王英
摘要:隨著經濟的發展,城市規模也突飛猛進的發展。城市規模不斷擴大的同時,城市的排水系統卻因新舊混雜層次突出,無法實現與城市發展同步。對于偶爾發生小范圍的雹災、遭受幾次大到暴雨的地區,致使部分地勢較低的街道出現了較為嚴重澇災。所以城市排水建設是城市基礎設施建設中一項重要的組成部分。筆者就工作實踐對城市的排水系統做了簡要分析,僅供參考。
關鍵詞:城市;排水系統;規劃
中圖分類號:S276.3 文獻標識碼:A
一、城市排水系統的定義
城市排水系統就是將城市的污水、廢水和雨水有組織地排除與處理的工程設施。城市排水系統是城市基礎設施建設的重要組成部分,城市排水系統的好壞直接關系到人民的生活質量,道路交通排水不暢將給人們的生活帶來不必要的煩惱,如住宅小區排水不暢,將降低人們居住環境的質量,給人們的工作和生活帶來很大的不變。因此,市政排水工程設計應給予足夠的重視。排水系統主要包括:排水管渠和附屬構筑物,其中管渠指采用磚、石及混凝土砌塊砌筑、鋼筋混凝土現場澆筑的以及采用鋼筋混凝土預制構件裝配的圓形、矩形、拱形等異形截面的輸水管道。附屬構筑物包括排水檢查井、跌水井、水封井、雨水口、截流井、出水口等基本部分。在組織施工中,要開展有針對性的施工質量和技術監管,確保經濟、簡約、環保。
城市排水系統體制的分類
1、合流制排水系統
(1)完全合流
當生活污水、工業污水和雨水在同一排水系統匯集和排除時,稱為合流制排水系統。這一排水系統的優點表現在:街道下只有一條排水管道,因而管網建設比較經濟。這一排水系統的缺點表現在:幾種污水匯集后都流入處理廠,使處理廠的規模過大,投資過多;不降雨時,排水管內水量較小,管中水力條件較差。因此實際采用合流制排水系統的很少。
(2)截流式合流制
截流式合流制是在直排式合流制的基礎上,修建沿河截流干管,并在適當的位置設置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水處理廠。不降雨時,污水流入處理廠進行處理;雨季時,通過截流設施,截流式合流制排水系統可以匯集部分雨水(尤其是污染重的初期雨水徑流)至污水處理廠,當雨-污混合水量超過截流干管輸水能力后,其超出部分通過溢流井泄入水體。該系統較完全合流制排水系統前進了一大步,但仍有部分混合污水未經處理直接排放,成為水體污染源而使水體遭受污染,這是它的最大缺點。
2、分流制
(1)完全分流制
當生活污水、工業廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時,稱為分流制排水系統。這一排水系統的優點表現在:完全分流制系統衛生情況好,管內水力條件也較好,并可以分期建設,減少一次投資帶來的資金不足問題。實際采用的較多。這一排水系統的缺點表現在:由于管道數增多,投資比合流制增大。同時,初期雨水未經處理直接排放到水體,對水體污染嚴重。
(2)不完全分流制(混合制)
所謂的不完全分流制是城市只設污水排水系統而不設雨水系統。雨水沿街道邊溝或明渠排入水體。該排水體制投資省,主要用于有合適的地形、有比較健全的明渠水系的地方,以便順利排泄雨水。在新建城市中,初期采用不完全分流制系統,先解決污水排除問題。隨著城市的發展,道路逐漸完善,雨水管也建設起來,改為完全的分流制,從而有利城市的發展。
三、我國排水系統的現狀
我國在城市排水方面,一直以來偏重于污水處理技術研究,對城市排水體制方面的關注極少,并且在排水體制的選擇上,我國存在著不切實際地選擇分流制問題。科技進步對城市排水管網領域的推動作用不大,作為一個整體系統,城市排水管網領域的現代科學理論和技術己大大落后,與先進的城市污水處理理論與技術形成強烈的反差。我國城市排水的現狀表明,我國排水系統的設計規劃還停留在如何盡快的將城市雨水直接排放和簡單的依賴“雨污分流”等傳統觀念上,已不能滿足現代城市發展的需要。排水系統的實施需從規劃設計階段給予高度重視和科學的研究。
四、城市排水系統規劃設計
城市排水系統在排水方面,主要是防洪排澇以及水污染的處理與控制,要求編制出高質量具有科學、全面、可持續發展的規劃設計方案,用來指導城市市政給排水系統的建設,從而起到既可防止洪澇災害,又可再生利用水資源的目標,為居民提供安全健康的人居環境。
4.1防洪排澇規劃設計
防洪排澇主要針對以防為主的外洪,如防洪堤、水庫等和以排蓄為主的內洪。市政排水系統在規劃實踐中,過去采用的以是暴雨公式,選用暴雨樣本是年超大值法,暴雨時段控制在5~120min,排澇的3d暴雨3d排完或24h暴雨24h排完的規劃設計標準,現在卻無法適應現代城市的發展要求。因此,在做城市排水系統規劃及實踐時,首先要解決城市排水較小匯流面積上,短歷暴雨產生的排水問題。然后在綜合分析排洪流域面積大小因素的基礎上,充分考慮到排洪與排水重現期標準銜接問題。在通常情況下,排洪匯水面積越大,重現期標準越高。可多采用水文公式,其選用暴雨樣本是年最大值法,即:取某重現期10年一遇24 小時暴雨量為基本數據。大中城市排洪標準執行防洪標準GB50201-94,暴雨樣本是年最大值法取基本數據不得小于20年一遇的重現期。同時,具體排洪可通過采用全抬高地面方案與雨水泵加滯洪區方案的措施,加以促進洪水的排泄。
4.2 雨水系統規劃設計
規劃雨水系統時,在結合城市防洪排澇基礎上,校核雨水系統的壓力流,采用的設計標準為,市區內設計采用5 年一遇不漫溢,而相應道路排水重現期取一年的情況。設置雨水貯水池截留雨水作中水使用。不但可減少對雨水管道的投資和排水負荷,而且及時補給地下水水量的增加,涵養地下水進行水生態修復。一般針對在缺水或地下水較深區域,盡量使雨水不排入下水道,通過設計施工項目的具體情況,因地制宜將雨水滲透或截留。地下水位高的,由于下雨后地面充分濕潤,地下徑流很大,不宜采用滲透法。
4.3 市政污水處理規劃設計
在對污水處理與控制上,現階段業界比較推崇污水集中處理,其理由是污水處理廠的規模經營,不但生產效率高、處理出水水質有保證,而且污水廠運營成本低等。但實際實踐中,由于污水處理廠的過度集中,也存在著一些問題,主要表現在:在投資上,越是靠近下游管徑越大,無形中加大了投資成本,而且在其運營中,較多的使用了提升泵站,造成了高能耗,無法進行中水就近利用。因此,在規劃及實踐市政污水處理時,采用集中和分散相結合地進行污水處理方式,也符合區域污水處理發展的方向。對污水適度分散處理,可采用BOT形式營建,一般情況下,在新城區采用分流制,舊城區采用截流式合流制。完全分流制必須采用專業監督和專業隊伍施工,從化糞池出口分流開始。處理后的污水排放,可作為就近中水回用的途徑,也可向內河排放作景觀用水為宜。但參照環境影響評價常以事故排放為由的標準,建議將處理后的污水向外江江心排放,要進一步研究協調兩者的矛盾如何處理。同時,從可持續發展角度而言,加大污水處理采用發展新技術,使用新型材料,在給排水工程中推廣國家以塑代鋼的政策,采用具有管道摩阻小、排水量大、重量輕和施工方便的PCCP管、PVC-U管、PE管、聚丙烯PP等新型塑料復合管材使用在工程中。
五、結束語
隨著城市規模的不斷擴大,原有的排水規劃難以滿足城市發展的排水要求,更不能適應大規模城市群的可持續發展,因此沒有好的排水系統, 就不會有好的生活環境。因此,排水設計人員應本著安全、美觀、舒適、實用、經濟等原則,秉承可持續發展理念,運用創新技術,尋求最佳的排水設計方案, 滿足人民群眾不斷提高的物質文化和生活需求。
參考文獻
[1]左岳群.淺議城市道路排水系統的設計與研究[J].科技信息,2008(18).
[2]孫慧修.排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,1999.