一、研究背景

当前我国生态文明建设进入精细化治理、系统化提质的新阶段，城市水环境治理工作彻底告别单一的清淤、截污、补水等终端整治模式，全面转向源头减排、过程管控、系统治理、长效运维的综合治理体系。国家持续推进城市排水系统提质增效、黑臭水体长治久清、海绵城市全域建设，明确要求系统性整治合流制溢流污染、管网混错接、雨污分流不彻底等深层次水环境问题，全面提升城市排水系统治理能力与水环境承载能力。合流制溢流污染作为城市水环境治理的顽疾，具有污染随机性强、发生频次高、污染物浓度大、治理难度复杂等特点，是现阶段城市水环境精细化治理必须攻克的重点难点问题。

我国大量城市老旧城区、核心建成区因建设年代规划限制，排水管网整体采用合流制结构，管网改造受建筑密集、道路受限、地下管线复杂、拆迁成本高等多重因素制约，无法实现大规模雨污分流改造，合流制排水系统将长期存在于城市排水体系中。在晴天工况下，合流制管网污水可全部输送至污水处理厂进行处理，排水体系运行相对稳定，污染排放可控。但在降雨工况下，雨水与管网内积存的生活污水、沉积泥沙、地表冲刷污染物混合后，管网流量快速激增，远超管网输送能力与污水厂处理负荷，多余混合污水通过溢流口直接排入城市自然水体，形成严重的溢流污染。大量悬浮污染物、有机质、氮磷污染物进入水体后，会直接导致水体浑浊、溶解氧下降、藻类滋生、水质恶化，造成已治理完成的黑臭水体反复反弹，严重破坏城市水生态平衡。

现阶段国内针对合流制溢流污染的治理仍存在诸多短板，多数城市治理方式较为单一，多采用末端截污、临时调蓄、雨后清淤等应急治理手段，缺乏源头、过程、末端一体化的系统治理体系。部分区域存在管网养护不到位、管网淤积严重、截污设施运行低效、调蓄设施利用率低、源头减排缺失等问题，导致溢流污染频次居高不下、污染总量难以有效削减。同时，不同城市水文条件、管网现状、城市建设格局存在差异，通用化治理策略适配性不足，缺乏针对性、差异化、系统化的控制方案。在城市水环境长效治理的大背景下，传统应急式、碎片化的治理模式已无法满足水生态长效提质的发展需求，亟需开展合流制溢流污染控制专项研究，构建系统化、精细化、常态化的污染控制体系，破解城市溢流污染治理难题。

二、研究意义

（一）理论意义

本课题研究能够丰富城市排水系统治理、水环境精细化治理的理论体系，完善合流制溢流污染的成因机理、管控逻辑与系统治理理论。现阶段国内关于溢流污染的研究多集中于单一工程改造、末端治理技术、局部区域整治等单一维度，对于源头减排、过程管控、末端治理、长效运维相结合的系统化控制策略研究较为零散，尚未形成适配国内城市合流制管网现状的完整治理理论框架。本课题系统梳理合流制溢流污染的形成机制、影响因素与治理痛点，厘清不同治理手段的适配场景与协同逻辑，构建多维度、系统化的溢流污染控制理论体系，细化城市合流制排水系统精细化治理的理论内涵。有效弥补当前溢流污染系统化研究的短板，丰富海绵城市建设、城市水环境综合治理、排水系统提质增效的理论成果，为同类城市溢流污染治理研究提供科学的理论参考与范式借鉴。

（二）实践意义

首先，精准破解城市溢流污染难题，稳固水环境治理成效。本课题通过系统研究形成全方位的溢流污染控制策略，突破传统单一末端治理的局限，从源头、过程、末端多维度管控污染，有效减少降雨期间合流污水溢流频次与污染总量，降低水体污染物输入，解决城市水体雨季反复黑臭、水质不稳定的核心问题，持续稳固黑臭水体治理与水生态修复成果，全面提升城市水环境质量。

其次，优化城市排水系统运行效能，降低治理成本。课题研究结合城市管网现状、降雨特征、区域建设条件，提出差异化、适配性的治理策略，摒弃盲目改造、重复建设的粗放治理模式。通过源头海绵改造、管网精细化养护、截污设施优化运行、调蓄系统高效利用等综合手段，提升合流制管网输送能力与污染截留能力，减少应急治理、雨后清淤、水体修复的成本投入，实现排水系统高效运行与污染治理提质增效。

最后，助力城市生态建设与可持续发展。合流制溢流污染的有效管控，能够持续改善城市河湖水体生态环境，恢复水体自净能力，优化城市水生态格局，提升城市人居环境品质。同时，系统化的溢流污染控制体系契合海绵城市建设、低碳生态城市发展理念，能够推动城市排水系统从粗放式运行向精细化、系统化、绿色化转型，助力城市水环境治理长效化、规范化发展，为城市生态文明建设、人居环境提质、城市功能升级提供坚实支撑，具备极强的工程应用价值与区域推广价值。

三、研究内容

本课题坚持问题导向、系统导向、实效导向，立足国内城市合流制排水系统现状与溢流污染治理痛点，围绕污染机理分析、治理问题查摆、系统化策略构建、差异化方案优化等维度开展系统性研究，构建源头减排、过程管控、末端治理、长效运维一体化的溢流污染控制体系，具体研究内容如下。

第一，系统分析城市合流制溢流污染形成机理与影响因素。结合合流制排水系统结构特征与运行规律，深入剖析降雨条件下管网流量变化、污水混合、管网淤积、溢流排放的完整形成机制。系统梳理影响溢流污染程度的核心因素，包括降雨强度、降雨时长、管网淤积状况、截污设施能力、污水处理厂负荷、城市地表污染物累积情况等，明确不同因素对溢流污染频次、污染浓度、污染总量的影响规律，厘清溢流污染治理的核心关键点，为后续策略研究奠定理论基础。

第二，查摆当前合流制溢流污染治理的突出问题与短板。通过梳理现阶段城市溢流污染治理现状，系统总结当前治理工作存在的普遍性问题。重点查摆治理理念碎片化、重末端轻源头、治理体系不完善等理念问题；梳理管网淤积严重、管网老化破损、截污倍数不足、调蓄设施利用率低等设施运行问题；分析治理方案同质化、差异化适配不足、精细化管控缺失、运维机制不健全等管理问题。深入剖析各类问题的深层成因，精准锁定溢流污染治理的薄弱环节与优化突破口。

第三，构建合流制溢流污染系统化综合控制策略。立足污染形成机理与治理短板，搭建多维度一体化治理体系。在源头管控层面，研究海绵城市源头减排策略，通过绿地改造、透水铺装、雨水调蓄、源头截污等方式，减少雨水径流与地表污染物汇入，从源头降低管网污染负荷与溢流风险；在过程管控层面，探究管网精细化运维策略，优化管网清淤养护机制、修复破损管网、优化截污设施运行参数，提升管网输送与污染截留能力，减少管网淤积与污染物累积；在末端治理层面，优化溢流调蓄设施、应急处理设施、沿河截污系统的运行模式，提升雨天溢流污染处置能力，最大限度削减入河污染总量。

第四，研究差异化治理方案与长效运维保障机制。结合不同城市、不同片区的管网建设现状、水文气象条件、城市建设格局，区分老旧城区、建成区、新建片区的治理差异，研究适配不同场景的差异化溢流污染控制方案，避免通用化治理策略适配性不足的问题。同时构建溢流污染常态化监测、动态管控、定期运维、应急处置的长效保障机制，完善排水系统运行管理制度，实现溢流污染从应急治理向常态化、精细化、系统化长效治理转型，彻底解决城市合流制溢流污染反复性难题，形成可落地、可推广、可持续的溢流污染治理体系。