隨著城市黑臭水體治理任務(wù)的迅速推進(jìn)，近年我國城市排水管網(wǎng)建設(shè)和污水治理設(shè)施逐步得到完善，而城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)溢流所造成面源污染控制問題，也逐漸凸顯為城市水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)的重要影響因素，管網(wǎng)溢流問題所導(dǎo)致的反復(fù)黑臭、治而不愈現(xiàn)象比較突出，管網(wǎng)溢流問題也是城市排水系統(tǒng)運(yùn)行效能低的重要表現(xiàn)。

排水系統(tǒng)運(yùn)行效能低還表現(xiàn)為污水廠進(jìn)水濃度低，進(jìn)而導(dǎo)致污水廠的有效污染物去除總量低，這也致使整個污水系統(tǒng)的污染物有效收集處理率變低。從下圖結(jié)果可以看出，污水廠進(jìn)水濃度變低這一現(xiàn)象（南方某市）是從十多年前就已呈現(xiàn)，而當(dāng)時正處于排水管網(wǎng)與污水處理廠發(fā)展建設(shè)的快速發(fā)展階段，同時也是污水廠要求一級A提標(biāo)改造的窗口期，當(dāng)時污水廠工藝升級和污水廠出水達(dá)標(biāo)更受關(guān)注，而污水廠進(jìn)水濃度的變化直到近年才逐漸引起重視。進(jìn)水濃度的變化既體現(xiàn)平均水平的逐年下降，也表現(xiàn)為雨季影響的季節(jié)性波動特征。

污水廠進(jìn)水濃度低這一現(xiàn)象十分普遍，據(jù)2017年全國污水廠監(jiān)督性檢查數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，我國50%以上污水廠存在進(jìn)水COD濃度低于150mg/L的現(xiàn)象，且南北方不同流域地區(qū)污水廠均存在這一現(xiàn)象，污水廠進(jìn)水濃度低、排水系統(tǒng)污染物收集率低，已成為影響城市排水系統(tǒng)實現(xiàn)高效率污染物去除的重要因素。

在排入管網(wǎng)的污染物總量未減少的前提下，污水廠進(jìn)水濃度低的原因大體上主要為外來水進(jìn)入管網(wǎng)的稀釋、污水輸移過程的溢流排放和管網(wǎng)內(nèi)部可能存在的污染物降解幾個方面。

污水管網(wǎng)的入流入滲是導(dǎo)致外來水進(jìn)入管網(wǎng)的主要途徑，而排水管網(wǎng)的管道破損、錯接以及不同類別的混接亂接是導(dǎo)致管網(wǎng)入流入滲發(fā)生的重要原因。管網(wǎng)多源入流入滲（河水倒灌、山水滲入、地下水入滲等）過程首先導(dǎo)致進(jìn)入管網(wǎng)外來水量增加，尤其是降雨條件下的入流入滲過程會導(dǎo)致水量瞬間增加幾倍甚至幾十倍，這個過程會直接造成污染物濃度的稀釋，同時也導(dǎo)致污水管網(wǎng)液位瞬間上升而造成溢流事件的發(fā)生。

多雨季節(jié)因入流入滲所導(dǎo)致水量增加使得污水廠處理能力嚴(yán)重不足（大多僅能以旱流設(shè)計污水量運(yùn)行），這就導(dǎo)致上游污水管網(wǎng)水位長時間處于高水位運(yùn)行，長期的高水位運(yùn)行既會增加管網(wǎng)溢流的發(fā)生風(fēng)險，同時還會導(dǎo)致全管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的污水流速過低（甚至有倒流情況發(fā)生），過低流速條件下會使得污水中顆粒性有機(jī)物在管網(wǎng)內(nèi)發(fā)生沉淀，同時因水力停留時間延長而進(jìn)一步加劇了碳源在管網(wǎng)內(nèi)損耗。多源入流入滲水的直接稀釋作用、以及管網(wǎng)內(nèi)水量超載過程加劇有機(jī)物損耗的間接作用同步造成了雨季污水廠進(jìn)水濃度的波動、污水廠進(jìn)水污染物濃度降低和碳氮比失調(diào)的現(xiàn)象。

管網(wǎng)入流入滲過程一般發(fā)生在生活小區(qū)內(nèi)管網(wǎng)和市政主干管網(wǎng)兩個源頭，主要包括地下水導(dǎo)致入流入滲和降雨過程所導(dǎo)致入流入滲兩部分組成，不同來源入流入滲過程所表現(xiàn)特征也存在較顯著的差異。

一般地下水入流入滲過程主要由管道破損、錯接及檢查井裂縫所致，其中，地下水所導(dǎo)致入流入滲過程相對速率較慢，總量相對不大。管網(wǎng)入流入滲過程隨著時間和區(qū)域會有比較顯著的差別，德國有些區(qū)域只有4%，大部分區(qū)域的入流入滲量在旱季污水量的40%以下。相比之下，我國不同地區(qū)的污水管網(wǎng)地下水入流入滲情況差異較大。

通過實際測試，我國北方某市污水管網(wǎng)上游區(qū)域地下水入流入滲量為旱季污水量的20%、而下游管網(wǎng)區(qū)域則上升到60%；南方某市污水管網(wǎng)上游區(qū)域的地下水入流入滲量即可高達(dá)50%（均以夜間最小流量法估算）。而降雨過程所導(dǎo)致入流入滲則則嚴(yán)重得多，北方某市排水管網(wǎng)測試結(jié)果近20mm的降雨過程所導(dǎo)致管網(wǎng)最大入流入滲水量為旱流水量的7倍，管網(wǎng)液位短時間內(nèi)上升近10米；南方某市某區(qū)域排水管網(wǎng)僅在10mm左右降雨過程即可導(dǎo)致管網(wǎng)澭水甚至倒流情況發(fā)生，估測發(fā)生實際最高入流入滲水量高達(dá)旱流水量的近6倍。

高入流入滲率發(fā)生的管網(wǎng)區(qū)域，很容易因管網(wǎng)倒坡、堵塞、下游輸送處理能力不足等問題導(dǎo)致管網(wǎng)高水位運(yùn)行，處于這種狀態(tài)管網(wǎng)在降雨過程很容易出現(xiàn)澭水、倒流等管網(wǎng)異常運(yùn)行現(xiàn)象，進(jìn)而也會導(dǎo)致管網(wǎng)隱形溢流情況（暗管排口溢流、混接雨水管溢流）的發(fā)生。這部分被隱形溢流的污水量就會被貢獻(xiàn)為未能有效收集的污水，這也是有些區(qū)域污水管網(wǎng)運(yùn)行效能低、污水管網(wǎng)有效污染物收集率低的重要原因之一。

污水管網(wǎng)多源入流入滲過程直接導(dǎo)致管網(wǎng)水量水質(zhì)變化和波動，除水量上升導(dǎo)致溢流事件發(fā)生外，管網(wǎng)的水質(zhì)也受到較大的波動影響。如下圖所示，南方某市2008年-2015年期間代表性時間段不同管網(wǎng)區(qū)域（生活小區(qū)出口、污水泵站、污水廠進(jìn)水）的長期水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果（每次監(jiān)測持續(xù)一周連續(xù)24小時多點同步采樣），圖中可以看出整體污水系統(tǒng)水質(zhì)均較為嚴(yán)重受到管網(wǎng)入流入滲過程影響，不管是污水廠進(jìn)水、泵站還是上游管網(wǎng)區(qū)域雨季水質(zhì)普遍顯著低于旱季水質(zhì)。

此外，從圖中結(jié)果也可以發(fā)現(xiàn)，管網(wǎng)泵站的平均水質(zhì)情況基本與污水廠進(jìn)水相當(dāng)，而小區(qū)出水的平均水質(zhì)情況明顯高于污水泵站的平均水質(zhì)情況，這說明該測試區(qū)域管網(wǎng)的污水泵站上游的市政主（支）干管網(wǎng)普遍存在較為顯著的外水入流（山水、地下水入滲、河水、潮汐倒灌等）情況，而相比較有機(jī)物的相差倍數(shù)要高于氨氮濃度差值，這也說明了主干管內(nèi)會存在一定程度的有機(jī)物顆粒沉積降解的問題，造成有機(jī)碳源的損失。同樣觀察小區(qū)水質(zhì)變化情況，雨季與旱季的水質(zhì)變化也十分明顯，除了季節(jié)用水特征對水質(zhì)濃度影響外，小區(qū)內(nèi)混接管網(wǎng)由降雨所導(dǎo)致的管網(wǎng)入流入滲情況也比較明顯，從有機(jī)物與氨氮的差異倍數(shù)也可以看出，小區(qū)管網(wǎng)內(nèi)也存在較為顯著的有機(jī)物顆粒沉淀降解消耗的問題。

市政污水干管的混接錯接以及溢流口管理不足等問題，均會導(dǎo)致降雨過程、河水倒灌、潮汐倒灌、山水入滲等入流入滲過程發(fā)生，污水管網(wǎng)水力負(fù)荷大幅提高，水質(zhì)濃度被嚴(yán)重稀釋降低，加劇潛在的干管溢流風(fēng)險。除市政主干管網(wǎng)溢流口倒灌、破損漏滲、混接錯解等導(dǎo)致的入流入滲外，建筑小區(qū)范圍內(nèi)的污水管網(wǎng)由于結(jié)構(gòu)不合理、私接亂接嚴(yán)重等問題，也會造成小區(qū)管網(wǎng)源頭的嚴(yán)重入流入滲情況。

建筑小區(qū)污水支管與市政污水干管存在復(fù)雜的交互影響關(guān)系，降雨過程小區(qū)管網(wǎng)入流入滲會大幅提高下游市政主干管網(wǎng)的水力負(fù)荷，下游干管排水能力不足情況下也會破壞小區(qū)排水管網(wǎng)水力條件，小區(qū)管網(wǎng)排水流速降低，甚至?xí)��?dǎo)致了小區(qū)管網(wǎng)嚴(yán)重澭水現(xiàn)象，而建筑小區(qū)管網(wǎng)排水水力條件惡化，一方面導(dǎo)致小區(qū)管網(wǎng)出現(xiàn)潛在分散溢流問題（雨水口或污水口），另一方面也會大幅加劇小區(qū)管網(wǎng)內(nèi)顆粒性碳源的沉積和損耗。

我國建筑小區(qū)污水管網(wǎng)相對建設(shè)質(zhì)量較差、管道結(jié)構(gòu)混亂、管理維護(hù)不足，也是導(dǎo)致污水排放源頭碳源損耗的重要原因。在小區(qū)范圍排水水量相對較少，且多為間歇性排水過程，而相對粗放的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得小區(qū)內(nèi)管網(wǎng)水力條件較差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到應(yīng)用的沖刷條件要求，同時小區(qū)范圍內(nèi)排放源頭有機(jī)物的顆粒性比例較高，相對較差的水力條件進(jìn)一步促進(jìn)了小區(qū)范圍內(nèi)碳源有機(jī)物的沉積損耗，若小區(qū)同時存在化糞池或者格柵類構(gòu)筑結(jié)構(gòu)，則會更進(jìn)一步加劇碳源的損耗。某小區(qū)為例進(jìn)行實際現(xiàn)場測試，小區(qū)范圍內(nèi)的碳源損耗甚至可達(dá)50%。

總而言之，建筑小區(qū)排水管道、市政排水管網(wǎng)的建設(shè)管理粗放、混接亂接嚴(yán)重等所導(dǎo)致的污水管網(wǎng)多源入流入滲過程，在提高污水管網(wǎng)水力負(fù)荷、稀釋管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)濃度、提高管網(wǎng)溢流發(fā)生風(fēng)險的同時，還會惡化管網(wǎng)運(yùn)行水力條件、加劇管網(wǎng)內(nèi)顆粒性碳源沉積損耗，是導(dǎo)致我國某些地區(qū)污水管網(wǎng)污染物有效收集率低、污水廠進(jìn)水濃度低、污水廠進(jìn)水碳氮比失衡的重要影響因素。