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主持人（張悅）：我們榮幸地請到德國水泰和水科技公司的總裁——約克·施泰因哈特。他和大學(xué)合作，開(kāi)發(fā)建立了雨水管控和污染治理設備的一系列體系。不僅有科學(xué)的基礎，還有極致的工匠技藝，處于世界領(lǐng)先水平，對中國的用戶(hù)和設備制造業(yè)都有一定的幫助和啟發(fā)。當然約克先生也在中國建立了他的合資企業(yè)，已經(jīng)開(kāi)始把德國雨水管控的污染治理的設備、技術(shù)引進(jìn)到中國，開(kāi)始有比較多的用戶(hù)。

約克·施泰因哈特：黑臭水體的治理實(shí)際上可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行，第一種通過(guò)一些傳統的灰色設施，包括管網(wǎng)系統的改造、調蓄池的改造升級等，另外一種是通過(guò)生態(tài)和綠色的設施。今天報告的重點(diǎn)側重于介紹管網(wǎng)系統各個(gè)節點(diǎn)的升級和具體案例。

管網(wǎng)中我們最關(guān)注兩個(gè)方面：一個(gè)是水力功能，另外一個(gè)是處理功能。我們所有的管網(wǎng)系統當中的措施和工藝技術(shù)等都是為實(shí)現這兩個(gè)目標而努力。首先要提升水力效能，第二個(gè)是要在管網(wǎng)中盡量地處理污染濃度比較低的這部分水，減少污水處理廠(chǎng)的負擔以及排入到水體當中的污染負荷。一個(gè)管網(wǎng)的成功與否首先取決于規劃和設計，第二點(diǎn)要與時(shí)俱進(jìn)，采用合適的機械或者技術(shù)手段來(lái)實(shí)現我們的目標。有了美好的設想，我們如何去實(shí)現？事實(shí)上都是通過(guò)設施以及設備來(lái)完成的。通過(guò)這種有效的設計以及設施或者工藝的選擇，對于工程費用的降低有很大的幫助。很多內澇實(shí)際上并不是因為管網(wǎng)過(guò)小造成的，而是流量分配不均所致。因此管道當中的流量或者水位調控是非常重要的。調蓄池除了削減峰值這種簡(jiǎn)單的調蓄功能以外，實(shí)際上它對于存水或者實(shí)時(shí)來(lái)水的在線(xiàn)處理或者有效的物理處理非常地重要，這對于有效地減少水體的污染有很大的幫助。當管網(wǎng)處于低流量狀態(tài)或是旱季時(shí)來(lái)水少會(huì )造成管道淤泥沉積，不能通過(guò)某一個(gè)點(diǎn)或者長(cháng)時(shí)間段的集中處置來(lái)完成，因為這個(gè)費用過(guò)高，人力物力投入更大。我們應該通過(guò)有規律的、經(jīng)常性的自動(dòng)化管道自我清理來(lái)實(shí)現。還有一個(gè)重要的方面就是最后的排水口的管控，實(shí)際上黑臭水體的產(chǎn)生不是河本身是黑臭的，而是排口排出的水是黑臭的，排口作為黑臭水體防護的最后一個(gè)關(guān)卡，這個(gè)關(guān)卡怎么控制非常關(guān)鍵。

整個(gè)管網(wǎng)，從雨水進(jìn)入管網(wǎng)到最后雨水排出的每個(gè)節點(diǎn)都有自己發(fā)揮的空間。Max  Dohmann教授也花了很長(cháng)時(shí)間介紹細小的顆?；蛘邞腋∥锶コ难b置，這些裝置配合必要的生態(tài)設施，比如說(shuō)濾池或小型濕地有很好的處理效果，能對水體進(jìn)行很好的保護。另外，談到水力方面的優(yōu)化，主要是為了讓流速、流量、水位得到有效地控制。通過(guò)一些小的節點(diǎn)的設計，可以對管道調蓄的容積激活有很大的幫助。所有的設計都是為了解決問(wèn)題，解決問(wèn)題不僅僅存在于當下的這一刻，同時(shí)要考慮對于今后上游集水區的整體發(fā)展是否有可持續性的幫助。另外，還包括后期的維護管理，它可能產(chǎn)生的一些潛在的費用或者是一些人力投入等，都要考慮在內。這里僅從成本控制來(lái)進(jìn)行分析。

采用合理的工藝或設施實(shí)際上對于長(cháng)期節約成本來(lái)說(shuō)非常有幫助，特別是在后期維護運行的時(shí)候，效果就更明顯。德國是一個(gè)創(chuàng )新型的國家，在德國這些技術(shù)、這些工藝、這些設備每時(shí)每刻都在發(fā)展。我們采用新型的工藝，雖然有可能在初期的投資成本上比傳統的普通工藝更高一些，但是從它的持續效果，包括它后期維護的便捷性、省力等程度上可以大大地減少后期的費用，也就是工程總體的費用。非常簡(jiǎn)單的一種例子就是，在管道當中設置一個(gè)截留設施，以后可能根本不需要，但用一個(gè)很小的智能設計就可能會(huì )減少調蓄池20%的調蓄容積。這個(gè)成本就非常明顯了。你設計你的，我設計我的，我們的成本之間沒(méi)有聯(lián)合考慮，實(shí)際上總體考慮以后，政府的總體成本是降下來(lái)的。我的經(jīng)驗很多，教訓也很多。在德國通過(guò)很多的初期投資少，大家覺(jué)得很簡(jiǎn)單，傳統一些，設備或者工藝的使用非常地省力。大家隨便翻翻書(shū)就能設計出來(lái)，但是實(shí)際效果并不那么明顯。當遇到更大的暴雨或者更大的來(lái)水，內澇就會(huì )增加，這是非常明顯的問(wèn)題。對管網(wǎng)中這兩種最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的小型設施進(jìn)行比較，包括投資成本、運行成本以及其他設施的建設成本。采用這一種，顯得非常地時(shí)髦，設計也非常地簡(jiǎn)單。實(shí)際上這種設施帶來(lái)的隱性成本是增加了，它的調蓄池容積需要增加40%。這兩種設備大家都很熟悉，一種是浮動(dòng)的閘門(mén)，另一種是浮動(dòng)調流閥，調流閥要比閘門(mén)更貴。一般調流閥要貴3000歐元。另外看一下其他成本，這只是基本成本。這種閘門(mén)帶來(lái)的隱性設施就是需要更大的調蓄池，需要更大的調蓄容積才能夠解決內澇的問(wèn)題。

從另外一個(gè)方面，給大家算一筆賬，以明確采用這兩種設備會(huì )對投資和造價(jià)產(chǎn)生的影響。閘門(mén)比調流閥便宜3000歐元，但是它需要的調蓄容積是1000m3。1m3調蓄池的建設費用是1000歐元，剛才說(shuō)到增加了40%以后，要增加400m3的調蓄容積，最后這個(gè)調蓄池成本的增加就是40萬(wàn)歐元。如果不增加這40%的調蓄容積，就意味著(zhù)有更多的污染物直接進(jìn)到水體當中，這樣造成的經(jīng)濟損失也是不可估量的。如果這些多出的污水直排，就造成了城市內澇。在防洪費用包括人員財產(chǎn)的損失，這樣算來(lái)的經(jīng)濟賬就是10萬(wàn)歐元。這種城市現象實(shí)際上在中國也是很常見(jiàn)的，內澇把汽車(chē)泡掉，或者造成人員的傷亡，這個(gè)是很難接受的。另外還會(huì )考慮一些運行成本的費用，根據經(jīng)驗，這個(gè)可能導致調蓄池進(jìn)水頻率增加，存水時(shí)間過(guò)長(cháng)，由此產(chǎn)生淤泥的清理費用、生物除臭費用增加。以一個(gè)1000m3的調蓄池為例，如果對其進(jìn)行整體的清淤或者維護需要3名工人花費一周的時(shí)間，除了不能進(jìn)水以外，還會(huì )產(chǎn)生人力的費用，包括電費等。最后算下來(lái)，一年里因為調蓄池進(jìn)水頻率增加、清淤難度增加，對調蓄池日常的維護成本就要增加8500歐元。本著(zhù)為客戶(hù)負責的態(tài)度，設計人員必須考慮這些隱性的潛在的成本。這里僅利用一個(gè)小的案例進(jìn)行解釋?zhuān)瑢?shí)際遇到的問(wèn)題會(huì )更復雜，實(shí)際隱性的或者潛在的投資成本增加會(huì )非常頻繁地出現。

大家以前只是側重強調污水進(jìn)入污水處理廠(chǎng)處理，認為這就可以解決所有的污染問(wèn)題，實(shí)際上經(jīng)過(guò)長(cháng)達40年的研究以及積累的經(jīng)驗，我們可以發(fā)現管網(wǎng)系統正常健康的運行實(shí)際上跟污水處理廠(chǎng)緊密相連。接下來(lái)要闡述關(guān)于污染物的納入和排放的問(wèn)題。

排放意味著(zhù)污染物進(jìn)入到水體當中，進(jìn)入到土壤當中。所有的排放實(shí)際上都有一個(gè)污染源的存在。這兩者之間緊密相關(guān)。排放是指單個(gè)的通過(guò)排口或者泵閥設施排入到水體當中的污染物量。排污量是大家都很關(guān)注的一個(gè)數據，另外一個(gè)數據就是納入量，實(shí)際上可能很多人會(huì )忽略掉。它們之間的關(guān)系不匹配，就算你的排污量很低也可能會(huì )造成水體黑臭的產(chǎn)生。今天都在討論分流制、合流制，都說(shuō)分流制里面的雨水是干凈的。我們必須問(wèn)自己以下問(wèn)題：

雨后清新的主要原因是曾經(jīng)影響呼吸或者影響感官的這部分污染物實(shí)際上隨著(zhù)雨水的排放進(jìn)入到管網(wǎng)當中去，從空氣中進(jìn)行去除，所以會(huì )覺(jué)得空氣清新。雨后不但空氣清新了，街道也干凈了，街道上殘留的這些塑料袋、衛生紙、口香糖等，它們又去哪里了呢？我們想想這個(gè)問(wèn)題以后，就可以了解管網(wǎng)當中流的雨水并不干凈。

德國從20世紀70年代開(kāi)始就已在污水處理廠(chǎng)綜合使用物理和生物處理方式。但是，做得最好的收集90%的合流制管網(wǎng)的水，另外10%還是通過(guò)溢流排放到自然界當中，這是造成污染的重要原因。隨著(zhù)人們認識的發(fā)展，可以想象剛才提到的問(wèn)題，雨水特別是初期雨水，實(shí)際上長(cháng)期通過(guò)直排對水體造成的污染不亞于合流制排水系統。

根據這個(gè)比例關(guān)系，可以規劃投資或者設施排污的可能性，50%的污染物的去除或者污染物進(jìn)入水體的危險要控制在污水處理廠(chǎng)。另外50%是在合流制、分流制管網(wǎng)系統中得到解決。如果進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的這部分水越多，就可能造成污水處理廠(chǎng)的效能會(huì )提高，這樣平均下來(lái)的運營(yíng)成本就會(huì )降低。就像剛才也有專(zhuān)家問(wèn)過(guò)，到底合流制、分流制應該用哪種，或者是不是應該把其中一種轉換成另外一種？這里我也必須強調，實(shí)際上分流制的優(yōu)點(diǎn)很明顯，但是它的缺點(diǎn)也很明顯。它的缺點(diǎn)正是合流制的優(yōu)點(diǎn)。合流制當中沒(méi)有接管的選擇，所以不存在錯接的問(wèn)題。而分流制當中造成錯接亂接的情況會(huì )愈演愈烈。那么，在管網(wǎng)當中不可能采用一些生態(tài)輔助設施來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，只能通過(guò)對管網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單改造來(lái)提高處理污水濃度，或者降低進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的低濃度的雨水的量，包括雨水處置這部分功能，只能通過(guò)一些技術(shù)手段來(lái)完成。大家都在談分流制、合流制，在我看來(lái)，或者說(shuō)我在中國做了十幾年的項目，并不存在徹底的分流制系統，幾乎所有的分流制當中的雨水管網(wǎng)都是或多或少的合流制管網(wǎng)。在歐洲到現在為止，還有超過(guò)50%的管網(wǎng)保持合流制的狀態(tài)，因為把這種合流制管網(wǎng)改成分流制，成本巨大，特別是要涉及拆遷或者社區改造等，會(huì )非常麻煩。

特別是在中國這樣的尺度特別大的城市當中，集水區范圍非常大，這就意味著(zhù)流速非常慢，造成沉積的可能性更高。為了保證污水管道在坡度很小的情況下，依舊保持充滿(mǎn)度和流速，管徑選擇就會(huì )很有限。管道埋深包括跟其他管道的排列問(wèn)題，經(jīng)常會(huì )被其他建設或維護活動(dòng)破壞。剛才已經(jīng)提到了合流制管道其實(shí)有很大的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)是投資少，埋一根管就行了，占地也比較簡(jiǎn)單，另外一個(gè)不存在錯接的問(wèn)題。但是由于合流制管道比正常的分流制管道要更大，在低流量、旱季的情況下，積淤情況就更為嚴重。為了改善合流制的管道本身，一般會(huì )采取兩種方式。第一種就是設置旱季的流槽，小型的污水槽可以避免整個(gè)管道積淤的嚴重化，另外在下雨時(shí)可以有較大的調蓄容積?？梢钥吹?，德國到現在為止合流制的系統仍舊有60%，我們也并沒(méi)有計劃把這60%變得更低，把這個(gè)比例降下去。在合流制當中，它最大的風(fēng)險除了溢流污染以外，還有暴雨期間泄洪的問(wèn)題。溢流排放無(wú)論是通過(guò)雨水管道還是合流制管道都會(huì )對水體造成污染。接下來(lái)我會(huì )專(zhuān)門(mén)就這個(gè)問(wèn)題的各種處置方式或者工藝進(jìn)行探討。

我們的目的也是為了減少排放到水體當中這部分雨水的污染物的濃度和負荷總量，特別是針對細小的污染物。如果您對德國的規范有所了解的話(huà)，都知道DIN和DWA系統，DIN屬于德國的國標，DWA屬于德國的水行業(yè)或者垃圾處理行業(yè)的行業(yè)規范。實(shí)際上采用哪種標準，取決于當地政府以及每個(gè)城市設立的目標，這只是作為一個(gè)行業(yè)內的指導意見(jiàn)。最少必須要做到三年一遇的行業(yè)標準。選擇標準時(shí)，要考慮你這個(gè)住宅區是不是特別受到洪澇產(chǎn)生的問(wèn)題的影響，一旦產(chǎn)生洪澇，你的防治措施的難易程度或者有效性等。比如說(shuō)商業(yè)區雖然是三年一遇的防洪標準，但是它旁邊有一個(gè)渠道，可以很快地把水導出去，產(chǎn)生內澇的時(shí)間非常有限。當然，這個(gè)也跟投資有很大的關(guān)系。應盡量充分利用管道當中的自我調蓄容積，而利用調流閥可以有效地達到兩個(gè)目標。一個(gè)目標是把最臟的水送到污水管網(wǎng)當中去，另外一個(gè)是充分地激活上游管網(wǎng)的調蓄。像這種調流閥完全有水力浮控來(lái)控制，不需要人工操作或者電力介入。

像左邊這張圖片上展示的調流閥由兩部分組成，一是蝴蝶翅膀形狀的閥門(mén)本身，另外還有一個(gè)是浮控。下面的閥板是弧形狀態(tài)，而且不是均勻的，是一直變化的，在不同水壓調整下流量是穩定的，可根據客戶(hù)的需求進(jìn)行有效地減少。這就是浮控調流閥在低流量或者較低流量以及高水位時(shí)的運行狀態(tài)。左邊是低水位，就是來(lái)水比較快，閥門(mén)本身開(kāi)始比較高。當水位增加了，意味著(zhù)來(lái)水總的水壓變大了，流速增加，橫斷面增加。如果對水力方面有一些研究的話(huà)，大家都能很容易地看出這對管網(wǎng)當中調蓄容積的激活有很大的幫助。

這里展示的是常見(jiàn)的管道口調控設備不同功能之間的效率比較。綠線(xiàn)代表普通的分級開(kāi)啟的閘門(mén)，紅線(xiàn)代表一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)口。黑線(xiàn)代表調流閥的處理效率。我們可以看到一個(gè)管徑1.4m的閘門(mén)，它的效能等同于一個(gè)直徑為900mm的開(kāi)口。意味著(zhù)你與其花錢(qián)去買(mǎi)一個(gè)1400mm的閘門(mén)還不如開(kāi)一個(gè)900mm的口。而調流閥在一定的流量情況下，能夠保持非常穩定的狀態(tài)。該區域實(shí)際上通過(guò)調流閥能夠激活管道當中的調蓄容積。這就意味著(zhù)通過(guò)該設施能夠有更多的管道調蓄容積，這樣就可以少建輔助調蓄池。剛才說(shuō)進(jìn)水，這里是出水，為了有效地減少排到開(kāi)放水體的水量，可以盡量利用管網(wǎng)自身的調蓄容積。這一部分調蓄容積的水可以在降雨結束后進(jìn)到管網(wǎng)當中，或者進(jìn)到污水處理廠(chǎng)，這都有可能。

這是兩個(gè)調蓄池放水的孔洞。

這是為了防止山洪，利用盆地地形建設的山上的調蓄池，實(shí)際上就像一個(gè)水壩一樣，下面的開(kāi)口是為了保持恒定的流量排入到下游山澗里去，上面有緊急的溢流通道。還可以看到，雖然該設施的運行原理非常簡(jiǎn)單，但是實(shí)際上要讓這么大的設施有效地長(cháng)期運行，非常需要經(jīng)驗和技術(shù)支持。

這是常見(jiàn)的截流井樣式。

通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)改造，可以大大地減少截留的污染物濃度。這是保證進(jìn)入污水管網(wǎng)的流量恒定穩定，第二是溢流堰本身可以盡量減少損失。上面還有一個(gè)攔渣的擋板，為了隔離來(lái)水當中的常見(jiàn)漂浮物，比如塑料袋、衛生紙等輕質(zhì)大型物件，這些東西能夠被留在污水的截留槽里，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的人工進(jìn)行去除。發(fā)生溢流時(shí)，像油污等非常難去除，通過(guò)擋板去除也非常有限。但是油污等若進(jìn)入開(kāi)放水體，污染則非常嚴重。它通過(guò)這種浮筒，有吸附能力，讓去除了油污的這部分水，它永遠都擋在最上層，其他的水就可以通過(guò)下面翻過(guò)溢流堰進(jìn)入到水體當中。

這是典型的一些設計失誤，比如說(shuō)這個(gè)截流井特別狹小，水的污染程度會(huì )非常高。對這種以前的、設計失誤或者已不適用于現在情況的設計，進(jìn)行改造是可行的。像這種，對進(jìn)到污水管網(wǎng)的橫斷面簡(jiǎn)單地改造，在溢流的區間增加一些防止混合的懸浮物、漂浮物的擋板去除設施，能夠有效地提高溢流的水質(zhì)。

從剛才那個(gè)照片可以看到，進(jìn)入污水管網(wǎng)的調流閥前端有一個(gè)豎向的不銹鋼板，對污水進(jìn)行旋流，把污染物攪在一起，再送到污水處理廠(chǎng)去。這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設計，當然它的大小、位置、厚度、寬度都要經(jīng)過(guò)嚴格的計算，但是它能帶來(lái)很好的旋流效果。這是一個(gè)截流井，經(jīng)過(guò)溢流的水就排放到水體當中去，這個(gè)排口是最后一個(gè)關(guān)卡，它要做的就是對更為細小的懸浮物、漂浮物進(jìn)行隔離。

通過(guò)這樣滾刷的設計，從左邊這張照片看到，這種細小的漂浮物實(shí)際上平時(shí)都是隨著(zhù)溢流水直接進(jìn)到河體當中，會(huì )給河體造成一定的污染。這是位于萊茵河畔一個(gè)小鎮整個(gè)合流制溢流的排水排口，處理量是3m3，經(jīng)過(guò)處理以后會(huì )進(jìn)入到生態(tài)池塘短暫停留，然后均勻地送到萊茵河。粗格柵和這種傳統的回轉格柵大家都很熟悉了，粗格柵對于污染物的去除非常有限，回轉格柵也有它自己的問(wèn)題?，F在更多的人要選擇效率更高、自我清潔能力更強、更容易安裝的設施，比如說(shuō)這種細格柵。很多人都會(huì )問(wèn)這格柵為什么要水平安裝？這里進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋。

實(shí)際上經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研究跟蹤，發(fā)現豎直安裝存在更多、更明顯的問(wèn)題，所以最后選擇了水平安裝。它最大的優(yōu)點(diǎn)是所有的來(lái)水能夠均衡地勻速地通過(guò)溢流堰。這個(gè)設備或者這種工藝實(shí)際上已經(jīng)通過(guò)英國的高校長(cháng)達15年的跟蹤和研究，我們最終確定水平放置的格柵能更有效地處理大量的來(lái)水。這是兩張實(shí)際案例的圖片。

大家可以看到它附帶一個(gè)控制柜，負責自我清潔的功能。大家都知道，格柵肯定會(huì )有一些隔離的污染物，它們可能會(huì )附著(zhù)在格柵本身，這個(gè)格柵間隔只有4mm或者6mm。通過(guò)它本身篩板的自我清潔可以有效地保持格柵的完整和過(guò)水量。

格柵形式多樣，除了剛才說(shuō)的細條水平的分布以外，還有一些蜂巢狀、像打孔的格柵，曾經(jīng)有一段時(shí)間很流行，但是它很容易造成一些衛生紙或者頭發(fā)等黏附在細孔周?chē)?，形成板結區。

通過(guò)這些實(shí)際案例的比較，大家可以選擇或者進(jìn)行思考，確定哪種形式的設施更適合當地的來(lái)水條件。這里可以看到管網(wǎng)、排口、截流井等，還可以看到管網(wǎng)自身的清潔。這些管網(wǎng)因為它的出水很可能進(jìn)入泵站、調蓄池這些設施，所以它本身的積淤控制非常重要。這是我們對調蓄池進(jìn)水區間的溢流設計。這是調蓄池進(jìn)水單元的潔污槽的設計。這是門(mén)式?jīng)_洗裝置打開(kāi)的狀態(tài)，通過(guò)這樣的沖洗可以把管道或者潔污槽或者調蓄池本身的積淤非常集中地沖到泵池里面，然后通過(guò)污水泵送到污水處理廠(chǎng)。

如果不通過(guò)這樣的清潔裝置，大家可以想象每次都有這么大量的污染物，它會(huì )沉積在調蓄池或者管道底板上面，很可能造成二次污染，也有可能造成調蓄容積的減少。這是水泵。上面是緊急溢洪通道，它要防止倒灌，防止水位過(guò)高時(shí)不進(jìn)入到設施里面來(lái)。這個(gè)是所有排口或者排水設施非常注重的問(wèn)題，特別是在南方城市或者是調蓄池很深、管道埋深較深的情況下。

德國有不同類(lèi)型的調蓄池，現在功能越來(lái)越豐富，對于污水處理廠(chǎng)的減壓包括排出的水污染物的控制都有很大的幫助。調蓄池的功能，一個(gè)是傳統的沉淀池，另外一個(gè)是新的過(guò)流的部分，這就涉及到調蓄池本身的自我維護和過(guò)流的處理。德國這些傳統的合流制調蓄池或者雨水調蓄池的沉積情況也非常嚴重。大家從圖上很明顯地看到，降雨一次以后就達到了12cm，對調蓄池沖洗以后，對調蓄池本身的清潔有很大的幫助。這就是經(jīng)過(guò)自動(dòng)沖洗以后的效果。這是美國的一個(gè)大型開(kāi)放調蓄池，全長(cháng)超過(guò)200m。有人說(shuō)長(cháng)度不夠，或者調蓄池容積有限，這是一個(gè)平的調蓄池，它的長(cháng)度達到了200m，通過(guò)沖洗以后，實(shí)際上它的效果還是能夠得到保障。

這里我大概談一下各種沖洗方式的比較。其中一種是最傳統的翻斗，按照這樣的坡度、積淤深度，是根本沒(méi)辦法完成的。這個(gè)翻斗有兩大弱點(diǎn)：第一它必須利用外部水源，第二它其實(shí)是利用水的勢能來(lái)進(jìn)行沖洗，當它從空中翻到地面時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)在損失能量，根本沒(méi)有辦法完成這么長(cháng)、這么平的廊道的沖洗。一般翻斗要求的底板坡度是4%~5%。這是現在比較少見(jiàn)的圓形調蓄池的沖洗，對本身的來(lái)水進(jìn)行重組，利用外面的擋板把里面的存水在很短的時(shí)間內釋放出來(lái)。我們做過(guò)的最長(cháng)的沖洗廊道達到了1.6km，當然肯定不是通過(guò)簡(jiǎn)單的標準設備來(lái)完成的。

這種設備是在大型調蓄池里面使用的，這是針對普通的管道使用的。各種沖洗設備都使用管網(wǎng)自身的水，如果有外部水源介入的話(huà)，可以實(shí)現二次沖洗。管網(wǎng)積淤造成的危害主要體現在兩個(gè)方面：一是影響調蓄容積，二是產(chǎn)生了二次污染和難聞的氣味，對周邊環(huán)境造成影響。

那么如何在現有管網(wǎng)當中經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改造實(shí)現管網(wǎng)健康的清潔維護呢？可以采用這種管道內部的沖洗裝置。這種設備就是安裝在現有的檢查井里面，可以像盾牌一樣放下來(lái)，利用上游來(lái)水的攔截，積蓄足夠大的水量、足夠大的勢能，然后用來(lái)沖洗。同時(shí)把上游積蓄的淤泥也帶走。這樣的設施實(shí)際上可以對絕大部分管徑的管道進(jìn)行有效沖洗，而且沖洗長(cháng)度也是比較可靠的。理論上一般是1~2km，當然要根據沿途水力損失的點(diǎn)來(lái)綜合考慮，比如沿線(xiàn)檢查井的數量，包括有沒(méi)有斷坡。

這種設施有一個(gè)非常特別的功能，就是倒虹吸的沖洗。理論上沖洗普通管道時(shí)安裝在沖洗段上游，但是在沖洗倒虹吸時(shí)是安裝在倒虹吸下游最接近的一個(gè)井內。這樣的設施針對過(guò)橋過(guò)路或者因其他管道或者地鐵其他的管線(xiàn)鋪設造成的倒虹吸問(wèn)題特別有效。主要是為了進(jìn)行倒虹的導流以及倒虹底板淤泥的沖洗。這是十幾年前修建的調蓄池，采用了當時(shí)最先進(jìn)的水力顆粒分離裝置，對于降低調蓄池容積的減少、實(shí)現在線(xiàn)處理過(guò)流的實(shí)時(shí)處理有很大的作用。該設備安裝在一個(gè)圓形井內，適用范圍廣。這個(gè)設備的終點(diǎn)有一個(gè)浮筒，可以讓整個(gè)設備完全地無(wú)動(dòng)力運行，完全根據調蓄池里進(jìn)水水位的變化來(lái)控制斜板傾斜的程度，以保證足夠的過(guò)流量和沖洗效果。這種斜板在日常調蓄池空置的情況下是垂直的，污染物會(huì )漸漸地落到下面的底板上。這個(gè)設備當然不是光靠一個(gè)斜板就可以完成這些處理的，包括底板的沖洗，進(jìn)水的勻速送入到調蓄池內部，包括大型的污染物隔離等，這是一系列的綜合性考慮。整個(gè)設施基本上保證60%~80%的COD的去除。這是斜板發(fā)生作用以后的狀態(tài)，上面黏附了水中大量的污染物。

像這樣的調蓄池里面需要的斜板的傾斜程度大概是45°，斜板之間的間隔是11cm，它能處理的污染物的粒徑大概是22mm，能夠有效地降低不溶于水的80%左右的COD。它有兩個(gè)作用，一個(gè)是盡量地激活管網(wǎng)中的調蓄容積，不要把來(lái)水量的負擔轉嫁到外部的水域當中去。另外一個(gè)就是防止河流倒灌，通過(guò)這樣的簡(jiǎn)單攔蓄截止閘設備就可以實(shí)現這兩大功能。這個(gè)設備能夠有效地在管道水位較低的情況下把水留在管道內，不讓它快速地排放。另外一個(gè)在外圍水位比較高的情況下，能夠有效地防止倒灌。

通過(guò)這個(gè)圖表可以明顯地看到，通過(guò)攔蓄裝置可以把水的峰值降低，可以比較穩定地排出。像這樣的設備能夠利用水位的調控，非常容易地實(shí)現30%~40%調蓄容積的激活。當然這種控流裝置的形式多樣，這種像開(kāi)啟了一扇門(mén)一樣，當外圍水位很高時(shí)，門(mén)的開(kāi)啟程度可以更大一些，當水位更低時(shí)，門(mén)縫可以更小一些。

現在看到的是在中國一個(gè)實(shí)際案例，一個(gè)中德合作項目。

中國科技部和環(huán)境部與德國的科教部共同組成一個(gè)科研組織，主要針對滇池、太湖、巢湖、遼河流域的周邊城市存在的積水區問(wèn)題，提出有針對性地解決措施。目的是為了實(shí)現向這些大水域的污染物的排放。昆明很典型，有很多小溝小渠，特別是合流制區域里面，沿線(xiàn)有各種合流制排口，短時(shí)間內無(wú)法對沿線(xiàn)進(jìn)行截污，所以只能在渠道的終端設置一道堰墻，進(jìn)入到污水管道。但是，這樣的簡(jiǎn)單粗暴的方式存在一個(gè)很大的問(wèn)題，就是當暴雨發(fā)生時(shí)，溢流的水的安全并沒(méi)有得到保證，而且進(jìn)入到污水管道的污水濃度也沒(méi)有得到保證。這個(gè)設計有兩個(gè)組成部分，一是對現有進(jìn)入污水管網(wǎng)的管道口進(jìn)行調控，另外一個(gè)是對溢流進(jìn)行調控。我們就是要保證在非降雨情況下和降雨初期時(shí)，這種低濃度的水能夠恒定地送到污水管網(wǎng)當中去。另外一部分必須發(fā)生溢流的水要通過(guò)去除漂浮物、油污的功能，盡量地保證溢流的水質(zhì)安全。該溢流設計當中包括兩個(gè)組成部分，一是對水中細小的懸浮物以及表面的油污進(jìn)行去除，另外一方面根據你上下游水位之間的關(guān)系進(jìn)行水力調控。通過(guò)上下游的水壓差自動(dòng)地進(jìn)行傾斜，從而來(lái)保證上游水的安全。

這是普通的閘門(mén)和調流閥之間水位曲線(xiàn)的比較，藍色代表普通的閘門(mén)，綠色是調流閥，可以看到調流閥隨著(zhù)水位上升，它能夠穩定地恒量地送到來(lái)水區。