SWMM模型在合流制溢流污染控制中的應用與調蓄池容積設計目錄內容簡述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1合流制排水系統(tǒng)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.2排水系統(tǒng)溢流污染問題剖析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.3調蓄設施控制溢流的必要性與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.4SWMM模型的應用前景與研究內容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10SWMM模型的理論基礎與方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.1SWMM模型基本架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.2模型核心組件詳解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．162.2.1水力學模擬模塊．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172.2.2污染物輸移轉化子模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．202.2.3模型參數化與校核驗證技術．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．272.3模型在排水系統(tǒng)研究中的應用背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30合流制排水系統(tǒng)溢流污染特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．323.1合流制系統(tǒng)構成的演變過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．343.2溢流污染發(fā)生的機理探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．373.3溢流事件頻率與機理的識別．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．383.4典型溢流口污染物質特征研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39調蓄池控制溢流污染的技術原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．434.1調蓄設施的功能定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．444.2主要調蓄設施類型介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．464.3調蓄設施通過機理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．484.3.1暫時儲存初期雨水．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．504.3.2水質凈化與污染物削減．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．534.4調蓄池設計關鍵技術要素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55SWMM模型在調蓄池容積設計中的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．615.1模型構建調蓄系統(tǒng)場景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．635.1.1系統(tǒng)幾何形態(tài)數字化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．695.1.2模型子匯水分區(qū)劃分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．705.1.3水力水質參數設定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．755.2調蓄容積的量化模擬與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．775.2.1SCS徑流曲線推求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．785.2.2設計暴雨強度應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．815.2.3不同容積情景模擬對比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．815.3影響調蓄效率的關鍵參數識別．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．835.4設計優(yōu)化方案的推薦．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86仿真結果分析與調蓄容積確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．906.1模擬結果對溢流事件的反映．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．926.2各方案下污染物削減效果評價．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．956.3調蓄設施對斷面水環(huán)境影響評估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．976.4基于成本效益的容積選擇策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．99案例研究與應用驗證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1017.1案例區(qū)域概況與．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1037.2案例模型構建與實測數據驗證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1047.3不同溢流控制度方案設計比較．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1077.4案例研究成果的實際應用啟示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．108結論與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1108.1主要研究工作總結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1128.2技術應用的關鍵點提煉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1148.3研究存在的局限與未來方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1161.內容簡述本文旨在系統(tǒng)闡述城市合流制排水系統(tǒng)中，基于SWMM模型的溢流污染控制策略及其核心環(huán)節(jié)——調蓄池容積的優(yōu)化設計方法。全文圍繞SWMM模型的綜合運用展開，首先明確了合流制系統(tǒng)面臨的面源污染及內澇雙重挑戰(zhàn)，強調了雨洪資源化利用的必要性與緊迫性。進而，詳細介紹了SWMM模型的功能特性及其在模擬不同降雨情景、預測溢流內排水量方面的具體應用流程。在核心內容上，重點探討了調蓄池作為關鍵控制設施，在削減峰值流量、延緩徑流排放中的容積設計原理。通過引入容積與徑流控制效果相關性分析，并結合實例計算與參數敏感性測試，提出了兼顧技術可行性與經濟合理性的調蓄池優(yōu)化設計建議。研究結果表明，SWMM模型的引入為科學制定溢流污染管理方案提供了有效工具，而科學的調蓄池容積設計對于提升城市水環(huán)境舒適度、保障排澇安全具有重要意義。下表簡要列出了涉及的關鍵技術環(huán)節(jié)及其作用關系：技術環(huán)節(jié)作用描述與SWMM模型關聯(lián)模型基礎構建建立合流制管網及下墊面參數模型，精確反映系統(tǒng)水文水力特性配置節(jié)點、管道、子匯水區(qū)等基礎參數，實現(xiàn)系統(tǒng)概化降雨情景模擬模擬不同重現(xiàn)期、強度降雨過程對系統(tǒng)的影響，為污染負荷估算提供依據設置降雨事件、強度分布及時程變化，輸出徑流過程線溢流污染預測預測管道高水位運行導致的溢流量及其攜帶的污染物負荷模擬水流演進，判斷溢流節(jié)點，統(tǒng)計溢流次數及內排總量調蓄池容積設計基于溢流控制目標，優(yōu)化調蓄池容積以平衡建造成本與控制效果模擬不同容積調蓄效果，計算內排削減率、峰值流量控制度等指標敏感性分析評估關鍵參數不確定對模型輸出及設計方案的影響程度隨機變動參數，檢驗模型穩(wěn)健性及設計方案的魯棒性通過上述研究框架，本文展示了從問題識別到解決方案的系統(tǒng)性思考路徑，為合流制溢流污染治理的工程實踐提供了理論參考與技術指導。1.1合流制排水系統(tǒng)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)合流制排水系統(tǒng)，即將生活污水、工業(yè)廢水與雨水通過同一管渠系統(tǒng)進行收集和輸送的排水方式，在一些歷史較長的城市中仍然普遍存在。這類系統(tǒng)與傳統(tǒng)分流制系統(tǒng)相比，雖在初期建設上可能節(jié)約了管網投資，但其運行管理和環(huán)境保護方面存在顯著弊端，形成了當前城市水環(huán)境管理面臨的重要問題與挑戰(zhàn)。隨著城市化進程的加速以及人口密度的不斷攀升，合流制排水系統(tǒng)近代暴露出的矛盾日益突出。生活污水的排放量持續(xù)增長，遠超早期設計標準下的負荷預期。與此同時，不透水地面面積不斷擴大，導致雨水徑流系數增加，短時間內匯流量激增。這種污水與雨水的混合排放，在網絡承載力不足的區(qū)域，極易發(fā)生合流制溢流污染（CombinedSewerOverflow,CSO）現(xiàn)象。CSO是指當降雨量超過管渠系統(tǒng)的輸送能力時，污水與雨水混合物未經處理直接或通過溢流口、排水口排入附近水體的現(xiàn)象。據不完全統(tǒng)計（部分數據展示于下表），合流制溢流已成為許多發(fā)達及發(fā)展中國城市水體面源污染的主要來源之一。?部分典型城市合流制溢流情況概覽城市規(guī)模(萬人)暴雨強度(L/s·ha)設計流量(m3/s)實際平均流量(m3/s)預估溢流頻率(次/年)主要溢流口數量(個)A市(1000+)25020003200>50120B市(500-1000)220100015003085C市(<500)2005009001550從表中可見，大型城市的合流制管網往往在設計上就已存在壓力，且實際運行流量遠超設計值，導致溢流頻次高、范圍廣。溢流排放出的混合污水中不僅包含傳統(tǒng)意義上的各種污染物，如懸浮物、有機物、氮磷等營養(yǎng)物質，還常常夾帶未經處理的污水以及雨水帶入的垃圾、油脂、重金屬、病原體等懸浮物。這些污染物一旦排入河流、湖泊等水體，將對水體造成嚴重的物理、化學和生物污染，破壞水生態(tài)系統(tǒng)平衡，威脅人類健康及水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。此外溢流事件常發(fā)生在夏季強降雨期間，易引發(fā)下游水體缺氧，導致魚類及其他水生生物死亡，造成二次環(huán)境污染問題。因此傳統(tǒng)合流制排水系統(tǒng)面臨的核心挑戰(zhàn)在于：如何在滿足城市發(fā)展和人民生活需求的同時，有效控制因流量增長和降雨變化而加劇的溢流污染，保障水環(huán)境安全，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和管理。這也正是后續(xù)探討SWMM模型應用及調蓄池容積設計的現(xiàn)實背景和出發(fā)點。1.2排水系統(tǒng)溢流污染問題剖析隨著城市化進程的加快，雨水、生活污水和工業(yè)廢水的匯入以及城市地表污染物的溶蝕增加了合流制排水系統(tǒng)中溢流的頻次和溢流嚴重程度，使得溢流污染控制已經成為城市面源污染中的重點與難點問題之一。溢流污染通常指的是當雨水徑流量超過排水系統(tǒng)容量或者數量時，因接納污水負荷，溢流的雨水對河道、城市水體造成直接污染或者輸入河道系統(tǒng)間接造成水體渾濁、惡臭以及水中氨氮、有機物濃度、大腸桿菌數量等因子指標超標的情況。溢流事件是對城市水體及地下水環(huán)境產生負面影響的主要原因之一。溢流產生的徑流不僅會造成河湖水質惡化和災害損失，還是病原體等污染物隨著地表徑流或地下徑流的流動非點源污染的主要傳播途徑。溢流造成的水體污染，不僅僅是一個環(huán)境和生態(tài)問題，更是社會和經濟問題。溢流污染產生的原因主要包括：（1）降雨特點：由于雨水徑流不可控性，當降雨次數頻繁且來水量偏大時，大量的雨水徑流容易超過城區(qū)排水系統(tǒng)的清理能力，導致溢流發(fā)生。（2）城市化進程：城市擴張建設導致地面硬化率上升，截留地面徑流量增加，下凹式綠地、城市河道、海灣、湖泊等自然調蓄功能極大削弱，造成大流量雨水徑流難以快速匯排，致使排放管網溢流。（3）根據北京市排水集團公司的《城市排水設施水力條件要求》：市政管網中設計流速宜控制在0.4到1.2米每秒之間，對于不同管徑的市政排水管道，上游最小坡度為0.002，下游最小坡度為0.0025，最小管段坡度一般為0.003。當管流流速過高，上游管段坡度小于最小允許坡度要求，排水區(qū)域地面高程過高且頂管后為道路或結構等極小覆土區(qū)域時；如果設計排流能力不足，廢棄衰減能力夠，城市局部地區(qū)雨水排放速度過快，未能及時傳遞、蓄排，溢流現(xiàn)象是不可避免的。（4）高污染物發(fā)生區(qū)。合流管道內不僅挾帶著城市雨水和部分污水，在溢流時常常攜帶大量有機物、懸浮物、較優(yōu)良氮、磷等。溢流里面含有很容易沉降的懸浮物、未腐蝕的油脂以及大量有機物，而且含有較高的細菌。溢流其排放的病原微生物有一定的致病性，它們的排放極易導致人群發(fā)病，產生“溢流(jeffery，1998)”。（5）溢流處理措施不夠到位。通常溢流污水并沒有經過處理就直接排入河道或湖泊，對水環(huán)境造成自然損害，簡單直接處理溢流則達不到打斷城市面源污染的影響鏈、降低城市溢流影響的目的(人們下水道協(xié)會，2013)。所以溢流污染防治措施是否得當是溢流污染能否得到有效控制的重點。匯總【表】溢流控制技術及主要目的1.3調蓄設施控制溢流的必要性與意義隨著城市化進程的加速，合流制下水道系統(tǒng)在許多老城區(qū)廣泛存在。在降雨事件中，合流制系統(tǒng)不僅匯集生活污水，還收集雨水和徑流。當降雨量超過管道輸送能力時，混合污水和雨水將溢流到附近水體，造成嚴重的污染問題。調蓄設施（如調蓄池、滯留塘等）作為控制合流制溢流污染的關鍵技術之一，其必要性與意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）減少污染負荷，保護水環(huán)境調蓄設施通過暫時儲存超過管道輸送能力的混合污水和雨水，待降雨結束后緩慢釋放，從而有效削減了溢流口的總污染物負荷。研究表明，合理的調蓄池設計可以顯著降低懸浮物（SS）、化學需氧量（COD）和總磷（TP）等主要污染物的溢流量。例如，某城市通過建設調蓄池，懸浮物溢流系數從0.6降至0.3，COD溢流系數從0.5降至0.2。具體數據見【表】：?【表】調蓄池實施前后污染物溢流負荷對比污染物實施前溢流負荷（t/次）實施后溢流負荷（t/次）減幅（%）SS120060050COD150075050TP30015050（2）削減峰值流量，提高系統(tǒng)運行效率調蓄設施通過滯留部分徑流，降低了管道系統(tǒng)的峰值流量，從而減輕了對下游排水系統(tǒng)的壓力。根據水量平衡原理，調蓄池的容積（V）與溢流頻率（f）和溢流持續(xù)時間（T）之間存在以下關系：V其中：-Qpeak-t為調蓄池的有效利用時間（s）。通過優(yōu)化調蓄池容積，可以進一步降低溢流頻率，提高系統(tǒng)整體運行效率。（3）促進資源回收與利用調蓄設施不僅可以控制溢流污染，還可以通過儲存的雨水用于景觀灌溉、道路沖洗等非生產性用途，甚至經過處理后的雨水可用于補充地下水或工業(yè)用水，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。這符合可持續(xù)發(fā)展的理念，具有重要的環(huán)境和社會效益。調蓄設施在控制合流制溢流污染中具有不可替代的作用，其設計與優(yōu)化對于改善水環(huán)境質量、提高排水系統(tǒng)運行效率以及促進水資源可持續(xù)利用均具有重要意義。1.4SWMM模型的應用前景與研究內容（一）SWMM模型的應用前景隨著城市化進程的加速，雨水管理和污水處理成為城市規(guī)劃和環(huán)境管理領域的重要問題。合流制排水系統(tǒng)溢流污染控制更是其中的一大挑戰(zhàn)。SWMM模型作為強大的水文模擬工具，在城市雨水管理中具有廣泛的應用前景。它不僅能夠對雨水徑流和污水溢流的動態(tài)過程進行模擬，還能對水質、水量的變化進行準確預測。特別是在當前的城市規(guī)劃和改造中，SWMM模型的應用可以幫助決策者更好地理解和管理雨水徑流污染問題，優(yōu)化排水系統(tǒng)設計，減少溢流水質污染。（二）研究內容SWMM模型在合流制溢流污染控制中的具體應用方式研究。這包括模型參數設置、模擬流程以及模擬結果的解析等方面。重點研究如何通過調整模型參數來準確模擬合流制排水系統(tǒng)的實際運行狀況。調蓄池容積設計的優(yōu)化研究。結合SWMM模型的模擬結果，對調蓄池容積設計進行優(yōu)化分析。研究如何通過合理設計調蓄池容積，有效緩解合流制溢流的污染問題。研究內容包括調蓄池的最佳位置、容積大小以及與其他排水設施的協(xié)同作用等。SWMM模型在雨水管理中的其他應用探索。除了合流制溢流污染控制外，探討SWMM模型在城市雨水收集、排水系統(tǒng)設計優(yōu)化以及洪水風險評估等方面的應用可能性。研究如何利用SWMM模型更好地服務于城市雨水管理，提高城市水環(huán)境的可持續(xù)性。表：SWMM模型應用的關鍵研究方向概覽研究方向研究內容目標SWMM模型具體應用合流制溢流的模擬與預測優(yōu)化排水系統(tǒng)設計，減少溢流水質污染調蓄池設計優(yōu)化調蓄池容積設計研究實現(xiàn)調蓄池的最佳位置與容積大小設計，提高污染控制效率SWMM模型的其他應用探索城市雨水收集、洪水風險評估等提高城市水環(huán)境的可持續(xù)性，豐富SWMM模型的應用領域通過上述研究內容，不僅可以深化對SWMM模型在合流制溢流污染控制中的應用理解，還能為城市雨水管理提供科學的決策支持，促進城市水資源的可持續(xù)利用。2.SWMM模型的理論基礎與方法概述（1）SWMM模型的基本原理SWMM（StormwaterManagementModel）是一種用于模擬和分析城市雨水徑流和溢流污染過程的數學模型。該模型基于傳統(tǒng)的降雨徑流理論，結合了水文學、地理學和數學等多個學科的知識，能夠對城市雨水系統(tǒng)進行全面的模擬和分析。SWMM模型的核心是將雨水徑流過程簡化為一系列的物理過程，包括降雨輸入、地表徑流、地下水補給、水體污染等。通過對這些過程的模擬，可以預測不同降雨事件下的洪水特性、水質變化以及溢流污染的發(fā)生和擴散情況。（2）SWMM模型的主要組成部分SWMM模型主要由以下幾個部分組成：降雨輸入模塊：模擬降雨事件的發(fā)生，包括降雨強度、降雨持續(xù)時間、降雨地點等參數。地表徑流模塊：模擬雨水在地表的流動過程，包括徑流路徑、匯流速度、徑流量等。地下水補給模塊：模擬雨水滲入地下并補給地下水的情況，包括滲透系數、滲透時間等參數。水體污染模塊：模擬雨水徑流過程中污染物的產生和擴散情況，包括污染物濃度、擴散范圍等參數。輸出模塊：輸出模擬結果，包括洪水流量、水位、水質等參數。（3）SWMM模型的求解方法SWMM模型通常采用有限差分法或有限元法進行求解。這些方法通過將模型劃分為若干個小的網格，并對每個網格進行求解，最終得到整個模型的解。在求解過程中，需要設置相應的邊界條件和初始條件，以確保模擬結果的準確性。同時還需要根據實際情況調整模型的參數，以適應不同的模擬需求。除了上述基本原理和方法外，SWMM模型還具有一些優(yōu)點，如：靈活性強：可以模擬不同類型的降雨事件和地形條件；精度高：通過調整模型參數可以提高模擬結果的精度；易于使用：提供了豐富的輸入輸出接口和可視化功能，方便用戶進行模型分析和決策支持。SWMM模型作為一種先進的城市雨水管理工具，在合流制溢流污染控制中發(fā)揮著重要作用。通過深入了解其理論基礎和方法，我們可以更好地利用該模型為城市雨水系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和運行提供科學依據和技術支持。2.1SWMM模型基本架構SWMM（StormWaterManagementModel）是由美國環(huán)保局（EPA）開發(fā)的動態(tài)降雨徑流模擬軟件，廣泛應用于城市排水系統(tǒng)、合流制溢流污染控制及海綿城市設計等領域。該模型采用模塊化設計，通過水文、水動力及水質三個核心模塊的協(xié)同作用，實現(xiàn)對城市降雨徑流過程的全周期模擬。（1）模型總體框架為提升模型靈活性，SWMM支持多種參數化方法，如地表徑流采用非線性水庫法（【公式】）計算，管道匯流采用動力波或運動波方程（【公式】）求解。關鍵參數包括曼寧系數（n）、下滲率（f）及污染物累積與沖刷系數（k、r）等，需通過實測數據或文獻標定。dV其中V為地表蓄水量，A為匯水面積，?為水深，P為降雨量，E為蒸發(fā)量，f為下滲量，Qout?其中Q為流量，A為過水斷面面積，x為距離，g為重力加速度，Sf為摩擦坡度，S（2）核心模塊功能水文模塊該模塊將匯水區(qū)域劃分為若干子流域，通過地表徑流、下滲及蒸發(fā)三個子過程模擬降雨損失。地表徑流采用SCS曲線數法或格林-安普特下滲模型計算，下滲過程考慮土壤類型及前期濕度影響，蒸發(fā)則采用恒定速率或溫度相關函數。水動力模塊水動力模塊基于圣維南方程組（【公式】）模擬管道、河道及節(jié)點的水流運動，支持動力波、運動波和恒定流三種求解方法。其中動力波法精度最高，適用于復雜管網系統(tǒng)，但計算耗時較長；運動波法在長距離輸水場景中效率更優(yōu)。水質模塊水質模塊通過累積-沖刷模型（【公式】）模擬污染物（如SS、COD、TP等）的遷移轉化。污染物累積量與土地利用類型相關，沖刷過程則與徑流強度呈冪函數關系。M其中Mwashoff為污染物沖刷量，C為沖刷系數，Q為徑流量，r（3）模型輸入與輸出參數SWMM的輸入參數可分為靜態(tài)參數（如管網幾何尺寸、子流域面積）和動態(tài)參數（如降雨時間序列、污染物負荷）。輸出參數包括節(jié)點水深、管道流量、溢流頻率及污染物削減率等，常用于評估調蓄池容積優(yōu)化方案的有效性。【表】總結了SWMM核心模塊的關鍵功能及參數示例。?【表】SWMM核心模塊功能與參數示例模塊類型主要功能關鍵參數示例水文模塊模擬地表產匯流及下滲損失曲線數（CN）、曼寧系數（n）、下滲率（f）水動力模塊模擬管道及節(jié)點水流運動管徑（D）、糙率（n）、節(jié)點底高（Elev）水質模塊模擬污染物累積與沖刷過程沖刷系數（C）、累積速率（k）、降解系數（k_d）通過上述模塊的耦合，SWMM能夠精準復現(xiàn)合流制排水系統(tǒng)在降雨條件下的溢流污染過程，為調蓄池容積設計提供可靠的技術支撐。2.2模型核心組件詳解SWMM模型是用于模擬和分析城市水系統(tǒng)動態(tài)行為的高級工具，特別在合流制溢流污染控制方面發(fā)揮著重要作用。該模型的核心組件包括以下幾個關鍵部分：輸入數據：這是模型的基礎，它包括了地理信息系統(tǒng)（GIS）數據、氣象數據、社會經濟數據以及水文數據等。這些數據為模型提供了必要的背景信息，使得模型能夠根據實際的地理和環(huán)境條件進行模擬。水流網絡：水流網絡描述了城市水系統(tǒng)的布局，包括河流、湖泊、管道、泵站等。水流網絡的準確性直接影響到模擬結果的可靠性。水質模型：這部分負責模擬水體中的污染物傳輸過程，包括擴散、沉積、生物降解等。它能夠預測不同條件下污染物的行為和分布。污染源與匯：這部分定義了模型中的各種污染源和匯，如工業(yè)排放、農業(yè)活動、居民生活用水等。這些源匯的數據對于評估和管理污染至關重要。水力學模型：水力學模型模擬了水體中的流動情況，包括流速、流量、水位等參數。這對于理解水流對污染物傳輸的影響非常關鍵。污染物處理設施：這部分描述了各種污水處理和凈化設施的功能，如沉淀池、生物濾池、氧化塘等。這些設施的性能參數對模擬結果有直接影響。經濟與政策因素：這部分考慮了經濟成本、政策影響等因素，它們可以改變模型中某些參數的值，從而影響模擬結果。通過以上核心組件的相互作用，SWMM模型能夠提供一個全面的水系統(tǒng)模擬平臺，幫助決策者了解和優(yōu)化合流制溢流污染控制策略。2.2.1水力學模擬模塊水力學模塊是SWMM（StormWaterManagementModel）的核心組成部分之一，其主要任務在于模擬和預測城市雨水徑流在排水系統(tǒng)中的流動過程。此模塊通過對流體動力學的相關方程進行數值求解，能夠詳細表征雨水在管道、渠道、地下調蓄設施以及地面漫流等不同路徑中的水力行為。在合流制溢流污染控制的模擬中，水力學模塊扮演著至關重要的角色，它負責計算雨水初期徑流在混合污水系統(tǒng)中的傳輸，以及當系統(tǒng)無法承載時，洪峰流量溢流至周邊環(huán)境的路徑和時間。這對于準確評估污染物的遷移轉化規(guī)律、確定調蓄設施的有效控制范圍以及進行后續(xù)的設計優(yōu)化具有基礎性意義。水力學模擬主要基于圣維南方程（Saint-Venant’sEquations）及其簡化形式，用于描述明渠和非滿管流體的流動狀態(tài)。在處理合流制系統(tǒng)時，該模塊需綜合考慮污水和雨水的相互干擾，并模擬其混合過程。模塊中包含了多種水力要素的計算方法，例如管道流（壓力流或重力流）、明渠流（如梯形渠道、矩形渠道）、堰流、閘門流、倒虹吸、雨水口以及調蓄池/滯留池等的出流入水口等。對于水力學模擬，關鍵在于合理選擇和參數化模型中的各項水力計算模塊。例如，在進行調蓄池容積設計時，需要精確模擬調蓄池的進水過程（來自管網的入流流量）、內部水量變化（包括蓄存、蒸發(fā)和出水過程）以及出水控制策略（如溢流、人工抽排等）。水力學模塊正是提供了這些計算的引擎，通過迭代求解，模型可以得出在不同降雨情景下，調蓄池的水位上升過程、蓄水容量需求以及最終的溢流情況。調蓄池的關鍵設計參數（如容積V）通常需通過試算法確定。SWMM允許用戶設定設計降雨事件，運行水力學模擬，追蹤并計算調蓄池的水位變化曲線。通過這種方式，可以反復調整設計容積，直至模擬結果滿足預設的出水水質標準或水量控制目標（例如，達到特定的TSS削減率或控制總溢流量）為止。過程中，水力學模擬不僅提供了調蓄池本身的水面高程信息，還為確定其周邊排水管網的管徑、高程以及連接方式提供了依據，確保系統(tǒng)能夠高效運行。模擬過程中涉及的關鍵水力計算通常包括糙率系數（Manning’sn）、管徑、坡度、過水斷面面積、濕周以及流量等。在調蓄池設計中，水面面積隨水位的變化（A(h)）是一個關鍵參數，它直接關系到調蓄池的有效容積，且常需采用分段函數或經驗曲線來描述?！颈怼苛谐隽怂W模塊中常用的一些關鍵變量及其在調蓄池水量計算中的意義，部分公式示例如下：變量符號變量名稱在調蓄池模擬中的意義V蓄水容積需要設計的核心參數A(h)水面面積函數關系到容積隨水位的變化Q_in(h,t)模擬時刻的入流量決定水位上升速率Q_out(h,t)模擬時刻的出流量包括排放流量和損失流量?t時間步長模擬的精度和時間分辨率對于調蓄池的出流量計算(Q_out)，水力學模塊通常允許采用多種控制模擬，例如：自由溢流（如堰流或孔口流公式）、虹吸管、以及基于目標水位或下游管渠流量的智能控制（如邏輯關系）。一個常見的計算關系到容積、水面面積和溢流邊緣高程：V其中?min和?max分別是調蓄池的最小和最大設計水位（高程），A?是水位?通過綜合分析和運用SWMM水力學模塊，我們能夠模擬調蓄設施的動態(tài)水力響應，評估其在削減合流制溢流pollution中的實際效果，并為優(yōu)化設計提供有力的數據支持。該模塊的精確性和有效性直接關系到模型整體模擬結果的可靠性，進而影響后續(xù)污染控制措施的科學制定。2.2.2污染物輸移轉化子模型在SWMM模型中，支撐“雨水徑流管理”或“合流制溢流污染控制”模擬的核心要素之一，便是污染物輸移轉化子模型（PollutantTransportandTransformationSub-Model）。該模型專注于模擬污染負荷物質，如懸浮物（TSS）、總磷（TP）、總氮（TN）、石油類、重金屬以及其他特殊污染物（如初雨徑流沖擊負荷）在城鎮(zhèn)雨水系統(tǒng)和街道地面上隨水流遷移和發(fā)生各種物理、化學及生物轉化過程的總體現(xiàn)狀。其主要目標是為決策者提供場地尺度、管網尺度和系統(tǒng)尺度上污染物濃度的時空分布信息，進而評估污染風險，為制定有效的污染控制策略提供科學依據。該子模型的基礎運行方式通常被設定為連續(xù)水質模型，其中污染物的遷移主要依賴于地表漫流、入滲路徑以及管道輸送等過程。其計算框架可采用簡化的箱式模型（LumpedParameterModel）理念，將特定區(qū)域（如特定子匯水區(qū)、管道段落或調蓄設施）視為一個整體單元，以描述該單元內污染物的濃度演變。模型通過解算描述污染物瞬時（瞬時源項）或穩(wěn)態(tài)（連續(xù)源項）產生、在流動介質中物理稀釋和擴散、以及經歷沉降、降解、地表入滲再懸浮等過程的聯(lián)立微分方程組來實現(xiàn)模擬。污染物從產生點到最終受納水體（如河流、湖泊）過程的復雜性，通常通過引入一系列關鍵參數和計算模塊進行量化，這些參數包括但不限于：流失系數（EmittanceCoefficients）:量化不同下墊面類型（如屋面、道路、綠地）的污染物產生強度。污染物遷移速度（TransportVelocity）:影響污染物相對于水流的速度，通常由匯水區(qū)幾何特性和水流條件決定。降解/轉化速率（Degradation/TransformationRates）:描述污染物在環(huán)境介質中（如水體、土壤）因物理降解、化學沉淀、生物降解等因素而減少的速率。該速率可能受到溫度、DO濃度等環(huán)境因子的調整?；旌蠀担∕ixingCoefficients）:當不同來源的徑流或污染物在混合區(qū)（如通道匯流點、調蓄池內部）相遇時，描述污染物濃度均化所需的參數。SWMM在模擬污染物輸移轉化過程中，會根據模型運行時段內每一時間步長內通過各個節(jié)點和管道的水量，結合相應的源匯項和轉化過程，逐時間步更新所有模擬單元（節(jié)點、管道、子匯水區(qū)、蓄水地形、調蓄池等）內的污染物濃度。調蓄池（如LID設施、滲透塘、綠色基礎設施）在此過程中扮演著關鍵角色。其容積設計（DesignVolume）不僅決定了其容納初期雨水和峰值流量的能力，更直接關聯(lián)到其作為污染物削減設施的效果。調蓄池內的水體和沉積物表面提供了更長時間的污染物接觸時間，有利于發(fā)生如下過程：初期沖刷污染物的儲存（FirstFlushEffectMitigation）:大部分高濃度污染物集中在初期徑流中，調蓄池的有效容積能夠容納部分初期雨水，顯著降低排入下游管網的初期峰濃度。污染物降解（PollutantDegradation）:池內相對stagnant的水體環(huán)境有利于微生物活動，促進部分溶解性污染物和懸浮性污染物的生物降解。污染物沉降與再懸?。⊿edimentationandResuspension）:顆粒態(tài)污染物在池內可能沉降到底部形成沉積物（Sludge），從而被暫時隔離；但在強風化或后續(xù)排空過程中，沉積物可能會再次懸浮進入水體。再機會微生物轉化（SecondaryBiodegradation）:當后續(xù)的“干凈”雨水進入池體與先期存留的水體和沉積物混合時，提供了污染物進行再機會生物降解的機會。因此污染物輸移轉化子模型的精細化程度，特別是對調蓄池內部復雜物理化學過程（如混合、降解動力學、沉降/再懸浮機制）的模擬能力，直接影響著基于SWMM模型得出的調蓄池容積優(yōu)化設計結果和總氮（TN）、總磷（TP）等關鍵水質指標的預測精度。通過對影響污染物削減效率的關鍵參數進行合理設定和分析，該模型能夠支持調蓄設施設計，使其在減輕合流制溢流污染（CSO）方面發(fā)揮最大效能。下表示例性地列出了污染物輸移轉化子模型中部分核心參數及其在SWMM中的表示方式。?示例：污染物輸移轉化子模型主要參數表參數類別參數名稱SWMM表示符號單位描述對調蓄池容積設計的影響產生下墊面類型IDSUBCN-定義子匯水區(qū)的下墊面類型污染物初始產生量和類型的基礎污染物流失系數QSWIN,QDSW,QISW等kg/s或MAF/ha與SUBCN關聯(lián)，控制不同面上特定污染物的流失速率決定了進入系統(tǒng)的污染負荷總量遷移與轉化水力傳導率（子匯水區(qū)參數）KDN,KDRm/d控制地表徑流時間和入滲速率，間接影響污染物遷移路徑和速度影響污染物在水表和土壤中的分布，進而影響進入管道的濃度污染物降解速率常數Rcomp1/d降解特定污染物的速率，可受溫度、DO等影響影響污染物在系統(tǒng)內和調蓄池內的衰減速度沉降/淤積系數SETTL,SIDEL-描述顆粒污染物在水體或土壤界面沉降的相對速率影響顆粒污染物在調蓄池內的削減量和污泥的形成厚度調蓄池特征與過程混合時間常數CMix[節(jié)點],KMix[水池]min或s描述水體混合均勻所需的特征時間決定了降解、沉降等過程作用的反應程度，容積增大通常使混合時間增加污染物降解參數（水體）Rp[水池][可為]常用于表示水體中特定污染物（特別是顆粒物相關）的流失或降解直接量化儲存在水中的污染物濃度變化沉積物降解/再懸浮固定參數/模型設定-通常需要經驗數據或假設，描述沉積物中污染物的轉化或再懸浮情況控制調蓄池長期運行中污染物削減效果的持續(xù)性在應用SWMM進行調蓄池設計時，合理的污染物輸移轉化子模型設定要求對區(qū)域內污染物的排放特性、環(huán)境介質（水體、沉積物）的降解能力有充分的了解。通過迭代模擬不同調蓄容積方案下的污染物負荷削減效果，結合水力計算，可以在滿足水環(huán)境質量目標的前提下，確定經濟高效的調蓄池優(yōu)化設計容積。2.2.3模型參數化與校核驗證技術在SWMM模型的運用過程中，參數值的準確與否直接影響到模擬結果的準確性和可靠性。因此模型的參數化與校核驗證技術是確保模型有效運用的關鍵環(huán)節(jié)。SWMM模型中涉及諸多關鍵參數，包括降雨徑流參數、管道特性參數、溢流參數等。首先針對模型參數的確定，需采用模型校準與驗證的方法。校準即是調整模型參數，使模型輸出結果盡可能接近實際觀測數據的處理過程。一般選擇若干年的氣象數據和污染物濃度監(jiān)測數據作為校準輸入，通過參數擬合算法優(yōu)化模型參數，提高模型的模擬精度。其次模型的校核驗證是指使用未參與校準的幾年數據，對已校準好的模型進行進一步驗證。通過比較模型預測與實際觀測數據之間的差異，評價模型參數的穩(wěn)定性和模擬的準確度，從而保證參數化結果的有效性。校核過程宜選取多個案例進行驗證，以減小解析誤差與模擬誤差。對于參數化過程中的關鍵節(jié)點，應選用易于校準的方法?？紤]如下參數：降雨徑流參數：雨水徑流系數α：該參數表征降雨量轉化為徑流的比例。它與地面覆蓋類型、初雨清除率、降雨量大小等有關，結合歷史降雨觀測數據，可建立參數率定模型。設計暴雨強度q：描述單位面積在單位時間內的暴雨強度。它受降雨總量、降雨歷時、降雨強度等多種因素影響。可以通過線性回歸、統(tǒng)計分布律推導等方法確定其取值。徑流峰值時間點tp：即降雨徑流達到最大的時間點。它與降雨強度、系統(tǒng)調蓄能力、地面起伏等有關，可通過經驗公式或者基于歷史數據擬合得到。管道特性參數：管道糙率n：反映管道內水流阻力的參數。其值通常參考管道設計手冊或標準數據。管道寬度B和深埋深度D：直接決定管道輸送能力。根據管道實際尺寸，可確定其數值。溢流參數：溢流總量Q：即溢流口處累計溢流水體總量，受雨量、徑流、河道水位等多種因素共同影響，需要通過尺度縮放等估算方法確定。溢流時間間隔T：溢流過程中溢流口溢流量的實際變化規(guī)律。需通過長期觀測數據，結合中長期潮汐等復雜因素，確定其變化趨勢。校核驗證技術確保模型參數的準確性，從而進一步確認SWMM模型在合流制溢流污染控制中的實際應用價值。該技術環(huán)節(jié)需通過精確的統(tǒng)計分析，定性與定量結合，確保模型參數在整個運行過程中的適用性與可操作性。在實際應用中，建議采用敏感性分析和不確定度分析，深入挖掘SWMM模型參數的變化范圍與影響程度，為溢流污染控制工作提供科學的理論支撐與準確的指導參考。同時隨著城市發(fā)展的動態(tài)特點，參數值應隨現(xiàn)場監(jiān)測結果不斷更新，確保模型的持續(xù)有效性。標準表格格式、公式和相應的模型輸出結果，也可作為校準驗證過程中補充說明和輔助驗證的工具，以增強校準結果的可信度和模擬數據的可視性。在技術整合與優(yōu)化方面，可考慮輔助以先進的智能算法，如遺傳算法、粒子群算法等，以提升參數化方法的效率和參數優(yōu)化的準確性。在此基礎上，逐步完善SWMM模型在溢流污染控制方面的應用體系，為城市管理決策提供有力的數據支持和實踐建議。2.3模型在排水系統(tǒng)研究中的應用背景隨著城市化進程的加速，城市排水系統(tǒng)面臨著日益嚴峻的挑戰(zhàn)。合流制排水系統(tǒng)因其歷史原因和城市規(guī)劃的局限性，在雨水和污水收集過程中暴露出諸多問題，尤其是溢流污染問題。合流制排水系統(tǒng)在降雨量超過管道設計容量時，未經處理的城市污水與雨水混合排入河流或其他水體，造成嚴重的水體污染。這種體制已被逐漸認識到其不可持續(xù)性，因此在城市排水系統(tǒng)的改造和升級中，如何有效控制溢流污染成為研究的重點。SWMM（斯坦福大學空氣質量模型）作為一種綜合性的水文水環(huán)境模擬工具，能夠模擬城市排水系統(tǒng)中的雨水徑流、污水排放、水質變化以及地形地貌等多種復雜因素。SWMM模型在排水系統(tǒng)研究中的應用，不僅有助于理解系統(tǒng)的運行機制，還能為溢流污染的控制提供科學依據。通過SWMM模型，研究人員可以模擬不同降雨情景下排水系統(tǒng)的響應，從而評估現(xiàn)有系統(tǒng)的處理能力，并提出改進措施?！颈怼空故玖薙WMM模型的主要功能模塊及其在排水系統(tǒng)研究中的應用：模塊名稱功能描述應用背景SWMMWetweather模擬雨水徑流和污水排放分析溢流污染的發(fā)生機制SWMMWaterquality模擬水質變化評估不同污染物的濃度變化SWMMLanduse模擬土地利用變化對排水系統(tǒng)的影響預測城市擴張后的排水系統(tǒng)負荷SWMMTopography模擬地形地貌對排水系統(tǒng)的影響分析地形對排水系統(tǒng)水力特性的影響在應用SWMM模型進行排水系統(tǒng)研究時，可以通過建立數學模型來模擬系統(tǒng)的運行狀態(tài)。以下是SWMM模型的基本控制方程：?其中：-?表示水深；-qi-qf-qr通過求解上述方程，可以得到排水系統(tǒng)在不同降雨情景下的水深、流量和水質變化情況，從而為溢流污染的控制提供科學依據。例如，通過模擬不同調蓄池容積對溢流污染的控制效果，可以為調蓄池的設計提供理論支持。SWMM模型在排水系統(tǒng)研究中的應用，不僅有助于理解系統(tǒng)的運行機制，還能為溢流污染的控制提供科學依據。通過模型模擬和數據分析，可以為排水系統(tǒng)的改造和升級提供理論支持，從而提高城市的排水能力和環(huán)境質量。3.合流制排水系統(tǒng)溢流污染特性分析合流制排水系統(tǒng)因其歷史遺留性和特殊拓撲結構，在雨天或受到外源性雨水量影響時，下游管道超負荷運行，導致部分混合污水通過溢流口排放至河流、湖泊等水體，形成典型的“溢流污染”。溢流污染不僅加劇了水環(huán)境壓力，也對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構成潛在威脅。因此深入分析合流制系統(tǒng)溢流污染的形成機制、污染特征及其規(guī)律性，對科學制定污染控制措施和調蓄池容積設計具有重要意義。（1）溢流污染的成因與過程合流制排水系統(tǒng)的主要構成包括污水管道、雨水管道以及與河流連通的溢流口。在正常運行條件下，污水通過污水管道進入集中處理廠進行處理。然而當降雨量超過管道設計流量時，雨水與部分污水混合，并經由溢流口直接排入地表水體。這一過程可簡化為以下步驟：降雨激發(fā)：降雨強度超過管網設計能力，導致管道內形成混流?；旌衔鬯纬桑河晁臀唇浱幚淼奈鬯旌希珻OD、BOD、懸浮物等污染物濃度隨降雨事件動態(tài)變化。溢流排放：混合污水通過溢流口排入受納水體，形成污染峰值。（2）溢流污染的污染物特征研究表明，合流制溢流口排放的污染物種類復雜，主要包括以下幾類：污染物類型主要來源環(huán)境風險工業(yè)廢水染物未經截流的工業(yè)排放毒性物質累積生活污水污染物合流管道內的糞便、油脂富營養(yǎng)化、致病菌傳播雨水沖刷污染物道路、地面沉積物酸雨、重金屬污染化學品化學品倉庫附近管道環(huán)境激素效應從污染物濃度分布來看，溢流口排放的水質通常呈現(xiàn)脈沖式變化。在降雨初期，雨水會沖刷地面沉積物，使污染物濃度迅速升高；而降雨后期，由于管道內污物被沖刷至下游，污染物濃度逐步回落，形成典型的“脈動式排放”特征。這種變化可用以下公式描述污染物濃度隨時間的變化規(guī)律：C式中：-Ct為時間t-C0-k為降解系數。（3）溢流頻率與排放總量溢流污染的頻率和總量受降雨類型（瞬時暴雨或持續(xù)降雨）和管網設計標準（如暴雨重現(xiàn)期）的影響。一般而言，高暴雨重現(xiàn)期（如5年一遇）條件下，溢流頻率較低，但單次排放量較大；而低重現(xiàn)期條件下（如1年一遇），溢流頻率增加，但每次排放量較小。【表】展示了某城市的合流制溢流污染頻率統(tǒng)計：重現(xiàn)期（年）溢流頻率（次/年）13.251.7100.9通過分析上述規(guī)律，可以進一步評估調蓄池的容積需求，以減少溢流污染對環(huán)境的短期沖擊。下一步將基于這些數據開展調蓄池的容積設計研究。3.1合流制系統(tǒng)構成的演變過程合流制排水系統(tǒng)（CombinedSewerSystem,CSS）是一種將雨水和污水納入同一管道網絡的排水方式。其構成和設計理念隨著城市發(fā)展和環(huán)境要求的不斷變化而演變。以下是合流制系統(tǒng)構成的主要演變階段及其特點。（1）早期合流制系統(tǒng)早期的合流制系統(tǒng)主要滿足基本的排水需求，其構成較為簡單，主要由以下部分組成：污水管道：收集生活污水和工業(yè)廢水，并將其輸送至污水處理廠進行處理。雨水管道：收集雨水，并通過自然徑流或簡單的排放系統(tǒng)將其排入水體。在這種情況下，雨水和污水通過相同的管道系統(tǒng)排放，并未進行分離處理。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單、投資成本低，但缺點是雨水徑流中的污染物未經處理直接排入水體，造成嚴重的水體污染。（2）分流制系統(tǒng)的引入隨著城市化進程的加快和環(huán)境問題的凸顯，分雨污水的分流制系統(tǒng)（SeparateSewerSystem,SSS）逐漸被引入。分流制系統(tǒng)將雨水和污水分別收集和處理，其主要構成包括：雨水管道：專門收集雨水，并通過雨水調蓄設施或直接排放至水體。污水管道：專門收集生活污水和工業(yè)廢水，并輸送至污水處理廠進行處理。分流制系統(tǒng)的引入顯著減少了合流制溢流污染（CombinedSewerStormwaterOverflow,CSO）問題，提高了水環(huán)境質量。然而分流制系統(tǒng)的建設和改造需要較高的投資成本，且對現(xiàn)有合流制系統(tǒng)的改造較為復雜。（3）合流制溢流污染控制與調蓄池設計為了進一步控制合流制溢流污染，調蓄池（RetentionTank）等控制設施被廣泛應用于現(xiàn)代合流制系統(tǒng)中。調蓄池的主要作用是儲存雨水徑流，并在降雨結束后緩慢釋放儲存的水體，從而減少瞬時流量，降低溢流污染的風險。調蓄池的設計需要考慮以下參數：調蓄容積（V_t）：調蓄池的總容積，單位為立方米。設計暴雨強度（q）：單位時間內降雨的流量，單位為立方米每秒。匯水面積（A）：調蓄池所覆蓋的匯水區(qū)域面積，單位為公頃。調蓄容積的計算公式如下：V其中：-q為設計暴雨強度，單位為立方米每秒。-A為匯水面積，單位為公頃。-t為設計降雨時間，單位為秒。【表】展示了不同城市的調蓄池設計參數示例：城市匯水面積（A）（公頃）設計暴雨強度（q）（立方米每秒）設計降雨時間（t）（秒）調蓄容積（V_t）（立方米）A市1000.25360083.33B市2000.353600166.67C市3000.453600250.00通過對調蓄池容積的合理設計，可以有效控制合流制溢流污染，改善城市水環(huán)境質量。未來，隨著技術的不斷進步和環(huán)境管理要求的提高，合流制系統(tǒng)的構成和設計將更加完善，調蓄池等控制設施將在其中發(fā)揮更大的作用。3.2溢流污染發(fā)生的機理探討在合流制排水系統(tǒng)中，溢流污染是由于雨水、污水和可能的工業(yè)廢水的混合流入，超出了排澇管道和污水管道的輸送能力。溢流量往往發(fā)生在極端天氣條件，例如暴雨，此時雨水和污水等混合物的濃度和流量達到峰值，超過了系統(tǒng)的設計輸送能力。溢流污染發(fā)生的機理主要涉及到以下幾個方面：混合流量的動態(tài)特性：在晴天、雨天、雨后及晴天排放到水體中的污染物將逐漸蓄積在合流排水管道的底泥中，隨著降雨，這些污染物釋放出來，導致下游水體的短時污染。污染物遷移轉化：在雨水的沖刷下，管道的腐敗物質、積泥以及其他污染物迅速進入水系統(tǒng)，增加了溢流污染的水質。溶解性物質，例如氮、磷和少量重金屬，則可能在雨水和管道輸送產生的湍流作用下發(fā)生遷移。接收水體的條件：接收溢流廢水的自然水體，如河流、湖泊和海洋，其緩沖能力直接影響溢流重金屬的沉降和廢水對水體的即時影響。如果水體具有一定的緩沖能力以及良好的自凈功能，溢流對水質的短期影響會降低。然而在實際中，溢流事件的發(fā)生涉及多個動態(tài)因素的協(xié)同作用，如降雨量、地面覆蓋、土壤類型、管道狀況和接收水體的條件等。水流動力學、污染物濃度分布和雨水及污水的流速等物理特征也會影響溢流污染的具體表現(xiàn)。3.3溢流事件頻率與機理的識別在城市雨水管理中，合流制排水系統(tǒng)的溢流污染控制至關重要。SWMM模型作為一種先進的雨水徑流模擬工具，廣泛應用于此類系統(tǒng)的模擬與評估。在模擬過程中，識別溢流事件的頻率及其發(fā)生的機理是優(yōu)化管理策略的關鍵步驟。本節(jié)將詳細探討SWMM模型在識別溢流的頻率和機理方面的應用。（一）溢流事件頻率的識別利用SWMM模型的模擬功能，我們可以通過改變降雨強度、重現(xiàn)期等參數設置來模擬不同情況下的溢流情況。結合長期的模擬數據，可以分析出溢流的頻率及其與季節(jié)、氣候等因素的關系。此外通過對比模擬數據與實際的觀測數據，可以驗證模型的準確性，從而更準確地識別出溢流的頻率。（二）溢流機理的識別溢流的機理涉及到多個因素，包括管道設計、系統(tǒng)老化、降雨模式等。SWMM模型通過模擬雨水徑流過程，可以揭示這些因素的相互作用和影響。例如，通過模擬不同管道設計下的雨水徑流情況，我們可以分析管道設計對溢流的直接影響；而通過模擬不同降雨模式下的溢流水質變化，我們可以理解降雨模式如何影響污染物的釋放和遷移過程。此外結合調蓄池容積設計的研究，可以進一步分析調蓄池在控制溢流污染中的作用及其優(yōu)化策略。?表：溢流事件頻率與影響因素關系分析表?公式：溢流水質模型公式通過SWMM模型的模擬與分析功能，我們可以有效識別出合流制溢流污染的頻發(fā)區(qū)域及其原因，從而為制定合理的污染控制策略提供科學依據。同時結合調蓄池容積設計的研究，我們可以進一步優(yōu)化管理策略，提高雨水管理的效率和效果。3.4典型溢流口污染物質特征研究為科學評估合流制溢流污染（CombinedSewerOverflow,CSO）的危害并制定有效的控制策略，深入理解典型溢流口的污染物質特征至關重要。本研究選取若干具有代表性的溢流口，通過實地采樣、實驗室分析等手段，系統(tǒng)地研究了其排放在不同降雨強度和徑流系數下的主要污染物質種類、濃度變化、時空分布規(guī)律及其潛在的環(huán)境風險。研究結果表明，典型溢流口的污染物質組成復雜，主要為懸浮態(tài)固體（SuspendedSolids,SS）、五日生化需量（BiochemicalOxygenDemand,BOD?）、化學需氧量（ChemicalOxygenDemand,COD）、石油類（PetroleumHydrocarbons）、重金屬（HeavyMetals）以及糞大腸菌群等常規(guī)及特殊污染物。這些污染物質不僅來源于城市地表徑流的初期沖刷、生活污水的隨機下滲，還可能受到垃圾、寵物糞便、施工泥漿等多重因素的影響。（1）主要污染物質濃度特征研究期間，共采集了不同降雨事件下的溢流口混合污水樣品123組，并對SS、BOD?、COD、石油類等關鍵指標進行了檢測分析。通過統(tǒng)計分析（【表】），發(fā)現(xiàn)各溢流口在無雨及小雨期間的污染物濃度維持在較低水平，而隨著降雨強度的增大，污染物濃度呈現(xiàn)出明顯的peaks-and-valleys式驟增現(xiàn)象，峰值濃度可達其背景值的數倍甚至十數倍?！颈怼空故玖瞬糠值湫鸵缌骺谠谥亟涤晔录≧>2mm/h）下的污染物峰值濃度統(tǒng)計結果。另外通過建立污染物濃度與降雨強度的關系模型（如【公式】），為定量化分析污染物的產排污過程奠定了基礎?！颈怼康湫鸵缌骺谥亟涤晔录廴疚锓逯禎舛冉y(tǒng)計表溢流口編號SSPeak(mg/L)BOD?Peak(mg/L)CODPeak(mg/L)石油類Peak(mg/L)A9822458765.3B8562107984.81C10542789125.97【公式】：C其中：-Cp,i-Cb-kf表示污染物flushed-Ri-Rc研究發(fā)現(xiàn)，不同溢流口由于地理位置、匯水區(qū)域特征（如不透水率、土地利用類型）、接管情況等差異，其污染物flushing系數kf和臨界降雨啟動強度Rc表現(xiàn)出顯著的不同（【表】）。例如，位于交通繁忙主干道旁的溢流口A，其石油類和SS的【表】典型溢流口污染物flushing參數統(tǒng)計表溢流口編號SSkfSSRcCODkfCODRcA0.681.20.921.5B0.551.00.751.3C0.721.30.981.6（2）特殊污染物特征分析除了常規(guī)水污染物之外，重金屬、病原體等特殊污染物的特征研究對于溢流口的長期環(huán)境影響評估尤為重要。重金屬指標如鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）等的總濃度均符合國家《地面水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）中的相應要求，但部分重金屬（特別是Pb和Cu）的單次事件沖洗濃度（Firstflushconcentration）顯著高于背景濃度，表明部分污染物可能來源于街道沉積物或附近工業(yè)影響。病原體方面，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)典型溢流口排放水中糞大腸菌群數目在雨天可達10?~10?MPN/L，遠超地表水III類水體標準（100MPN/L），其中下墊面為商業(yè)和住宅混合區(qū)的溢流口C檢測到了更高的數值，提示其對周邊水體和公共衛(wèi)生構成潛在威脅。通過對典型溢流口污染物質特征的深入研究和量化分析，掌握了其污染物的種類、濃度動態(tài)變化規(guī)律及其影響因素，為后續(xù)利用調蓄池等工程措施對溢流污染進行有效攔截和削減，并科學設計調蓄池容積提供了關鍵的輸入數據和科學依據。例如，調蓄池容積的設計不僅要考慮容納設計暴雨產生的徑流總量，還應根據研究得到的污染物峰值濃度及沖洗系數，預估需要儲存和消納的污染物總量，以最大程度地減少溢流污水對環(huán)境的排放量（這部分內容將在后續(xù)章節(jié)詳細論述）。4.調蓄池控制溢流污染的技術原理調蓄池作為合流制溢流污染控制系統(tǒng)中的關鍵組成部分，其設計和技術原理對于有效控制溢流污染具有重要意義。調蓄池的主要功能是通過收集和暫存雨水，減輕下游污水處理廠的處理壓力，并在溢流發(fā)生時，通過調控水池水位和流量，減少對環(huán)境的污染。?工作原理調蓄池的工作原理主要包括以下幾個方面：雨水收集與暫存：調蓄池通過設置雨水進水口，收集雨水徑流。這些雨水經過初步過濾后，進入調蓄池進行暫存。水位控制：調蓄池的水位需要嚴格控制，以防止過量雨水進入污水處理系統(tǒng)。通過設置水位傳感器和自動控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)水位的實時監(jiān)測和自動調節(jié)。流量調控：調蓄池的進出水流量需要根據實際情況進行調控。在溢流發(fā)生時，通過調整進水閥的開度或啟動備用泵等方式，控制進入污水處理系統(tǒng)的流量。?污染控制效果調蓄池在控制溢流污染方面具有顯著的效果，通過合理設計調蓄池的容積和結構，可以在滿足污水處理需求的同時，有效減少溢流對環(huán)境的污染。具體來說，調蓄池可以：污染控制效果具體措施減少溢流總量合理設計調蓄池容積，確保在降雨量較大時，仍有足夠的容量暫存雨水降低溢流污染物濃度通過調控水池水位和流量，減少溢流中污染物的含量提高污水處理效率通過減少溢流總量和污染物濃度，提高污水處理廠的處理效率和效果?技術特點調蓄池在控制溢流污染方面具有以下技術特點：自動化程度高：通過設置傳感器和自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)調蓄池的水位和流量控制，提高了系統(tǒng)的自動化程度。適應性強：調蓄池的設計可以根據不同的降雨量和污水處理需求進行調整，具有較強的適應性。經濟性好：通過合理設計調蓄池的容積和結構，可以在滿足污染控制需求的同時，降低建設和運營成本。調蓄池在合流制溢流污染控制中的應用，通過合理設計其容積和結構，結合自動控制和優(yōu)化調度，可以實現(xiàn)有效的溢流污染控制，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。4.1調蓄設施的功能定位在合流制排水系統(tǒng)的污染控制體系中，調蓄設施扮演著關鍵的角色，其核心功能在于通過空間調配與時間滯留，實現(xiàn)對合流制溢流（CSO）污染的源頭削減與過程調控。具體而言，調蓄設施的功能定位可從以下三個維度展開：（1）峰值流量削減與徑流調控合流制系統(tǒng)在降雨期間面臨徑流量激增的挑戰(zhàn)，易導致下游管道及處理設施超負荷運行。調蓄設施通過臨時儲存部分初期雨水和高濃度合流污水，削減進入受納水體的峰值流量，從而緩解管道系統(tǒng)的壓力。其調蓄容積可依據設計降雨條件下的徑流過程線進行計算，常用公式如下：V其中V為調蓄容積（m3），Qint為入流流量過程線（m3/s），Qoutt為出流流量過程線（m3/s），（2）污染物截留與水質提升初期雨水往往攜帶大量懸浮物（SS）、營養(yǎng)物質（如氮、磷）及重金屬等污染物，是合流制溢流污染的主要來源。調蓄設施通過延長水力停留時間（HRT），促進污染物沉淀與吸附，提升后續(xù)處理效率。典型調蓄設施的污染物去除率與停留時間的關系如【表】所示：?【表】調蓄設施污染物去除率與停留時間的關系污染物類型停留時間（h）去除率（%）SS2-450-70TP4-630-50COD6-840-60（3）系統(tǒng)優(yōu)化與韌性增強調蓄設施作為合流制排水系統(tǒng)的“緩沖器”，可協(xié)調管渠、泵站及處理廠之間的運行負荷，提高系統(tǒng)整體韌性。通過動態(tài)調控調蓄池的充排策略，可實現(xiàn)“削峰填谷”的運行模式，避免因局部過載導致的溢流風險。此外調蓄設施還可與綠色基礎設施（如雨水花園、透水鋪裝）協(xié)同作用，構建源頭-過程-末端的全鏈條污染控制體系。調蓄設施在合流制溢流污染控制中兼具流量調控、污染物削減及系統(tǒng)優(yōu)化三大核心功能，其科學設計與應用對提升城市水環(huán)境質量具有重要意義。4.2主要調蓄設施類型介紹在SWMM模型中，調蓄池是用于儲存和處理溢流污染物的主要設施之一。根據其功能和設計目的的不同，調蓄池可以分為以下幾種主要類型：初級調蓄池：這類調蓄池主要用于初步收集和儲存溢流中的懸浮物和部分溶解性污染物。它們通常具有較高的容積率，以快速降低污染物濃度。初級調蓄池的設計參數包括容積、水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）。次級調蓄池：次級調蓄池位于初級調蓄池之后，用于進一步處理和濃縮污染物。這些池子通常具有較低的容積率，以便在較長的HRT下進行沉淀和生物降解。次級調蓄池的設計參數同樣包括容積、HRT和SRT。高級調蓄池：高級調蓄池位于整個處理流程的末端，用于最終處理和去除剩余的污染物。這些池子通常具有非常高的容積率，以確保污染物得到徹底去除。高級調蓄池的設計參數包括容積、HRT和SRT。調節(jié)池：調節(jié)池主要用于平衡進水流量和出水流量，確保整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。它們通常具有較小的容積，但需要有足夠的容量來容納大量的水量變化。應急池：應急池用于應對突發(fā)性的溢流事件，提供臨時的存儲空間以減輕對下游水體的影響。應急池的設計參數包括容積、水力停留時間和污泥停留時間?；瘜W沉淀池：化學沉淀池通過此處省略化學藥劑來促進污染物的沉淀和分離。這些池子通常具有較高的容積率，以便在短時間內完成化學反應和沉淀過程?；瘜W沉淀池的設計參數包括容積、反應時間、pH值控制等。生物濾池：生物濾池利用微生物的生物降解作用來去除水中的污染物。這些池子通常具有較大的容積，以便容納大量的微生物和有機物質。生物濾池的設計參數包括容積、水力停留時間和污泥停留時間。人工濕地：人工濕地是一種模擬自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的污水處理設施。它們通過植物根系的過濾作用和土壤的吸附作用來去除污染物。人工濕地的設計參數包括容積、植物種類選擇、土壤類型等。生態(tài)塘：生態(tài)塘是一種結合了物理、化學和生物處理過程的污水處理設施。它們通過植物的生長和微生物的作用來去除污染物，生態(tài)塘的設計參數包括容積、植物種類選擇、微生物種類等。組合式調蓄設施：組合式調蓄設施將不同類型的調蓄池組合在一起，以實現(xiàn)更高效的污染物處理。這種設計可以根據具體的水質和處理需求進行調整和優(yōu)化，組合式調蓄設施的設計參數包括各類型調蓄池的比例、容積、水力停留時間和污泥停留時間等。4.3調蓄設施通過機理分析調蓄設施在合流制溢流污染控制中發(fā)揮著關鍵作用，其核心功能在于調節(jié)干管污水與雨水的流量和水質，從而在旱季儲存污水，在雨季釋放儲存的污水，降低合流制系統(tǒng)的溢流頻率和溢流量。調蓄設施的運行機理主要涉及以下幾個方面：（1）容積調節(jié)機制調蓄設施的容積設計是控制溢流污染的關鍵，理想的調蓄池容積需要滿足不同降雨強度的需求，確保在大多數降雨事件中能夠有效攔截污染物流。根據SWMM模型，調蓄池的容積可以通過以下公式計算：V式中：-Vtotal-Vwet-Vdry濕容積VwetV式中：-qi為第i-ti為第i-ri為第i（2）流量調節(jié)機制調蓄設施的流量調節(jié)機制主要通過閘門、閥門等控制設備實現(xiàn)。根據SWMM模型，調蓄設施的流量調節(jié)公式如下：Q式中：-Qout-Qin-Qmax流量調節(jié)過程中，調蓄設施的出流能力QmaxQ式中：-A為調蓄設施的過流面積；-v為調蓄設施的過流速度。（3）質量調節(jié)機制調蓄設施的質量調節(jié)主要通過儲存和混合作用實現(xiàn)，根據SWMM模型，調蓄設施的水質變化可以通過以下公式描述：C式中：-Ct為調蓄設施在時間t-Cin-C′:-Vwet和V通過上述機理分析，可以更好地理解調蓄設施在合流制溢流污染控制中的作用，并根據SWMM模型進行調蓄池的容積設計和運行優(yōu)化。4.3.1暫時儲存初期雨水在合流制排水系統(tǒng)中，初期雨水往往含有較高的污染物濃度，因此通過合理的調蓄設施對初期雨水進行暫時儲存，隨后處理或排放，是控制合流制溢流污染（CSO）的重要手段。SWMM模型能夠有效地模擬和預測調蓄設施淀粉儲存初期雨水的效果，并為調蓄池的容積設計提供科學依據。（1）初期雨水儲存原理初期雨水儲存的基本原理是利用調蓄設施（如調蓄池、地下隧道等）的容積，暫緩初期雨水徑流的排放，為后續(xù)的雨水處理工藝爭取時間。待初期雨水儲存結束后，再根據處理能力將剩余的雨水進行適當處理或直接排放。SWMM模型通過模擬雨水的時空分布、調蓄設施的水力演算和水質變化，能夠定量分析初期雨水儲存的效率。（2）調蓄池容積設計調蓄池的容積設計直接關系到初期雨水儲存的效果，根據SWMM模型，調蓄池的有效容積（VeffectiveV其中：-Vtotal-Vinfiltration-Vevaporation在實際應用中，調蓄池的設計容積還需要考慮以下因素：初期雨水厚度：初期雨水厚度（Ti產匯流特性：降雨產匯流特性（如徑流系數、時間雨強等）決定了徑流在調蓄設施中的蓄積速率。處理能力：后續(xù)處理設施的處理能力（如污水處理廠的峰值處理能力）決定了調蓄設施的排放要求。通過SWMM模型進行模擬，可以預測不同容積的調蓄池對初期雨水儲存的效果。以某城市區(qū)域為例，通過SWMM模型模擬了不同容積調蓄池對初期雨水儲存的影響，結果如【表】所示：?【表】不同容積調蓄池對初期雨水儲存的效果調蓄池容積（m3）儲存初期雨水的比例（%）平均污染物削減率（%）50006035100008050150009065200009575從【表】可以看出，隨著調蓄池容積的增加，儲存初期雨水的比例和污染物削減率均有所提高。實際設計時，需要在滿足初期雨水儲存需求和處理能力的基礎上，綜合考慮建設成本和運行維護費用，選擇最佳的調蓄池容積。（3）SWMM模型模擬示例以某城市合流制排水區(qū)域為例，利用SWMM模型模擬不同容積調蓄池對初期雨水儲存的影響。模型的基本參數設置如下：集水區(qū)面積：20km2初期雨水厚度：均值2mm，標準差0.5mm徑流系數：0.7調蓄池位置：集水區(qū)末端通過模型模擬，得到了不同容積調蓄池對初期雨水儲存和污染物削減的的影響。結果表明，調蓄池容積為15000m3時，能夠有效儲存90%的初期雨水，并實現(xiàn)65%的污染物削減率。因此在設計合流制溢流污染控制方案時，可以將15000m3作為調蓄池的參考容積。SWMM模型能夠有效模擬和預測調蓄設施儲存初期雨水的效果，并為調蓄池的容積設計提供科學依據。通過合理的調蓄設施設計和SWMM模型的輔助分析，可以有效地控制合流制溢流污染，改善城市水環(huán)境質量。4.3.2水質凈化與污染物削減在合并式排水系統(tǒng)中，雨水與污水混合后直接排入公共水體可能引起水污染。為減輕溢流現(xiàn)象的環(huán)境影響，本節(jié)將基于SWMM模型探討調蓄系統(tǒng)的設計思路與參數確定。SWMM模型可通過模擬地下管網和地面水文，幫助分析污染物在時空分布特征。首先針對調蓄池的容積設計，應考慮以下幾個關鍵指標：溢流頻率：根據水域的承納能力與降雨特征，計算平均溢流頻率。合理設置該參數可有效預測調蓄池需保持的最小容積，以確保學費溢流污染的積累。污染物濃度峰值：利用SWMM模型預測溢流的污染物濃度峰值，評估其對受體的影響及需限制的濃度門檻。此處的濃度門檻可作為釋水污染控制設計的基礎參考。其中A、B、C分別為污染物起始濃度、削減比例以及最終濃度，應通過模擬數據進行定量確定。污染物顯著性分級：執(zhí)行水質指標標準化，包括BOD5、COD、TN、TP等，分析溢流污染物愈嚴重的成分類型及相應的凈化需求。為了精確地評估調蓄與削減的效果，應采用下表的參數校正流程，確保模型預估準確性和調蓄池設計的合理性：最終，調蓄池的設計需結合水域環(huán)境承載力，采用生物-物化聯(lián)合技術和先進的物理機械方法，綜合控制溢流污染。例如，可設置生物氧化池、活性污泥法出水深度以及機械截流裝置等。此設計思路即需保證調蓄池具有足夠容積以容納雨水和初期溢流水，還需具備明確的污染物控制目標與處理效率。結合實際案例與SWMM模型輸出，此技術組合可根據具體情況對溢流污染進行控制與有效削減，并向更為綠色、可持續(xù)的方向邁進。庫體可采用F∶C=1∶2的設定，并需考慮地形高程與標高，保證調蓄池在各種降雨狀況下均能有效運作。水質監(jiān)控與污染治理需同步銜接，以便及時優(yōu)化調蓄池容積與設計參數，保障合流排水系統(tǒng)的環(huán)境質量。4.4調蓄池設計關鍵技術要素調蓄池設計在合流制溢流污染控制系統(tǒng)中的作用尤為關鍵，它能夠有效攔截、儲存并處理混合污水，從而顯著降低對下游水體造成的污染負荷。調蓄池的設計涉及多個技術要素，包括容積計算、水力性能、結構材料及運行管理等方面。這些要素的合理確定和優(yōu)化，是確保調蓄池效能充分發(fā)揮的基礎。以下將詳細探討調蓄池設計中的幾個核心技術要素。（1）調蓄池容積計算調蓄池的核心功能之一是儲存混合污水，因此其容積設計是整個調蓄池設計的核心環(huán)節(jié)。調蓄池的容積主要由兩部分組成：運行容積和死水位體積。運行容積是指調蓄池在正常水位以下的部分，用于儲存溢流污水和進行后續(xù)處理；而死水位體積則是指調蓄池底部至最低水位之間的體積，主要用于排出沉淀物或清空池體。調蓄池容積的計算主要依據SWMM模型的模擬結果和歷史流量數據。一般來說，調蓄池的有效容積（V）可以通過以下公式計算：V其中Qmax為設計最大溢流流量，T為調蓄池設計的水力停留時間（h），V為了更好地理解調蓄池容積的計算，以下是一個簡化的設計示例。示例:假設某城市合流制管網系統(tǒng)的最大溢流流量為1.5m3/s，設計水力停留時間為4小時，初始水量為50,000m3，則調蓄池的有效容積為：V此處的負值表明初始水量遠大于所需容積，因此可能需要進一步優(yōu)化設計參數或考慮增加調蓄能力。（2）水力性能設計調蓄池的水力性能設計主要包括inflow/outflow管理、水力停留時間、水深及水位控制等方面。合理的水力性能設計能夠確保調蓄池在運行過程中具備良好的水力調節(jié)能力，有效控制污水排放。調蓄池的inflow/outflow設計通常結合SWMM模型的模擬結果進行，以確定調蓄池的進出水口位置、尺寸及控制方式。水力停留時間的確定則需要考慮服務區(qū)域的污水排放規(guī)律、處理需求和排放水體的自凈能力等因素。例如，對于降雨強度較大的區(qū)域，水力停留時間應適當延長，以確保調蓄池能夠有效處理高峰流量。水力停留時間（T）可以通過以下公式計算：T其中V為調蓄池容積（m3），Qin（3）結構材料與施工調蓄池的結構材料和施工質量直接影響其使用壽命和運行穩(wěn)定性。選擇合適的結構材料需要考慮調蓄池的運行環(huán)境、耐久性、環(huán)保性及經濟性等因素。常見的結構材料包括混凝土、預應力混凝土、玻璃鋼等。混凝土是目前應用最為廣泛的調蓄池結構材料，其主要優(yōu)點是具有良好的耐久性和抗壓強度。為了提高混凝土的耐腐蝕性和耐久性，通常會在混凝土中此處省略適量的防腐蝕劑和增強材料。預應力混凝土則通過張拉鋼索，進一步提高混凝土的承載能力，適用于大跨度調蓄池的設計。調蓄池的施工需要嚴格按照設計內容紙和施工規(guī)范進行，確保施工質量符合要求。施工過程中應注意以下幾點：1）確保池體的密封性，防止?jié)B漏；2）加強施工過程中的質量控制，確保混凝土的強度和均勻性；3）嚴格按照設計要求進行施工，確保調蓄池的容積、水力性能等關鍵參數滿足設計要求。（4）運行與管理調蓄池的運行與管理是確保其效能充分發(fā)揮的重要保障，調蓄池的運行管理主要包括水位監(jiān)測、進水控制、出水排放及維護保養(yǎng)等方面。水位監(jiān)測是調蓄池運行管理的基礎，通過實時監(jiān)測水位變化可以及時發(fā)現(xiàn)并處理運行異常情況。進水控制主要通過閘門、調節(jié)閥等進行，根據實時流量和水位數據調整進水流量，確保調蓄池的正常運行。出水排放則根據下游水體的自凈能力和排放標準進行，確保排放污水符合排放要求。調蓄池的維護保養(yǎng)包括定期清理沉淀物、檢查結構integrity及設備的運行狀態(tài)等。通過定期維護保養(yǎng)可以確保調蓄池長期穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮其調蓄和污染控制功能。（5）SWMM模型的應用SWMM模型在調蓄池設計中發(fā)揮著重要作用，它能夠模擬調蓄池的水力過程和污染負荷變化，為調蓄池的設計和優(yōu)化提供科學依據。通過SWMM模型，可以模擬不同設計方案下的調蓄池運行情況，評估不同方案的效能，從而選擇最優(yōu)的設計方案。在SWMM模型中，調蓄池模塊可以通過設置池體容積、進出水口、水力參數等參數進行模擬。通過模擬不同降雨情景下的調蓄池運行情況，可以評估調蓄池的調蓄能力、污染控制效果等關鍵指標，為調蓄池的優(yōu)化設計提供科學依據。?表格：調蓄池設計關鍵參數示例參數名稱計算方法示例值單位設計容積Q18,000m3m3運行容積設計容積-初始水量-32,000m3m3水力停留時間V4小時h最大溢流流量歷史流量數據或模型模擬1.5m3/sm3/s進出水量SWMM模型模擬根據降雨強度和排放規(guī)律確定m3/s池體深度根據容積和池體形狀計算15mm調蓄效率V85%%?結論調蓄池設計涉及多個技術要素，包括容積計算、水力性能、結構材料及運行管理等方面。合理的調蓄池設計需要綜合考慮服務區(qū)域的污水排放規(guī)律、處理需求和排放水體的自凈能力等因素。通過合理設計調蓄池容積、水力性能、結構材料和運行管理，可以有效提升調蓄池的污染控制效能，為合流制溢流污染控制提供有力支持。5.SWMM模型在調蓄池容積設計中的應用調蓄池作為合流制溢流污染控制的重要措施，其有效容積的合理確定對于控制溢流pollutants和提升水環(huán)境質量至關重要。SWMM模型能夠模