隨著城市黑臭水體治理任務的迅速推進，近年我國城市排水管網建設和污水治理設施逐步得到完善，而城鎮(zhèn)排水管網溢流所造成面源污染控制問題，也逐漸凸顯為城市水環(huán)境質量達標的重要影響因素，管網溢流問題所導致的反復黑臭、治而不愈現(xiàn)象比較突出，管網溢流問題也是城市排水系統(tǒng)運行效能低的重要表現(xiàn)。

排水系統(tǒng)運行效能低還表現(xiàn)為污水廠進水濃度低，進而導致污水廠的有效污染物去除總量低，這也致使整個污水系統(tǒng)的污染物有效收集處理率變低。從下圖結果可以看出，污水廠進水濃度變低這一現(xiàn)象（南方某市）是從十多年前就已呈現(xiàn)，而當時正處于排水管網與污水處理廠發(fā)展建設的快速發(fā)展階段，同時也是污水廠要求一級A提標改造的窗口期，當時污水廠工藝升級和污水廠出水達標更受關注，而污水廠進水濃度的變化直到近年才逐漸引起重視。進水濃度的變化既體現(xiàn)平均水平的逐年下降，也表現(xiàn)為雨季影響的季節(jié)性波動特征。

污水廠進水濃度低這一現(xiàn)象十分普遍，據2017年全國污水廠監(jiān)督性檢查數(shù)據結果顯示，我國50%以上污水廠存在進水COD濃度低于150mg/L的現(xiàn)象，且南北方不同流域地區(qū)污水廠均存在這一現(xiàn)象，污水廠進水濃度低、排水系統(tǒng)污染物收集率低，已成為影響城市排水系統(tǒng)實現(xiàn)高效率污染物去除的重要因素。

在排入管網的污染物總量未減少的前提下，污水廠進水濃度低的原因大體上主要為外來水進入管網的稀釋、污水輸移過程的溢流排放和管網內部可能存在的污染物降解幾個方面。

污水管網的入流入滲是導致外來水進入管網的主要途徑，而排水管網的管道破損、錯接以及不同類別的混接亂接是導致管網入流入滲發(fā)生的重要原因。管網多源入流入滲（河水倒灌、山水滲入、地下水入滲等）過程首先導致進入管網外來水量增加，尤其是降雨條件下的入流入滲過程會導致水量瞬間增加幾倍甚至幾十倍，這個過程會直接造成污染物濃度的稀釋，同時也導致污水管網液位瞬間上升而造成溢流事件的發(fā)生。

多雨季節(jié)因入流入滲所導致水量增加使得污水廠處理能力嚴重不足（大多僅能以旱流設計污水量運行），這就導致上游污水管網水位長時間處于高水位運行，長期的高水位運行既會增加管網溢流的發(fā)生風險，同時還會導致全管網系統(tǒng)內的污水流速過低（甚至有倒流情況發(fā)生），過低流速條件下會使得污水中顆粒性有機物在管網內發(fā)生沉淀，同時因水力停留時間延長而進一步加劇了碳源在管網內損耗。多源入流入滲水的直接稀釋作用、以及管網內水量超載過程加劇有機物損耗的間接作用同步造成了雨季污水廠進水濃度的波動、污水廠進水污染物濃度降低和碳氮比失調的現(xiàn)象。

管網入流入滲過程一般發(fā)生在生活小區(qū)內管網和市政主干管網兩個源頭，主要包括地下水導致入流入滲和降雨過程所導致入流入滲兩部分組成，不同來源入流入滲過程所表現(xiàn)特征也存在較顯著的差異。

一般地下水入流入滲過程主要由管道破損、錯接及檢查井裂縫所致，其中，地下水所導致入流入滲過程相對速率較慢，總量相對不大。管網入流入滲過程隨著時間和區(qū)域會有比較顯著的差別，德國有些區(qū)域只有4%，大部分區(qū)域的入流入滲量在旱季污水量的40%以下。相比之下，我國不同地區(qū)的污水管網地下水入流入滲情況差異較大。

通過實際測試，我國北方某市污水管網上游區(qū)域地下水入流入滲量為旱季污水量的20%、而下游管網區(qū)域則上升到60%；南方某市污水管網上游區(qū)域的地下水入流入滲量即可高達50%（均以夜間最小流量法估算）。而降雨過程所導致入流入滲則則嚴重得多，北方某市排水管網測試結果近20mm的降雨過程所導致管網最大入流入滲水量為旱流水量的7倍，管網液位短時間內上升近10米；南方某市某區(qū)域排水管網僅在10mm左右降雨過程即可導致管網澭水甚至倒流情況發(fā)生，估測發(fā)生實際最高入流入滲水量高達旱流水量的近6倍。

高入流入滲率發(fā)生的管網區(qū)域，很容易因管網倒坡、堵塞、下游輸送處理能力不足等問題導致管網高水位運行，處于這種狀態(tài)管網在降雨過程很容易出現(xiàn)澭水、倒流等管網異常運行現(xiàn)象，進而也會導致管網隱形溢流情況（暗管排口溢流、混接雨水管溢流）的發(fā)生。這部分被隱形溢流的污水量就會被貢獻為未能有效收集的污水，這也是有些區(qū)域污水管網運行效能低、污水管網有效污染物收集率低的重要原因之一。

污水管網多源入流入滲過程直接導致管網水量水質變化和波動，除水量上升導致溢流事件發(fā)生外，管網的水質也受到較大的波動影響。如下圖所示，南方某市2008年-2015年期間代表性時間段不同管網區(qū)域（生活小區(qū)出口、污水泵站、污水廠進水）的長期水質監(jiān)測結果（每次監(jiān)測持續(xù)一周連續(xù)24小時多點同步采樣），圖中可以看出整體污水系統(tǒng)水質均較為嚴重受到管網入流入滲過程影響，不管是污水廠進水、泵站還是上游管網區(qū)域雨季水質普遍顯著低于旱季水質。

此外，從圖中結果也可以發(fā)現(xiàn)，管網泵站的平均水質情況基本與污水廠進水相當，而小區(qū)出水的平均水質情況明顯高于污水泵站的平均水質情況，這說明該測試區(qū)域管網的污水泵站上游的市政主（支）干管網普遍存在較為顯著的外水入流（山水、地下水入滲、河水、潮汐倒灌等）情況，而相比較有機物的相差倍數(shù)要高于氨氮濃度差值，這也說明了主干管內會存在一定程度的有機物顆粒沉積降解的問題，造成有機碳源的損失。同樣觀察小區(qū)水質變化情況，雨季與旱季的水質變化也十分明顯，除了季節(jié)用水特征對水質濃度影響外，小區(qū)內混接管網由降雨所導致的管網入流入滲情況也比較明顯，從有機物與氨氮的差異倍數(shù)也可以看出，小區(qū)管網內也存在較為顯著的有機物顆粒沉淀降解消耗的問題。

市政污水干管的混接錯接以及溢流口管理不足等問題，均會導致降雨過程、河水倒灌、潮汐倒灌、山水入滲等入流入滲過程發(fā)生，污水管網水力負荷大幅提高，水質濃度被嚴重稀釋降低，加劇潛在的干管溢流風險。除市政主干管網溢流口倒灌、破損漏滲、混接錯解等導致的入流入滲外，建筑小區(qū)范圍內的污水管網由于結構不合理、私接亂接嚴重等問題，也會造成小區(qū)管網源頭的嚴重入流入滲情況。

建筑小區(qū)污水支管與市政污水干管存在復雜的交互影響關系，降雨過程小區(qū)管網入流入滲會大幅提高下游市政主干管網的水力負荷，下游干管排水能力不足情況下也會破壞小區(qū)排水管網水力條件，小區(qū)管網排水流速降低，甚至會導致了小區(qū)管網嚴重澭水現(xiàn)象，而建筑小區(qū)管網排水水力條件惡化，一方面導致小區(qū)管網出現(xiàn)潛在分散溢流問題（雨水口或污水口），另一方面也會大幅加劇小區(qū)管網內顆粒性碳源的沉積和損耗。

我國建筑小區(qū)污水管網相對建設質量較差、管道結構混亂、管理維護不足，也是導致污水排放源頭碳源損耗的重要原因。在小區(qū)范圍排水水量相對較少，且多為間歇性排水過程，而相對粗放的管網結構使得小區(qū)內管網水力條件較差，遠遠不能達到應用的沖刷條件要求，同時小區(qū)范圍內排放源頭有機物的顆粒性比例較高，相對較差的水力條件進一步促進了小區(qū)范圍內碳源有機物的沉積損耗，若小區(qū)同時存在化糞池或者格柵類構筑結構，則會更進一步加劇碳源的損耗。某小區(qū)為例進行實際現(xiàn)場測試，小區(qū)范圍內的碳源損耗甚至可達50%。

總而言之，建筑小區(qū)排水管道、市政排水管網的建設管理粗放、混接亂接嚴重等所導致的污水管網多源入流入滲過程，在提高污水管網水力負荷、稀釋管網內水質濃度、提高管網溢流發(fā)生風險的同時，還會惡化管網運行水力條件、加劇管網內顆粒性碳源沉積損耗，是導致我國某些地區(qū)污水管網污染物有效收集率低、污水廠進水濃度低、污水廠進水碳氮比失衡的重要影響因素。