鄭 勤,陳翰兵
(汕頭市城建工程設計院,廣東汕頭 515031)
汕頭市區地處海濱沖積平原之上,三江的交匯入海口,城市景觀風貌基本要素有山、海、河、島、城,城市南北兩岸隔汕頭灣相望。市區依山傍海,包含了江河湖海和濕地等各種水體元素,自然景觀條件極佳。
隨著汕頭市區城市建設的不斷加快,城市建設用地的迅速擴大,特別是行政區域的調整,東部經濟帶圍海造地的實施,使城區排水面積有效擴大,城市不透水面積大幅度增加;另一方面,居民在日常生活中所產生的生活污水及工廠企業產生的工業廢水都要通過下水管道排放;同時,下雨天的降水量也要通過排水設施及時排出。要保護環境,促進工農業生產的發展,保障人民的日常生活正常,城市排水措施是城市不可缺少的重要基礎建設,對城市經濟的發展起到重要的作用。
汕頭市區現狀排水管渠長度1 207 km,排水體制為合流制與分流制共存的“混流制”,現狀建成區除中區東部、中區北部和達濠區的東混片區分流制外,全部采用合流制。由于城市排水體制混亂,城市排水管道落后,城市排水管道建設不配套,特別是由于市區瀕臨汕頭海,受不規則半日期潮汐的影響,潮差較小,多年平均潮差1.02 m,100 a一遇的臺風暴潮水位3.42 m(珠江基面),歷年最高潮水位3.10 m,城市內澇嚴重,所以有必要對城市的排水措施進行思考和探討。
現狀建成區已經形成合流制排水體制,改造成分流制十分困難。由于規劃建議保留其合流制,規劃新建地區和原規劃控制為分流制,目前局部實施過程中采用合流制的地區應采取分流制。但是,目前城市排水設施,特別是污水處理設施遠遠滯后于城市發展的速度,城市污水處理率一直處于較低水平,城市排水設施完全由政府包辦,而污水處理設施投資大,日常運行費用高。污水處理及環境保護未得到政府和市民的廣泛關注,“先污染后治理”、“先發展后治理”的觀念在相當長的時間內指導著城市建設,使得污水處理設施滯后。資金匱乏是制約污水市政設施發展的根本原因,由于在城市發展過程中政府資金缺乏,往往把有限資金投入直接能夠帶動城市發展的基礎設施上,因而排水處理設施的建設資金十分匱乏。因此盡快改變污水處理落后的狀況,必須改變現狀污水處理設施建設的方法和策略,改變機制,促進污水處理逐步產業化,使得污水處理設施建設具有活力和后勁,逐步擺脫現狀的被動局面。
(1)在檢查井底設沉砂池。
污水管道大量的沉積物占用管道中的空間,造成了管道水流的流量少,流速低,通水不暢,而管道的疏通工作費時又費力。為減少清通管道的工作量,按照目前汕頭的做法,管徑小于500 mm設置300~400 mm的沉砂池,管徑大于500 mm的沉砂池設置500 mm的沉砂池。這樣,大部分的沉積物能夠在沉砂池沉積,減少沉積物在管道沉積,避免沉積物流向下游越積越多,通過吸泥車定期吸取沉積在檢查井底的沉積物,從而減少清通管道的次數。
(2)在檢查井壁設置鐵爬梯。
排水管道中有纖維、塑料等沉積物、懸浮物和漂浮物,給管道的清掏和疏通維護作業帶來較大的工作量。有的沉積物、懸浮物和漂浮物進入泵站容易造成葉輪堵塞、磨損等現象。在本地對排水管道進行清通作業時,往往利用竹片或高壓水車,從檢查井內順管道方向作業。但有的沉積物、懸浮物和漂浮物沒有辦法通過上述兩種工具進行清理,所以有必要通過在檢查井內設置鐵爬梯以滿足人工下井進行清理沉積物等,以保證管道的暢通。
(3)在管道適當位置設置提升泵站。
由于本地區屬于平原地區,污水流屬于重力流,除了在水流過程中較容易沉積之外,受下游水壓頂托影響較大,同時在施工下游管道時開挖面出現較深基坑,容易出現基坑塌坍事故。所以,當主管道較長時,一般在中途設置提升泵站,一方面可以滿足清淤、清沉積物的要求,另一方面減少下游管道基坑面的開挖,減少因施工管道造成多種危險因素并存。如龍湖溝清淤截污工程,截污干管設計時,考慮到管線有6 km長,為避免在下游開挖深度過低,在管線中間設置提升泵站,從而減少了下游開挖過深帶來的各種風險。
汕頭市區位于潮汕平原中的韓江、榕江、練江三江交匯入海處,市區是沖積平原,地勢平坦、低緩。由于地勢平坦,市區的排水系統基本上采用重力流設計,管道水力坡降很小,流速低,造成管道很容易產生淤積。許多原有排水管標準偏低,排水設施陳舊,管道沒有進行系統的排水流向及排水總體規劃,管網布置混亂。隨著市區建成區面積的不斷擴大,匯水面積增大,下水的排水管道要承擔的排水區域變大,造成現有排水管道管徑偏小,管道標高銜接不順等現象。許多現有排水管道管徑無法滿足周邊排水需求,當下暴雨時,路面雨水一時不能被排除,導致路面積水。
做好城市排水系統的總體規劃,特別是遠期規劃,是解決雨水排放的最根本途徑。雨水管道是城市重要的市政基礎設施之一,是城市總體規劃的重要組成部分。一個完整的、科學的、系統化的城市排水規劃,是建立一個良好和暢通的排水管網的前提基礎。在建成區改造路段應充分考慮現有管道的泄洪能力,多聽取管理單位在日常管理中所出現的各種問題,并把這些問題作為解決問題的重點,在實施過程中,通過考慮周圍片區的環境情況,按規范要求的設計標準校核片區排水系統,使道路排水管道的管徑能滿足周邊的排水需求,從而解決舊城區排水不暢,特別是下雨天路面積水問題。
在設計排水管徑小于D500 mm的鋼筋混凝土管涵時,其管道排水縱坡均盡量達到國家所規定的最小排水縱坡。在管道中除節點變節點、變坡點、交叉口轉彎處設檢查井外,在直線管段每隔30 m左右設一檢查井,每座檢查井中預留比排水管底深0.3 m的槽作為沉砂用,及時清理淤積,以減少管道淤積的機會,也便于管道的疏通。對于管道轉彎處和交叉口處,水流接入轉角應盡量大于或等于 90°。
對于與有關電力、電信、給水管道交叉的管段,采用防護措施如管頂補強,管基加筋加固處理,避免管道產生拉裂、折斷而發生局部下沉,影響排水管道的使用功能。在新建城區的建設中,由于地質及填土時間較短等原因,處于軟土地基的管基,根據軟土層的厚度、壓縮程度、狀態、地基承載力標準值情況進行軟基處理以提高其承載力,減少在使用過程中的沉降量及嚴重破壞。所以在新建區域的管道除滿足排水管道管徑的要求外也應注意管道在使用過程的完好程度,以提高其使用功能。
雨水口的合理布置關系到道路路面排水暢通,特別是大雨、暴雨時雨水能迅速通過雨水口排向雨水管。所以雨水口的布置應根據地形及匯水面積,結合道路設計時的縱斷面設計及鋸齒形陽溝設計,并根據雨水口本身的構造特點確定雨水口的間距及位置。對于個別低洼地、易積水路段、橋梁引道或引橋路段等,應根據現場實際情況在最低點位置設置雨水口或多設雨水口以滿足排路面水的要求。目前就本地而言,因每年雨季雨水量較為充沛,而雨水口的型式主要以平箅式、立式和平立結合的聯合式雨水口為主。通過近幾年對改建、新建道路設置聯合式雨水口的實踐,解決了雨水口排水瓶頸,避免了由于塑料袋堵塞平箅雨水口而影響路面水的排放,從而提高了排水泄洪的能力。
汕頭市是海濱城市,受地勢限制,許多末端出水口處于常年平均低潮位以下,受到海潮頂托,管道出水口常處于淹沒式出流。每當下暴雨時,管道內的積水不能及時被排走以致路面雨水無法排除,形成積水。因此,對處于常年平均低潮位以下的出水口或位于地勢低洼的出水口,適當設置排水強排泵站,設置專職人員進行管理,可避免末端出水口受海水頂托的限制,確保管道排水暢通,減輕管道淤積,保證排水時路面不積水。
加強下水道的日常養護工作,定期進行管道的清淤、疏通、檢查工作。發現管道局部淤積,雨水口、檢查井破損時,及時清通管道和對雨水口、檢查井進行維修。對于被盜失的雨水口箅子和檢查井蓋,及時進行補復、加固,以確保人民生命財產的安全。確保排水管道常年具有良好的接納雨水的能力,使暴雨時路面徑流能迅速地匯集到城市排水管網系統中。
在工程項目施工中,應加強施工管理和質量意識,重視持證上崗,未經培訓的技術性工種的工人不得上崗。對于現場施工人員,就需要掌握好一定的施工技術,科學管理,對于管道接口和檢查井接口等容易發生滲漏的地方,要嚴格按照國家有關市政工程施工規范要求進行施工,嚴格把好施工質量,避免管道因施工原因而發生滲漏、下沉。
排水設施是市政基礎設施的重要組成部分,是創建良好生活環境的重要基礎。因此,它需要進行全面完整、系統科學的規劃,技術上進行多方論證。一個完整的、科學的、系統化的城市排水規劃,是建立一個良好和暢通的排水管道的前提基礎,才能使城市排水設施具有一定的可行性、合理性,使城市排水管道在城市建設、城市發展中發揮出最大的社會效益,從而切實改善城市的衛生條件和居住環境。