1、賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會填寫）：2016年山西省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承諾書我們仔細(xì)閱讀了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽章程和全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽參 賽規(guī)則（以下簡稱為“競賽章程和參賽規(guī)則”，可從全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽網(wǎng)站下 載）。我們完全明白，在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng) 上咨詢等）與隊外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽章程和參賽規(guī)則的，如果引用別人的成果或 其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文 引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽章程和參賽規(guī)則，以保證競賽的

2、公正、公平性。如有 違反競賽章程和參賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們授權(quán)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組委會，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展 示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）。我們參賽選擇的題號（從A/B/C/D中選擇一項填寫）： _A我們的報名參賽隊號（12位數(shù)字全國統(tǒng)一編號）： _04002012參賽學(xué)校（完整的學(xué)校全稱，不含院系名）：_ 太原理工大學(xué)參賽隊員（打印并簽名）：1潢子蓉2.楊力兵3-楊振躍指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人（打印并簽名）:趙國貞日期：2016年_5_月12日（此承諾書打印簽名后作為紙質(zhì)論文的封面，注意電子版論文中不得出現(xiàn)此頁。以上

3、內(nèi)1 / 21容請仔細(xì)核對，特別是參賽隊號，如填寫錯誤，論文可能被取消評獎資格。）賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會填寫）：2016年山西省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽編號專用頁賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：評閱人nn備注送全國評獎統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會填寫）：全國評閱統(tǒng)一編號（由全國組委會填寫）：此編號專用頁僅供賽區(qū)和全國評閱使用，參賽隊打印后裝訂到紙質(zhì)論文的第二頁上 意電子版論文中2 / 21不得出現(xiàn)此頁，即電子版論文的第一頁為標(biāo)題和摘要頁截排”vs“清源”摘要本文我們就深圳市 “截排”和“清源”兩種主要治理措施對污水處理系統(tǒng)的影響及 實施判定條件等進(jìn)行了研究分析， 并基于結(jié)果對政府治污的 “一、三、

4、五、八年目標(biāo)” ， 進(jìn)行了合理性評估。針對問題一：對于“截排”措施，我們以建污水處理廠費用、COD濃度、合流水量、 合流水質(zhì)等為重要指標(biāo)，以收集的污水處理廠費用、深圳各月30年內(nèi)平均降雨量及其影響下的COD濃度變化等數(shù)據(jù)為依托，分析了“截排”對污水處理系統(tǒng)成本的影響以 及研究雨水對COD濃度影響導(dǎo)致的設(shè)備損害程度。用非穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型模擬不同截流倍數(shù) 下受納水體的水質(zhì)變化情況，求出截流倍數(shù)；并采用截流倍數(shù)分析法分析截流倍數(shù)對污 水處理系統(tǒng)的影響。對于“清源”措施，我們以分流增加了的修污水管網(wǎng)的費用及梳理 錯接污水管的費用為重要指標(biāo)，通過收集數(shù)據(jù)，分析了“清源”對污水處理系統(tǒng)成本的 影響。最后通過收

5、集海綿城市的定義，明確了“截排”、“清源”對海綿城市建設(shè)的影 響。針對問題二：對于“截流”來說，通過調(diào)查及收集資料，算出污水處理廠污水溢出 的處理費用及“補水”費用；并由污水處理廠的處理規(guī)模與運行成本的數(shù)據(jù)， 用MATLAB擬合其關(guān)系，得污水處理廠運行成本；再加上建立污水處理廠費用，進(jìn)而求得 “截流” 措施所需總費用。對于“清源”來說，由需建的管道長度、單位長度的管道成本費和單 位長度整治河道費用、整治河道長度，可求得建設(shè)及梳理污水管網(wǎng)所需的費用，進(jìn)而求 得采用“清源”措施所需總費用。比較“截流”成本費及“清源”成本費，花費較少者 即為選定方案。針對問題三：將深圳某一區(qū)域政府治污的“一、三、五

6、年目標(biāo)”代入問題二中，求 得“截流”方式總費用（2415.7萬元）及“清源”方式總費用（623.65萬元）。比較知 長期看“清源”方式更適合深圳這一區(qū)域發(fā)展。同時計算實施兩種方案時花費，得這一 區(qū)域現(xiàn)階段更適合兩種措施同時進(jìn)行。后通過計算評估政府治污“一、三、五、八年目 標(biāo)”的可行性。關(guān)鍵詞：COD濃度；截流倍數(shù)分析法；海綿城市建設(shè)；MATLAB;最小二乘法3 / 21一、問題重述1.1背景隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，很多弊端也隨之暴露出來。比如工廠的污水隨意排放，流入 河流與江海，嚴(yán)重污染了水環(huán)境，對我們的生存造成了嚴(yán)重的影響。從而，必須采取適 宜有效的途徑，緩解并改善水污染現(xiàn)象，還居民一個和諧，健

7、康，無污染的家園。當(dāng)前，深圳市一些地區(qū)出現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量差、內(nèi)澇積水頻發(fā)；雨污混流普遍，雨季雨 水沖擊造成污水處理失效，規(guī)劃的雨污分流體制與實際的雨污混流制并存等一系列問 題。為切實加大治水力度，加快提升深圳市水環(huán)境質(zhì)量， 深圳市特采取以 “截排”和“清 源”兩種治理措施為首的一系列有力措施。1.2問題本文嘗試通過分步驟來解決下面的問題：（1） 通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，量化分析雨污“分流”與“混流”收集機制對污水處理系 統(tǒng)以及海綿城市的建設(shè)的影響。（2） 在既能達(dá)到治污要求，又能盡量節(jié)省開支的原則下，給出區(qū)域治污時實施“清 源”與“截流”的判定條件。（3）選定深圳一區(qū)域給出污水治理的方案，并基于政府治污

8、的“一、三、五、八年 目標(biāo)”，進(jìn)行合理性評估。二、問題分析對于第一個問題， 要分析雨污 “分流”與“混流”收集機制對污水處理系統(tǒng)的影響， 可以從污水處理系統(tǒng)的運行費用， 以及不同收集機制對污水處理系統(tǒng)的設(shè)備的損耗情況 進(jìn)行分析,除此之外，可以采用截流倍數(shù)分析法對污水處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。分流與混流最主要的區(qū)別就是濃度與量的區(qū)別， 不同的收集機制會影響污水處理系 統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)的設(shè)備的要求標(biāo)準(zhǔn)，也對整個污水處理系統(tǒng)的日處理量有不同的要求。對 于混流措施，即雨水與污水混合流進(jìn)污水處理廠進(jìn)行處理。由于污水處理廠一般對進(jìn)水 水質(zhì)進(jìn)行了一個設(shè)定，在少雨的時候影響還不是很明顯，但是在下雨旺季，由于雨水稀 釋進(jìn)水

9、COD偏低，使得污水處理廠實際進(jìn)水水4 / 21質(zhì)小于設(shè)計值，增加了污水處理的難度， 降雨后往往需要一段時間的調(diào)整才能使其恢復(fù)正常。 在這種情況下可以定義一個由于雨 水稀釋導(dǎo)致的一個影響程度，對其進(jìn)行分析。采用截流倍數(shù)分析法時，合流制排水系統(tǒng)截流倍數(shù)的確定,直接影響工程規(guī)模和工 程環(huán)境效益。若截流倍數(shù)n偏小，在地表徑流高峰期混合污水將直接排入水體而造成污 染；若截流倍數(shù)n過大,則截流干管和污水廠的規(guī)模就要加大,基建投資和運行費用也 將相應(yīng)增加。與截流倍數(shù)n相關(guān)的主要因素有：1）受納水體的水質(zhì)要求。截流倍數(shù)的 選擇首先在于水質(zhì)的要求，即應(yīng)首先看水質(zhì)的功能類別。對水質(zhì)要求嚴(yán)格的受納水體的 截流倍數(shù)

10、應(yīng)取大些，而對水質(zhì)要求低的水體則截流倍數(shù)也就相應(yīng)取小一些。2）受納水體的納污能力及納污水體的水質(zhì)級別目標(biāo)。一般情況下，受納水體對污染物的稀釋能力 較強，可選取較小的截流倍數(shù)，若受納水體不但對污染物的稀釋能力較強，并且有較高 的水質(zhì)級別目標(biāo)，則截流倍數(shù)應(yīng)該相應(yīng)取大一些以利于對水體的保護(hù)；3）城鎮(zhèn)的文明程度（或級別） 和環(huán)境衛(wèi)生狀況。 城鎮(zhèn)的文明程度高 （人群衛(wèi)生習(xí)慣良好， 不亂倒垃圾， 不亂扔廢棄物，街道、廠區(qū)清潔，城鎮(zhèn)地面積聚的垃圾等污染物少）則截流倍數(shù)可取小 一些，相反則取大些。4）人口密度。人口密度大則污水量大，這時較大的截流倍數(shù)將 令污水廠的規(guī)模太大，造成實施困難。5）降雨量、降雨的強度

11、及較大強度降水的持續(xù) 時間。降雨量小的地區(qū)一般降雨頻率也低，地表積存的污染物也多，故截流倍數(shù)應(yīng)取大 些，降雨強度較大并且較大強度降水的持續(xù)時間長的地區(qū)應(yīng)采用較小的截流倍數(shù)，因為 截流倍數(shù)選取較大的話，雨水提升泵站的運行費用將增加很多，反之降雨強度較小并且 較大強度降水的持續(xù)時間短的地區(qū)應(yīng)采用較大的截流倍數(shù)；6）投資因素。當(dāng)截流倍數(shù) 取大值時， 排入受納水體的受污染的雨水就少， 但各項投資相應(yīng)增大； 相反則投資減少， 但不利于水體的保護(hù)。7）其他因素。在某些城鎮(zhèn)，由于管道漏水及地下水滲入污水系 統(tǒng)使污水量增加，相當(dāng)于增大了截流倍數(shù)。在以往的設(shè)計中，截流倍數(shù)的取值一般按照室外排水設(shè)計規(guī)范取1-5之

12、間的取 值或參照國內(nèi)外經(jīng)驗進(jìn)行取值。例如上海“合流污水治理工程”截流倍數(shù)通過澳大利亞 某公司的軟件分析，取2.43-2.63，沈陽暉河治理時截流倍數(shù)取3.0。截流倍數(shù)分析流程如圖1所示：5 / 21圖 1 截流倍數(shù)分析流程對于分析“分流”與“混流”對建設(shè)海綿城市的影響時，首先弄清海綿城市的概念,然后便能很清晰地辨別“分流”與“混流”對其的影響了。面污染源總量計算產(chǎn)流計算面污染源過程計算混合計算溢流濃度（Cn）過程匯流計算產(chǎn)污參數(shù)早流流量早流污染物濃度允許排放濃度C暴雨分析Nmax（Cn）CY選定截流倍數(shù)假設(shè)截流倍數(shù)面污染源總量面污染源過程混合濃度過程溢流計算_ / 暴雨參數(shù)7暴雨過程產(chǎn)流參數(shù)徑

13、流過程匯流參數(shù)徑流流量過程6 / 21對于第二個問題， 要找出判別條件， 首先應(yīng)弄清“截流”與“清源”所需的費用包 括哪些方面。對于“截流”來說，主要的費用來源有由于雨量過大時導(dǎo)致的污水處理廠 超負(fù)荷而造成的污水溢出從而需要進(jìn)行處理的費用以及因截流造成的“缺水”現(xiàn)象從而 產(chǎn)生的“補水”費用，而對于“分流”來說，主要的費用來源有建設(shè)污水管網(wǎng)所需的費 用，梳理污水管所聘請的工人的勞動薪水費用兩部分構(gòu)成。三、模型假設(shè)1.假設(shè)污水處理廠的人工費，辦公費，培訓(xùn)費，保險等費用相比于總費用可忽略以及每個污水處理廠的建設(shè)所需費用及規(guī)模一樣。2.假設(shè)箱涵之前已建了足夠多，不需要再專門花錢用于箱涵建設(shè)。3.假設(shè)在

14、沒有大量雨水混合的污水中的CODS度與污水處理廠預(yù)設(shè)置的CO濃度相同。4.假設(shè)在每一天內(nèi)不同時候流入污水處理廠的污水的濃度是相同的。5.假設(shè)旱流污水的日流量小于污水處理廠的日處理量。6.假設(shè)截流時所需補水的量為自然條件下的下雨的流入污水處理廠的量，并且采取清源收集機制時不需要人工補水。四、符號說明符號說明q流入污水處理廠的雨水日流量m對設(shè)備的損害程度c預(yù)設(shè) COD 濃度n截流倍數(shù)N配用電機功率r污水比重Q污水流量h污水提升咼度7 / 21W溢污水溢出從而需要進(jìn)行處理的費用W補因截流造成的“缺水”現(xiàn)象從而產(chǎn)生的“補水”費用W管建設(shè)污水管網(wǎng)所需的費用W河整治河道所需的費用W運擴建的那些污水處理廠一

15、年內(nèi)的運行成本費用五、模型建立與求解5.1 混流對污水處理系統(tǒng)的影響5.1.1混流對設(shè)備影響根據(jù)前面敘述，由于雨水流入污水處理廠，會影響CODS度，從而增加污水處理的難度，同時也對污水處理廠里面的設(shè)備造成一定的損害。深圳市深圳河灣月平均降雨量的數(shù)據(jù)見表1：表 1 深圳市深圳河灣 1-12 月每月平均降雨量月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月各月 30 年平均降雨量/mm26.4047.9069.90154.30237.10346.50月份7 月8 月9 月10 月11 月12 月各月 30 年平均降雨量/mm319.70354.40254.0063.3035.4026.90深圳市深圳河灣月

16、平均降水量如圖2所示:8 / 21對此，引入一個變量M用來表示其影響程度。COD濃度C與流入污水處理廠的雨水日流量Q之間的關(guān)系為:c=ki/q；其中 ki為比例系數(shù)。ki從而M與COD濃度C之間的關(guān)系為：m =k2/c;其中 k2為比例系數(shù)。從而M與雨水日流量Q之間的關(guān)系為：m =kq;其中k為比例系數(shù)。由此可見，由于雨水的作用而使得COD濃度被稀釋，從而造成處理廠的設(shè)備損耗程 度與雨水日流量大致呈正比的關(guān)系。因此，采取混流的辦法，會導(dǎo)致設(shè)備有一定程度的 損害，且水量越大，損害程度越高。5.1.2混流對污水處理系統(tǒng)耗能影響另一方面，考慮混流對污水處理系統(tǒng)運行成本的影響。400. 00350.

17、00i 300, 00I 250. 00| 200. 00L150. 00二LOO. 0050. 000. 00深圳市深圳河灣月平 均降水量,n,n1II 111圖 2 深圳市深圳河灣月平均降水量9 / 21對于污水處理廠的污水處理系統(tǒng)來說，成本最高的是電能的消耗，而其中耗電較高的有污水提升泵和回流泵的耗電，鼓風(fēng)機的耗能，污泥消化池的耗能三個方面5.1.2（1）污水提升泵和回流泵的耗能污水提升泵是污水處理廠預(yù)處理段的主要耗能設(shè)備，它與回流泵（包括混合液內(nèi)混流泵和污泥外回流泵）一樣，與要求的提升泵高度有密切關(guān)系，其耗能量估算公式為：10式中，N為配用電機功率（kW），為污水比重，取9.8103N

18、/m3;Q 為污水流量（m3/s）； h為污水提升高度（m）;1為水泵效率，取0.65 0.85；2為電極效率，取0.95。在污 水處理廠的設(shè)計中，污水提升泵是按最大流量進(jìn)行配置的，而回流泵則是根據(jù)污水平均 流量與設(shè)計回流比配置的。5.1.2（2） 鼓風(fēng)機的耗能鼓風(fēng)機是污水處理廠中耗能最大的設(shè)備，主要是曝氣沉砂池和生化池提供所需的空 氣。鼓風(fēng)機的耗能與供氣量和出口風(fēng)壓有關(guān)，一般是根據(jù)供氣量和出口風(fēng)壓選定設(shè)備能 耗。在曝氣沉砂池中，鼓風(fēng)機的供氣量與水量有關(guān)，出口風(fēng)壓則與有效水深和管路損失 有關(guān)。在生化池中，鼓風(fēng)機的供氣量不但與水量有關(guān)，而且還與有機污染物去除量、風(fēng) 壓與有效水深和管路損失有關(guān)。5

19、.1.2（3） 污泥消化池的耗能污泥消化池的能耗表現(xiàn)為新鮮污泥的加熱、消化池殼體的散熱和管道部分的散熱， 新鮮污泥的加熱量的計算公式為：Q1VC（T1T。）式中，Q1為新鮮污泥加熱量（kJ/h） ；V為新鮮污泥體積（m3/h） ；為消化溫度，取 35C；T。為新鮮污泥溫度（C）；C為污泥比熱，取4.18103kJ/（m3C）。殼體的散熱量的計算公式為：Q2Fk（T1T2）式中，Q2為殼體散熱量（kJ/h） ；F為殼體總面積（m2）；k為傳熱系數(shù)kJ/（m2C），一般為1.672.51； T2為環(huán)境溫度（C）。管道散熱量：輸泥管道德散熱計算是比較復(fù)雜的，且散熱較小，故管道的散熱量可用Q、Q2之和

20、的10%計入，即 Q3=0.1（ Q1+Q2）。污泥消化池的總能耗即為上述三10 / 21項之和。國內(nèi)部分污水處理廠設(shè)計的能耗見表2:表 2污水處理廠單位耗電量名稱單位水量耗電量（kWgh/m3）污水提升單位耗電（kWgh/m3）鼓風(fēng)機房單位耗電（kWgh/m3）沈陽市北部污水廠0.2600.060( 23.1%)0.139( 53.5%)深圳鹽田污水廠0.3900.057( 14.6%)0.183 (45.9%)成都雙流污水處理廠0.2900.057 (19.7%)0.188 (64.8%)注：括號內(nèi)為能耗所占比例。5.1.3用截流倍數(shù)分析法分析混流對污水處理系統(tǒng)的影響5.1.3（1） 雨洪

21、水流量過程計算確定截流倍數(shù)需先計算洪流量及雨洪污染物濃度、旱流流量及旱流污染物濃度，在 此基礎(chǔ)上，假定不同截流倍數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)計算。5.1.3（1） 設(shè)計暴雨過程計算采用目前排水規(guī)范應(yīng)用的暴雨公式：iA（1 ClgT）（t+B）n式中，i為暴雨強度，mm/min；t為降雨歷時；T為重現(xiàn)期；A，C，B，n為地方 參數(shù)，可查設(shè)計手冊，或據(jù)實測暴雨資料確定。5.1.3（1） 凈雨過程計算降雨徑流經(jīng)驗相關(guān)圖法師一種行之有效的方法，可用下式表達(dá)：sRr3（SP?巳CP）3+G3-G式中，Pn為前期影響雨量；SP?為累計雨量；SRr為累計產(chǎn)流量；Cp、G為產(chǎn)流公 式參數(shù)，不同水文分區(qū)取值不同。5.1.3（1）

22、 流量過程計算推求流量過程可采用等流時線法、經(jīng)驗單位線法、瞬時單位線法、水力學(xué)法等。瞬11 / 21時單位線法是指無窮小時段內(nèi)流域上均勻的單位凈雨所形成的地面徑流過程線。納希用12 / 21幾個線性水庫串聯(lián)后，推導(dǎo)出納希瞬時單位線公式如下:式中，n為水庫數(shù)或調(diào)蓄次數(shù)；K為分段內(nèi)的傳播時間；(n)為伽瑪函數(shù)。借助S曲線可將瞬時單位線轉(zhuǎn)化為時段長為t 的時段單位線 u( t,t)，便于實際應(yīng)用ts(t)0u(t)dt1u( t,t) s(t) s(t t)根據(jù)瞬時單位線，用卷積公式可求出流量過程：tQ(t) Kt0R(t )u( )d式中，Kt為考慮流域面積及計算時段長的單位換算因子；n、K為參數(shù)

23、，可由實測 資料確定，或查有關(guān)資料用經(jīng)驗公式計算。5.1.3(2)徑流污染物濃度計算采用非點源運動波模型計算，其基本假定為：流域下透水，污染物守恒，在降雨開始前均勻分布于整個流域，并在徑流中均勻混合。徑流污染物濃度的運動方程如下：_CLD工u-CrtXX hTt式中，Cr為污染物濃度；hT為總凈雨深；h為凈雨深；D為彌散系數(shù)；u為平流質(zhì)點流速。由假定運動方程簡化為：dCrdhdt hT dt解得CrCr0ht hhT式中 Cr0為積分常數(shù)表示降雨開始時的污染物濃度。徑流中污染物總量為:1CmFh,1 -) eMWFhM1 ;)u(t)-(X)n1eK (n) KMWCm式中F為流域面積MW為污

24、染物總量13 / 21采用下式計算污染物沖刷總量:MW qFT式中q為污染物沖刷率模數(shù)；T為降雨沖刷歷時。5.1.3（3）混合流污染物濃度計算根據(jù)計算區(qū)域規(guī)劃人口情況，工業(yè)布局等確定旱季流量Q和旱季污染物濃度C,將合流制管渠模擬為擬為；零維完全混合反應(yīng)器，則混合流的污染物濃度用下式計算：C Q CrQiQr+Qi式中 Ch為混合流污染物濃度。5.1.3（4）截流倍數(shù)確定用非穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型模擬不同截流倍數(shù)下受納水體的水質(zhì)變化情況，與受納水體環(huán)境保護(hù)目標(biāo)進(jìn)行對照，滿足受納水體環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的最小截流倍數(shù)即為所求。5.2 分流對污水處理系統(tǒng)的影響采取“分流”的收集機制相比于混流來說，首先則是不會有使得C

25、OD濃度偏低,從而影響設(shè)備損耗的問題。其次，由于把污水和雨水分開，從而減小了污水處理廠的處 理量，從而減小了其成本。只是分流的措施增加了修污水管網(wǎng)的費用以及梳理居民錯接 污水管的費用，但與污水處理系統(tǒng)沒有關(guān)系。5.3“分流”與“混流”對海綿城市建設(shè)的影響顯而易見，“混流”收集機制對于建設(shè)海綿城市來說是不可取的。所謂的“海綿城 市”，就是在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、 蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài) 優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大 限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、 滲透

26、和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。 在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水 等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長期性。而“混流”收集方式會讓許多雨水跟隨污水流到污水處理廠進(jìn)行處理，造成地表缺14 / 21水，從而破壞生態(tài)，不利于海綿城市的建設(shè)但“分流”收集機制則有利于海綿城市的建設(shè)，能充分利用雨水資源，將多余的雨 水儲存起來，在需要的時候又能及時的取出來進(jìn)行利用。“快排”與“海綿城市”的不 同如圖3所示：下滲W時，即12 30 12 30W w溢+w補w擴+w運二（Pje）wo+qijWiw擴+w運W lv+w河時，i 1 j 1i 1 j 1應(yīng)

27、選“清源”這一收集機制；當(dāng)WW時，應(yīng)選“截流”這一收集機制。5.5選定深圳一區(qū)域給出污水治理的方案我們選定深圳河灣區(qū)給出合理的治理方案。根據(jù)深圳“五年”建設(shè)目標(biāo)，需建設(shè)污水管長度l為310.6公里（即 3.106 105m）,污 水管道價格v為20元咪，采用的補的水為自來水，價格為2.8元/m3，污水處理廠對 污水的日處理量e為60萬噸/天（即 6 105m3/d ），整治河道的費用為 w河為3552元/km， 整治河道長度為6.9km。建設(shè)日處理200噸的污水處理廠需土建費用38萬元，設(shè)備費45萬元，噸水處理費用為0.28元。5.5.1“清源”方式一年總費用計算首先考慮采取“清源”方式，故一

28、年所需費用W為：5W lv+w河=3.106 10520+6.9 3552=6236508.8（元）623.65（萬元）5.5.2“截流”方式一年總費用計算再考慮“截流”方式一年所需費用W。由于前面已經(jīng)給出“截流”方式費用的表達(dá) 式為：12 3012 30W w溢+w補w擴+w運二（吒e）w+qjW1w擴+w運i 1 j 1i 1 j 1由此可知，每一天的流入污水處理廠的污水總量P與每天流入污水處理廠的雨水流 量q是不一樣的，此處為了簡便，故令一年內(nèi)流入污水處理廠的平均日污水總量P近似19 / 21每一天的流入污水處理廠的污水總量每天流入污水處理廠的雨水流量cqj，一年內(nèi)的平均每天流入污水處理

29、廠的雨水流量q近似每天流入污水處理廠的雨水流量Cu。故上式可簡 化為：W=（P f）w0qw1w擴w運w運=360（0.8638 e0.351 Q0.4013e0.0007642 Q）f把數(shù)據(jù)代入上式，可解得總費用W為：W=2415.7（萬元）5.5.3結(jié)合“一、三、五、八”規(guī)劃分析根據(jù)上面分析，第五年，明顯“清源”方式的成本費（623.65萬元）相比于“截流” 方式的成本費（2415.7萬元）可以說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以從長期來看，采取“清源”措施是一種比較合理的方法。但就深圳目前情況來說“清源”需在建成區(qū)補建大量的污水管網(wǎng)，同時還要對居民區(qū)錯接的污水管進(jìn)行梳理、改造，全面實施這些工程不僅會影 響居民生活秩序，同時也因后續(xù)管理困難而很難保證不會再出現(xiàn)污水管錯接問題，而相 對來說“截流”因原來就有些污水處理廠，所以短期來看花銷費用相對較少。所以深圳 市深圳河