初期雨水调蓄池在水源保护区水质改善中的作用探析 — 以合肥市董铺水库为例

概况：董铺水库是一座以防洪和城市供水为主，兼顾生态补水及养殖功能的年调节的大型水库。水库按 1000 年一遇洪水设计，可能最大洪水（PMF）校核，设计洪水位31.50m（吴淞高程），校核洪水位34.50m，正常蓄水位28.00m，死水位18.50m 。总库容2.49亿m³，其中调洪库容1.80亿m³，兴利库容 0.75亿m³，死库容0.02 亿m³。水库枢纽由大坝、泄洪涵洞、溢洪道和连通输水隧洞等组成。董铺水库、大房郢水库均为合肥市非常重要的饮用水源保护区，水质好坏直接关乎市民的饮用水安全。

初期雨水对水源保护区水质的影响

初期雨水，顾名思义就是降雨初期时的雨水。一般是指地面10～15mm厚已形成地表径流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空气中的大量酸性气体、汽车尾气、工厂废气等污染性气体，降落地面后，又由于冲刷屋面、沥青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物质，前期雨水的污染程度较高，甚至超出普通污水的污染程度。

这类雨水直接排入水源保护区，将对其水体造成严重污染。因此必须对初期雨水进行处理，可以设置初期雨水调蓄池等设施将弃流过滤、沉淀、净化处理，经过水质监测达标后再排入水库水体，以保障水源地供水安全。

雨水调蓄池功能简介

根据调蓄池功能不同可将雨水调蓄池分为截流池和滞留池。截流池可以将初期雨水中颗粒较大的悬浮物有效地去除，其他的营养物质可以通过池中的微生物的作用去除；而滞留池主要用于多雨季节缓解城市排水压力及减缓初期雨水对水资源保护区水质的污染，且营养物质去除效果较好。在城市、水资源保护区及人工湿地等区域建造雨水调蓄池，通过其滞洪、防洪、减灾、净化水质等功效，可以降低处理后的雨水量，降低对收纳水体的污染程度及发生内涝的几率。在城市中建造雨水调蓄池，可以优先缓解雨水对管道的压力，同时又可以节约成本，对提高城市基础设施建设的效益具有重要意义。同时调蓄池还可以储存雨水，经过一定的净化处理通过管道排放，可以避免对收纳水体的污染，改善收纳水体的质量。在解决城市内涝及改善收纳水体环境容量方面，初期雨水调蓄池起着不可忽略的作用。

在设计建造雨水调蓄池前，必须确定雨水的径流量，以免超过调蓄池的最大容量而造成管道中污水溢出的情况。当前我国许多城市的排水官网急需改善，在多雨季节发挥的作用十分有限，很容易造成雨水对收纳水体如城区水库的污染，城市内涝等危害。在实际使用雨水调蓄池时，为提高雨水截流的效率，可采取合流制溢流的方式。通过以下途径可实现合流制溢流：

①建造雨水调蓄池；

②改善城市市政排水系统中排水管道的大小，增大对雨水的排放量；

③利用合流制溢流的方法可以改善地区内分流的情况，实现对雨水的控制利用。无论是从环境效益、经济效益的角度，还是从其对环境的作用来说，修建雨水调蓄池是十分必要的，尤其是对雨水多的城市构建雨水调蓄池可明显改善生态环境和收纳水体水质。

水源保护区初期雨水调蓄池建设及成效

董铺大房郢水库水源保护一期工程在井岗镇居民聚集区、蜀山新产业园初期雨水和长江西路南侧部分生活小区初期雨水及部分生活污水集中区域，修建汊东渠、汊西渠2座初期雨水调蓄池（调蓄池容量均按30m³/h㎡计），以改善入库水质，确保达标排放。汊东渠初期雨水调蓄池：位于樊洼路以南渠道“Z”字型转弯段北侧。调蓄池进口建拦污进水闸；出口排水泵房末端安装排水钢管将池水引入渠道下游。汊东渠初期雨水调蓄池长49.4m、宽28.8m ，调蓄池面积1422.72㎡，池末排水 泵 房 长8.65m、宽 6.8m，面积58.82㎡，总占地面积1481.54㎡，总调蓄容积6618m³。需收集初期雨水时，开启箱涵进口钢闸门，利用调蓄池贮水，池满后闸门自动关闭。

此时渠道内来自上游的污染物已大体排空，后续雨水可越过下游原有溢流堰，通过樊洼路下穿涵洞，进入下游新挖的水塘经塘中具净化功能的水生植物及下游库周湿地净化后汇入董铺水库。当暴雨时段结束、汊东渠内水位下降时，开启调蓄池末控制阀，将池内雨水排入下游渠道，进入樊洼路南侧的排污泵站后汇入市政管网。当调蓄池内雨水基本排空（仅余冲洗阀门后少量存水）时，门式水力冲洗系统开启自动冲洗，并利用离子除臭系统进行池内除臭，废水通过潜水排污泵排至下游渠道，进入樊洼路南侧的排污泵站后汇入市政管网。

汊西渠初期雨水调蓄池：位于井岗路、科学岛路交叉口的西南侧，其结构布置、尺寸、容积及内部水力冲洗和通风除臭系统设置均与汊东渠初期雨水调蓄池相同，同时调蓄池出口设有2道排水钢管，分别通往市政管网和下游渠道。需收集初期雨水时，开启进口箱涵钢闸门，利用调蓄池贮水，池满后闸门自动关闭。当暴雨时段结束、市政污水管网能够吸纳时，打开池末北侧支管控制阀，利用潜水排污泵将收集的雨水排入市政污水管网；若市政管网容量不足、而汊西渠内水位下降时，可开启池末西侧支管控制阀，利用潜水排污泵将池内雨水排入下游汊西渠道，经过湿地串塘净化后进入董铺水库。

工程建成后，根据运行及监测数据表明，以30m³/h㎡强度设计的初期雨水调蓄池能拦蓄30%左右的径流量，对不同污染物的去除率中COD效果最好，达到30.2~38.4% ，对TP 的去除率最低，为21.2~28.1% ，主要污染物去除效果见上表。在充分发挥董铺水库城镇供水的同时，通过初期雨水调蓄区池工程建设，较好地减少了氮磷等的入库负荷，同时经过湿地串塘再次净化后进入董铺水库，增加了水源涵养和水土保持能力，提高了环库湿地生物多样性，配合流域内的移民搬迁、土地流转、退耕还林、生态农业等项目的实施，共同保证董铺水库水源地水质安全。

结语

水源保护区初期雨水调蓄池工程既解决了初期雨水对片区水体的污染，改善了片区的环境状况；同时降低了对水源保护区纳污水体的污染程度；另外改善了初期雨水流经区域水生植物群落、虾、鱼、贝类、大型浮游动物等水生生物及数量众多的微生物与原生动物的栖息和生存环境，有效改善和修复了水生态系统，进一步提升水环境。因此，初期雨水调蓄池工程在水源保护区有较大的推广意义。