随着我国城市化进程的加快，城市合流制排水系统的雨天溢流污染问题也日益凸现，本课题在合流制排水系统雨天溢流污染规律表达、排水管网计算机模型应用、调蓄和就地处理技术研究的基础上，对比国内外现行设计规范的差异，完善合流制排水系统工程设计和运行调度理论，为最终能够协调”截流能力、调蓄能力、就地处理能力、优化调度能力”的合理分配，提出因地制宜的上海市合流制排水系统雨天溢流污染防治对策提供技术支持。课题在国内率先完善了合流制排水系统雨天溢流污染的防治理论和技术，可为上海市以及国内其它丰水城市的溢流污染控制提供参考。 选择上海市苏州河沿岸有代表性的合流制泵站，采样实测泵站水质过程线，比较旱天与雨天的水质差异，分析不同地面社会活动、排水系统的大小、泵站截流方式、管道养护等因素对排水系统的雨天溢流水质的影响。研究表明：苏州河沿岸合流制系统通常在累积雨量10-20mm时开始发生溢流，雨量20-30mm时，溢流的概率明显增大。降雨事件发生溢流的概率在7～15﹪。只有在发生大暴雨的特别有利条件下，溢流水质的污染物平均浓度才会低于同一排水系统旱流污水的污染物浓度，溢流后期水质基本接近苏州河水本底值。而大多数溢流事件均呈现较高的平均浓度，而且溢流结束时出流水质仍然很差，多数情况下比该系统的旱流污水还要差。合流制系统溢流水质的平均浓度中值范围为：C01)243～265mg/L，BOD 91～114 mg/L，SS 111～131 mg/L，NH<,3>-N 7.6～8.1 mg/L。该溢流水质总体上比美国合流制系统的溢流水质要好(TN、NH<,3>-N除外)。合流制系统超过50﹪的径流水量被截流，代表性泵站溢流污染物年面积负荷为： COD 405～847 kg/ha·a，BOD 139～397 kg/ha·a，SS 200～387 kg/ha·a，NH<,3>-N 12～26 kg/ha·a。排水系统雨天溢流污染负荷的构成主要来源为：管道沉积>地表径流>旱流污水。其中管道沉积物遭冲刷形成的污染负荷比例，在60﹪左右。按较宽松的评价标准，合流制系统出流COD的初始冲刷影响明显，SS也有一定的初始冲刷影响；但不具有工程意义上的初始冲刷影响。表明上海市排水系统的雨天溢流，不仅初期、后期也同样造成严重的污染。 比较德国、日本和美国的合流制排水系统地下调蓄池工艺设计方法，分析其在上海地区的适用性，在此基础上，研究适合上海市实际情况的雨水地下调蓄池的设计参数和计算方法，利用排水管网计算机模型研究地下调蓄池在排水管网中的合理位置布局，并对工程实例进行效益分析。结果表明：上海市调蓄池设计目标值应定为：排水系统排入水体的负荷小于水体所能接受的容量。以合流一期的设计标准，上海地区系统截流倍数与截流量占降雨量比例之间的关系可拟合为式： y=-0.033[Ln(x)]<2>+0.2868Ln(x)+0.3835 (x≠0)系统增设调蓄池，实质上是增大了系统的截流倍数。当系统的调蓄量为f(mm)，即单位面积调蓄量为1000fm<3>/km<2>，则增设调蓄池后该系统的截流倍数为： Aψ×1000f 飞一0+焉蔬在确定污染负荷目标削减率后，即可得系统调蓄池的体积。梦清园调蓄池的工程实例表明设置调蓄池可削减梦清园所在区域两泵站年溢流量的80﹪以上。 根据上海市排水管网雨天溢流水质的实际情况，借鉴国外先进处理工艺，开发了一套中试装置处理旱流污水，当表面水力负荷为30 m<3>／m<2>.h时，处理出水可以达到污水处理综合排放标准二级；对于雨天溢流处理效果更好，表面水力负荷达56 m<3>／m<2>.h时，SS、COD 和 TP 的去除率分别达到94﹪、84﹪和83﹪。出水水质可达到二级排放标准。该套装置达到稳定的时间快，约20min左右，出水水质较为恒定，对短时间的冲击有一定的缓冲能力。并采用流体力学计算模拟技术，对该套装置的核心部分进行了水力分布及池内流态的模拟研究，对改进前后的沉淀池设计方案进行比较，分析水力特性和预测处理能力，模型验证的表面负荷范围从4.0到17.0(m<3>/m<2>.h)。 在资料调查的基础上，通过建立计算机水力学模型，提出了同时兼顾“环保”和“防汛”职能的苏州河沿岸泵站优化运行方案。优化运行调度方案包括：干线运行策略、支线泵站运行策略。减少初期雨水溢流的重要技术路线是：干线泵站的低水位运行，增大干线调蓄容量；支线泵站的低水位截流和均匀流量截流；雨水泵关闭水位高于截流泵开启水位。主要截流泵站(为其它重力截流泵站服务的泵站)要按更高的技术要求控制。