王娟娟
(太原市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,山西太原 030002)
太原市是山西省省會(huì),位于山西省中部,太原盆地北端,地處南北同蒲和石太鐵路線的交匯處,北與忻州市毗鄰,東與陽泉市接壤,東南與晉中市相依,西與呂梁相連。是全省政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心,也是中國主要的重工業(yè)城市之一。《太原市城市總體規(guī)劃(2010年~2020年)》提出了建設(shè)生態(tài)城市的規(guī)劃目標(biāo),對市政設(shè)施的高水平運(yùn)行提出了新要求,因此需要對全市的排水系統(tǒng)、污水處理廠及排水泵站的空間布局作出調(diào)整,保護(hù)水環(huán)境,促進(jìn)水資源的開發(fā)利用。
“十二五”期間,山西省將逐步實(shí)施汾河流域清水復(fù)流改造工程,太原市作為汾河出山后的主要區(qū)段,汾河太原市區(qū)段、太原市東西兩山的自然河道的凈化、復(fù)流工程勢必成為汾河全流域改造的重要節(jié)點(diǎn)。在此背景下,全面實(shí)施雨污分流、治理邊山支溝水體污染成為“十二五”期間排水基礎(chǔ)設(shè)施改造建設(shè)的一項(xiàng)主要任務(wù)。同時(shí)隨著城市的繼續(xù)擴(kuò)展發(fā)展和太榆同城化建設(shè),新建排水設(shè)施是基礎(chǔ)設(shè)施配套保障的主要部分。目前太原市雨污水排除體制為分流制、合流制共存的混合制排水系統(tǒng)。合流制分為直排式合流制、截流式合流制和全處理式合流制,分流制分為完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。太原市1983年前建設(shè)的排水管道基本均為合流管道,主要分布在河?xùn)|老城區(qū)及河西工礦企業(yè)區(qū),1983年以后隨著城市逐漸從老城區(qū)向外圍擴(kuò)展,新建的排水管網(wǎng)均按分流制建設(shè);近年來城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入持續(xù)加大,陸續(xù)實(shí)施了一批城市主、次干路改造,以及全市范圍內(nèi)的小街巷集中連片改造,逐步完善和填補(bǔ)了部分排水管網(wǎng)空白區(qū)域,部分合流制排水區(qū)改造為分流制。盡管近年的排水管網(wǎng)改造力度持續(xù)加大,但由于歷史欠賬太大、下游設(shè)施不完備、雨污分流系統(tǒng)完善周期長等原因,太原市的主要邊山支溝及主要干路的雨水干管晴時(shí)仍舊排放污水,嚴(yán)重影響環(huán)境及市容,同時(shí)擠占雨水排放空間。結(jié)合太原市排水管網(wǎng)、設(shè)施現(xiàn)狀,建議太原市排水體制的確定采用近遠(yuǎn)期結(jié)合的方式:近期:在建成區(qū)雨污分流的地區(qū)采取雨污分流制,雨污合流的地區(qū)實(shí)施截流式雨污分流制;新建區(qū)域?qū)嵤┯晡鄯至髦?遠(yuǎn)期:建成區(qū)改造為雨污分流制;新建區(qū)域?qū)嵤┏跗谟晁亓魈幚淼慕亓魇椒至髦啤?/p>
根據(jù)太原市總體規(guī)劃用地布局、現(xiàn)狀排水管網(wǎng)與污水處理廠運(yùn)行情況、城市污水受納體位置、中心城區(qū)內(nèi)地形地勢,結(jié)合規(guī)劃路網(wǎng)布置及豎向規(guī)劃等,本著著眼未來、兼顧現(xiàn)實(shí)的原則,集中與分散相結(jié)合,近遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則,合理確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)污水系統(tǒng)分區(qū)。規(guī)劃將太原市中心城區(qū)內(nèi)城市污水系統(tǒng)分為十五個(gè)污水處理系統(tǒng)(保留現(xiàn)狀7座污水處理廠,新增8座污水處理廠)。這些排水系統(tǒng)互不交錯(cuò)、各自形成一套完整的污水管網(wǎng)系統(tǒng)。合理安排,分步實(shí)施,逐漸完善管網(wǎng)系統(tǒng)和新建、擴(kuò)建污水處理廠。
城市污水再生利用作為傳統(tǒng)水資源的替代選擇,是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要組成部分。根據(jù)太原市目前的用水情況和相關(guān)規(guī)劃,太原市的污水利用對象建議分為工業(yè)用水(太鋼、太原一電廠、二電廠冷卻用水);景觀用水(晉陽湖、汾河濕地公園、城西水系等景觀用水);綠地用水(森林公園、迎澤公園、龍?zhí)豆珗@、晉陽湖公園);農(nóng)業(yè)用水(小店、晉源區(qū)農(nóng)灌)等幾個(gè)方面。
根據(jù)雨水排放水體位置、現(xiàn)狀地形地勢,按雨水排放方式(泵排方式或自排方式)以及最終出路劃分,本著因地制宜、合理布置、高水高排、低水低排、分散就近排除的原則,結(jié)合太原市現(xiàn)狀雨水系統(tǒng)分區(qū)以及城市規(guī)劃的總體布置、豎向規(guī)劃等,規(guī)劃太原市雨水系統(tǒng)共分為40個(gè)排水分區(qū)。
2.3.1 暴雨強(qiáng)度公式
暴雨強(qiáng)度公式采用太原市市政工程設(shè)計(jì)院1982年編制的太原地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式:
其中,P為重現(xiàn)期;t為徑流時(shí)間。
2.3.2 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的確定
GB 50014-2006室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2011年版)第3.2.4條:雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期,應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素確定。同一排水系統(tǒng)可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期應(yīng)采用1年~3年,重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū),應(yīng)采用3年~5年,并應(yīng)與道路設(shè)計(jì)協(xié)調(diào),經(jīng)濟(jì)條件較好或有特殊要求的地區(qū)宜采用規(guī)定的上限。
結(jié)合太原市實(shí)際情況、綜合實(shí)力和發(fā)展需求,以遠(yuǎn)近期結(jié)合,即注重可實(shí)施性,考慮長遠(yuǎn)發(fā)展為原則建議太原市雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為:建成區(qū):一般地區(qū)最低為1年,重要地區(qū)最低為3年;新建區(qū):一般地區(qū)最低為2年,重要地區(qū)最低為3年。
2.3.3 徑流系數(shù)
徑流系數(shù)是反映降雨和徑流之間關(guān)系的參數(shù),隨著城市不斷向外圍擴(kuò)張,城市建設(shè)中增加的各類屋面、不透水路面、地面鋪裝等均使徑流系數(shù)增大,一方面增大了排水灌渠的設(shè)計(jì)斷面,另一方面導(dǎo)致雨水峰流的過快產(chǎn)生,增加了下游區(qū)域排水灌渠的壓力。太原市是嚴(yán)重缺水城市,雨水作為珍貴的自然資源,雨水的收集利用越來越受到社會(huì)各界的重視,也帶來雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變革,從原先單一的“排”為目標(biāo),發(fā)展為“滲、滯、蓄、用、排”相結(jié)合的雨水綜合利用體系,城市的綜合徑流系數(shù)將大大降低,可間接的提高城市排水系統(tǒng)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合太原市實(shí)際情況和城市發(fā)展的空間布置,以緩解舊城區(qū)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)壓力、體現(xiàn)生態(tài)環(huán)保理念為原則,建議太原市各類區(qū)域徑流系數(shù)的上限控制如下:建成區(qū):綜合徑流系數(shù)上限控制為0.6,各類新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)積極采取雨水收集利用調(diào)蓄緩滯措施,減少雨水徑流的排放;建成區(qū)排水系統(tǒng)上游區(qū)域:嚴(yán)格控制其建設(shè)后的綜合徑流系數(shù)不得大于建設(shè)前的綜合徑流系數(shù),并積極采取雨水收集利用調(diào)蓄緩滯措施,以減少雨水徑流的排放;新建區(qū):市政雨水排除系統(tǒng)的綜合徑流系數(shù)上限為0.6,所有建設(shè)項(xiàng)目均須采取雨水收集利用調(diào)蓄緩滯措施,減少雨水徑流的排放。
2.3.4 雨水管控規(guī)劃
雨水作為水的自然循環(huán)中主要的組成部分,是水的社會(huì)循環(huán)的根本來源。降雨作為自然現(xiàn)象人力無法做到較大改變,尤其是現(xiàn)在全球氣候異常變化、城市熱島效應(yīng)日漸突顯,降雨,特別是暴雨給我們的城市帶來越來越大的沖擊,城市內(nèi)澇、交通癱瘓、生命財(cái)產(chǎn)損失等等??墒橇硪环矫?,太原市作為一個(gè)嚴(yán)重缺水城市,曾經(jīng)的超采地下水造成的地面沉降現(xiàn)在仍在持續(xù)危害著,東西兩山的煤炭開采造成了地下水系破壞和下降斷絕了曾經(jīng)汩汩而流的清泉,整個(gè)城市的大部分生活、生產(chǎn)用水依靠著成本高昂的引黃工程,過去簡單的“盡快排除雨水”的雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)思想已經(jīng)明顯落后于時(shí)代,也有悖于太原市的發(fā)展實(shí)際需求。如何做到“興利避害”,將自然界饋贈(zèng)給太原市的珍貴雨水資源充分利用起來,并且使我們安居樂業(yè)的城市在面對暴雨時(shí)不再脆弱不堪,是本次規(guī)劃重點(diǎn)思考的內(nèi)容,把國內(nèi)外先進(jìn)的理念因地制宜的吸納來,為建設(shè)生態(tài)宜居的太原找到一條可持續(xù)發(fā)展的“治水”之路。
1)雨水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城市雨水綜合管理需要齊抓并重。既要從硬件設(shè)施上為城市提供安全、可靠、環(huán)保的雨水排除系統(tǒng),又要在徑流控制、污染防治、內(nèi)澇防治、綜合利用引導(dǎo),甚至政策支持等軟件方面得到長足進(jìn)步,軟硬相濟(jì)、齊抓并重是系統(tǒng)性的管理城市雨水的有效途徑。
2)提高雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),重視排澇規(guī)劃,提高雨水系統(tǒng)安全性。采取徑流控制措施,實(shí)施雨水排放權(quán)交易制度;充分利用現(xiàn)有綠地、景觀水系、廣場等建設(shè)雨水滯流設(shè)施;在現(xiàn)狀雨水泵站周邊增設(shè)雨水調(diào)蓄設(shè)施等。
3)全面實(shí)施雨水污染控制。邊山支溝規(guī)劃截污干管工程;合流制排水區(qū)域逐步實(shí)施雨污分流;逐步實(shí)施初期雨水截流措施;減少雨水面源污染。
4)因地制宜的采用雨水綜合利用措施。如低影響開發(fā)(LID);雨水綜合利用(其核心理念為“滲、蓄、滯、用、排”);加大雨水就地入滲量,回灌地下水;建造攔截和蓄存雨水設(shè)施,匯集儲(chǔ)存城區(qū)用水,用作城市非引用水的直接水源等。
[1]GB 50014-2006,室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]趙潔琳.山西省城市雨水資源利用分析[J].山西水利科技,2010(176):59-60.
[3]李秀珍.太原市雨水利用工程的現(xiàn)狀及規(guī)劃展望[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2009(31):25-26.
[4]吳 思.城市排水體制分類綜述[J].能源與環(huán)境,2011(10):94.
[5]孫慧修.排水工程(上冊)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999:73.