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摘要：一个城市中，旧城区的排水系统大部分是合流系统，不能满足目前雨、污分流的要求，那么在改造城市排水合流系统的时候截流井等相关的截留设施就显得尤为重要。截流井既要使截流的污水进入截污系统，又要保证在大雨时不让超过截流量的雨水进入到截污系统，避免发生污水倒灌和给污水处理厂纳污能力带来冲击。结合我国现行的相关规范，并结合排水工程实例，简要的提出了设计截流井的计算方法和设计思路。
关键词：截流井、污水截留量、堰高、截留倍数
1.前言
随着经济社会的不断发展，我市污水处理厂及其配套管网的发展速度明显加快。为了改善城市的水体环境，通常采用截流井來改善排水系统，采用这种方式具有工程量相对较小、节约投资、易于操作施工、见效相对较快等优点，但在雨季时肯能因实际情况将携带部分雨水进入污水处理厂，造成污水处理厂处理规模及建设投资增大，同时由于溢流的雨水中混有污水，不能避免对排放水体造成局部和短期污染，因此截流井也是作为我国现阶段污水管网建设的一种过渡方式，并且也在不断的对截流井等相关的截留设施进行不断地完善。结合目前现行设计规范对截流井等相关计算做一下简单介绍，并浅谈一下截流井相关的设计方法。
2.截流井的选择方法
《合流制系统污水截流井设计规程》中提到的现有截流井的形式主要有三种。即堰式、槽式以及槽堰式截流井。截流井的选择应该根据污水截污干管的位置、合流管区的位置、溢流管下游水位高程和周围环境因素确定。
①槽式截流井
②堰式截流井
③槽堰结合式截流井
《合流制系统污水截流井设计规程》中规定，槽堰结合式的截流井槽深及堰高应按照下列步骤进行计算确定：
1、根据地形条件、管道高程允许降落可能性，确定槽深H2；
2、根据截流量，应用水力计算确定截流管管径d；
3、假设H1/H2比值，按经验计算公式确定槽堰总高H；
4、按经验公式确定堰高H1；
5、校核H1/H2是否符合第3条的假设条件，否则改用相应公式重复上述计算。
6、槽宽计算同槽式截流井计算公式。
3.实例截流井所在片区基本参数
以城市老城区为例，其流域面积为1.67公顷。根据实际片区条件，下面进行截留井相关基本条件的计算：
雨水量是采用城市暴雨强度计算公式计算。
该区域内的污水流量：根据《室外排水设计规范》第3.1.2条居民综合生活污水定额按当地相关用水定额的80%-90%采用，及综合生活污水量总变化系数，并按《室外给水设计规范》确定。经计算本区域最高综合生活污水总量为4809600/d即55.7L/s，根据规范取综合生活污水总变化系数取1.8，综上所述计算得本纳污区设计计算污水总流量为100.2L/s。
所以合流管的设计流量为Q合流=QY+QW=385.34+100.2=485.54L/s。
按照满流计算，该区域合流管管径为800mm。
4. 实例浅谈污水截流井的计算方法
在确定截流井的污水截流量之前，首先要经过计算及讨论确定截留的关系 ，考虑实例片区的各种环境，在此借用污水截排工程环境影响评价中关于城镇地表径流污染物浓度的现场实测资料作为确定截流倍数的参考依据之一 。早期降雨径流中污染物浓度远低于污水综合排放一级标准值，CODmn、TP与综合排放一级标准相当。因此初期雨水务必收集起来与污水一并处理后再排入水体，才能达到地表水 Ⅲ 类标准的水质目标要求。实测资料显示，除大、暴雨外，降雨过程约经660 秒后 ，城镇地表径流中污染物的浓度一般可降低 52 %以上；当降雨过程超过900～11000秒时，径流中污染物浓度便趋于一个稳定值。显然前期雨水集中了城镇地表各处的大部分污染 ，需要截流一定量的地表径流，经处理后再排入环境水体是合适的。按照规程规定截流倍数应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、区域大小等因素经计算确定，一般采用1～5。在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。本次实例工程综合考虑截留倍数选取为1.0。
三种截流井设计参数计算结果
经过计算得出结论，在设计污水量相同的情况条件下，槽堰式截流井的槽堰总高最大，槽式截流井的槽堰总高相对较小，综合以上数据，三种截流井样式堰式截流井在适当的管径条件下，堰高可以达到小于进水管管径的要求，同时选择该截流井也可以达到减小对上游排水管道产生的倒灌、顶托的现象，同时截流的初期雨水及旱流污水不会产生对污水处理厂相对较大的处理压力。所以综上所述本次实例工程中选择堰式截流井，下游排水管径选择600mm，截流井堰高为530mm，由于截流井建设在老城区，下游雨水溢流管道仍采用原建设的800mm合流管。
5.结论
按照《合流制系统污水截流井设计规程》的设计方法，① 按《规程》设计方法，在设计污水截流量相同的条件下，槽堰式截流井的槽堰总高最大，槽式截流井的槽堰总高相对最小，且三种型式截流井的总高大部分大于截流
管管径。截流井在雨天发生雨水溢流时，在一定条件性爱势必会造成上游合流管道壅水，实际截流量将大于设计截流量。
②在污水截流量一定的前提下，小管径大坡度的污水截流管的实际截流量增加倍数最小，因此在工程设计中，截流管宜采用设计流速最大可达10m / s的球墨铸铁给水管。
③在同一设计管径的前提下，槽式截流井实际截流量增加倍数最小，槽堰结合式增加倍数相对较大。
实例计算结果比较表明，在污水截流量一定的前提下，堰式截流井实际截流量与设计截流量的差异相对较小，所以目前我国内常用的截流井形式主要是槽式和堰式，两者截留效果好，不影响合流管渠的排水能力，当管渠高程允许时，应予以选用。
关键词：截流井、污水截留量、堰高、截留倍数
1.前言
随着经济社会的不断发展，我市污水处理厂及其配套管网的发展速度明显加快。为了改善城市的水体环境，通常采用截流井來改善排水系统，采用这种方式具有工程量相对较小、节约投资、易于操作施工、见效相对较快等优点，但在雨季时肯能因实际情况将携带部分雨水进入污水处理厂，造成污水处理厂处理规模及建设投资增大，同时由于溢流的雨水中混有污水，不能避免对排放水体造成局部和短期污染，因此截流井也是作为我国现阶段污水管网建设的一种过渡方式，并且也在不断的对截流井等相关的截留设施进行不断地完善。结合目前现行设计规范对截流井等相关计算做一下简单介绍，并浅谈一下截流井相关的设计方法。
2.截流井的选择方法
《合流制系统污水截流井设计规程》中提到的现有截流井的形式主要有三种。即堰式、槽式以及槽堰式截流井。截流井的选择应该根据污水截污干管的位置、合流管区的位置、溢流管下游水位高程和周围环境因素确定。
①槽式截流井
②堰式截流井
③槽堰结合式截流井
《合流制系统污水截流井设计规程》中规定，槽堰结合式的截流井槽深及堰高应按照下列步骤进行计算确定：
1、根据地形条件、管道高程允许降落可能性，确定槽深H2；
2、根据截流量，应用水力计算确定截流管管径d；
3、假设H1/H2比值，按经验计算公式确定槽堰总高H；
4、按经验公式确定堰高H1；
5、校核H1/H2是否符合第3条的假设条件，否则改用相应公式重复上述计算。
6、槽宽计算同槽式截流井计算公式。
3.实例截流井所在片区基本参数
以城市老城区为例，其流域面积为1.67公顷。根据实际片区条件，下面进行截留井相关基本条件的计算：
雨水量是采用城市暴雨强度计算公式计算。
该区域内的污水流量：根据《室外排水设计规范》第3.1.2条居民综合生活污水定额按当地相关用水定额的80%-90%采用，及综合生活污水量总变化系数，并按《室外给水设计规范》确定。经计算本区域最高综合生活污水总量为4809600/d即55.7L/s，根据规范取综合生活污水总变化系数取1.8，综上所述计算得本纳污区设计计算污水总流量为100.2L/s。
所以合流管的设计流量为Q合流=QY+QW=385.34+100.2=485.54L/s。
按照满流计算，该区域合流管管径为800mm。
4. 实例浅谈污水截流井的计算方法
在确定截流井的污水截流量之前，首先要经过计算及讨论确定截留的关系 ，考虑实例片区的各种环境，在此借用污水截排工程环境影响评价中关于城镇地表径流污染物浓度的现场实测资料作为确定截流倍数的参考依据之一 。早期降雨径流中污染物浓度远低于污水综合排放一级标准值，CODmn、TP与综合排放一级标准相当。因此初期雨水务必收集起来与污水一并处理后再排入水体，才能达到地表水 Ⅲ 类标准的水质目标要求。实测资料显示，除大、暴雨外，降雨过程约经660 秒后 ，城镇地表径流中污染物的浓度一般可降低 52 %以上；当降雨过程超过900～11000秒时，径流中污染物浓度便趋于一个稳定值。显然前期雨水集中了城镇地表各处的大部分污染 ，需要截流一定量的地表径流，经处理后再排入环境水体是合适的。按照规程规定截流倍数应根据旱流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、区域大小等因素经计算确定，一般采用1～5。在同一排水系统中可采用同一截流倍数或不同截流倍数。本次实例工程综合考虑截留倍数选取为1.0。
三种截流井设计参数计算结果
经过计算得出结论，在设计污水量相同的情况条件下，槽堰式截流井的槽堰总高最大，槽式截流井的槽堰总高相对较小，综合以上数据，三种截流井样式堰式截流井在适当的管径条件下，堰高可以达到小于进水管管径的要求，同时选择该截流井也可以达到减小对上游排水管道产生的倒灌、顶托的现象，同时截流的初期雨水及旱流污水不会产生对污水处理厂相对较大的处理压力。所以综上所述本次实例工程中选择堰式截流井，下游排水管径选择600mm，截流井堰高为530mm，由于截流井建设在老城区，下游雨水溢流管道仍采用原建设的800mm合流管。
5.结论
按照《合流制系统污水截流井设计规程》的设计方法，① 按《规程》设计方法，在设计污水截流量相同的条件下，槽堰式截流井的槽堰总高最大，槽式截流井的槽堰总高相对最小，且三种型式截流井的总高大部分大于截流
管管径。截流井在雨天发生雨水溢流时，在一定条件性爱势必会造成上游合流管道壅水，实际截流量将大于设计截流量。
②在污水截流量一定的前提下，小管径大坡度的污水截流管的实际截流量增加倍数最小，因此在工程设计中，截流管宜采用设计流速最大可达10m / s的球墨铸铁给水管。
③在同一设计管径的前提下，槽式截流井实际截流量增加倍数最小，槽堰结合式增加倍数相对较大。
实例计算结果比较表明，在污水截流量一定的前提下，堰式截流井实际截流量与设计截流量的差异相对较小，所以目前我国内常用的截流井形式主要是槽式和堰式，两者截留效果好，不影响合流管渠的排水能力，当管渠高程允许时，应予以选用。