淺談城市排水規劃

陳慧禾

（天津市市政工程設計研究院，天津 300051）

1 城市排水規劃要點

1.1 概述

城市排水專項規劃工作應依據城市總體規劃及相關專項規劃，在現有資料的基礎上，體現先進的規劃理念和排水技術的進步，力求滿足新形勢下排水建設的需要，完善市政排水設施，其重點工作內容是：在滿足總體規劃的前提下合理規劃排水系統，優化泵站布局、完善排水體系；合理規劃水資源，提高再生水回用率，實現城市河湖水系的良性循環；保護城市生態環境，對市政污泥提出可行的處置規劃；制定切實可行的工程建設計劃等。

雖然各個城市的建設及發展不一樣，排水方式及多年的管理方式各不相同，但是對于排水工程規劃都有一些共性的原則及排水問題，根據筆者多年設計經驗，總結出以下城市排水中常見的問題及規劃中應注意的事項供同行參考，希望能起到拋磚引玉的作用。

1.2 排水規劃需解決的問題

城市排水規劃作為城市排水工程建設的依據，宏觀控制其建設方向、建設規模。如何適應城市經濟發展水平，更有效地、合理地指導排水設施建設，更緊密地與總體規劃結合，保護生態環境、基本消除水環境污染，有效保護并合理利用水資源、形成穩定可靠的生態安全保障體系，最終實現“人口、資源、環境”三位一體的協調發展，是人們應認真研究的問題。

1.3 排水規劃編制要點

城市排水規劃編制要基于以下五個方面的考慮：

（1）以科學發展觀為基本出發點；

（2）適應新形勢下城市總體規劃調整；

（3）體現排水領域科技進步發展；

（4）推動水資源可持續開發利用；

（5）全面提高城市整體環境質量。

1.4 城市排水規劃的依據

在進行排水規劃編制時，在符合國家有關政策、法規、有關標準及規范的基礎上，要收集與該城市建設有關的基礎資料及相關規劃作為排水規劃的依據，如城市總體規劃、城市用地詳細規劃、城市防洪規劃、城市供水規劃、城市綠化規劃、城市河湖水系規劃等，這些都是排水規劃的基礎資料，排水規劃必須與這些規劃保持一致，才能使排水規劃符合城市近、遠期建設和發展。

其次，要了解該地區的給水、排水現狀及河湖水系現狀情況，從而合理確定排水標準、排水出路及充分利用已有排水設施。

1.5 城市排水規劃應遵循的原則

城市排水規劃應遵循全局觀原則；高起點原則；以人為本的原則；近遠期結合原則；體現生態發展原則；先進性原則；高效節能原則。

1.6 城市排水規劃要達到的目標

緊緊圍繞保護水資源這個核心，確保水資源保護與節約用水、水污染治理與水資源化的實現，從區域、整體上實現雨污分流，加強雨、污水設施的建設，避免雨季城區淹泡，提高污水處理率，促進雨、污水資源化、產業化，實現水資源的良性循環。

1.7 城市排水規劃的規劃內容

根據城市總體規劃的規劃年限在規劃控制區內的雨水、污水工程管網、泵站、污水處理廠規劃。

1.8 城市排水規劃的前期工作

要對城市的建設用地現狀及規劃、社會經濟、人口現狀及規劃、自然條件、氣候、工程地質、地形地貌、水文和水文地質、河流水系分布情況、市區水資源總量情況、市區供水量情況、水環境質量現狀做出詳細的調查了解，分析對排水工程的影響，從而制定出合理的排水規劃方案。

1.9 分析擬規劃區域的用地情況及特點

要分析現狀城市建設用地面積情況，人均用地面積。隨著近年來城市社會經濟的發展，工業化的步伐逐漸加快，傳統的用地格局已經逐漸被打破。新建的開發區已突破城市區域，在城區周邊集聚，以老城區為中心向外擴展是城市發展的必然結果。

城市各類建設用地特點：從許多城區現狀用地布局來看，除了各個經濟技術開發區外，工業用地大部分分布在城區以外，而在城區以內尚有一些工業零星布置。居住用地與其它用地區分不清晰，并且在靠近城區的居住用地中混有部分農業用地，居住用地不能形成整體。

1 .10 城市排水體制選擇

城市排水體制的選擇是城市排水系統規劃的首要問題，它直接關系到排水系統的設計、施工、維護和管理，對城市規劃和環境保護影響深遠，同時也影響排水工程的初期投資、總投資和運行管理費用。根據《室外排水設計規范》，除降雨量少的干旱地區外，新建地區的排水系統應采用分流制。現有合流制排水系統，有條件的應按照城鎮排水規劃的要求，實施雨污分流改造；暫時不具備雨污分流條件的，應采取截流、調蓄和處理相結合的措施。

2 污水工程專項規劃

2.1 污水規劃原則

（1）污水管網規劃應在服從城市總體規劃的前提下，充分利用現有排水設施作出全面規劃，逐步完善污水管網系統，擴建、增建污水處理廠，提高污水處理率。

（2）污水系統的管線布置充分利用城市地形及道路布局，盡量減少與河流、明溝、鐵路、涵洞等地下構筑物以，及其他管線交叉，盡可能地布置在堅硬密實的土壤中，當管道埋深過深時應設置污水提升泵站。

（3）規劃管網的污水干管一般沿城市道路布置，管道布置應簡潔順直，應盡量避免在市區主要商業街及狹窄的街道下鋪設，污水管道通常設在污水量較大或地下管線較少一側的非機動車道或機動車道下面，當道路寬度超過40 m時，宜在道路兩側設置污水管。

（4）對于老城區雨污合流制區域，近期采用合流式截流制，遠期規劃原有合流制管道用可作雨水管，新建污水管道。

（5）排入城市污水管道的污水應達到《污水排入城市下水道水質標準》方可排入城市污水管道。

（6）城市污水處理廠出水應達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》后方可排入城市廢水受納水體，受納水體應具有足夠的環境容量。

2.2 污水設施現狀及分析

舊城市的污水管網覆蓋率很低，雖然老城區部分區域的污水主干管已經基本形成，但還有部分地區污水設施屬于空白區。排水規劃充分考慮現狀，盡量利用和發揮現有排水設施的作用，使規劃新建排水系統與現狀排水設施有機結合。因此，對現狀排水設施的能力分析是非常必要的。

（1）現狀污水量：根據供水資料、城市現狀人口、工業總產值、排污設施、污水收集率等資料來估算城區現狀的生活、工業污水量。

（2）排水設施現狀：過去舊城區排水系統大部分為雨污合流制，未形成完整的排水系統，一些工業廢水和生活污水未經處理直接排入城區池塘，城市排水體制的不健全，導致城區水體污染嚴重，所以在進行排水規劃時要對已建成的現狀污水處理廠、泵站、管網的規模、功能、破損程度進行詳細的了解，以便于充分利用現有排水設施。

2.3 城市污水系統普遍存在的問題

目前城市的排水系統還有部分地區是雨污合流制為主，隨著城市的發展，現有排水系統普遍存在污水未經處理排入河道，污染環境；污水收集率低，污水處理廠不能正常運行；排水設施不滿足城市發展的需要；管道坡降小、淤積嚴重、維護管理難度大。

2.4 污水量預測及水力計算

2.4.1 污水量預測

污水量預測是根據城市需水量預測，目前國內在城市需水量預測中最常用的方法是用地指標法、城市單位人口綜合用水量指標法、城市單位建設用地綜合用水量指標法、不同性質用水指標法等，根據《城市給水工程規劃規范》、《室外給水設計規范》、《城市總體規劃》對城區給水量預測，再根據城市污水收集率計算城市污水量。

2.4.2 污水比流量確定

目前我國大部分城市的用地主要是居住用地、公共設施用地、工業用地、倉儲用地、對外交通用地、道路廣場用地、市政公用設施用地、綠化及水域等，根據單位建設用地計算用水量預測污水量，考慮到城市發展過程中用地性質的不確定性，為避免用地性質發生調整后不致出現排水設施排水能力不足的情況，在計算面積及比流量時，將對外交通用地、道路廣場用地、市政公用設施用地、綠地面積按綜合生活用地、工業用地占建設用地面積比例均攤到綜合生活用地、工業用地面積中。

2.4.3管道水力計算

依照目前的計算手段，對城市大面積污水管網的水力計算已經不是很復雜的工作了，應做比較系統的水力計算，確定城區主要污水干管的管徑和控制坡度及高程。

2.5 污水工程規劃方案的制定

2.5.1污水出路

根據總體規劃要求及周邊水系的位置和地表水環境質量標準，確定城區的污水處理標準及排水出路。

2.5.2污水系統規劃方案

對于城區地形比較平緩，河流、水系也相對較為密集的城市，根據在建和已建有排水設施情況，充分利用城市地形條件及現狀污水收集、輸送及處理設施，在城市總體規劃的指導下，結合主城區地形和環境要求，采用近遠期結合、統一規劃、分步實施的原則進行排水規劃。其排水體制將逐步變為雨污分流制，在原有合流制系統基礎上，新建污水干管及支管，形成完善的排水收集系統，收集城區污水進入污水處理廠進行集中處理。

總體規劃方案：根據《城市總體規劃》，城區劃分為若干個排水分區，規劃要考慮到城市現狀建設用地情況，使排水設施的實施與城區建設能同步發展，城區所排放的污水適應生化處理工藝流程的要求，在充分結合、利用各現狀排水設施的前提下，盡量減少泵站和污水排水系統的數量，并盡量結合地形、地貌等實際情況、城區的各個排水系統干管的埋深情況、需要增加污水提升泵站的位置情況將各個排水分區分為多個污水子系統。根據排水分區來確定合理的污水處理廠位置、出水水質達到的標準要求。還要對城市市政污泥的處理和處置提出合理的處置方案，污泥處理與處置以減量化、無害化、資源化為原則，另外規劃方案要充分考慮污水的資源化。

3 雨水工程專項規劃

3.1 雨水規劃原則

（1）滿足《城市總體規劃》要求。

（2）排水體制實行雨、污水分流制。

（3）以不同河湖水系為雨水出路來劃分雨水系統。

（4）充分利用城市現有及擬建河湖水系，各雨水系統盡量采用重力流，在利用地形保證雨水就近入河的基礎上，減少提升泵站，節省電耗，降低排水設施的運行管理費用及維護管理費用。

（5）保留城區原有坑塘，確保水面面積不減少。

（6）雨水工程規劃符合國家現行規范規定和行業標準。

（7）充分吸收國內同類型地區的經驗，使雨水工程專項規劃具有經濟、合理、可行的特點，使雨水系統既有一定的超前性和現代化水平，又符合城市的實際情況，便于將來工程的進一步實施。

（8）充分考慮雨水的儲存與雨水利用。

3.2 雨水規劃標準

暴雨強度采用當地暴雨強度公式來計算雨水量。

設計重現期：根據《室外排水設計規范》重要干道、重要地區或短期積水即能引起嚴重后果的地區，例如城市的地道一般采用3～5 a，一般地區采用1～3 a，而目前大部分城市的一般地區多采用1 a。

徑流系數：根據地面類別取值，不同地塊采用加權平均取值。

3.3 確定雨水出路

城市最終的雨水出路一般都是過境的一級河道，區內的雨水是通過遍布于城區的二級河道排入一級河道，同時還要充分利用城區的河湖水系調蓄雨水，減少暴雨水量對下游河道的沖擊，在進行排水規劃時，本著節能減排的原則，雨水就近排入城市二級河道及湖泊，盡量采取自流入河的排水方式。將雨水排入城區雨水受納水體。

3.4 城市規劃區域內及周邊水系

對于規劃區域內的河道要了解河道的規劃功能、起點及終點、河道全長、流域面積、河水流向、河道流經城市段的規劃寬度，規劃河底、河堤高程、正常河水位、洪峰流量、歷史高水位、設計排澇水位、與河道相連的各個支流等河道參數。因為規劃區域內及周邊的河湖水系是城市雨水的主要出路，根據河道參數可以合理確定城市雨水排除方式。

我國大部分城市都是依水而發展起來的，即城市內部及周邊均有用于排水的坑塘、河道、湖泊，汛期雨水先經城區內的坑塘調蓄后再排出城區。而今隨著城市建設發展，城區內部分坑塘被填墊后開發利用，城區的水面面積逐漸減少，調蓄能力大大降低。另外，由于資金有限，舊有排水設施未能隨地區建設同步改造，部分排水設施建設年代已久，其設計標準均偏低，設施老化，年久失修，甚至不能正常運轉，造成雨季積水，嚴重影響人民生活和工業生產，使國家經濟和人民群眾財產受到不同程度的損失。

3.6 雨水工程規劃方案

雨水規劃要對區內的排水體制、雨水排放河道、雨水排放出路、排放水量、排放方式等都分別做出相應規劃。

3.6.1雨水排放河道規劃

自然河流系統是城市防洪蓄澇的主體結構，在規劃中結合《城市水系規劃》，通過建立城市連續和完整的區域水系網絡和必要的水利設施，將城市水系與防洪、調蓄、排澇緊密聯系，為城市雨水排放打下良好基礎。

根據城市河道水系現狀，一般將河道分為一級河道、二級河道、雨水邊溝等幾種標準。

一級河道作為城市防洪排澇的主要河道，一般均設有防洪堤壩，行洪時的河道水位比較高，雨水自流入河比較困難，而且不宜在堤壩上設很多的雨水出水口，因而，對于地勢平坦的城市，向一級河道排放雨水應以集中設置大型雨水泵站強排為主，在河道的洪峰過后，水位較低時可以自流排放。

二級河道主要是指與一級河道連接或所在排水區域起主要排水作用的河道，河道遍布整個城市，水位一般低于城市干道地面，在與一級河道連接處一般有大型閘門控制，在一級河道行洪水位高時，關閉閘門，防止洪水流入。在一級河道行洪過后，水位低時閘門打開，城區內大部分排水明渠、管道直接排入二級河道，因此二級河道將作為城市雨水排放的主體，并兼有部分調蓄功能。規劃要確定二級河道各水力要素以滿足汛期城市排水要求。

規劃應對一級河道、二級河道、雨水邊溝、管道的各水力要素如起點、終點、長度、底寬、邊坡、河底控制標高、常水位、汛前水位、管道的管徑等注明規劃控制數據，以滿足汛期城市排水要求，保證城市排水設施能按照規劃實現。

3.6.2雨水收集排放系統規劃

雨水收集系統的選擇：城市雨水主要是通過雨水邊溝、雨水管道收集排放的，雨水管渠系統應能通暢及時地排除匯水面積內的雨水，局部地勢較低不能自流排入水體的雨水設置雨水泵站強排，并盡量結合地形、地貌實際情況，將城區分成若干個雨水排放系統。

對于我國南方城市特別是雨量充沛，有足夠的地面坡降可以利用，而且很多現有及規劃的河湖水系可利用，為了減少工程投資及運行管理費用，可采用明渠或蓋板涵作為主要雨水收集設施，雨水干渠的平面布置方式可采用分散出水口式的布置形式，就近排入河道。

對于北方地區，雨量偏少，城市地勢平坦，宜采用排水暗管加泵站的雨水收集方式收集排除雨水。

3.6.3雨水泵站規劃

確定泵站服務范圍，并根據泵站服務面積及上游管渠埋設深度及雨水受納河道的情況確定泵站規模及形式。

4 提出近期排水設施計劃

在城市建設發展速度較快的今天，在完成城市排水規劃的同時，要結合城市在建和已建的排水設施，制定投資少見效快的近期排水實施方案，解決近期排水問題，降低污水對已建成區的環境污染程度，營造城市中心的良好環境風貌。

另外許多城市現狀雨水排水設施與規劃目標差距較遠，由于雨水工程投資較大，按照遠期規劃方案一次將全部排水設施實施完畢，難度很大，且需要巨額資金，所以在保持與遠期規劃一致的前提下主要針對河道、積水嚴重地段及現狀泵站提出投資少的改造方案及建議，大部分城市急需改造的內容包括以下幾部分。

（1）河道改造：恢復已經斷流的河道，使城市水系相互連通；河道清淤整治，使各控制標高滿足城市水系規劃要求；恢復河道斷面，并使其逐步達到城市水系規劃要求斷面；蓄水湖整治，充分發揮城內調蓄雨水的河湖水系的蓄水能力，并且能在汛期及時將雨水排入下游水系，因此要將河湖連通，河道疏通，以保證汛期雨水迅速外排。

（2）排水管渠改造：調整排水出路，降低負荷大的管涵的過水量，使其達到設計能力。

（3）泵站改造：隨著城市地面硬化面積的增加，地區雨水量逐漸增大，造成汛期泵站超負荷運行。因此利用已有的泵站土建設施，通過更換設備，增加泵站的排水能力是投資少見效快的方法之一。

（4）區外雨水截流：一些老城區周邊新開發的區域汛期雨水對舊城區有一定的威脅，利用舊城區周邊水系，防止區外客水進入老城區，使其發揮應有作用，并在與城區連接處設控制閘，引導外部雨水通過河道外排，減少老城區排水壓力。

（5）截污工程：為保證河道水質，在城區合流制排水系統的河道兩岸鋪設截污管，將污水截流入污水管網系統，經污水處理廠處理后排入河道。