王建國
(浙江省城鄉規劃設計研究院,浙江杭州 310007)
浙江舟山普陀山風景名勝區不僅是我國最著名的宗教旅游目的地之一,也是國家首批5A級重點旅游景區,是一個典型的旅游島嶼城市。至2012年年底,島上現有的污水處理站分布零散,規模較小,現狀污水處理設施已較難滿足目前的污水處理規模。根據環境監測站的報告,污水處理效果也并不理想。隨著普陀山旅游業的快速發展,污水量的增加,景區對水環境的要求也日益提高。
1)普陀山地形特征。普陀山位于舟山市東部,與陸地分割,距舟山市最近點海上直線距離約5 km,整個島嶼面積約12.5 km2。普陀山島上以山體為主,四面環海。島上地勢起伏較大。
2)普陀山污水分布特征。2012年島內總人口為9 980人,其中常住人口4 855人,暫住人口5 125人,年游客量達到4 784 226人。島上的污水全為居民和游客產生的生活污水,這些污水主要分布于居住區、商業街及景點公廁。
3)普陀山現有污水處理設施。普陀山現有13座污水處理站,其中3座污水處理站處理規模相對較大,日處理能力500 m3/d~800 m3/d,其余10座污水處理站規模較小,日處理能力多在100 m3/d以下。它們就近分片處理島上的生活污水。
為了確定污水處理廠的規模,污水量日變化系數是相當重要的一個參數。一般日變化系數的確定可以由最高日用水量除以平均日用水量得出。但目前島上供水存在嚴重不足的現象,由舟山市至普陀山島的第二根供水管道還處于規劃階段,島上居民相當一部分用水取自山水,另外自來水廠存在供水資料缺失的現象。考慮到普陀山作為一個旅游城市,島上的游客量受到節假日、佛教香會的影響出現較大波動。普陀山常年總人口在萬人左右,在節假日游客量往往是常住人口的好幾倍。而島上的污水均來自當地居民及游客所產生的生活污水,污水量隨著游客數量的變化而變化。基于這樣的變化,對島上2012年全年的游客量按月進行了分析。表1中總游客量、當月最高日游客量取自調查資料《普陀山2012年統計資料匯編》,游客量的日變化系數按(當月最高日游客量+9 980)/(平均日游客量 +9 980)計算得出。9 980為2012年島內人口。經過計算,游客的日變化系數約1.7。通過對游客日變化系數的計算,來推算污水量的日變化系數。在本次方案中認為1.7作為污水量的日變化系數是合適的,雖然較其他一般城市的日變化系數有所偏大,但對普陀山這樣一個旅游城市來講又是符合實際的。

表1 2012游客量統計
設計人口是指污水排水系統設計期限終期的規劃人口數,是計算污水設計流量的基本數據,該值是由城鎮的總體規劃確定的[1]。根據《普陀山風景名勝區總體規劃》,至規劃期末,島內居住人口4 400人,適宜游人容量13 771人次/日,最大游人容量18 000人次/日。但目前,普陀山實際旅游人數常常突破這一最大游人容量,特別在節假日、香會期間尤為嚴重,而景區對游客的數量也較難限制。通過對近幾年歷史數據發現,2011年5月最大日游客量達到了5萬人,雖然在之后的節假日、香會期間游客量有所減少,尚未突破5萬人,但也在4萬人~5萬人之間。考慮到規劃具有一定的超前性,在設計人口中游客量取5萬人/日,而不是《普陀山風景名勝區總體規劃》中確定的1.8萬人/日。
在用水量的計算中,還需對不同類別的用水人口進行細分,從而更加準確地預測用水量。因此還需在游客中劃分出散客即當天回去的游客及留宿的游客。
根據表2計算出普陀山的散客:5×(1-0.31)=3.5萬人/日,留宿人口:5×0.31=1.5萬人/日,然后根據 GB 50298-1999風景名勝區規劃規范中不同類別人員的用水指標進行水量計算,最后得出普陀山全島污水量。

表2 2012年節假日及香會期間留宿游客統計
污水收集系統規劃的基本思路主要有:1)應合理利用近岸的海洋水環境容量[2],做好尾水排放的銜接。普陀山東面海域為二類海水水質標準,西面海域為三類海水水質標準,若污水處理廠設在西側,對尾水排放條件較為有利。2)利用島上地勢起伏較大的特點,盡可能的在各自片區內用重力管道收集,減少提升泵站的設置。3)充分、合理利用現有污水工程設施,以減少工程投資。針對普陀山現狀污水分片處理的情況,規劃提出分散處理方案和集中處理方案。
島上的13座污水處理站規模小,水質處理效果不理想。規劃總體維持現有3座規模相對較大的污水處理站的布局,對其他10座污水處理站的污水收集區域進行整合。在規劃中利用了現有小型污水處理站的污水管道收集系統,并將小型污水處理站改造成污水調節池[3],通過污水調節池再將污水以重力流或壓力流形式分別接入3座污水處理站的污水收集系統。這種小范圍內集中處理,擴大了原有污水處理站的收集范圍,增強了污水處理站的規模效應。
集中處理方案是對分散處理方案的進一步整合,在普陀山西側設置污水廠1座。根據污水處理廠的位置,在部分區域改變了壓力管道原有污水的排水方向,充分利用了現有的污水壓力管道。再適當增加一些污水提升泵站,將島上的污水全提升至污水處理廠集中處理。
方案在最終確定上需從多方面進行比選,投資是其中較為重要的一方面。規劃對兩個方案在投資上作了詳細的比較,見表3。

表3 兩個方案投資匯總比較 萬元
從兩個方案的投資可以得出,集中方案略高于分散方案10%左右。除投資外,規劃還從污水處理系統規模、對受納水體要求、對附近海域的影響、污水處理系統的運行管理、達標排放保證率、工程建設難度等多方面進行了綜合比較,結合普陀山的自身特點,最終選擇了集中方案。
1)與傳統的設計人口取值依據有所不同,在實際游客與總體規劃確定的人口偏離較大的情況下,根據島上的實際旅游人數,計算留宿比對不同的游客類別進行更深層次細分。
2)通過游客量的日變化系數的計算來推斷污水量的日變化系數,在一定程度上反映出了污水量的變化情況。
3)區別于一般的城市污水收集管網,在方案設計中,根據普陀山旅游人數波動大、地勢起伏較大的特點,利用了原有的污水處理站改造成污水調節池,可以有效地調節污水水量和水質,對管道和泵站安全運行起到一定的作用。
該項目最后采用集中方案,目前普陀山污水收集系統工程已經進入實體施工階段,預計2014年10月竣工驗收,11月投入使用。該項目建成后,全島污水基本可接入污水處理廠經處理后達標排放,改善居民生活環境,減少普陀山內河及附近海域的生態污染,使普陀山生態系統向更健康合理的方向發展。
[1]孫慧修,郝以瓊,龍騰銳.排水工程(上冊)[M].第4版.北京:中國建筑工業出版社,1999.
[2]王經盛,陶 濤.水環境容量計算在污水系統規劃中的應用[J].中國給水排水,2012,28(3):82-85.
[3]孟建麗,張潤斌,孟建雄.調節池的作用及設計探討[J].科技情報開發與經濟,2011,21(12):173-175.