近年来，不少城市都感受到一个明显变化：短时间强降雨似乎越来越频繁。当暴雨集中来袭时，城市排水系统往往会迎来巨大考验。尤其是在一些建设较早的城区，仍然使用雨污合流管网。大量雨水涌入管网后，会与生活污水混合形成溢流污水。如果这些混合污水未经处理直接进入河道，不仅会影响河湖水质，也会对城市水生态环境带来压力。

因此，如何在暴雨来临时快速收集、输送和处理这些雨污混合水，已经成为许多城市正在面对的重要课题。

为什么不能简单“多建几个池子”

过去，应对合流制溢流污染，比较常见的方法是：

▪ 新建大型调蓄池；

▪ 分散布局多座泵站；

▪ 扩大处理设施规模。

这些办法确实有效，但现实中往往会遇到一个绕不开的问题：地不够用了。特别是在城市核心区和建成多年的老城区，可用于建设大型设施的土地十分有限。与此同时，征地、施工、迁改等成本也在不断增加。于是，一个新的问题摆在城市管理者面前：能不能在不额外占用大量土地的情况下，处理暴雨期间突然暴增的污水？

方寸之地，要扛起150万吨污水处理任务

美国得梅因的一座特殊设施，正是为了解决这个问题而诞生。

在美国爱荷华州，得梅因大都会污水再生管理局（MWRA）服务着当地17个市政片区。每逢暴雨，大量雨污混合水可能通过合流制管网进入河流，对得梅因河流域带来环境压力。为了减少这种情况发生，当地决定建设一座专门用于处理合流制溢流污水的设施。

图片来源：WaterWorld

但项目一开始就面临三大挑战：

▪ 暴雨期间流量极大，需要足够强的处理能力；

▪ 场地有限，几乎没有扩建空间；

▪ 在满足功能需求的同时，还要控制建设和运维成本。

简单来说，就是要在一块有限土地上，完成一个“大体量、高负荷、低成本”的任务。

他们决定换个办法

面对空间受限的现实条件，设计团队并没有选择不断扩大设施规模，而是反过来思考：能否让每一平方米土地发挥更大的价值？最终，他们采用了一种更加集约化的布局方案：一个总集水池，搭配两座紧邻建设的泵站。

这种设计看似简单，却带来了明显优势。原本需要分别建设的配水系统、检修通道和部分土建结构实现了共享，减少了重复建设，也有效压缩了整体占地面积。从一开始，项目的思路就不再是“扩地”，而是“提效”。

暴雨和晴天，用同一套设备真的划算吗

答案可能是否定的。因为城市排水系统大多数时间并不会处于暴雨状态。如果所有设施都按“百年一遇暴雨”的规模建设，那么大量设备在平时其实处于低负荷运行状态，不仅浪费空间，也增加投资。因此，得梅因项目采用了“两套水泵、分工协作”的思路。

在日常天气或普通降雨情况下，系统主要依靠3台潜水离心泵运行。这部分系统每天可处理约34.2万吨污水。离心泵体积相对紧凑，适用于较稳定的运行工况，既能满足日常需求，也有助于降低能耗和运行成本。

而在暴雨洪峰来临时，则由另一支“主力部队”接管现场。6台大流量潜水轴流泵同步启动，单日最高可处理113.4万吨溢流污水。这种水泵最大的特点就是“大流量”。短时间内大量来水能够快速通过系统输送出去，有效缓解暴雨期间的处理压力。

两套设备各司其职，让设施既能满足日常运行，也能从容应对极端天气。

原来，水池里面也藏着“省地秘诀”

很多人会认为，占地面积主要取决于建筑大小。实际上，对于大型泵站来说，水池内部的水流状态同样影响设施规模。如果池内水流紊乱、泥沙堆积或者出现空气卷吸现象，设备运行风险就会增加。传统做法往往只能通过加宽、加深水池来预留安全空间。但这样一来，土地占用自然也会增加。

看不见的优化，往往更重要

为了让有限空间发挥最大价值，项目团队对双阶段湿井进行了精细化水力优化。他们将导流和消能结构直接整合进池壁设计之中，不额外占用场地空间；利用水力仿真技术不断调整水泵进水角度，改善流态；同时让高流量和低流量湿井采用连体布置，共享墙体、底板和巡检通道。这些优化虽然隐藏在地下设施内部，却直接提升了空间利用效率。

最终，一个占地更紧凑的系统实现了百万吨级污水处理能力。

节省的从来不只是土地
紧凑设计带来的价值，并不止于占地面积。项目建成后，实现了多方面收益：

✅ 更强的暴雨应对能力

整套系统最高可处理150万吨/日污水，能够满足暴雨期间的大流量需求。

✅ 更少的土地占用

对于城市核心区、老城区等用地紧张区域而言，这种设计模式具有很强的适应性。

✅ 更低的建设成本

通过优化土建设计，项目累计节约建设成本约120万美元。

✅ 更经济的长期运营

水泵根据不同工况灵活启停，有助于降低能耗和设备维护工作量。

✅ 更好的环境效益

减少未经处理的雨污混合水进入得梅因河，对流域水环境保护发挥了积极作用。