深度探討城市排水管道系統的規劃設計思路

　　摘要：本文基于筆者多年從事城市排水管網的規劃設計的相關工作經驗，以城市排水管道的規劃設計為研究對象，深度探討了城市排水管道的規劃設計思路，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行有所裨益。
　　關鍵詞：城市 排水管道 規劃 設計
　　中圖分類號：TU984文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　傳統觀念上的排水系統是以防止雨洪內澇、排除和處理污水、保護城市公共水域水質為目的，認為污水是有危害的、應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境，危害了廣大流域地區，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展，城市排水系統在社會可持續發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峻局勢下，為水資源的可持續發展、城市的可持續發展創造了條件。
　　1城市排水管道系統的功能和作用
　　城市排水管道系統是現代化城市不可缺少的重要城市市政基礎設施，也是城
　　市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干工程，它的任務是及時收集、輸送城市產
　　生的生活污水、工業廢水和降水。其作用是及時可靠地排除城市區域內產生的生
　　活污水、工業廢水和降水，使城市免受污水之害和免受暴雨積水之災，從而給人
　　們創造一個舒適安全的生存和生產環境，使城市生態系統的能量流動和物質循環
　　正常進行，維持生態平衡，保證可持續發展。
　　發達國家的長期經驗表明，建設完善的城市排水管道系統和城市污水處理廠是控制城市水污染必不可少的技術措施。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和城市污水處理廠。我國城市基礎設施比較落后，排水管網和城市污水處理廠建設更加滯后。嚴重的水污染現狀要求我們加強城市的污水治理，這就要求城市排水系統除傳統的防止雨洪內澇、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，暢通城市水環境，維系水資源可持續利用的作用。
　　2城市排水管道系統的規劃前期準備
　　城市排水工程規劃是在城市總體規劃的指導下進行的排水系統的專業工程規劃設計。規劃工作者要掌握詳實的基礎資料，從系統工程的角度，結合當地情況因地制宜地進行排水體制、排水管道系統、污水處理廠及排水水體的全面規劃。
　　從工程經濟的角度貫徹全系統省資源、省能源的方針。將工程技術、社會經濟、環境保護等多方面因素綜合地融會貫通到城市排水工程規劃中去，起到規劃切實指導工程設計、工程實施。
　　2.1 排水系統體制的確定
　　城市排水管道系統的體制包括分流制和合流制。合流制是將生活污水、工業廢水和降水混合在同一套管道系統內排除的排水系統。分流制包括污水管道和雨水管道，是將生活污水和工業廢水用一套或一套以上的管道系統，而雨水用另一套管道系統排除的排水系統。
　　合流制排水管道系統包括三種形式：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，并在適當位置設置溢流井。在降雨量較小或對水體水質要求較高的地區，可采用全處理式合流制，將生活污水、工業廢水和降水全部送到污水處理廠處理后排放。2.2 城市排水管道系統規劃設計基礎資料
　　規劃設計的基礎資料是決定規劃設計質量、工程投資、社會與環境效果的決定性因素，其真實性不容忽視。主要基礎資料如下：
　　①城市總體規劃及城市道路、給水、電力、防洪、環保等專業規劃。②排放水體資料：流量、水位特征值，水質污染情況，BOD5、COD、SS、pH以及其它。③自然地理及氣象資料：降水、風向、冰凍、地下水位、地形、地質等。④現有城市排水系統及設施，城市周圍山洪排放、河道防洪能力和措施。⑤工業排水量及水質。⑥當地污水灌溉、污水回用現狀及規劃。
　　2.2 城市排水管道的規劃設計原則
　　首先要根據地形和當地條件（水體條件、環境保護要求、工程投資等）確定排水系統體制。新建城市和新區應盡量采用分流制，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和污水處理廠的負荷，從整體上和長遠上看是經濟合理的。對已經形成合流制的城市，可暫時保留其合流制排水系統，逐步改造。
　　小城鎮可采用合流制。個別單位和企業含有毒有害物質的廢水應進行局部處理，達到排放標準后才允許排入城市排水管道系統。
　　2.3城市排水管道規劃設計基本參數確定
　　排水工程設計的基本參數是決定設施規模的基礎，因此在選擇這些參數時，既要考慮省資源、省能源、經濟合理的原則，又要符合當地實際操作的技術可行的原則。①規劃年限；②規劃人口；③排水定額；④當量污染負荷；⑤工業排水量及水質濃度；⑥徑流系數；⑦溢流周期。
　　3 城市排水管道系統的方案設計
　　城市排水管道系統設計思路如下：
　　3.1 排水系統布置
　　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規劃相吻合；3)管網密度合適，排水路線最短，以求經濟合理；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)依據地形并結合街坊布置或小區規劃進行污、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則且與地形變化緊密結合；4)劃分污、雨水匯水面積須與比鄰系統統籌考慮，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劃的統籌安排；2)盡量避免排水管道穿越不容易通過的地帶及構筑物。
　　3.5 確定排水管道系統的控制高程
　　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)排水管道系統中，各重要節點的控制高程（接入的支管、利用已建管涵、與各種地下管線的交叉等）。
　　4 結論
　　規劃設計是建設的龍頭。一個科學的、合理的、連續的、操作性強的城市排水管道系統規劃設計將會為城市發展穩定地、合理地、有序地步入可持續發展道路奠定堅實的基礎。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規劃設計工作者面前。21世紀的排水管道系統的定位應從傳統的防澇減災、防污減災逐步轉向污水的資源化，從而恢復健康水循環和良好的水環境，維持水資源的可持續利用。
　　
　　參考文獻
　　[1] 郝明家王瑩．城市水污染集中控制指南．中國環境科學出版社，1996年
　　[2] 張忠祥，錢易．城市可持續發展與水污染防治對策．中國建筑工業出版社，2000年