导言

暴雨事件在许多地区加剧,对老化的下水道基础设施造成了前所未有的压力。 当暴雨水淹没下水道系统时,后果从地下室备份和街道洪水到未经处理的污水排入水道,这些事件威胁到公共健康、破坏财产和破坏当地生态系统。 有效管理下水道系统流入不仅仅是技术挑战 — — 这是社区复原力的关键组成部分。 通过结合经过证明的工程战略、智能技术和积极主动的社区参与,市政当局可以大大减少与大雨有关的风险。 该条概述了管理下水道系统流入的可行最佳做法,其基础是现实世界的经验和目前的工业标准。

了解污水系统流入

污水处理系统旨在收集和将废水从家庭、企业和工业运往处理设施,然而,在大雨期间,大量暴雨水通过两种主要途径进入下水道网络:流入和渗透,通常统称为I&I。 ] 流入[] 当暴雨水通过掩蔽、屋顶排水连接、地基排水,或风暴与卫生下水道之间的交叉连接进入下水道系统时,即发生 渗入 是通过裂缝、日益恶化的关节或断层连接渗入下水道管道的地下水。

在一个排水系统里,卫生和暴雨会很快超过容量,迫使未经处理的溢出物流入河流和湖泊。 在不同的排水系统里,过度的I&I仍会导致充电、备份和下水道的溢出。 了解流入物的具体来源和行为是朝着有针对性地缓解迈出的第一步。 城市应该进行系统的流量监测、烟雾测试和摄像检查,以明确问题地区。 这种数据驱动的方法确保有限的资源被导向它们将产生最大影响的地方。

管理流入的最佳做法

规模化实施绿色基础设施

绿色基础设施在进入下水道系统之前就捕捉和吸收了风暴水,从而模仿了自然水文。 雨园、生物林、可渗透人行道和绿色屋顶[]是已证明可以减少高峰流量和延迟径流的解决方案。 例如,在附近地区安装雨园网络可以在典型的风暴事件期间将风暴水的流入量减少30%至50%。 市政当局应将绿色基础设施纳入街道改造、新开发和公共公园。 美国环境保护局 提供了设计指导和案例研究,说明费城和波特兰等城市如何将雨园与有针对性的管道升级结合起来,以显著减少民间社会组织的数量。

更新和维护管道基础设施

即使是最好的绿色基础设施也无法取代一个保存良好的管网。使用闭路电视和水下喷射器进行定期检查和清洁,可以消除加剧塞电的阻塞。主动管线、点修理和更换老化路段通过封堵裂缝和开关来减少渗透。对于卫生下水道,重点进行盖盖孔修复,使用密封剂或衬垫来防止街道径流的流入。市政府还应考虑在容易发生洪水的低洼地区提高低矮管尺寸。ASCE基础设施报告卡[一贯强调对水和废水系统进行投资的必要性;提高输送能力是准备更重降雨的直接方式。

安装输入和渗透控制

虽然绿色基础设施减少了总体径流,但有针对性的综合和倡议控制针对具体的切入点。

  • 密封的掩体框架和盖子防止水面流入.
  • 切断卫生下水道的非法屋顶排水管和泵。
  • 在住宅横向安装回流预防阀.
  • 利用流动监测手段查明非法联系。

许多公用事业公司发现,私人方面I&I减让方案[ — — 房主被鼓励解决漏水问题或改变输水路径 — — 投资回报率很高。 这些方案往往将公共教育与成本分担或低息贷款结合起来。 例如,辛辛那提市下水道区发现,在目标试点地区,房产层面的断路导致流入量减少40%以上。

利用实时监测和预测分析

智能下水道技术使操作者能够实时看到、预测和应对湿天气事件。放置在关键交汇点的超声传感器、压力导电器和雷达流量仪[网络提供了水位和流量速度的连续数据。这些系统与天气雷达和预测模型相结合,使操作者能够预测下水道何时何地可能超过容量。自动警报触发了先发制人的行动,例如:

  • 激活绕行泵或存储盆地.
  • 调整拦截器下水道的闸门位置.
  • 在易发生洪水的泄洪洞中设置便携式防洪屏障.

水环境联合会[指出,由高级SCADA平台监测的预警系统可以将SSO事件持续时间缩短50-70%. 下水道网络的数码双胞胎允许进行情景测试,帮助规划者设计基础设施,处理气候变化下的预测降雨.

制定动态应急计划

任何基础设施都无法消除极端事件期间的溢出风险。应急计划必须动态地进行,并排练。

  • 预先确定的溢出地点和分流点。
  • 与公共卫生部门和环境监管部门签订沟通协议.
  • 快速部署临时储存,如便携式膀胱罐体。
  • 污水排放即将或发生时,通过短信、电子邮件或社交媒体通知居民。

事件后的情况汇报应该包含传感器和访谈的数据来完善计划。 芝加哥的深隧道系统提供了大规模存储的显著例子,但较小的社区可以在较小的离线存储盆地甚至绿色巷道中实现类似的复原力。 关键因素是有一个每年更新并在模拟风暴期间测试的书面计划。

社区参与和政策

技术补救本身不能管理流入——公共行为和政策框架起着同样重要的作用。 了解自己行动如何影响下水道系统的居民更有可能避免喷洒油脂、冲刷擦拭或将下水道与卫生线连接起来。 公共教育举措[应包括:

  • 学校方案,以水循环的实践示范。
  • 用户法案插入解释I&I和如何报告漏洞溢出.
  • 当地媒体宣传强调洪水与水面不透水之间的联系.

在政策方面,地方政府应该采用暴雨水电费,为绿色基础设施和管道修理提供专项资金。 这些费用往往基于不透水的地表面积,激励业主减少径流。 许多城市还需要新的开发,以纳入低影响设计要素,如渗透式铺路和雨林,作为允许的一部分。 EPA的智能增长方案提供了示范条例,市政当局可以适应当地环境。

基础设施现代化的筹资支助

诸如下水道分离、储水隧道建设或泵站扩建等重大基本建设项目需要大量投资。 联邦和州方案 — — 如清洁水国家循环基金 — — 提供低息贷款和赠款。 社区应当:

  • 优先安排将灰色和绿色解决方案相结合的项目,以最大限度地提高成本效益。
  • 向易发生洪涝地区申请联邦应急署的减灾援助基金。
  • 探索建立公私伙伴关系,在商业地产上建立大型绿色基础设施设施。

长期资产管理计划应包括生命周期成本分析,以证明升级是合理的。 投资回报不仅通过减少洪灾衡量,而且还通过避免健康成本、环境补救和赔偿责任索赔来衡量。

结论

管理大雨期间的下水道系统流入需要一种全面的、多层次的方法。 通过了解I&I的来源、实施绿色和灰色基础设施、部署实时监测、让社区参与和获得专项资金,公用事业可以建立一个能够抵御当今风暴并适应明天气候的下水道系统。 不作为的代价 — — 洪水地下室、污水泄漏、商业收入损失 — — 远远超出了对积极主动管理的投资。 市政领导人、工程师和居民必须共同努力保护其社区和水道。 今天应用这些最佳做法是减少洪水风险和为未来建立可持续、可靠的下水道系统的最有效方式。