市政雨水系統和污水系統是城市排水體系的兩大核心組成部分，分別承擔“排澇減災”和“污廢水治理”的關鍵功能。二者在設計目標、管網布局、處理工藝及技術要求上存在顯著差異，但又需協同配合，共同保障城市水安全與水環境。以下從系統定義、設計要點、關鍵技術及協同關系四方面展開說明：

一、雨水系統：防澇與資源化的核心

雨水系統的主要任務是快速收集、疏導雨水，防止內澇，并盡可能實現雨水資源化利用。其設計需兼顧“安全”（防洪排澇）與“可持續”（海綿城市理念）。

1. 系統組成與分類

組成：由雨水收集（地表徑流、屋面/道路雨水）、輸送（雨水管渠、暗渠）、調蓄（調蓄池、湖泊）、排放（排入自然水體或再生利用）四部分構成。分類：按排水體制：分流制（雨水、污水獨立管網）、合流制（雨污共用管網，老城區常見）；按管渠形式：明渠（梯形、矩形）、暗管（混凝土管、塑料管）、箱涵（大斷面地下通道）。

2. 關鍵設計參數與標準

設計重現期：根據區域重要性確定，一般地區3-5年（重現期P=3-5年），重要地區（交通樞紐、商業中心）5-10年，超大城市核心區可達20-50年（如北京CBD）。徑流控制：遵循《海綿城市建設技術指南》，年徑流控制率≥85%（對應設計降雨量≤30mm）；通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針實現。管渠設計：截流倍數（合流制）：n=1-5（n為截流井上游旱流污水量與設計雨水量之比），防止暴雨時污水溢流入河；地面集水時間：t?=5-15分鐘（快速匯流），管渠內流行時間t?需與t?匹配，避免積水。

3. 關鍵技術與設施

海綿城市設施：源頭減排：透水鋪裝（透水混凝土、植草磚，滲透系數≥1×10?2cm/s）、綠色屋頂（徑流系數≤0.3）、生物滯留池（削減初期徑流污染）；過程控制：植草溝（坡度0.3%-0.5%，長度≤200m）、下沉式綠地（調蓄深度100-300mm）、雨水花園（蓄水層厚度200-300mm）；系統治理：雨水調蓄池（地下式為主，有效容積按5-30年一遇24小時降雨量70%計算）、人工濕地（深度0.6-1.2m，水力停留時間12-24h）。防澇與應急：泵站提排：設置雨水泵站（潛污泵/軸流泵），提升能力需匹配設計流量（Q=ψ×q×F，ψ為徑流系數，q為設計暴雨強度）；反澇預警：通過GIS+物聯網監測管網水位、降雨量，實時發布內澇風險圖（如深圳“城市內澇預警系統”）。

4. 典型案例：上海臨港新片區海綿城市

采用“源頭-過程-末端”全鏈條設計，年徑流控制率達90%，雨水資源化利用率超40%；建設下沉式綠地200萬㎡、雨水調蓄池10座（總容積5萬m3），內澇防治標準提升至50年一遇。

二、污水系統：清潔水環境的核心

污水系統的主要任務是全收集、全處理生活污水與工業廢水，確保達標排放或再生利用，是城市水污染防治的關鍵環節。

1. 系統組成與分類

組成：由污水收集（生活污水、工業廢水）、輸送（污水管網）、處理（污水處理廠）、排放/回用（排入水體或中水管網）四部分構成。分類：按排水體制：完全分流制（生活污水、雨水分設管網）、不完全分流制（無雨水系統，僅設污水系統）；按處理程度：一級處理（物理法）、二級處理（生物法）、三級處理（深度凈化）。

2. 關鍵設計參數與標準

污水量預測：綜合生活污水量：按人均綜合生活用水量的80%-90%計算（如人均日用水量200L，污水量約160-180L/人·d）；工業廢水量：按行業排放系數（如造紙業0.8-1.2m3/噸產品）計算；總污水量=生活污水+工業廢水+未預見水量（按10%-15%計）。管網設計：設計充滿度：h/D=0.5-0.9（D為管徑，h為水深），重力流需滿足自清流速（0.6-0.75m/s）；坡度：i=0.1%-0.3%（混凝土管），避免沉積；防混接：嚴禁雨污管網混接（如陽臺廢水接入雨水管），設置專用檢測井。

3. 關鍵技術與工藝

污水處理工藝：物理化學法：過濾（砂濾）、吸附（活性炭）；生物化學法：人工濕地（深度凈化，TN去除率30%-50%）；資源化法：反滲透（RO）、電滲析（生產回用水）。生物處理：AAO工藝（厭氧-缺氧-好氧，脫氮除磷）、氧化溝（低負荷運行，污泥齡長）、MBR（膜生物反應器，SS≤10mg/L）；化學處理：混凝沉淀（去除磷、色度）、中和（調節pH）；一級處理：格柵（去除≥20mm懸浮物）→沉砂池（去除0.2mm以上砂粒）→初沉池（去除SS 30%-40%）；二級處理：三級處理：污泥處理：濃縮：重力濃縮（含水率從99.2%降至97%-98%）或機械濃縮（離心濃縮，占地小）；消化：厭氧消化（產沼氣，CH?含量50%-70%）、好氧消化（能耗高，適用于小型廠）；脫水：板框壓濾（含水率≤80%）、離心脫水（含水率≤75%）；處置：衛生填埋（需穩定化）、焚燒（減量化徹底）、土地利用（堆肥還田）。

4. 典型案例：北京高碑店污水處理廠

亞洲最大污水處理廠之一，處理規模100萬m3/d；采用“AAO+深度過濾+紫外線消毒”工藝，出水水質達地表IV類標準；污泥采用“濃縮+厭氧消化+干化焚燒”工藝，沼氣發電滿足廠內30%能耗。

三、雨水系統與污水系統的協同關系

二者雖功能不同，但需在規劃、建設、運維中協同聯動，避免“各自為戰”：

管網空間協同：避免雨污管網交叉混接（如雨水接入污水管導致處理廠負荷超標，或污水接入雨水管造成水體污染）；水量平衡協同：雨水系統調蓄池可兼顧初期雨水（含污染物）的截流，減少污水廠進水負荷；資源化協同：雨水經處理后可作為綠化、沖廁用水，污水再生水可用于工業冷卻、道路沖洗，實現“優水優用”；運維管理協同：通過智慧水務平臺（GIS+SCADA）統一監測管網壓力、水位、水質，實現“一張圖”調度（如暴雨時優先排澇，旱季保障污水收集）。

總結

雨水系統以“防澇減災、資源化利用”為核心，需結合海綿城市理念優化設計；污水系統以“全收集、達標處理”為核心，需匹配高效工藝與精細化管理。二者的協同是城市水安全與水環境可持續發展的關鍵，也是“海綿城市”“無廢城市”建設的重要支撐。