隨著城市看海問題的時(shí)常發(fā)生以及雨后河道湖泊水體出現(xiàn)的黑臭問題，雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期偏小和初期雨水污染的問題得到了空前的重視。雨水調(diào)蓄池具有削減洪峰、分流制初期污染控制、合流制初期污染控制和雨水利用四大功能，在海綿城市和黑臭水體治理中都發(fā)揮著重要作用，《城鎮(zhèn)雨水調(diào)蓄工程技術(shù)規(guī)范》（GB51174- 2017）、 《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（試行） 等一系列規(guī)范密集頒布，基于海綿城市、雨水調(diào)蓄和城市黑臭水體整治建設(shè)正進(jìn)入一個(gè)高峰期，大量的調(diào)蓄池應(yīng)運(yùn)而生。雨水調(diào)蓄設(shè)施在我國是一個(gè)新鮮事物。本文從技術(shù)管理角度對(duì)雨水調(diào)蓄池的各個(gè)系統(tǒng)、檢修通道的運(yùn)行維護(hù)管理進(jìn)行了論述。

目前調(diào)蓄池從設(shè)備角度一般分為柵渣系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、提升泵系統(tǒng)、通風(fēng)除臭系統(tǒng)和儀表自控系統(tǒng)等。其中沖洗系統(tǒng)在國內(nèi)是比較新的技術(shù)，其他系統(tǒng)設(shè)備比較成熟，從污水系統(tǒng)中可以借鑒。沖洗系統(tǒng)在調(diào)蓄池中占有非常重要的地位，是調(diào)蓄池能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。由于提升泵應(yīng)用非常成熟，在此不做論述。

1 設(shè)備論述

1.1 沖洗系統(tǒng)

從國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷程來看，調(diào)蓄池經(jīng)歷了人工沖洗、連續(xù)溝槽自沖洗、噴射器沖洗、水力翻斗沖洗、門式?jīng)_洗、真空沖洗等幾個(gè)階段。由于人工沖洗費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且調(diào)蓄池大多為全地下結(jié)構(gòu)，屬于有限空間。人工沖洗操作比較危險(xiǎn)，已不采用。連續(xù)溝槽自沖洗是將調(diào)蓄池底部設(shè)計(jì)成連續(xù)溝槽，利用池內(nèi)蓄水沖洗底部，通過水力將勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能進(jìn)入連續(xù)溝槽，在溝槽內(nèi)大于自凈流速，形成沖刷清洗的過程。此種方式土建施工難度較大，沖洗效果仍然受限，不太容易保證，且人員池內(nèi)行動(dòng)不便，故較少采用。

噴射器沖洗是模擬水射器沖洗，同時(shí)噴射器可以 260°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沖洗過程中有一根支管可以充氧，可以有效降低池內(nèi)的臭味，且沖洗強(qiáng)度大。智能噴射器的高清攝像頭能夠自動(dòng)捕捉調(diào)蓄池或下水道蓄水區(qū)底部圖像，并將捕捉到的圖像進(jìn)行智能化網(wǎng)格區(qū)分，對(duì)網(wǎng)格內(nèi)淤積區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)沖洗。噴射器沖刷半徑有8m、12m、18m、27m幾種規(guī)格。

由于調(diào)蓄池都為全地下水池，所以池內(nèi)支撐頂部的立柱較多，有的調(diào)蓄池還有人行樓梯，不可避免的對(duì)噴射器的水流有阻擋，對(duì)沖洗效果有影響。長(zhǎng)期運(yùn)行，水流對(duì)混凝土的立柱沖擊、對(duì)立柱的強(qiáng)度也有影響，國外一般是用不銹鋼板對(duì)立柱 2m以下高度進(jìn)行包覆，避免水流的影響。而且噴射器移動(dòng)部件較多，如潛污泵、水射器驅(qū)動(dòng)裝置等，維護(hù)設(shè)備較多，維護(hù)量較大，維護(hù)難度較大。此外，需注意噴射器所配水泵要耦合式安裝，并且須在水泵上部設(shè)置吊裝孔。目前實(shí)際存在的問題是調(diào)蓄池往往較深，而耦合導(dǎo)桿中間沒有支撐而強(qiáng)度不夠，故經(jīng)常取消導(dǎo)桿和耦合，潛水泵需要下池檢修，檢修難度和風(fēng)險(xiǎn)均較大。噴射器在調(diào)蓄池排水過程中一直運(yùn)行，所以能耗較高。

水力翻斗是翻斗安裝于調(diào)蓄池寬度方向池壁的上方, 工作待命狀態(tài)時(shí)翻斗朝上,沖洗調(diào)蓄池時(shí)翻斗充滿水,利用偏心設(shè)計(jì),翻斗失穩(wěn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn),對(duì)池底進(jìn)行沖刷清洗的過程。水力翻斗為不銹鋼設(shè)備，受運(yùn)輸限制，尺寸不能太大，翻斗容量有限，故沖洗長(zhǎng)度和效果受限。此外，采用雨水容易卡住設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備損壞，故需要外部水源，一般為自來水。水力翻斗在上海有所采用，發(fā)生過卡住情況。水力翻斗適合應(yīng)用于較小的調(diào)蓄池。（見圖 1）

門式?jīng)_洗是國內(nèi)目前大量采用的沖洗方式。調(diào)蓄池分為存水室、沖洗廊道和沖洗廢水收集渠三部分。在調(diào)蓄池進(jìn)水階段存水室注水，調(diào)蓄池排空后通過存水室的門打開對(duì)廊道進(jìn)行席卷流沖洗。每個(gè)門只有開關(guān)兩個(gè)動(dòng)作，通常通過 0.37- 0.75kw的液壓站控制，每次開關(guān) 1 分鐘左右，所以幾乎零能耗。（見圖 2）沖洗門的材料為 304 不銹鋼材質(zhì)，配 IP68 液壓缸，其控制系統(tǒng)位于池頂部，故水下部件僅有沖洗門。由于動(dòng)作少，材質(zhì)耐腐蝕，所以池內(nèi)基本無檢修設(shè)備，維護(hù)量很小。沖洗水位一般為 2~3m，沖洗長(zhǎng)度一般為 150m，可滿足大多數(shù)情況下的需求，故在國內(nèi)的調(diào)蓄池中得到了廣泛的應(yīng)用。在國外已證明是一種可靠的沖洗方式。

真空沖洗系統(tǒng)是一種新型的沖洗方式。調(diào)蓄池也分為存水室、沖洗廊道和沖洗廢水收集渠三部分。真空閥放置于存水室的頂部，控制系統(tǒng)和真空泵放置于池外，故池內(nèi)無設(shè)備，故操作安全性大大增加，維護(hù)量也較小。此外，真空存水室沖洗液位取值可達(dá)4m。真空系統(tǒng)沖洗液位大于門式?jīng)_洗沖洗液位，儲(chǔ)存勢(shì)能更大，意味著更好的沖洗效果和更長(zhǎng)的沖洗廊道。

真空存水室要求存水室土建嚴(yán)格密封，對(duì)土建要求極高，一旦達(dá)不成密封效果，則不能達(dá)到?jīng)_洗的高度以及沖洗水量，沖洗效果不能保證。而我國土建施工由于進(jìn)度緊等原因，隱患較多，一旦達(dá)不到密封，檢查補(bǔ)救難度極大，所以要求每格存水室先土建密封，獨(dú)立做完滿水實(shí)驗(yàn)合格后再拆除倒虹坡部分墻體。在施工過程中特別須注意存水室密封問題。

1.2 格柵系統(tǒng)

處于保護(hù)潛污泵等設(shè)備，在調(diào)蓄池進(jìn)水處設(shè)置格柵，去除大的垃圾。如果池頂沒有美觀度要求，可以設(shè)置回轉(zhuǎn)式格柵、鋼絲繩牽引格柵等；如果設(shè)備不能露出地面，也可以采用粉碎性格柵，但是粉碎性格柵處理能力小，在大水量調(diào)蓄池不適合。可考慮zui新從國外引進(jìn)的水平溢流格柵，這種格柵適合用于雨水，過流能力大、美觀度要求高的場(chǎng)合，但是這種格柵只有阻擋垃圾功能，沒有去除垃圾功能，必須保證垃圾隨水流流入下游管道，這個(gè)建議與調(diào)蓄池前截流井合建，截留垃圾隨截流污水進(jìn)入污水管。若無柵渣去向，則柵渣堆積在格柵處，降低和格柵過流面積，水位升高到格柵頂部，垃圾隨雨水溢流至調(diào)蓄池。

1.3 通風(fēng)除臭系統(tǒng)

一般建議調(diào)蓄池采用抽氣風(fēng)機(jī)保證池內(nèi)微負(fù)壓，抽取空氣進(jìn)入除臭系統(tǒng)，除臭系統(tǒng)可以采用離子除臭、活性氧除臭、活性炭除臭、生物提取液除臭、土壤除臭或生物濾池等。由于調(diào)蓄池冬季不運(yùn)行，土壤和生物濾池除臭冬季效果的下降可以不考慮。離子除臭具有啟動(dòng)快，效果好的優(yōu)點(diǎn)，但是投資較大，尤其是大型調(diào)蓄池投資過大，不宜采用。故在中小型調(diào)蓄池中可以優(yōu)先考慮此種除臭方式。較大調(diào)蓄池可以采用土壤除臭、生物除臭或者活性炭除臭。除臭次數(shù)可取 1~2 次 /h，建議在小型調(diào)蓄池取 2 次 /h，中大型調(diào)蓄池次數(shù)可以取 1 次 /h，以降低投資。調(diào)蓄池在下池檢修前可采用臨時(shí)通風(fēng)措施，設(shè)置進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)，保證池內(nèi)硫化氫、可燃?xì)怏w、氧氣等在安全范圍之內(nèi)再下池檢修。

1.4 儀表系統(tǒng)

沖洗系統(tǒng)、水泵和格柵運(yùn)行都需要液位信號(hào)。液位計(jì)的種類多種多樣，有浮球液位開關(guān)、投入式液位計(jì)、連桿液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)等。浮球液位計(jì)運(yùn)行可靠。但是調(diào)蓄池深度大，在水泵附近的浮球會(huì)受水流影響，故往往須要加固定措施，這導(dǎo)致浮球檢修的工作必須下池完成。投入式液位計(jì)可能受淤泥堵塞，連桿液位計(jì)可能被垃圾卡住造成讀數(shù)錯(cuò)誤。超聲波液位計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中受蜘蛛網(wǎng)、水流泡沫、霧氣、散射角大和溫度變化的影響誤差較大，而且反饋速度慢，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)誤差大，有時(shí)會(huì)造成誤報(bào)警，故不建議采用。雷達(dá)液位計(jì)可靠性和穩(wěn)定性都較高，建議采用雷達(dá)液位計(jì)。若雷達(dá)液位計(jì)安裝于池內(nèi)，則建議采用防爆型液位計(jì)。

調(diào)蓄池內(nèi)可能積聚硫化氫有毒氣體和甲烷可燃?xì)怏w，規(guī)范要求必須設(shè)置測(cè)量?jī)x表。甲烷氣體比空氣輕，故可燃?xì)怏w測(cè)定儀取樣點(diǎn)建議放置在洞口下方池內(nèi)頂附近，同時(shí)便于儀表的安裝的維護(hù)。硫化氫氣體比空氣略重，因此會(huì)建議人員下池前測(cè)量池內(nèi)硫化氫、可燃?xì)怏w和氧氣濃度，下池過程中隨身佩帶四合一氣體測(cè)定儀。目前調(diào)蓄池內(nèi)的氣體檢測(cè)儀表放置位置還有優(yōu)化可能，既能準(zhǔn)確測(cè)量調(diào)蓄池內(nèi)空氣濃度，又能方便安裝維護(hù)儀表是需要儀表制造商解決的問題。

1.5 控制系統(tǒng)

調(diào)蓄池一年中總的運(yùn)行天數(shù)少，只有在下雨時(shí)起到調(diào)蓄作用，然后均勻排入下水道或者雨水利用，故控制系統(tǒng)一般建議做成無人值守或者少人值守、定期巡檢的運(yùn)行模式，受整個(gè)區(qū)域排水系統(tǒng)的調(diào)度，隨著 5G網(wǎng)絡(luò)即將應(yīng)用，全局調(diào)度的智能排水網(wǎng)絡(luò)有望成為調(diào)蓄池控制的發(fā)展方向。調(diào)蓄池自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)宜為信息層、控制層和現(xiàn)場(chǎng)層三層結(jié)構(gòu)；形式簡(jiǎn)單、設(shè)備數(shù)量少的調(diào)蓄池可為控制層和現(xiàn)場(chǎng)層二層結(jié)構(gòu)。調(diào)蓄池與排水管網(wǎng)聯(lián)動(dòng)的智慧排水是發(fā)展趨勢(shì)。

2 檢修通道

調(diào)蓄池通常為全地下結(jié)構(gòu)，而且深度較深，一般 10m左右，甚至更深。在這么深的池內(nèi)檢修通道的設(shè)置非常講究，對(duì)人身安全起著非常重要的作用。目前有直爬梯、樓梯、竹梯等形式。對(duì)于直爬梯形式，材質(zhì)必須選擇耐腐蝕材質(zhì)，而調(diào)蓄池深度達(dá)，人員上下體力消耗大，若直爬梯常年泡在水中腐蝕或者體力消耗等原因?qū)е绿た帐鹿剩越ㄗh謹(jǐn)慎采用。而樓梯方式人員上下進(jìn)出方便，體力消耗小，尤其是開始施工過程中大大降低了施工人員體力強(qiáng)度。但是調(diào)蓄池一旦投入運(yùn)行，則樓梯踏步不可避免的沾染污泥，人員在樓梯上下，曾經(jīng)發(fā)生過滾落摔傷事故，所以一旦采用這種方式，建議附近設(shè)置灑水栓，首先沖洗踏步和扶梯（扶梯應(yīng)為 304不銹鋼材質(zhì)）后方可進(jìn)出。根據(jù)運(yùn)營維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)，竹梯是一種較好的措施，臨時(shí)設(shè)置竹梯，可保證竹梯質(zhì)量。竹梯傾斜放置，上部固定好，人員基本不會(huì)發(fā)生踩空，萬一踩空，人員和可以抓住傾斜的竹梯，而且傾斜的竹梯節(jié)省體力。所以建議采用竹梯形式。個(gè)別調(diào)蓄池深度達(dá)到 15m以上，這時(shí)任何一種形式都不完美，有現(xiàn)場(chǎng)采用臨時(shí)焊接連接梯子吊入檢修洞口方式，這時(shí)必須強(qiáng)化安全防護(hù)措施和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。如果工作量比較大，建議搭設(shè)檢修用上下樓梯形式，保證人員安全。

3 結(jié)論

3.1 沖洗方式可以選擇噴射器、水力翻斗、門市沖洗和真空沖洗，在選擇沖洗方式時(shí)需要結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)。

3.2 中小型調(diào)蓄池可優(yōu)先采用離子除臭，較大調(diào)蓄池可以采取其他除臭方式，并且在檢修時(shí)必須采取臨時(shí)通風(fēng)措施。

3.3 根據(jù)實(shí)際情況選擇回轉(zhuǎn)式格柵、鋼絲繩牽引格柵、粉碎性格柵或者水平溢流格柵，如果采用水平溢流格柵，柵渣必須有去向。

3.4 液位計(jì)可選擇浮球液位開關(guān)或者雷達(dá)液位計(jì)，池內(nèi)須設(shè)置硫化氫測(cè)定儀和可燃?xì)怏w測(cè)定儀，人員下池必須隨身佩戴四合一測(cè)定儀。

3.5 調(diào)蓄池盡量做到無人值守，全局調(diào)度的智能排水網(wǎng)絡(luò)有望隨著 5G的應(yīng)用而采用。

3.6 調(diào)蓄池下池優(yōu)先采用臨時(shí)竹梯形式，大深度的調(diào)蓄池檢修時(shí)須強(qiáng)化臨時(shí)安全措施乃至搭建檢修樓梯通道。

 

 

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