市政雨水系统和污水系统是城市排水体系的两大核心组成部分，分别承担“排涝减灾”和“污废水治理”的关键功能。二者在设计目标、管网布局、处理工艺及技术要求上存在显著差异，但又需协同配合，共同保障城市水安全与水环境。以下从系统定义、设计要点、关键技术及协同关系四方面展开说明：

一、雨水系统：防涝与资源化的核心

雨水系统的主要任务是快速收集、疏导雨水，防止内涝，并尽可能实现雨水资源化利用。其设计需兼顾“安全”（防洪排涝）与“可持续”（海绵城市理念）。

1. 系统组成与分类

组成：由雨水收集（地表径流、屋面/道路雨水）、输送（雨水管渠、暗渠）、调蓄（调蓄池、湖泊）、排放（排入自然水体或再生利用）四部分构成。分类：按排水体制：分流制（雨水、污水独立管网）、合流制（雨污共用管网，老城区常见）；按管渠形式：明渠（梯形、矩形）、暗管（混凝土管、塑料管）、箱涵（大断面地下通道）。

2. 关键设计参数与标准

设计重现期：根据区域重要性确定，一般地区3-5年（重现期P=3-5年），重要地区（交通枢纽、商业中心）5-10年，超大城市核心区可达20-50年（如北京CBD）。径流控制：遵循《海绵城市建设技术指南》，年径流控制率≥85%（对应设计降雨量≤30mm）；通过“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针实现。管渠设计：截流倍数（合流制）：n=1-5（n为截流井上游旱流污水量与设计雨水量之比），防止暴雨时污水溢流入河；地面集水时间：t₁=5-15分钟（快速汇流），管渠内流行时间t₂需与t₁匹配，避免积水。

3. 关键技术与设施

海绵城市设施：源头减排：透水铺装（透水混凝土、植草砖，渗透系数≥1×10⁻²cm/s）、绿色屋顶（径流系数≤0.3）、生物滞留池（削减初期径流污染）；过程控制：植草沟（坡度0.3%-0.5%，长度≤200m）、下沉式绿地（调蓄深度100-300mm）、雨水花园（蓄水层厚度200-300mm）；系统治理：雨水调蓄池（地下式为主，有效容积按5-30年一遇24小时降雨量70%计算）、人工湿地（深度0.6-1.2m，水力停留时间12-24h）。防涝与应急：泵站提排：设置雨水泵站（潜污泵/轴流泵），提升能力需匹配设计流量（Q=ψ×q×F，ψ为径流系数，q为设计暴雨强度）；反涝预警：通过GIS+物联网监测管网水位、降雨量，实时发布内涝风险图（如深圳“城市内涝预警系统”）。

4. 典型案例：上海临港新片区海绵城市

采用“源头-过程-末端”全链条设计，年径流控制率达90%，雨水资源化利用率超40%；建设下沉式绿地200万㎡、雨水调蓄池10座（总容积5万m³），内涝防治标准提升至50年一遇。

二、污水系统：清洁水环境的核心

污水系统的主要任务是全收集、全处理生活污水与工业废水，确保达标排放或再生利用，是城市水污染防治的关键环节。

1. 系统组成与分类

组成：由污水收集（生活污水、工业废水）、输送（污水管网）、处理（污水处理厂）、排放/回用（排入水体或中水管网）四部分构成。分类：按排水体制：完全分流制（生活污水、雨水分设管网）、不完全分流制（无雨水系统，仅设污水系统）；按处理程度：一级处理（物理法）、二级处理（生物法）、三级处理（深度净化）。

2. 关键设计参数与标准

污水量预测：综合生活污水量：按人均综合生活用水量的80%-90%计算（如人均日用水量200L，污水量约160-180L/人·d）；工业废水量：按行业排放系数（如造纸业0.8-1.2m³/吨产品）计算；总污水量=生活污水+工业废水+未预见水量（按10%-15%计）。管网设计：设计充满度：h/D=0.5-0.9（D为管径，h为水深），重力流需满足自清流速（0.6-0.75m/s）；坡度：i=0.1%-0.3%（混凝土管），避免沉积；防混接：严禁雨污管网混接（如阳台废水接入雨水管），设置专用检测井。

3. 关键技术与工艺

污水处理工艺：物理化学法：过滤（砂滤）、吸附（活性炭）；生物化学法：人工湿地（深度净化，TN去除率30%-50%）；资源化法：反渗透（RO）、电渗析（生产回用水）。生物处理：AAO工艺（厌氧-缺氧-好氧，脱氮除磷）、氧化沟（低负荷运行，污泥龄长）、MBR（膜生物反应器，SS≤10mg/L）；化学处理：混凝沉淀（去除磷、色度）、中和（调节pH）；一级处理：格栅（去除≥20mm悬浮物）→沉砂池（去除0.2mm以上砂粒）→初沉池（去除SS 30%-40%）；二级处理：三级处理：污泥处理：浓缩：重力浓缩（含水率从99.2%降至97%-98%）或机械浓缩（离心浓缩，占地小）；消化：厌氧消化（产沼气，CH₄含量50%-70%）、好氧消化（能耗高，适用于小型厂）；脱水：板框压滤（含水率≤80%）、离心脱水（含水率≤75%）；处置：卫生填埋（需稳定化）、焚烧（减量化彻底）、土地利用（堆肥还田）。

4. 典型案例：北京高碑店污水处理厂

亚洲最大污水处理厂之一，处理规模100万m³/d；采用“AAO+深度过滤+紫外线消毒”工艺，出水水质达地表IV类标准；污泥采用“浓缩+厌氧消化+干化焚烧”工艺，沼气发电满足厂内30%能耗。

三、雨水系统与污水系统的协同关系

二者虽功能不同，但需在规划、建设、运维中协同联动，避免“各自为战”：

管网空间协同：避免雨污管网交叉混接（如雨水接入污水管导致处理厂负荷超标，或污水接入雨水管造成水体污染）；水量平衡协同：雨水系统调蓄池可兼顾初期雨水（含污染物）的截流，减少污水厂进水负荷；资源化协同：雨水经处理后可作为绿化、冲厕用水，污水再生水可用于工业冷却、道路冲洗，实现“优水优用”；运维管理协同：通过智慧水务平台（GIS+SCADA）统一监测管网压力、水位、水质，实现“一张图”调度（如暴雨时优先排涝，旱季保障污水收集）。

总结

雨水系统以“防涝减灾、资源化利用”为核心，需结合海绵城市理念优化设计；污水系统以“全收集、达标处理”为核心，需匹配高效工艺与精细化管理。二者的协同是城市水安全与水环境可持续发展的关键，也是“海绵城市”“无废城市”建设的重要支撑。