吳江市地處太湖流域范圍，2007年5月太湖“藍(lán)藻事件”爆發(fā)之后，江蘇省針對(duì)太湖所面臨的形勢(shì)，提出太湖治理的兩個(gè)階段性目標(biāo)。為達(dá)到太湖治理的目標(biāo)，江蘇省政府和各地方政府有關(guān)部門(mén)陸續(xù)制定了《江蘇省太湖水污染防治條例》(新)、《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》、《關(guān)于加強(qiáng)太湖流域城鎮(zhèn)生活污水治理工作的意見(jiàn)》等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)文件，對(duì)太湖治理提出了明確的要求。在此背景下，為了改善城鎮(zhèn)環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，適應(yīng)對(duì)外開(kāi)放，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，吳江市政府積極開(kāi)展吳江市域內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污染治理工作。

　　雨水和生活污水合在一起采用一套管線進(jìn)行排放，就是合流制排水系統(tǒng)，這種排放方式不但增加了市政污水處理站的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也把本來(lái)潔凈的雨水在不同程度上給污染了。為避免上述后果，可以把雨水和生活污水排放系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置，各自有各自的排放管線，即分流制。這樣一來(lái)市政污水處理站只對(duì)生活污水進(jìn)行處理，而不必對(duì)雨水進(jìn)行處理，大大減小了處理量，而雨水也不會(huì)被污染了。

　　而目前吳江市各鎮(zhèn)村的排水系統(tǒng)現(xiàn)狀是，除了部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)雨污分流外，絕大部分都是雨污合流。雨水、污水經(jīng)合流制管道就近、分散、重力流排入水體。根據(jù)省市的要求，吳江市政府要求2010底前各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)污水主干管的全覆蓋;農(nóng)村生活污水處理率近期達(dá)到40%，遠(yuǎn)期達(dá)到80%。為此，除新建分流制管道外，對(duì)合流污水管網(wǎng)的截流處理也是重要的舉措，同時(shí)有些地區(qū)受現(xiàn)實(shí)條件影響，也必須建合流制管道。合流制排水系統(tǒng)中，截流倍數(shù)對(duì)排水系統(tǒng)的造價(jià)和工程效益影響很大。截流倍數(shù)選擇太大，排水系統(tǒng)投資過(guò)大;截流倍數(shù)太小，可能達(dá)不到對(duì)水體環(huán)境保護(hù)的要求。截流倍數(shù)的選擇涉及的因素很多，在不同的國(guó)家差異很大，需要對(duì)水文條件、地表情況、水體環(huán)境質(zhì)量保護(hù)要求、污水量的大小等進(jìn)行綜合判斷加以確定。在我國(guó)的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中，截流倍數(shù)的取值范圍為1～5 ，至于具體取多少，沒(méi)有明確的規(guī)定。對(duì)影響吳江市合流管道截流倍數(shù)的主要因素進(jìn)行研究，探討截流倍數(shù)與這些因素的關(guān)系，是合理確定截流倍數(shù)的基礎(chǔ)，有助于減少截流倍數(shù)選擇的盲目性，對(duì)降低合流制排水系統(tǒng)的工程投資、更好地發(fā)揮合流制排水系統(tǒng)的工程效益有一定的意義。

　　1 截流倍數(shù)的最小取值

　　合流制排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至少應(yīng)保證不降雨時(shí)沒(méi)有混合污水溢出，即截流倍數(shù)不應(yīng)小于污水量的變化系數(shù)減1，一般生活污水的總變化系數(shù)為1.3～2.3，城市污水的總變化系數(shù)一般小于生活污水的總變化系數(shù)，大多在2以下。最小截流倍數(shù)不宜小于1,這樣可保證管道的過(guò)水能力達(dá)到2倍的旱流流量。建議選取截流倍數(shù)時(shí)，遵照規(guī)范不小于1的規(guī)定，不要輕易選取小于1的截流倍數(shù)。

　　由于城市污水的變化系數(shù)是隨著管道服務(wù)范圍的變化而變化的，上游管道的污水量變化系數(shù)大，往往超過(guò)2，而下游管道的變化系數(shù)小，一般小于2。例如，服務(wù)5000人口的排水管道，如果單位人口的排水量取200L/cap·d,則按規(guī)范算得的總變化系數(shù)為2.17，當(dāng)服務(wù)人口為10000人時(shí)，則按規(guī)范算得的總變化系數(shù)為1.91。對(duì)服務(wù)人口為5000人的排水管道，如果截流倍數(shù)取1,在晴天的時(shí)候，也可能發(fā)生污水濫流，這顯然是不合理的。因此，最小截流倍數(shù)建議按下式確定

　　1

　　≥ (1)

　　式中， 為截流倍數(shù); 為污水總變化系數(shù)。

　　2 水體環(huán)境保護(hù)的要求對(duì)截流倍數(shù)的影響

　　設(shè)置截流管道的主要目的就是保護(hù)水體環(huán)境，對(duì)水體環(huán)境保護(hù)的要求是確定截流倍數(shù)的根本依據(jù).當(dāng)然，在來(lái)用合流制排水體制的地區(qū)，已考慮到通過(guò)一定程度上犧牲水體環(huán)境質(zhì)量來(lái)降低排水工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的問(wèn)題，如果對(duì)水體環(huán)境的保護(hù)要求過(guò)高，設(shè)置合流制排水系統(tǒng)本身就有問(wèn)題。因此，在設(shè)置合流制排水系統(tǒng)的地方，對(duì)水體環(huán)境質(zhì)量的要求要適當(dāng)，否則有可能出現(xiàn)設(shè)置合流制排水系統(tǒng)比設(shè)置分流制排水系統(tǒng)的投資大、對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用比分流制差的情況。

　　對(duì)水體環(huán)境質(zhì)量保護(hù)的要求確定以后，可以根據(jù)降雨時(shí)的允許污染物排放強(qiáng)度、污染物的量、旱流流量、混合水量按照下式來(lái)計(jì)算截流倍數(shù)

　　(2)

　　式中, 為溢流井處管道輸送來(lái)的污染物量,kg/d; 溢流井處合流污水總量, L/s; 為溢流井處上游污水旱流流量，L/s; 為降雨時(shí)溢流井處允許污染物排放強(qiáng)度,kg/d。

　　3 污水處理廠的處理能力與工藝對(duì)截流倍數(shù)的影響

　　在排水系統(tǒng)中，污水管道(包括合流管道)的排水能力應(yīng)與污水處理廠的處理能力和工藝相適應(yīng).合流制的污水處理廠，有可能出現(xiàn)以下幾種情況：污水處理廠能將截流污水全部處理;污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模按照污水量確定，超出設(shè)計(jì)規(guī)模的合流污水簡(jiǎn)單處理后排放;污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模按照污水量確定，超出設(shè)計(jì)規(guī)模的合流污水直接排放。

　　在第1種情況下，污水處理廠的規(guī)模是按照截流水量確定的，截流倍數(shù)只取決于經(jīng)濟(jì)條件和當(dāng)?shù)貙?duì)水體環(huán)境保護(hù)的要求。第2種情況要視超出設(shè)計(jì)規(guī)模的污水的處理方案和對(duì)上游水體保護(hù)的要求，如果超出設(shè)計(jì)規(guī)模的污水能夠得到較好的處理，截流倍數(shù)大些對(duì)環(huán)境保護(hù)就有利些;如果超出設(shè)計(jì)規(guī)模的合流污水只做攔截和沉淀等簡(jiǎn)單的處理，處理效果非常有限，采用較大的截流倍數(shù)并不能帶來(lái)相應(yīng)的環(huán)境效益;但如果對(duì)污水處理廠上游水體的保持要求比較高，這時(shí)截流倍數(shù)取決于對(duì)上游水體的保護(hù)要求，與污水處理廠本身關(guān)系不大。第3種情況下，截流倍數(shù)完全取決于對(duì)上游水體的保護(hù)要求。

　　4截污率與截流倍數(shù)的關(guān)系問(wèn)題

　　截污率指的是截污干管截流的污染物的量與進(jìn)入溢流井的污染物量的比值，如果提高截流干管的截流倍數(shù)對(duì)提高截污率的作用不大，這時(shí)就不應(yīng)盲目提高截流倍數(shù)，截污率與旱流流量與混合污水量的比值有關(guān)，某溢流井處截流管道的截污率可通過(guò)下式計(jì)算

　　= ×100% (3)

　　式中， 為溢流井截污率，%

　　式(3)中，如果保持 和 不變. 與 成反比關(guān)系，根據(jù)反比關(guān)系的特點(diǎn)，當(dāng) 很大時(shí)， 很小，這時(shí)提高截流倍數(shù)對(duì)提高截污效果所起的作用并不大。例如，當(dāng) / 為0.02, 等于1時(shí)， 為4%， 等于2時(shí)， 為6%, 等于3時(shí)， 為8%，盡管提高 ， 呈線性增加，當(dāng)由于 / 這個(gè)基數(shù)低，增大 ，攔截的污染物總量并不大，而截流干管需要通過(guò)的水量成倍的增加，工程投資增加很大，這種情況下，投資效益比較差。如果 / 為0.1， 等于1時(shí)， 為20%， 等于2時(shí)， 為30%， 等于3時(shí)， 為40%，這時(shí)提高 ，攔截的污染物總量增加較大，投資效益比前者好。因此.在截污率較低的情況下，只要情況允許，應(yīng)選用較低的截流倍數(shù)，但要保證該溢流井處的截流干管的過(guò)水能力不小于上游截流干管的過(guò)水能力，截流倍數(shù)不小于最小截流倍數(shù)，以使上游截流干管能正常發(fā)揮作用。

　　5氣象條件對(duì)截流倍數(shù)的影響

　　氣象條件對(duì)排水量有較大的影響.盡管氣象條件對(duì)污水量有一定的影響.但生要還是影響降雨形成的地面徑流量。降雨形成的地面徑流量與降雨雨型、降雨強(qiáng)度、地面情況等多種因素有關(guān)，可通過(guò)徑流分析得到，不在這里討論。從降雨的角度。本文討論兩種典型情況下的截流倍數(shù)的取值考慮。一種情況是年降雨量比較大，一年中降雨天數(shù)比較多，由于經(jīng)常發(fā)生混合污水的溢流，截流倍數(shù)不宜太小，一般應(yīng)取大于1的值。另一種情況是年降雨里較少，降雨間隔時(shí)間長(zhǎng).在這種情況下，較大的截流倍數(shù)不一定能取得好的效果。因?yàn)樵谶@種情況下，如果截流倍數(shù)大，管道的尺寸大，在不降雨的時(shí)候，即使管道中污水量達(dá)到設(shè)計(jì)污水量，對(duì)管道的自清作用也比較小，由于降雨間隔的時(shí)間長(zhǎng)，大量的懸浮物沉積粘附在排水系統(tǒng)中，但水量增大發(fā)生溢流時(shí)，大量的懸浮物被水流沖起而進(jìn)人水體，對(duì)水體造成的危害可能比部分污水進(jìn)人水體造成的危害還要大。此外，降雨的次數(shù)少，排水系統(tǒng)發(fā)生溢流的機(jī)會(huì)也少，采用較大的截流倍數(shù)獲得的工程效益不一定與投資匹配。因此，在第2種情況下，可考慮截流倍數(shù)取最小值。

　　綜上所述，吳江需要建設(shè)及改造的合流污水管網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)較多，合流制排水系統(tǒng)的截流倍數(shù)可以根據(jù)各鎮(zhèn)的具體情況按照上述的選擇原則酌情確定。在保證水環(huán)境質(zhì)量要求的前提下，兼顧工程造價(jià)及污水廠處理能力的實(shí)際要求，最終達(dá)成工程目標(biāo)——環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展并重，保障吳江市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)科學(xué)、和諧發(fā)展。