初期雨水調蓄池在水源保護區水質改善中的作用探析
——以合肥市董鋪水庫為例

李殿龍 （合肥市董鋪大房郢水庫管理處，安徽 合肥 230000）

1 概況

董鋪水庫是一座以防洪和城市供水為主，兼顧生態補水及養殖功能的年調節的大（2）型水庫。水庫按1000年一遇洪水設計，可能最大洪水（PMF）校核，設計洪水位31.50m（吳淞高程），校核洪水位34.50m，正常蓄水位28.00m，死水位18.50m。總庫容2.49億m3，其中調洪庫容1.80億m3，興利庫容0.75億m3，死庫容0.02億m3。水庫樞紐由大壩、泄洪涵洞、溢洪道和連通輸水隧洞等組成。

董鋪水庫、大房郢水庫均為合肥市非常重要的飲用水源保護區，水質好壞直接關乎市民的飲用水安全。

2 初期雨水對水源保護區水質的影響

初期雨水，顧名思義就是降雨初期時的雨水。一般是指地面10～15mm厚已形成地表徑流的降水。由于降雨初期，雨水溶解了空氣中的大量酸性氣體、汽車尾氣、工廠廢氣等污染性氣體，降落地面后，又由于沖刷屋面、瀝青混凝土道路等，使得前期雨水中含有大量的污染物質，前期雨水的污染程度較高，甚至超出普通污水的污染程度[1]。這類雨水直接排入水源保護區，將對其水體造成嚴重污染。因此必須對初期雨水進行處理，可以設置初期雨水調蓄池等設施將棄流過濾、沉淀、凈化處理[2]，經過水質監測達標后再排入水庫水體，以保障水源地供水安全。

3 雨水調蓄池功能簡介

根據調蓄池功能不同可將雨水調蓄池分為截流池和滯留池。截流池可以將初期雨水中顆粒較大的懸浮物有效地去除，其他的營養物質可以通過池中的微生物的作用去除[3]；而滯留池主要用于多雨季節緩解城市排水壓力及減緩初期雨水對水資源保護區水質的污染，且營養物質去除效果較好。

在城市、水資源保護區及人工濕地等區域建造雨水調蓄池，通過其滯洪、防洪、減災、凈化水質等功效，可以降低處理后的雨水量，降低對收納水體的污染程度及發生內澇的幾率。在城市中建造雨水調蓄池，可以優先緩解雨水對管道的壓力，同時又可以節約成本[4]，對提高城市基礎設施建設的效益具有重要意義。同時調蓄池還可以儲存雨水，經過一定的凈化處理通過管道排放，可以避免對收納水體的污染，改善收納水體的質量。

在解決城市內澇及改善收納水體環境容量方面，初期雨水調蓄池起著不可忽略的作用。在設計建造雨水調蓄池前，必須確定雨水的徑流量，以免超過調蓄池的最大容量而造成管道中污水溢出的情況。當前我國許多城市的排水官網急需改善，在多雨季節發揮的作用十分有限，很容易造成雨水對收納水體如城區水庫的污染，城市內澇等危害[5]。在實際使用雨水調蓄池時，為提高雨水截流的效率，可采取合流制溢流的方式。通過以下途徑可實現合流制溢流：①建造雨水調蓄池；②改善城市市政排水系統中排水管道的大小，增大對雨水的排放量；③利用合流制溢流的方法可以改善地區內分流的情況，實現對雨水的控制利用。無論是從環境效益、經濟效益的角度，還是從其對環境的作用來說，修建雨水調蓄池是十分必要的，尤其是對雨水多的城市構建雨水調蓄池可明顯改善生態環境和收納水體水質。

4 水源保護區初期雨水調蓄池建設及成效

董鋪大房郢水庫水源保護一期工程在井崗鎮居民聚集區、蜀山新產業園初期雨水和長江西路南側部分生活小區初期雨水及部分生活污水集中區域，修建汊東渠、汊西渠2座初期雨水調蓄池（調蓄池容量均按30m3/hm2計），以改善入庫水質，確保達標排放。

汊東渠初期雨水調蓄池：位于樊洼路以南渠道“Z”字型轉彎段北側。調蓄池進口建攔污進水閘；出口排水泵房末端安裝排水鋼管將池水引入渠道下游。汊東渠初期雨水調蓄池長49.4m、寬28.8m，調蓄池面積1422.72m2，池末排水泵房長8.65m、寬6.8m，面積58.82m2，總占地面積 1481.54 m2，總調蓄容積6618m3。需收集初期雨水時，開啟箱涵進口鋼閘門，利用調蓄池貯水，池滿后閘門自動關閉。此時渠道內來自上游的污染物已大體排空，后續雨水可越過下游原有溢流堰，通過樊洼路下穿涵洞，進入下游新挖的水塘經塘中具凈化功能的水生植物及下游庫周濕地凈化后匯入董鋪水庫。當暴雨時段結束、汊東渠內水位下降時，開啟調蓄池末控制閥，將池內雨水排入下游渠道，進入樊洼路南側的排污泵站后匯入市政管網。當調蓄池內雨水基本排空（僅余沖洗閥門后少量存水）時，門式水力沖洗系統開啟自動沖洗，并利用離子除臭系統進行池內除臭，廢水通過潛水排污泵排至下游渠道，進入樊洼路南側的排污泵站后匯入市政管網。汊東渠初期雨水調蓄池匯水范圍見圖1。

圖1 汊東渠雨水調蓄池匯水范圍

圖2 汊西渠雨水調蓄池匯水范圍

初期雨水調蓄池污染物去除效果

汊西渠初期雨水調蓄池：位于井崗路、科學島路交叉口的西南側，其結構布置、尺寸、容積及內部水力沖洗和通風除臭系統設置均與汊東渠初期雨水調蓄池相同，同時調蓄池出口設有2道排水鋼管，分別通往市政管網和下游渠道。需收集初期雨水時，開啟進口箱涵鋼閘門，利用調蓄池貯水，池滿后閘門自動關閉。當暴雨時段結束、市政污水管網能夠吸納時，打開池末北側支管控制閥，利用潛水排污泵將收集的雨水排入市政污水管網；若市政管網容量不足、而汊西渠內水位下降時，可開啟池末西側支管控制閥，利用潛水排污泵將池內雨水排入下游汊西渠道，經過濕地串塘凈化后進入董鋪水庫。汊東渠初期雨水調蓄池匯水范圍見圖2。

工程建成后，根據運行及監測數據表明，以30m3/hm2強度設計的初期雨水調蓄池能攔蓄30%左右的徑流量，對不同污染物的去除率中COD效果最好，達到30.2～38.4%，對TP的去除率最低，為21.2～28.1%，主要污染物去除效果見上表。

在充分發揮董鋪水庫城鎮供水的同時，通過初期雨水調蓄區池工程建設，較好地減少了氮磷等的入庫負荷，同時經過濕地串塘再次凈化后進入董鋪水庫，增加了水源涵養和水土保持能力，提高了環庫濕地生物多樣性，配合流域內的移民搬遷、土地流轉、退耕還林、生態農業等項目的實施，共同保證董鋪水庫水源地水質安全。

5 結語

水源保護區初期雨水調蓄池工程既解決了初期雨水對片區水體的污染，改善了片區的環境狀況；同時降低了對水源保護區納污水體的污染程度[6]；另外改善了初期雨水流經區域水生植物群落、蝦、魚、貝類、大型浮游動物等水生生物及數量眾多的微生物與原生動物的棲息和生存環境，有效改善和修復了水生態系統，進一步提升水環境。因此，初期雨水調蓄池工程在水源保護區有較大的推廣意義。