控制措施，使出流過程按照設(shè)定的流量過程進(jìn)行排放。雨水調(diào)控排放特別適用于那些不宜或不便采用蓄滲措施的區(qū)域。雨水調(diào)控排放是減輕城市雨水洪澇災(zāi)害和改善水生態(tài)環(huán)境的重要技術(shù)措施之一。
一、城市雨水調(diào)控系統(tǒng)
城市雨水調(diào)控排放系統(tǒng)主要由調(diào)蓄設(shè)施、流量控制和溢流設(shè)施等組成。根據(jù)調(diào)蓄池與排水管線的關(guān)系，平面布置可以分為在線式或離線式，見圖1a、b。其中，雨水管線、檢查井和調(diào)蓄池共同構(gòu)成了雨水調(diào)控排放系統(tǒng)的滯蓄空間，利用調(diào)蓄設(shè)施的調(diào)蓄容積和流量控制設(shè)施可以將外排徑流峰值限定在規(guī)定的范圍內(nèi)。
在線式系統(tǒng)可將雨水管穿過調(diào)蓄池，池內(nèi)部分做成帶側(cè)堰的流槽，以便小于某一流量的雨水直接通過并外排，以避免初期徑流污染對收集雨水水質(zhì)的影響，超過該流量時再溢流到調(diào)蓄空間內(nèi)，如圖2所示。
二、城市雨水調(diào)控排放過程
1、當(dāng)調(diào)蓄池上游雨水管道內(nèi)匯集的降雨徑流小于流量控制設(shè)施限定的外排流量時，按照匯集的流量過程排入下游市政管道。
2、當(dāng)調(diào)蓄池上游雨水管道內(nèi)匯集的降雨徑流當(dāng)大于限定的外排流量或某一流量區(qū)間時，按照限定的外排流量外排，多余水量進(jìn)入調(diào)蓄池，蓄水池內(nèi)的水位逐漸上漲，最終達(dá)到最大水位。
3、隨著降雨強(qiáng)度的減弱和系統(tǒng)持續(xù)向下游市政管道排水，調(diào)蓄池內(nèi)的水位逐漸降低，最后全部排空。
4、當(dāng)遇到超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的降雨時，調(diào)蓄池內(nèi)的水位超過溢流堰的堰頂，則自動溢流進(jìn)入下游雨水管道。
典型的城市雨水調(diào)控排放設(shè)施出口流量過程如圖3所示。圖中陰影部分為入流與出流過程線的差值，即蓄水容積?？梢钥闯?，通過調(diào)控，可以有效減小城市雨水外排的洪峰流量。
三、城市雨水調(diào)控排放系統(tǒng)的布設(shè)原則
1、調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)優(yōu)先選用雨水管渠附近的天然洼地、池塘、景觀水體，位置一般設(shè)置在雨水干管(渠)或有大流量交匯處，或靠近用水量較大的地方，盡量使整個系統(tǒng)布局合理。地上式調(diào)蓄池應(yīng)與周圍地形、地貌和景觀相配合，宜集成調(diào)蓄、入滲、景觀等多功能。調(diào)蓄空間內(nèi)雨水宜采用重力流自然排空，必要時可用水泵強(qiáng)排，排空時間應(yīng)小于12h。調(diào)蓄設(shè)施應(yīng)便于沉積物的清除。
2、流量控制設(shè)施應(yīng)設(shè)于調(diào)蓄設(shè)施的下游，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期降雨情況下的最大出流量應(yīng)不大于要求控制的值，溢流設(shè)施宜單獨(dú)設(shè)置，并將流量控制設(shè)備與溢流堰布置在同一個構(gòu)筑物內(nèi)。溢流宜采用重力流排出，如采用堰或虹吸管等;上游管道入流應(yīng)保證不受溢流雨水的頂托。
3、在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，調(diào)控排放系統(tǒng)的下泄流量應(yīng)控制在下泄流量的上限以下。一般情況下，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)溢流堰前的最大水位達(dá)到溢流堰頂，但尚未發(fā)生溢流時下泄的流量最大，此時的流量也就是控制下泄流量的上限，則下游所接入市政雨水管線在設(shè)計(jì)時應(yīng)按照該上限值進(jìn)行計(jì)算。
