淺談城市排水管網設計存在問題及對策

摘 要：水是生命之源，是人類賴以生存和發展最為寶貴的自然資源。我國也是水資源缺乏的國家，隨著社會經濟的不斷發展和人口的不斷增長，城市水資源的需求劇增，合理利用有限的水資源，做好市政排水建設極為重要。本文結合包頭市排水管網污水處理及管網現狀，對排水管網的體制、排水規劃設計存在問題和解決方法進行分析。

關鍵詞：排水管網；管網設計；排水體制

1 引言

近幾年，包頭市進行了大規模的城市建設，工業生產、農業生產和城鎮建設得到快速發展，城市排水系統隨著城市大規模的改造得到了快速發展，排水設施日趨完善。但由于在規劃、污水管網老化、管徑偏小、系統凌亂不配套和主干管淤積占壓等問題日趨嚴重；造成了污水處理廠水量不足、城市部分建成區污水無法排出的極不合理的現象。另外隨著城市面積的不斷向外擴大，城中村的改造，這一矛盾將更加突出。

2 包頭市概括

包頭地處我國北疆，位于內蒙古自治區西部，北部靠近蒙古人民共和國，南臨黃河，是我國重要的鋼鐵、稀土工業基地。全市由九個區旗縣組成。市區由五個區組成，包括昆都侖區、青山區、東河區、九原區、萬水泉區，成市域面積達27691平方公里。城市性質為\"以冶金、稀土、機械為主的綜合性工業城市，是內蒙古中西部的經濟中心。\"

五個區中，昆都侖區以包鋼企業為主體，青山區以機械、電力、軍工為主體，目前昆都侖區、青山區兩區連成一片。東河區和九原區以中小企業為主，分別位于包頭市的東南部；萬水泉區以稀土產業為主的開發區，位于包頭市的西南部。

3 目前包頭市排水管網現狀

包頭市城市污水處理工程有北郊水質凈化廠、南郊污水處理廠、東河西水質凈化廠和東河東水質凈化廠四個相對獨立運行的系統組成。城市管網由青昆區、東河區、九原區、萬水泉區組成相對獨立建設的排水系統。昆都侖區、青山區的排水系統為污水、雨水分流制。東河區、九原區尚未形成雨水、污水完全獨立的管網體系，還有部分合流制排水管網，萬水泉區位新建區，規劃為雨水、污水分流制體系。

4 我市排水系統規劃存在的問題

1.城市排水系統規劃滯后

包頭市的污水管網建設起步于五十年代，排水管線管徑小，標準低。而對污水管網建設具有指導性的完整的污水管網規劃出自于九十年代，致使幾十年的污水管網工程建設標準偏低，不成系統，管徑小，主干管淤積占壓嚴重，管道排水能力降低。

2.排水系統混亂，體制不合理。

系統凌亂不配套，污水處理廠水量不足。包頭市污水管網現狀條件尚好，但下游主干管管徑偏小，造成局部滿流超負荷運行，上游管道出流不暢。系統配套程度差，污水不能全部進入污水處理廠，造成污水處理廠水量不足。

排水量逐步增大。在原有規劃中，污水量定額僅為60L／cap.d，而依據室外排水設計規范《室外排水設計規范》（GB50014-2006），包頭市屬于特大城市二分區，綜合生活用水定額（平均日）為150-240L／cap.d。實際應用定額為200 L／cap.d，大大高于規劃，再考慮排水中含有大量懸浮物，總量應接近供水定額。

5 解決城市排水系統問題的對策

1．確定合理的排水系統

污水排水系統包括污水管網和污水處理設施。污水管網是收集和輸送城市污水的工程設施，污水處理設施是凈化城市污水的工程系統。合理地設計這一系統可以保證城市必要的生存環境和可持續發展。

雨水和合流制排水系統設計都與流域特性有關。如：流量過程線、土壤接類型和覆蓋、氣候(降雨和蒸發部分)、可接受的風險和洪水的影響等。徑流過程的調節使降雨和徑流之間的關系變得十分復雜；

在進行排水系統設計時，還應考慮以下因素：與鄰近區域內的污水與污泥處理和處理協調的問題；與鄰近區域及區域內的給水系統、洪水和雨水的排除系統相協調的問題；適當改造原有排水工程設施，充分發揮其工程效能的問題和對接入城市排水管網的工業廢水水質的限制。

2．選定排水系統的體制

合理地選擇排水系統的體制，是排水工程師在規劃和設計時要面對的重要問題。排水系統體制的選擇應滿足環境保護的需要，根據當地條件、運過技術經濟比較來確定；環境保護和保證城市可持續發展則是選擇排水體制時所要考慮的主要問題。

目前，國際上對這一部分污水的水質、水量控制和處理途徑的研究十分活躍。實踐證明，采用截流式合流制的城市，隨著建設的發展，河流的污染日益嚴重，甚至達到不能容忍的程度。分流制可以將城市污水全部送至污水廠進行處理．但初降雨水徑流未加處理直接排入水體，這是它的缺點。近年來，國內外對雨水徑流的水質調查發現，雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重。分流制雖然具有這一缺點，但它比較靈活，比較容易適應社會發展的需要，一般又能符合城市衛生的要求，所以是城市排水系統體制發展的方向。

3．規劃與設計排水系統

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。

（1）排水規劃設計原則

首先要根據地形和當地條件確定排水系統體制。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。

①城市污水管道規劃設計方面。從區域性、系統性出發，遠近期相結合、集中與分散相結合。保護水資源，提高環境質量。遵循可持續發展戰略，適應社會的發展需要。

②城市雨水管道規劃設計方面。山洪防治應與城市防洪、城市排水體系緊密結合、統一規劃。無論是洪水或市區雨水都要堅持以最短距離就近排放，分散整治，防止集中的原則。

（2）規劃設計基本參數

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。根據城市總體規劃分為近期、遠期。規劃年限過長則推定的設計參數精度低，往往偏安全，不易切合實際；規劃年限過短則工程實施后馬上就滿負荷或超負荷運行，造成重復規劃、重復建設的浪費。

②規劃人口。這樣可以不僅僅以規劃年限為依據，可提高參數的精度，更可直接用于各種設施的分期建設。

③排水定額。準確調查每人每天的污水排放量，結合城市給水規劃合理推定未來的排水量。同時要調查地下水滲入量的實際情況。

④當量污染負荷。人們排放的污染負荷會隨著城市發展、生活水平提高而增加，但是有一定限度，不可估計過大。

6 城市管網建設發展方向

城市排水系統應當向可持續性方向發展，自然界的水是循環的，排水是統一的，人類社會對水的使用應服從這一過程。在用水之后，必須對水進行再生處理，使水質達到自然界自凈能力所能承受的程度，否則累積的大量污染物將超過水環境的容量，從而導致水資源危機和水污染現象，最后破壞水的良性循環，不利于城市的可持續發展。控制城市排水系統向可持續性方向發展的途徑有：在城市水系統中增加節水子系統；在城市水系統中增加治污子系統；是促進城市排水系統良性循環，實現城市水資源可持續發展的關鍵。

7 結論

市政排水系統是一個復雜的工程，是城市道路設計的重要組成部分，市政道路排水工程規劃與設計與設計占有重要的地位。在規劃與設計城市排水時要善于發現問題，并妥善處理好城市發展中可能面臨的水資源、水環境、水災害問題。高質量地編制好城市排水規劃，不僅是排水工程規劃與設計自身的需要，而且是城市面向未來，走上可持續發展之路的保障。