合流制管渠系统

在同一管渠内排除生活污水、工业废水及雨水的管渠系统

合流制管渠系统是在同一管渠内排除生活污水、工业废水及雨水的管渠系统。常用的有截流式合流制管渠系统，它是在临河的截流管上设置截流井。晴天时，截流管以非满流将生活污水和工业废水送往污水厂处理；雨天时，随着雨水量的增加，截流管以满流将生活污水、工业废水和雨水的混合污水送往污水厂处理。

简介

合流制管渠系统是在同一管渠内排除生活污水、工业废水及雨水的管渠系统。合流制管渠系统因在同一管渠内排除所有的污水，所以管线单一，管渠的总长度减少，但合流制截流管、提升泵站以及污水厂都较分流制大，截流管的埋深也因为同时排除生活污水和工业废水而要求比单设的雨水管渠的埋深大。在暴雨天，有一部分带有生活污水和工业废水的混合污水溢入水体，使水体受到一定程度的污染。我国及其他某些国家，由于合流制排水管渠的过水断面很大，晴天流量很大，流速很低，往往在管底造成淤积，降雨时雨水将沉积在管底的大量污物冲刷起来带入水体，形成污染。因此，排水制度的选择，应根据城镇和工业企业的规划、环境保护要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，通过经济技术比较，综合考虑确定。常用的有截流式合流制管渠系统，它是在临河的截流管上设置截流井。晴天时，截流管以非满流将生活污水和工业废水送往污水厂处理；雨天时，随着雨水量的增加，截流管以满流将生活污水、工业废水和雨水的混合污水送往污水厂处理。

采用合流制的条件

一般来说，在下述情形下可考虑采用合流制：

（1）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入后，其污染负荷在环境容量范围以内。

（2）街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位置受到限制时，可考虑选用合流制。

（3）地面有一定的坡度坡向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。

显然，上述条件的第一条是主要的，也就是说，在采用合流制管渠系统时，首先应满足环境保护的要求，即保证水体所受的污染程度在允许的范围内，只有在这种情况下才可根据当地城市建设及地形条件合理地选用合流制管渠系统。

截流式系统的布置特点

当合流制管渠系统采用截流式时，其布置特点是：

（1）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距离流向水体。

（2）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置截流井，使越过截流干管设计输水能力的那部分混合污水能顺利地通过截流井就近排入水体。

（3）必须合理地确定截流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染，减少截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度。

（4）在合流制管渠系统的上游排水区域内，如果雨水可沿地面的街道边沟排泄，则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时，才考虑布置合流管渠。

设计流量

截流式合流制排水管渠的设计流量，在溢流井上游和下游是不同的。

（1）第一个截流井上游管渠的设计流量

如下图1所示，第一个截流井上游管渠（1~2管段）的设计流量为生活污水设计流量、工业废水设计流量与雨水设计流量之和。

在实际进行水力计算时，当生活污水与工业废水量之和比雨水设计流量小得很多，例如有人认为，生活污水量与工业废水量之和小于雨水设计流量的5%时，其流量一般可以忽略不计，因为它们的加入与否往往不影响管径和管道坡度的确定。即使生活污水量和工业废水量较大，也没有必要把三部分设计流量之和作为合流管渠的设计流量，因为这三部分设计流量同时发生的可能性很小。所以，一般以雨水的设计流量（Qs）、综合生活污水流量（Qd）、工业废水量（Qm）之和作为合流管渠的设计流量，即：

式中 Q—设计流量，L/s；

Qd—综合生活污水流量，L/s；

Qm—工业废水量，L/s；

Qs—雨水设计流量，L/s；

Qdr—截流井前的旱流污水设计流量，L/s；

这里，综合生活污水流量和工业废水量均以平均日流量计。在式（1）中，Qd+Qm，为晴天的设计流量，亦称旱流流量Qdr，由于Qdr相对较小，因此按该式的Q计算所得的管径、坡度和流速，应用旱流流量Qdr进行校核，检查是否满足不淤流速要求。

（2）截流井下游管渠的设计流量

合流制排水渠在截流干管上设置了截流井后，对截流干管的水量情况影响很大。不从截流井泄出的雨水量，通常按旱流流量Qdr的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数n0，如果流到截流井的雨水流量超过n0Qdr，则超过截流能力的水，经排放渠道排入水体，该情况称之为合流管道的溢流。

这样，截流井下游管渠（如图1中的2~3管段）的设计流量为：

式中 —截流井后管渠的设计流量，L/s；

—截流倍数；

—截流井后汇水面积的雨水设计流量，L/s；