随着我国市政基础设施建设的快速发展，生活污水、工业废水一般都由排水管道收集，经污水处理厂处理后达标排放或再利用，点源污染可以快速得到控制。而面源污染主要来源于大气颗粒物沉降、地表污染物积累、排水管道内沉淀物积累等，伴随雨季径流冲刷进入收纳水体，造成地表水污染，具有分散性、隐蔽性、随机性、潜伏性、累积性和模糊性等特点，因此面源污染不易监测、难以量化，研究和防控的难度大。

城市面源污染一个显著特点是地表径流冲刷是其最主要“驱动力”，城市排水体制不同，面源污染机理有所不同。对于合流制排水系统，雨污同行，降雨期间，初期径流污染物浓度高、流量大，短期内远远大于排水系统截流管道、污水处理厂等设计规模，超出设计规模以外的污染径流经超越管或其他途径进入收纳水体是城市水环境恶化的主要原因；对于分流制排水系统，造成面源污染的污染物通过降雨冲洗、地表冲刷，主要进入雨水排放管网，这部分污染物浓度比较高的初期雨水直接排入收纳水体，造成一定的地表水污染。

要控制面源污染对城市水环境的影响，要遵循“源头控制、区域治理”的理念，需要多管齐下，综合工程和社会管理手段，从根本上解决水环境污染难题。国内外提出多个治理理念，包括低影响开发、城市可持续发展、最优化管理及海绵城市等，都涉及从源头控制到污水传输，直到末端截流、人工湿地等一系列工程技术手段，核心内容是如何收集、处理参与初期冲刷的、污染物含量比较高的初期径流。初小雨处理有多个不同的工程技术手段可供选择，深隧工程因其本身具备布线灵活、施工期短、地面占地少、管理集中等优势，在国外得到广泛应用，在国内也开始越来越得到关注。

由于伦敦城市发展、人口增长原因，现有排水系统设计能力由原来的6.5mm 初雨深度降低至不到2mm，频繁溢流污染水造成泰晤士河水质恶化。为改善泰晤士河水质，工程师提出了多个备选方案，包括雨污分流、可持续性城市排水系统建设和“深隧截污”等方案，对各种方案做了详细比选论证，最终采用“深隧截污”方案，如图3-4所示。泰晤士河“深隧截污”工程有两个核心内容：

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图3-4　泰晤士河截污深隧原理示意图

①修建深层调蓄隧道，截流污染初小雨，达到泰晤士河环境容量要求。

②扩建贝克顿污水处理厂，以应对深隧调蓄初期雨水的处理。

结合我国排水系统实际情况，具体到技术层面，深隧技术就是提高合流制排水系统的截流倍数或截流雨水系统的污染初小雨，加上扩建现有污水厂处理规模或新建初雨处理厂，相当于增加了城市排水系统对污染初小雨的收集、传输和处理能力，直接高效地控制面源污染对城市水环境的影响。