海绵城市雨水调控系统

城市雨水资源综合利用是“海绵城市”建设的重要组成部分，涵盖5大方面的内容：雨水蓄集利用、调控排放、内涝防治、防洪减灾与污染减控，主要通过对城市范围内的降雨加强就地入渗或拦蓄利用，从而有效削减城市地表径流，减少排入市政管网的水量，减轻河道行洪压力，改善水环境生态质量。其中，雨水调控排放是城市雨水综合利用的重要技术手段之一。
雨水调控排放是指在雨水排出区域之前的适当位置，利用洼地、池塘、景观水体或调蓄池等设施，使区域内的雨水暂时滞留在管道和调蓄设施内，并利用流量控制井、溢流堰等控制措施，使出流过程按照设定的流量过程进行排放。雨水调控排放特别适用于那些不宜或不便采用蓄渗措施的区域。雨水调控排放是减轻城市雨水洪涝灾害和改善水生态环境的重要技术措施之一。

一、城市雨水调控系统
城市雨水调控排放系统主要由调蓄设施、流量控制和溢流设施等组成。根据调蓄池与排水管线的关系，平面布置可以分为在线式或离线式，见图1a、b。其中，雨水管线、检查井和调蓄池共同构成了雨水调控排放系统的滞蓄空间，利用调蓄设施的调蓄容积和流量控制设施可以将外排径流峰值限定在规定的范围内。
在线式系统可将雨水管穿过调蓄池，池内部分做成带侧堰的流槽，以便小于某一流量的雨水直接通过并外排，以避免初期径流污染对收集雨水水质的影响，超过该流量时再溢流到调蓄空间内，如图2所示。

二、城市雨水调控排放过程
1、当调蓄池上游雨水管道内汇集的降雨径流小于流量控制设施限定的外排流量时，按照汇集的流量过程排入下游市政管道。
2、当调蓄池上游雨水管道内汇集的降雨径流当大于限定的外排流量或某一流量区间时，按照限定的外排流量外排，多余水量进入调蓄池，蓄水池内的水位逐渐上涨，最终达到最大水位。
3、随着降雨强度的减弱和系统持续向下游市政管道排水，调蓄池内的水位逐渐降低，最后全部排空。
4、当遇到超过设计标准的降雨时，调蓄池内的水位超过溢流堰的堰顶，则自动溢流进入下游雨水管道。
典型的城市雨水调控排放设施出口流量过程如图3所示。图中阴影部分为入流与出流过程线的差值，即蓄水容积。可以看出，通过调控，可以有效减小城市雨水外排的洪峰流量。

三、城市雨水调控排放系统的布设原则

1、调蓄设施应优先选用雨水管渠附近的天然洼地、池塘、景观水体，位置一般设置在雨水干管（渠）或有大流量交汇处，或靠近用水量较大的地方，尽量使整个系统布局合理。地上式调蓄池应与周围地形、地貌和景观相配合，宜集成调蓄、入渗、景观等多功能。调蓄空间内雨水宜采用重力流自然排空，必要时可用水泵强排，排空时间应小于12h。调蓄设施应便于沉积物的清除。
2、流量控制设施应设于调蓄设施的下游，设计重现期降雨情况下的最大出流量应不大于要求控制的值，溢流设施宜单独设置，并将流量控制设备与溢流堰布置在同一个构筑物内。溢流宜采用重力流排出，如采用堰或虹吸管等；上游管道入流应保证不受溢流雨水的顶托。
3、在设计标准范围内，调控排放系统的下泄流量应控制在下泄流量的上限以下。一般情况下，当系统内溢流堰前的最大水位达到溢流堰顶，但尚未发生溢流时下泄的流量最大，此时的流量也就是控制下泄流量的上限，则下游所接入市政雨水管线在设计时应按照该上限值进行计算。