本文以南太子湖周边雨水排污口末端智能导流井截流为例，探讨智能导流井在城市污染水体治理中的应用效果。

一、项目概况

南太子湖蓝线以内面积约3.571km2，流域面积约16.32km2，蓝线长度约14.1km，湖底高程约17.500m，高水位水深为约1.7m，规划正常水位18.650m，规划控制最高水位19.150m。 源头治理截污工程包括新建蓄水池一座、一体化污水提升泵站两座、智能导流井8口及相应截污管道2750m，蓄水池有效容积28000立方米，污水处理效率1.5万立方米。单泵站流量360m3/h。

2、水环境污染源控制

2.1 来源分析

城市水环境污染的主要原因有三个：外源性污染、内源性污染和水体生态功能丧失。 外源污染主要是工业废水、生活污水和径流污染。 城市降雨径流污染对城市水环境质量恶化具有重要作用。

2.2 外部源头治理

在水环境外源治理中，重点是防治城市降雨径流污染。 根据前期数据，初始5毫米径流平均污染负荷占总负荷的48%，初始10毫米径流平均污染负荷占总负荷的67%。 %，初始15mm径流量平均污染负荷占总负荷的78%。 雨水初始阶段所携带的污染物占全部雨水所携带污染物的绝大多数。 初期雨水的收集和处理是控制径流污染最有效的方法。

3、智能导流井

智能导流井及配套截污管道系统功能如图1所示。

3.1截污管道bc功能

3.1.1 最大电流限制功能

通过1号导流井进入截污总管（bc）的流量Q1受到截污总管输送能力和污水厂处理能力的限制。 b至c应有最大限流功能。

3.1.2 流量调节功能

随着污水厂扩建或建设污水厂调峰蓄水池、扩建截污总管增加输送能力或建设截污总管调峰蓄水池，最大流量限值可以增大，截污管道bc应具有流量调节功能。

3.1.3 截断函数

如果是中到大雨，a至b的雨水中污水浓度很低，即达到排放标准后，b至d的雨水应排入自然水体，而不是排入自然水体。送至污水处理厂截污总管。 这时，b到c的通道需要关闭，即bc必须有截断功能。

3.1.4 止回功能

有时截污总管内的水位（或压力）高于导流井内的水位。 截污总管内的污水沿截污总管cb进入分流井，再沿bd进入自然水体，因此cb应具有止回功能。 。

3.2 截污管道bd功能

3.2.1 固定阻水功能

B应有固定的挡水功能，使污水能从B流至C。

3.2.2 智能变阻水功能

初期进入ab的雨水应根据水质要求截流并分流至污水总管。 中到大暴雨期间，可能会发生城市内涝。 以安全为先，降低bd挡水高度，防止城市内涝。 同时，尽可能多地将初雨截入截污干管，尽可能少地溢入自然水体，从而达到防洪的目的。 初雨最少溢出。

3.2.3 止回功能

如果天然水体水位高于截污干管底标高，江河湖水将直接进入污水处理厂，浓度较低或高于警戒水位时，造成城市内涝用于城市洪水。 从b到d必须有一个不可返回函数。

3.2.4 防洪功能

在截流的同时，有时还需要保证城市雨水溢流到自然水体中。 随着自然水位的上升，堰门也随之上升。 但堰门高度应略高于自然水体水位，以利于城市雨水顺利排放。

b至d，移动洪水时不应有任何障碍物。 固定堰等会阻碍洪水的流动。 理想情况下，防洪期间堰门必须完全打开。

3.3 应用效果

智能导流井利用内部液位计和水质监测仪测得的指标数据，结合计算机设定的程序，通过液压下开堰闸门和液压限流闸门，自动调节流量根据不同的天气、管道流量、水质。 调节堰门、限流门的开度范围，实现不同工况下的智能截流。

1）晴天，液压限流闸门打开，液压下开口堰门关闭。 生活污水全部截入截污管，输送至污水处理厂。 图2为晴天智能导流井的工作状态。

2）当井内污染物浓度C大于设定污染物浓度值（如80mg/L）时，水力下开度堰门关闭至警戒水位对应的开度，水力限流闸门打开，液压下开堰门打开。 限流闸门的开度取决于流量值，保证通过截污管的流量不会超过设定的流量值。 污染物浓度超标时智能导流井工作状态如图3所示。

3）当井内污染物浓度C小于设定污染物浓度值（如80mg/L）时，水力限流闸门关闭，水力下开口堰门打开，随后排出雨水到自然水体。 图4为污染浓度正常时智能分流井的工作状态。

4）当井内水位高于警戒水位时，关闭水力限流闸门，打开水力下开堰闸门泄洪。

防止自然水体倒流的控制原理是：当自然水体水位上升时，超声波液位计将信号传输至控制室，控制室控制液压下开堰闸门使堰顶始终高于自然水体水位150毫米。 防止自然水体倒流。 当自然水体水位下降时，水力下开口堰门将随自然水体水位下降，直至堰顶下降至警戒水位后停止下降。 图5为井内水位大于警戒水位时智能引水井的工作状态。

4、智能引水井在城市水环境管理中的应用

随着武汉经济开发区（汉南区）经济社会发展和城市功能定位完善，当地水环境质量较差、水生态破坏严重、环境公害较多等问题，影响和损害了人民群众健康，有利于经济和社会。 不断发展。 环保部门2016年监测数据显示，武汉经济开发区（汉南区）两个重点河流监测断面水质未达到水质管理目标：26个重点湖泊中有16个水质较差高于IV级标准。 只有8个湖泊达到水质管理目标，不到湖泊总数的30%。 一些水体仍在恶化。 氮、磷超标。 水体生态结构遭到破坏，生态功能退化。 规划区内水源外源输入负荷长期超标且未得到有效控制，进一步加剧了区域水体的恶化。 随着武汉作为国家中心城市的发展和武汉经济开发区（汉南区）城市功能定位的进一步完善，水污染形态更加严重，重大污染防治压力将变得更加突出。更加艰巨。

武汉经济技术开发区南太子湖水环境治理过程中，污水和雨水设置了两套独立的管渠系统，并在雨水支管上等间隔设置截污井，进行截污。设置在截流井中。 该管道与污水管道相连。 雨季时，截污井内安装截污管，与污水管连通。 雨季时，截水井截留的初期雨水径流通过截水管排至附近污水管。 在旱季，截流井拦截少量误排到雨水管道的污水，并将其转移到附近的下水道管道。

通过应用智能引水井，有效控制面源污染，南太子湖水质明显改善。 根据连续两个月南太子湖周边出水口水质分析，水质由劣四类变为五类，证明智能引水井的使用对城市污水处理效果显着身体。 （来源：中建八局西南分公司）