3.2.4.1　复合功能深隧规模设计

复合功能深隧身兼行洪排涝和初雨截流两个功能，设计规模需要同时考虑行洪和初小雨调蓄，选择两者中规模较大者为复合功能深隧的规模设计。

目前，已建成或规划中的大多数合流制截污隧道都兼顾排涝功能，如美国芝加哥深隧系统（TARP）的首要任务为控制密歇根湖水质污染，在此基础上兼顾芝加哥城市排涝；广州深隧规划方案，沿珠江两条主隧道，其中一条输送旱季污水，另外一条输送支隧截取的初雨，两条主隧道将旱季污水和初雨输送到综合污水处理厂集中处理；各条支隧除截流初雨外，还兼顾排涝功能，利用各条支隧末端的排涝泵，将超过浅层系统排水能力的超标雨水排入珠江。

3.2.4.2　复合功能深隧工况

复合功能深隧由于身兼排涝和截污两个功能，需要在初雨调蓄、排空备用、行洪排涝等多个工况间不断转换，相对于单纯排涝深隧或截污深隧，预处理构筑物、末端泵站、运行调度等都要复杂很多。

大多数深隧工程在现有浅层排水系统的基础上规划建设，在污染控制、防洪排涝方面，是浅层系统的有效补充，甚至成为整个城市排水系统的核心部分。深隧的运行，与浅层系统息息相关，相辅相成。

复合深隧工况复杂，一般包括旱季备用、小雨调蓄、暴雨排涝等几个工况，依靠预处理系统、末端泵站的调度，与浅层系统共同实现城市水环境改善、缓解内涝的目标。如图3-12、图3-13所示为分流制雨水排放系统和合流制排水系统在整个降雨过程中，深隧系统、浅层系统各自收集、处理、排放不同深度的降雨量，不同的是合流制排水系统有稳定的晴天污水量需要浅层收集，到污水处理厂处理、排放。

图3-12　分流制雨水排水深隧截流初小雨和超标雨水示意图

图3-13　合流制雨水排水深隧截流初小雨和超标雨水示意图

如图3-14所示为不同工况下浅层合流制、分流制排水系统与深隧系统运行示意图，对浅层系统、深隧系统如何协调运作做初步描述：

（1）旱季工况

旱季时，没有地表径流需要收集排放。为了应对下一场降雨，复合深隧放空待用。合流制排水管网收集生活污水、工业废水，输往污水厂处理排放。(www.daowen.com)

图3-14　浅层排水系统与深隧系统运行示意图

（2）小雨工况

降雨深度小于系统设计初雨深度（包括合流制排水系统本身截污能力的当量降雨深度），该模式以截流溢流污染、初雨污染为主，深隧用于截污调蓄。

①合流区的运行控制：当降雨小于浅层截流倍数时，管道水位低于初雨溢流堰，合流区污水不发生溢流，通过现有浅层排水系统收集输送到污水处理厂处理；当降雨强度为大于浅层截污能力而小于深隧截污能力时，水位高过初雨溢流堰，闸门开启，即超出浅层截流倍数的污水，溢流至深隧，末端排污泵站运作，提升隧道内污水至初雨处理厂处理。浅层系统和深隧系统同时工作，收集、处理初期污染雨水。

②分流区的运行控制：当降雨强度小于深隧初雨调蓄量时，闸门开启，初期雨水流入深隧进行调蓄，末端泵站提升调蓄雨水进入初雨厂处理；当降雨强度大于深隧初雨调蓄量时，闸门关闭，雨水通过现状浅层箱涵排放，充分利用现状浅层系统的排水能力。小雨工况下，合流污水或分流制系统的初期雨水进入深隧，排污泵组同步开启，将污水输送至污水厂或初雨污水处理厂处理。排涝泵组不启用。

（3）中雨工况

此时，降雨深度大于深隧设计初雨量，而小于浅层系统排水能力。深隧以调蓄为主，排涝泵组不启用。通过深隧截流转输溢流污水、初期雨水，超过深隧截污倍数的降雨由浅层系统收集、排放，充分利用浅层系统的排水能力。

①合流区的运行控制：降雨强度已超过深隧设计截流初小雨量，闸门关闭，雨水通过浅层系统排放，不溢入深隧。污水厂处理能力范围内的水量继续进污水厂，超额雨水排入受纳水体，此时污染物含量相对较低，对受纳水体水质有轻微影响。

②分流区的运行控制：初雨截流闸门关闭，水流通过浅层管道排放，充分利用浅层系统的排水能力。

此时，末端泵站开启，提升隧道调蓄污水进初雨厂处理。排涝泵站仍然关闭。

（4）暴雨工况

随着降雨历时、降雨强度持续加强，超过浅层系统排水能力时，需通过深隧排除超标雨水。进入暴雨工况时，合流区和分流区的运行控制：合流区和分流区工作状态相同，此时超标雨水越过高位溢流堰进入隧道。深隧末端排污泵组关闭，不再将雨水输送至初雨处理厂处理。排涝泵组达到开泵液位后开始运行，将雨水提升后排入河道。