尹博涵，王繼斌，陳維靜，井敏莉

（西安市政設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710068）

1 工程概況

西安市某市政工程南起未央收費站（鳳城十二路），北至渭河南岸（草灘渭河大橋），道路長度7 407 m。規(guī)劃紅線寬度60 m。

現(xiàn)狀鳳城十二路道路中心線北側(cè)5.0 m處有一條d1 650 m m截污管道，埋深約10.25 m，污水自東向西排放，最終排入西安市第四污水處理廠?，F(xiàn)狀未央路（鳳城十二路-未央收費站段）道路中心線西側(cè)24.5～39.5 m處有一條d2 400～d3 000 m m雨水管道，雨水自南向北排放，接入現(xiàn)狀幸福渠暗涵，最終排入渭河。該區(qū)域現(xiàn)狀排水管道情況見圖 1。

圖1 現(xiàn)狀排水管道平面圖

未央路現(xiàn)狀d3 000 m m雨水管道上游承接的管道中含有合流管道，所以旱季時d3 000 m m雨水管道中有污水，現(xiàn)場實測資料顯示，管道中污水深度約25 cm，流速約1.8 m/s，旱季污水量約0.5 m3/s。設(shè)計采用一種新型污水截流井將未央路現(xiàn)狀d3 000 m m雨水管道的污水截流至鳳城十二路現(xiàn)狀d1 650 m m污水管道。

2 新型污水截流井

污水截流井是設(shè)于合流制排水系統(tǒng)中，用于將旱流污水和初期雨水截至污水管道，且保證雨水排泄水體的特殊構(gòu)筑物[1]。設(shè)計采用的新型污水截流井為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)有上、下兩層，上層為合流截污層，與合流管道相接，下層為污水層，與截污管道相接。上層設(shè)有截污槽、流量控制槽及鋼筋混凝土擋墻。新型污水截流井構(gòu)造見圖2。

晴天時，合流排水管道內(nèi)為污水，污水流經(jīng)截污槽時全部被截流通過流量控制槽、污水接入口進(jìn)入污水層，下游合流排水管道為空管，不會造成環(huán)境污染；雨天時，合流排水管道內(nèi)為雨污混合排水，一部分被截流進(jìn)入污水管道（最大流量為截流控制槽允許通過的最大值），其余部分通過下游雨水管道排入水體。

污水截留井是按照污水管道為非滿流重力流工況進(jìn)行設(shè)計的，如污水管道出現(xiàn)滿流甚至壓力流工況，則存在污水倒灌回雨水管道的風(fēng)險，此時可在流量控制槽出水端加設(shè)拍門防止污水倒灌。

3 工程應(yīng)用

3.1 截流井構(gòu)造

結(jié)合工程具體情況，設(shè)計污水截流井平面工藝尺寸為7.0 m×3.0 m，井室深6.45 m，其中上層深4.20 m，下層深1.95 m，上層截污槽深0.7 m，流量控制槽過水?dāng)嗝娉叽鐬?.7 m×1.0 m，見圖3。

3.2 截流量計算

根據(jù)設(shè)計污水截流井，在雨水管道滿流狀態(tài)下，污水截流槽流量按閘孔自由出流考慮[2]。經(jīng)計算，截流量最大為1.0 m3/s，具體計算過程如下：

（3）閘底板與引水渠道底平齊，無坎，流速系數(shù)φ取1.0。

（4）流量系數(shù) μ=ε·φ=0.16×1.0=0.16。

（5）孔口面積 ω=0.7×1.0=0.7（m2）。

（6）作用水頭H0=4.3 m。

（7）孔口出流的流量：

前已述及，旱流污水流量約0.5 m3/s，截流倍數(shù)為1.0，滿足規(guī)范要求[1]。

4 與傳統(tǒng)截流方式對比

傳統(tǒng)的合流制管道污水截流一般為“截流檢查井+污水截流管+轉(zhuǎn)彎檢查井+污水截流管+污水接入檢查井”的方式，相較所采用的新型污水截流井流程更繁瑣、用地面積更大、工程投資更高。

兩種截流方式平面布置見圖4。

兩種截流方式工程量對比情況見表1。

通過上述對比，采用新型污水截流井的方式在工程投資及用地等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)截流方式。

表1 兩種截流方式工程量對比表

5 結(jié)論

通過一種新型污水截流井在實際工程中的應(yīng)用，簡化了傳統(tǒng)的工藝流程、節(jié)省的占地并降低了工程投資。由于合流制污水排放系統(tǒng)在我國仍然廣泛存在，該截流井為合流制排水系統(tǒng)截污提供了一種新的途徑，具有較好的推廣和應(yīng)用價值。