陈胜红1 张静2 顾希望3
(1.湖北省丹江口市城乡规划局(院))
(2.湖北省丹江口市城乡规划局)
(3.湖北省丹江口市城乡规划局(院))
【摘 要】城镇排水工程是城镇基础设施建设的重要组成部分,是一个城镇保持可持续发展态势的硬件条件。科学、合理的城镇排水工程规划和建设是城镇发展的重要前提。本文从分析丹江口市各小城镇排水系统现状出发,探讨如何规划建设、管理好丹江口市各小城镇排水系统进而长期保护一江清水送北京提供前提条件。
【关键词】城镇排水系统;排水体制;合流制;分流制;规划建设;管理
一、排水工程规划的内容及各排水体制的特点
城镇排水工程规划涵盖在城镇总体规划、控制性详细规划和修建性详细规划中,其作用是要指导下一层次的排水专业工程规划或排水工程设计。
排水工程规划的主要内容: 划定城镇排水范围, 预测城镇排水量, 确定排水体制, 进行排水系统布局;原则确定处理后污水、污泥的出路和处理程度;确定排水工程的位置、建设规模和用地。排水工程规划是一项系统工程,目的之一是通过排水规划在排水收集、输送、净化、利用和排放几个环节上的统一协调, 使各环节的排水设施建设工程规模适宜、投资合理。
排水体制的特点:城镇排水体制一般分为合流制和分流制两种类型。合流制排水系统是将城镇生活污水、工业废水和雨水径流汇集在一个管渠内予以输送、处理和排放。按照其产生的次序及对污水处理的程度不同,合流制排水系统可分为直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。 直排式合流制是指城镇污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制排水系统。国内外老城镇的合流制排水系统均属于此类。 截流式合流制是在直排式合流制的基础上,修建沿河截流干管,并在适当的位置设置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水处理厂。截流式合流制可以保证晴天的污水全部进入污水处理厂,雨季时通过截流设施汇集部分雨水(尤其是污染重的初期雨水径流)至污水处理厂。 但当雨量过大时,混合污水量超过了截流管的设计流量,超出部分将溢流到城镇河道,不可避免会对水体造成局部和短期污染。并且,进入处理处理厂的污水,由于混有大量雨水,使原水水质、水量波动较大,势必对污水处理厂各处理单元产生冲击,这就对污水处理厂处理工艺提出了更高的要求。完全合流制是在雨量较小且对水体水质要求较高的地区,可以采用完全合流制。将生活污水、工业废水和降水径流全部送到污水处理厂处理后排放。这种方式对环境水质的污染最小,但对污水处理厂处理能力的要求高,并且需要大量的投资和运行费用。 为了进一步改善受纳水体的水质,建立理想的分流制或将合流制改为完全分流制系统,在排水体制的选择上应改变观念,允许部分小城镇在相当长的时间内采用合流制截流体系并将工作重点放在提高污水处理率上,这才是保护水体的根本方法。在对老城镇合流制排水系统改造时要结合实际制定可行方案,在各小城镇还要从管理水平、动态发展角度进行研究,不要盲目模仿、生搬条款。在已有二级污水处理厂的合流制排水管网中,适当的地点建造新型的调节、处理设施(滞留池、沉淀渗滤池、塘和湿地等)是进一步减轻城镇水体污染的关键性补充措施。它能拦截暴雨初期“第一次冲刷”起的污染物送往污水处理厂处理,减少混合污水溢流的次数、水量和改善溢流的水质以及均衡进入污水处理厂混合污水的水量和水质,它也能对污染物含量较多的雨水作初步处理。
分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。根据排除雨水方式的不同,又可分为完全分流制、不完全分流制和截流式分流制。其优点是它可以分期建设和实施,一般在城镇建设初期建造城镇污水下水道,在城镇建设达到一定规模后再建造雨水道,收集、处理和排放降水,尤其是暴雨径流水。不足之处是初期雨水未经处理直接排放到水体中,对水体造成污染。目前比较好的是截流式分流制,虽成本高,但可以解决初期雨水未处理的问题。
二、分析目前丹江口市各小城镇排水现状及改进措施
(一)排水管网设计的前期调研工作不细致
城镇新开发区的排水工程设计依据的是该区域的排水特点,应重点调查该区域生活污水和工业废水以及雨水的基本情况, 并做一个分析和预测,然后结合城镇规划进行排水工程规划和设计。而老城镇的排水改造问题离不开对现有管网设施的现场踏勘和资料收集,应对要改造的区域进行充分的调研,避免“头痛医头、脚痛医脚”的现象出现, 造成重复开挖、加大修复工作量。针对排水不畅的老城镇,可采用内窥摄像检测技术、综合观察判断路面裂缝情况、询问咨询有经验的给排水养护工人以及科学计算分析办法相结合调查综合分析排水不畅的原因, 做到表本兼治。
(二)排水管网设计与排水工程规划结合不紧密
城镇排水管网在设计、施工、养护、维修的过程中,应与竖向规划和排水专项规划紧密结合,从而避免出现排水管道管径、埋深等设计不合理的情况,避免造成排水管道频繁改造、道路重复开挖而增加投资。对于道路排水设计,应将区域内雨水、生活污水、工业废水作为一个整体来考虑设计,充分结合竖向规划并以上一层次排水专项规划作为指导,结合当地周围地面高程、排水要求、排水量标准控制、排水工程规范等来设计选择排水工程。在缺水地区或地下水较深区域, 尽量使雨水不排入下水道, 尽量通过设计施工, 将雨水渗透掉。一则减少排水负荷, 减少雨水管道投资。二则增加地下水补给, 涵养地下水, 进行水生态修复。另外也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用, 但同时也要因地制宜, 譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润, 地下径流很大, 则不宜采用渗透法。
(三)市政排水管网设计参数不合理
具体体现在三个方面:①部分小城镇管网布置走向无法适应现代排水工程规划和设计, 排水管管径和坡度偏小,埋深太浅,与其他市政管线(电力、通信、给水、燃气、热力系统等)的水平间距过小,因管渠内底标高过低或过高而与管道上下段的管网无法衔接等。②大部分小城镇老区,由于使用年代过久,采用混合制排水,雨水和污水未经处理就一起排到天然水域,给环境造成污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③排水管网设计是根据现有排水设施情况确定的管道布置走向、水平间距、埋深和管径大小,明显与现代小城镇的大规模发展不适应,会给其他市政管线造成影响,且每逢雨季城镇低洼处必定内涝。
为克服上述问题,在进行市政排水管网设计时应做到:①对旧城镇的排水管网进行调查,摸清其管线布置和走向,确定合流管道、雨水管道和污水管道的位置,在新管网设计时做好衔接工作。②排水工程规划是动态的,在排水体制、排水量标准、排水主干管的定线工作完成以后,可以根据实际情况进行局部调整,以便工程的具体实施。应做到使排水管网规划同城镇发展总体规划相一致和协调,同建筑规划、城镇路网规划、地上和地下基础设施规划等相配合, 且规划服务年限稍长时, 排水体制、排水量标准预测都应留出富余之地。根据上中游排水和一定“超前量”来预测排水量的大小,做到新设计的中下游管网的直径尽可能大些,且适当加大管道走向坡度,在满足顺畅排水需要的同时,也给将来的排水工程留出“余地”。③市政管线从上至下的一般顺序依次为电力、通信、燃气、给水、热力、雨水、污水。注意新设计排水管网的合理埋深,因为太浅势必会给其他市政管线造成影响甚至破坏,且会造成排水不畅,而太深则地表开挖深度增加,支护工程量加大,施工难度和造价也会增加,故要根据具体情况确定一个经济可行而又合理方便的埋深。④注意排水管网与其他市政管线的关系及合理水平间距,避免出现雨水检查井与污水管道相互冲突的情况。埋设于一般干道下的各种管线均与道路中心线平行,从建筑红线向道路中心线布置的次序如下:
西侧、北侧 东侧、南侧
①通信电缆 ①电力电缆
②给水管道 ②路灯
③路灯 ③污水
④雨水 ⑤排水管网的管理
加强管理,对于建成后排水管网的成效至关重要。如果一个排水系统已经进行了雨、污分流,而管理措施跟不上,沿街居民私自乱接出户管,或图方便省钱,将生活污水管就近接入雨水管道,就会造成花大量资金建成的雨污分流系统失去作用,污水由雨水管直接排入水体造成河流污染。因此,城镇排水系统能否真正发挥其应有的环境效益、社会效益和经济效益,必须采取有效措施加强对排水管网的管理,从源头上做好雨、污分流。
(四)市政排水体制不能“与时俱进”
各小城镇建设日新月异,但老城镇的居民生活污水、生产废水和雨水部分还是直接排入附近江河,给生态环境造成严重污染。对于老城镇改进方法有: ①城镇采用截流式合流制系统, 在两河岸边建造一条截污管(截流干管),同时在截流干管处设置溢流井,并设置氧化沟和污水处理厂,污水经过处理后再排入江河;②城镇区域或开发区,一开始规划时就应采用完全分流制系统,将雨水、污水完全分开来设置管道,雨水排入邻近河流,污水则进入污水处理厂处理后再排入河流。但是在普遍提倡分流制排水系统的今天,也不能盲目规划、设计、施工,否则不但会导致工程造价攀高,也会给日后的维修和养护工作带来难度。必须要结合当地实际情况,灵活选择最经济可行、同时也满足城镇发展需要的排水体制。
随着城镇化进程的加快,小城镇人口和规模正在迅速扩大,小城镇路网和建筑群也在快速发展,而往往因为服务年限、意识、施工影响城镇居民生活等原因造成排水工程建设滞后,这不仅给环境带来污染,而且也使得原有管网已不适应于现代城镇的发展需求,管网内淤积严重,排水能力下降,逢雨必涝。应加快城镇排水设施的建设,改造和维护老城镇排水设施,在城镇排水工程专项规划指导下进行排水工程设计,减少水资源污染,提高居民环保意识。只有这样才能使得城镇排水顺畅,逢雨不涝,提升整体环境形象。
(五)城镇排水设施选材设计不当
在排水管道接口的选择上,没有根据实际情况合理选择柔性接口(橡胶圈、沥青油膏、石棉沥青卷材)、刚性接口(水泥砂浆、钢丝网水泥砂浆抹带)或是半柔性接口(石棉水泥)。比如对于接口要求强度较高、严密性和闭水性较好的污水管道宜采用柔性或半柔性接口。另外,环刚度的选择也很重要,它决定了排水管能否在外压负载的条件下安全畅通地排水,一般尽可能地选择高环刚度的塑料埋地排水管,铸铁管、混凝土管、陶制管的环刚度和强度较好,但防腐性能很差,且后两者易破碎和渗漏;而柔性管(塑料管,如UPVC管、PE管等)正好与上述刚性管相反。选择刚性大,且同时耐腐蚀和经济的管材也是关键所在。
随着城镇化的不断发展,丹江口市各小城镇,集中污水对环境造成的污染越来越严重,特别是位于南水北调库区上游的小城镇必须严加控制。为此,国家安排了资金对丹江口市各小城镇采取规范排水设施、建设污水处理厂等方法减轻各小城镇污水和雨水径流对水环境造成的污染。以上为笔者对丹江口市各小城镇排水工程规划、建设、管理提出一些自己的意见与同行共勉。
三、结语
城镇排水工程是城镇基础设施重要组成部分,城镇各层次规划中都涉及到排水工程这部分内容。它具有工程规模大、投资额大、施工难度大、工期长等特点。按一般工程的设计经验,城镇排水工程的工程费用约占城镇市政道路工程总费用的40%左右, 因此,做好城镇排水规划与设计,确保排水规划更加科学合理地执行, 将为设计者提供便利的条件。对建设一个良好的人居环境意义重大,特别是在新的历史条件下,城镇建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,力求为城镇健康成长提供美好蓝图。
参考文献:
[1]GB503l8—2000城市排水工程规划规范【S】.
[2]《室外给排水设计规范》,北京,中国建筑工业出版社.
作者简介:
陈胜红,湖北省丹江口市城乡规划局(院) 高级工程师
张 静,湖北省丹江口市城乡规划局副局长
顾希望,湖北省丹江口市城乡规划局(院) 测绘员
论文作者:陈胜红1,张静2,顾希望3
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/2
标签:城镇论文; 丹江口市论文; 污水论文; 雨水论文; 管网论文; 污水处理论文; 小城镇论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;