淺談污水處理廠山地建廠的總圖設(shè)計

摘 要：隨著城市用地的日趨緊張，在山地建設(shè)污水處理廠已是大勢所趨。因此，結(jié)合污水行業(yè)自身特點，深入探討污水處理廠山地建廠對工程各方面的影響十分必要。文章在山地建廠中的總圖設(shè)計問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：豎向設(shè)計；土方最優(yōu)；工藝流程；節(jié)能環(huán)保

前言

我國地勢西高東低，是一個多山的國家，山地及丘陵的面積約占全國國土面積的五分之二，約380萬平方公里，約三分之一的人口居住在此類地形上。

在我國，絕大部分的污水處理廠都布置在城市當(dāng)中，然而隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一方面城市內(nèi)用地日趨緊張，越發(fā)寸土寸金；另一方面人們對居住環(huán)境的要求也越來越高，污水處理廠自身對環(huán)境的不良影響（如氣味等）也迫使其朝著遠(yuǎn)離居住區(qū)的區(qū)域移動，再加上山地丘陵城市本身的條件限制，污水處理廠山地建廠將越來越多。因此，結(jié)合行業(yè)特點，針對污水處理廠山地建廠的總圖設(shè)計對工程各個方面影響的探究討論非常必要。

1 污水處理廠山地建廠總圖設(shè)計對各方面的影響

1.1 對工藝的影響

在污水處理行業(yè)中，最終目標(biāo)是將收集起來的污水通過各工段的處理使其達(dá)到排放要求后排出廠外，因此處理工藝的選擇和設(shè)計是污水處理工程中的核心部分，而在處理工藝的選擇設(shè)計過程中，除了需要根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)選擇不同的處理方案以外，水利流程能否滿足要求也是一項重要的指標(biāo)，同時還會對工程的總投資及運行費用造成一定的影響。

當(dāng)污水處理廠修建在山地上時，往往會結(jié)合地形的情況，采用臺階式豎向布置形式，各生產(chǎn)單體分別布置在標(biāo)高不同的臺階上，在這種情況下，往往會對水利流程以及工藝單體的設(shè)計產(chǎn)生積極的作用。進(jìn)廠的污水提升一次即可達(dá)到要求，各功能性單體根據(jù)處理流程沿臺階布置，污水通過自然跌落即可滿足水利高程的要求，這樣既可以降低各生產(chǎn)單體的挖深，又可以相應(yīng)的取消工程設(shè)計中提升泵房的設(shè)置，不但可以降低工程的建設(shè)費，還可以減少廠區(qū)運營過程中的電耗，在某種程度上降低了處理成本，取得了節(jié)能的效果。

1.2 對總平面布置的影響

當(dāng)污水處理廠在相對平緩的場地上修建時，總平面布置方案的設(shè)計，主要需要考慮以下幾個方面：污水的來水及出水方向、場地主要風(fēng)向的影響、工藝流程的需要、合理布局、節(jié)約用地等。但在廠址選在山地的情況下，在進(jìn)行總圖設(shè)計時就需要因地制宜，結(jié)合場地的實際情況對各單體進(jìn)行合理布置，同時還要兼顧土方、道路、排水、擋土墻等的設(shè)置，以及廠區(qū)管線的連接。

1.3 對豎向設(shè)計的影響

污水處理廠在山地建設(shè)時對總圖豎向方面的影響是很大的。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.3.1 豎向布置形式的選擇

當(dāng)廠區(qū)布置在山地上時，往往會采用臺階式布置形式。這時候，應(yīng)合理確定臺階的數(shù)量及高差：數(shù)量不宜過多，高差不宜過大。要結(jié)合自然地形及總平面布置方案綜合考慮，在滿足使用要求的同時，盡可能的降低施工量和施工難度，不對原始地形做過大的改動，還需注意用地紅線周邊自然地形對廠區(qū)的影響。

1.3.2 廠區(qū)道路設(shè)計

廠區(qū)道路的設(shè)計是否合理是山地廠區(qū)建設(shè)中的一項重要指標(biāo)。對污水處理廠而言，在正常的運行過程中，物流較大的區(qū)域是污泥處理區(qū)及藥劑添加區(qū)；人流較大的區(qū)域是廠前區(qū)。相對而言，物流車輛的體積與載重都更大一些，因此在進(jìn)行道路設(shè)計的過程中，要盡可能的減小物流區(qū)車輛的運距和爬升高度，降低車輛的運行成本，提高車輛的安全行駛系數(shù)。道路的坡度不宜過大，尤其是北方地區(qū)，為防止冬季車輛打滑造成危險，應(yīng)盡可能的減小道路坡度，縮短坡長，并加設(shè)緩和段，保證運輸?shù)陌踩Ｍ瑫r要考慮廠內(nèi)道路與廠外道路的連接問題。

山地廠區(qū)中的道路設(shè)計還會對建筑物出入口的設(shè)置產(chǎn)生影響。在污水處理廠中，除了建筑物需要設(shè)置出入口以外，一些生產(chǎn)性的建筑物為了日常檢修、維護(hù)的需要也會設(shè)置一些人行道或鋼梯。在這種情況下，出入口及人行道的位置就需要根據(jù)周邊道路的情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，根據(jù)室內(nèi)外高差情況調(diào)整臺階的數(shù)量，同時在廠區(qū)不同標(biāo)高的平臺之間也需要設(shè)置相應(yīng)的人行道，這種人行道可以結(jié)合不同標(biāo)高平臺之間的擋土墻進(jìn)行設(shè)計。

1.4 對土石方量的影響

山地建廠往往會產(chǎn)生大量的土石方，會對工程的總投資產(chǎn)生很大的影響。山地的地形特點決定了設(shè)計人員在進(jìn)行山地豎向設(shè)計時一定要依山就勢，盡大可能減少土石方，節(jié)省基礎(chǔ)費用。結(jié)合污水處理廠而言，可遵循以下原則：單體體量宜小不宜大，避免大面積開挖；單體荷載大的可布置在挖方地段，單體荷載小的可布置在填方地段；道路設(shè)計盡可能跟隨等高線的走向；若條件允許，多設(shè)邊坡少做擋墻，擋墻盡量依勢而修，減少工程量。

由于污水處理廠的設(shè)計以需要開挖的建筑物居多，因此在進(jìn)行土石方量計算時，應(yīng)結(jié)合總平面布置方案多次進(jìn)行位置及標(biāo)高的調(diào)整，反復(fù)計算，最終得到一個最優(yōu)的設(shè)計方案。

1.5 對防洪、安全防護(hù)的影響

山地總圖除了要考慮廠區(qū)本身的排水以外，更重要的是需要考慮雨季周圍山體對廠區(qū)安全的影響，如泥石流、山體滑坡、洪水等。因此在總圖設(shè)計過程中，要結(jié)合廠區(qū)不同區(qū)域不同情況進(jìn)行分別設(shè)計。填方區(qū)域要注意保證雨水的迅速排放，挖方區(qū)域應(yīng)結(jié)合擋土墻布置必要的泄洪槽、跌水槽等，確保廠區(qū)的安全。同時，要根據(jù)不同的地質(zhì)、土質(zhì)情況決定對填挖方擋墻做何種加固處理，防止出現(xiàn)雨天落石等情況，危害廠區(qū)及工作人員的安全。

1.6 對工程總投資的影響

從工程總投資方面來看，與城市內(nèi)用地相比較，山地的最大優(yōu)勢在于可以降低征地費與相關(guān)的拆遷費用，但同時往往會增加場地平整費以及修建擋土墻等的費用，而且施工費用也會有所增加，總體上會增大項目的投資金額。

1.7 對周圍環(huán)境的影響

就現(xiàn)階段而言，將污水處理廠搬至山地區(qū)域建廠一部分原因是污水處理廠對周邊環(huán)境的影響。利用山地建廠，可以達(dá)到少占甚至不占農(nóng)田的目標(biāo)，而且一般都遠(yuǎn)離居民區(qū)，山地地形開闊，也便于污水處理廠氣味的消散，會大大的降低廠區(qū)對居民日常生活造成的影響。

現(xiàn)在，可持續(xù)發(fā)展已成為人類發(fā)展的主題，在進(jìn)行山地污水處理廠設(shè)計的時候也要本著此原則，做到因地制宜，充分利用地形地貌，力爭通過完美的設(shè)計將廠區(qū)對周圍自然環(huán)境的影響降到最低，實現(xiàn)與大自然和諧相處的目標(biāo)。

2 結(jié)束語

通過以上總結(jié)不難看出，污水處理廠山地建廠是一個復(fù)雜的設(shè)計過程。對于污水處理廠來說，廠址選在山地的時候，在滿足工藝流程要求及總平面布置的前提下，還需結(jié)合地形和其他各種建設(shè)條件，綜合解決各種矛盾。山地地形的特殊性決定了山地建廠的總平面布置不可能像平原總圖那樣規(guī)整，而污水處理廠工藝上的特性又使得一定坡度或不同臺階的布置形式反倒對水處理建筑物的設(shè)計會產(chǎn)生積極的作用，因此在進(jìn)行污水處理廠山地廠區(qū)設(shè)計的時候，要充分結(jié)合工藝流程進(jìn)行不斷的優(yōu)化調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計的最優(yōu)化。當(dāng)然，在此同時，其他方面的因素也是不能忽略的，例如廠區(qū)內(nèi)道路的連接問題、廠區(qū)防洪排澇的問題、廠區(qū)管線的敷設(shè)以及對周邊環(huán)境的影響等方面。文章對山地建廠影響的各要素進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，以便在今后的設(shè)計工作中快速確定合理的山地建廠設(shè)計方案，對充分利用社會資源以及加快設(shè)計進(jìn)度起到積極的作用。