摘要:本文基于筆者多年從事城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)工作經(jīng)驗,以城市排水管道的規(guī)劃設(shè)計為研究對象,深度探討了城市排水管道的規(guī)劃設(shè)計思路,全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行有所裨益。
關(guān)鍵詞:城市 排水管道 規(guī)劃 設(shè)計
中圖分類號:TU984文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
傳統(tǒng)觀念上的排水系統(tǒng)是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理污水、保護城市公共水域水質(zhì)為目的,認(rèn)為污水是有危害的、應(yīng)該及時排放到城市的下游。這種觀念往往是保護了局部的生活環(huán)境,危害了廣大流域地區(qū),沒有從全局地、整體地利益去解決問題。
隨著全球城市化的發(fā)展,城市排水系統(tǒng)在社會可持續(xù)發(fā)展中起著越來越重要的作用。污水有效的收集、處理、利用及雨水的合理利用不僅可以改善城市水環(huán)境,還為城市提供了第二水源。在水污染與水資源緊缺并存的嚴(yán)峻局勢下,為水資源的可持續(xù)發(fā)展、城市的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。
1城市排水管道系統(tǒng)的功能和作用
城市排水管道系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要城市市政基礎(chǔ)設(shè)施,也是城
市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干工程,它的任務(wù)是及時收集、輸送城市產(chǎn)
生的生活污水、工業(yè)廢水和降水。其作用是及時可靠地排除城市區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的生
活污水、工業(yè)廢水和降水,使城市免受污水之害和免受暴雨積水之災(zāi),從而給人
們創(chuàng)造一個舒適安全的生存和生產(chǎn)環(huán)境,使城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)
正常進行,維持生態(tài)平衡,保證可持續(xù)發(fā)展。
發(fā)達(dá)國家的長期經(jīng)驗表明,建設(shè)完善的城市排水管道系統(tǒng)和城市污水處理廠是控制城市水污染必不可少的技術(shù)措施。目前,英國、法國、德國、美國、加拿大、瑞士和俄羅斯等國家基本普及了城市排水管道系統(tǒng)和城市污水處理廠。我國城市基礎(chǔ)設(shè)施比較落后,排水管網(wǎng)和城市污水處理廠建設(shè)更加滯后。嚴(yán)重的水污染現(xiàn)狀要求我們加強城市的污水治理,這就要求城市排水系統(tǒng)除傳統(tǒng)的防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理污水、保護城市公共水域外,還需起到回收城市污水和凈化再生,暢通城市水環(huán)境,維系水資源可持續(xù)利用的作用。
2城市排水管道系統(tǒng)的規(guī)劃前期準(zhǔn)備
城市排水工程規(guī)劃是在城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)下進行的排水系統(tǒng)的專業(yè)工程規(guī)劃設(shè)計。規(guī)劃工作者要掌握詳實的基礎(chǔ)資料,從系統(tǒng)工程的角度,結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r因地制宜地進行排水體制、排水管道系統(tǒng)、污水處理廠及排水水體的全面規(guī)劃。
從工程經(jīng)濟的角度貫徹全系統(tǒng)省資源、省能源的方針。將工程技術(shù)、社會經(jīng)濟、環(huán)境保護等多方面因素綜合地融會貫通到城市排水工程規(guī)劃中去,起到規(guī)劃切實指導(dǎo)工程設(shè)計、工程實施。
2.1 排水系統(tǒng)體制的確定
城市排水管道系統(tǒng)的體制包括分流制和合流制。合流制是將生活污水、工業(yè)廢水和降水混合在同一套管道系統(tǒng)內(nèi)排除的排水系統(tǒng)。分流制包括污水管道和雨水管道,是將生活污水和工業(yè)廢水用一套或一套以上的管道系統(tǒng),而雨水用另一套管道系統(tǒng)排除的排水系統(tǒng)。
合流制排水管道系統(tǒng)包括三種形式:直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制。將城市的混合污水不經(jīng)任何處理,直接就近排入水體的排水方式稱為直排式合流制。截流式合流制是在直排式合流制基礎(chǔ)上,修建沿河截流干管,在城市的下游建污水處理廠,并在適當(dāng)位置設(shè)置溢流井。在降雨量較小或?qū)λw水質(zhì)要求較高的地區(qū),可采用全處理式合流制,將生活污水、工業(yè)廢水和降水全部送到污水處理廠處理后排放。2.2 城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ)資料
規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)資料是決定規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量、工程投資、社會與環(huán)境效果的決定性因素,其真實性不容忽視。主要基礎(chǔ)資料如下:
?、俪鞘锌傮w規(guī)劃及城市道路、給水、電力、防洪、環(huán)保等專業(yè)規(guī)劃。②排放水體資料:流量、水位特征值,水質(zhì)污染情況,BOD5、COD、SS、pH以及其它。③自然地理及氣象資料:降水、風(fēng)向、冰凍、地下水位、地形、地質(zhì)等。④現(xiàn)有城市排水系統(tǒng)及設(shè)施,城市周圍山洪排放、河道防洪能力和措施。⑤工業(yè)排水量及水質(zhì)。⑥當(dāng)?shù)匚鬯喔?、污水回用現(xiàn)狀及規(guī)劃。
2.2 城市排水管道的規(guī)劃設(shè)計原則
首先要根據(jù)地形和當(dāng)?shù)貤l件(水體條件、環(huán)境保護要求、工程投資等)確定排水系統(tǒng)體制。新建城市和新區(qū)應(yīng)盡量采用分流制,雨水收集后可就近排入附近水體,大大減輕了污水管道系統(tǒng)和污水處理廠的負(fù)荷,從整體上和長遠(yuǎn)上看是經(jīng)濟合理的。對已經(jīng)形成合流制的城市,可暫時保留其合流制排水系統(tǒng),逐步改造。
小城鎮(zhèn)可采用合流制。個別單位和企業(yè)含有毒有害物質(zhì)的廢水應(yīng)進行局部處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才允許排入城市排水管道系統(tǒng)。
2.3城市排水管道規(guī)劃設(shè)計基本參數(shù)確定
排水工程設(shè)計的基本參數(shù)是決定設(shè)施規(guī)模的基礎(chǔ),因此在選擇這些參數(shù)時,既要考慮省資源、省能源、經(jīng)濟合理的原則,又要符合當(dāng)?shù)貙嶋H操作的技術(shù)可行的原則。①規(guī)劃年限;②規(guī)劃人口;③排水定額;④當(dāng)量污染負(fù)荷;⑤工業(yè)排水量及水質(zhì)濃度;⑥徑流系數(shù);⑦溢流周期。
3 城市排水管道系統(tǒng)的方案設(shè)計
城市排水管道系統(tǒng)設(shè)計思路如下:
3.1 排水系統(tǒng)布置
1)管道走向宜符合地形趨勢,順坡排水;2)管徑大小須與街坊布置或小區(qū)規(guī)劃相吻合;3)管網(wǎng)密度合適,排水路線最短,以求經(jīng)濟合理;4)污、雨水排放盡可能分散,避免集中;5)污水截流干管盡可能布置在河岸及水體附近。
3.2 選定排水出路
1)利用天然排水系統(tǒng)或已建排水干線為污、雨水排放的出路;2)要在流量、高程兩方面都保證污、雨水能夠順利排除。
3.3 劃分匯水面積
1)依據(jù)地形并結(jié)合街坊布置或小區(qū)規(guī)劃進行污、雨水匯水面積的劃分;2)污、雨水匯水面積不宜過大;3)污、雨水匯水面積圖的形狀盡可能比較規(guī)則且與地形變化緊密結(jié)合;4)劃分污、雨水匯水面積須與比鄰系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮,做到均勻合理。
3.4 選擇排水線路
1)排水管道的線路須服從排水規(guī)劃的統(tǒng)籌安排;2)盡量避免排水管道穿越不容易通過的地帶及構(gòu)筑物。
3.5 確定排水管道系統(tǒng)的控制高程
1)排水管道出口的控制高程(水體的洪水位、常水位、排水干管的內(nèi)底高);2)排水管道起點的控制高程(起點本身是低洼地帶、有排水要求的地下室、管道計劃將來向上游延伸等);3)排水管道系統(tǒng)中,各重要節(jié)點的控制高程(接入的支管、利用已建管涵、與各種地下管線的交叉等)。
4 結(jié)論
規(guī)劃設(shè)計是建設(shè)的龍頭。一個科學(xué)的、合理的、連續(xù)的、操作性強的城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計將會為城市發(fā)展穩(wěn)定地、合理地、有序地步入可持續(xù)發(fā)展道路奠定堅實的基礎(chǔ)。在全國乃至全球水危機的境況下,如何解決水資源短缺與水污染的矛盾?城市污水作為一個主要的水污染源,我們又該如何去解決?這樣一個重要的問題擺在了我們城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計工作者面前。21世紀(jì)的排水管道系統(tǒng)的定位應(yīng)從傳統(tǒng)的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水的資源化,從而恢復(fù)健康水循環(huán)和良好的水環(huán)境,維持水資源的可持續(xù)利用。
參考文獻
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