趙 武,張華燕,趙繼龍
1.山東農業大學 水利土木工程學院,山東 泰安 271018
2.泰安市建設工程施工圖審查中心,山東 泰安 271000
3.山東建筑大學 研究生院,山東 濟南 250101
山區村莊道路排水改造技術研究
——以萊蕪市辛莊鎮連片治理項目為例
趙 武1,張華燕2,趙繼龍3*
1.山東農業大學 水利土木工程學院,山東 泰安 271018
2.泰安市建設工程施工圖審查中心,山東 泰安 271000
3.山東建筑大學 研究生院,山東 濟南 250101
村莊連片治理項目是近幾年針對農村生態環境提升、改善農村居民生活狀態的一項重要舉措,在規劃中,重點在于提升村莊的道路、綠化、排水、文化、休閑等措施,本文通過對辛莊鎮連片治理的眾多村莊現狀進行實地調查分析,總結農村生活污水的特點、排放特征,在借鑒國內外現有的農村排水工程技術研究進展的基礎上,設計探討出幾種適用于魯中丘陵地帶農村的排水方式。
山區村莊;生活污水;道路排水;改造技術
隨著農村經濟發展和農民生活水平的不斷提高,村民用水量大幅增加,進而導致了生活污水排放量的逐漸增加[1];自然村落在形成過程中誕生的排水體系,由于在誕生之初缺乏合理的規劃,在村莊迅速發展的今天受到了越來越嚴重的挑戰;同時道路、庭院和廣場的硬化使得村莊內不透水的面積急劇加大,農村現有的排水系統遭受著越來越嚴峻的考驗。排水系統的不完善,排水方式的不合理不僅會影響硬化道路的使用壽命,也影響到房屋的安全,還影響到村容村貌,最重要的是這些排水帶來的問題已經切實影響到村民自身的健康安全。
本文結合萊蕪辛莊鎮連片治理項目對山區道路排水改造措施進行了技術創新,結合山區特點,探究出如何從設計角度因地制宜解決山區農村的道路排水問題,保護鄉村生態環境。
山區村莊因為經濟條件相對落后,過去的許多年發展受到影響,相對緩慢,山區的地形地貌比較復雜,居住組團較小,村莊規模不大,在聚落形成的多年中沒有受到規劃的約束,往往布局自由,規劃建設缺乏同時,村莊土地資源緊張,人居環境一直得不到改善。
然而隨著近十年山區資源的開發利用,農民生活水平日益提高,對不適應經濟發展的村莊要求規劃的愿望越來越迫切。筆者從事村莊規劃工作多年,在尋求適合山區村莊規劃的深度、可操作性、實用性等方面進行了許多有益的探索。
村莊排水是指村莊雨水、生活污水和生產廢水的排除,包括收集、輸送、處理和利用等過程[2]。辛莊鎮地處魯中山區腹地,暖溫帶半濕潤氣候,村莊排水主要是排除雨水和生活污水。
在對萊蕪市辛莊鎮進行的調研中發現絕大部分村莊存在排水系統不完善的問題,突出表現缺乏系統的排水管網,沒有重視住宅和排水系統間的關系,修路、排水、住宅間無統一規劃。這些問題在山區住宅和道路建設上尤為突出,具體存在以下幾種典型問題:
1)道路無排水系統,生活污水隨意排放(圖1)。這不僅容易損壞現有道路,影響村容村貌,還會滲入地下,污染地下水源危害村民牲畜的健康。
2)村莊明溝排水系統年久失修,堵塞排水能力下降(圖2)。排水溝的收集率不能達到每小時降雨量30 mm左右路面不積水的排水能力,導致下雨道路泥濘難行。
3)巷道兩邊不存在修建邊溝的條件(圖3)。在村莊自然形成時沒有合理規劃,導致村莊內部分巷道很窄;同時已經硬化的巷道因為資金將問題很難重建,這些硬化道路往往缺乏行之有效的排水方式,水漬遍布,村莊形象受到破壞。
4)村內主要道路,具備一定的寬度,但道路情況復雜,有的地方寬一些,有的地方窄一些(圖4),而根據需要同時考慮綠化、排水,這樣在設計時就同更需要合理綠化與排水設計。

圖1 道路無排水系統Fig.1 The road without drainage system

圖2 道路排水系統堵塞Fig.2 The road with the blocked drainage system

圖3 道路無修筑排水溝條件Fig.3 The road without the condition to build drainage ditch

圖4 道路情況復雜Fig.4 The complex road conditions
還有山村地勢高低錯落,不具備排水條件,農民的生活污水排放設施基本上采取滲井方式。在正常生活條件下,滲井可以吸收家庭生活污水,收集率達70%。但是,當居住密度增加,生活水平提高,用水增加時,這個“天然的”污水處理系統已不能正常運行。污水滲井使100%的居民點及其附近的地表水、地下水和土壤被不同程度的污染。如果飲用水源在村中污水排放半徑內,且飲用水為淺層(少于50 m)地下水時,污水滲井所產生的污染問題便表現得更為突出,嚴重影響了村民飲水的安全[3]。
農村排水方式的落后和不健全已對農村整體的生態環境造成了巨大破壞,同時也對農民飲用水安全構成了極大威脅。搞好農村排水工程的規劃和設計,確保水源安全和農民身體健康,既是新農村建設中加強基礎設施建設、推進村莊整治工作的一項重要內容,同時也是當前農村人居環境改善工作中所要解決的最迫切、最突出的問題[4]。由于萊蕪市辛莊鎮下轄的村莊經濟發展狀況和群眾生活水平仍有較大差距,社會結構、生活習慣、地理條件等都與城鎮具有很大差異,因此城市的排水策略在農村很難實施。為了解決這樣的排水難題,我們根據當地的實際情況,經過多方論證和實踐,因地適宜的提出解決方案。
改造技術一(圖5)。針對宅前屋后的巷道,由于道路較窄,難以增加常規的排水措施,因而采用這種改造措施,該措施在巷道中間預留300 mm寬的排水溝,溝內填砂石碎石,溝兩側的硬化路面做1%的坡度。污水從道路兩旁的建筑內排出來經過路面排到溝槽中,經過砂石、碎石的沉淀過濾,水量少的時候滲透到地下,水量大的時候沿溝渠坡度排走。
該措施的優點,施工便捷,適宜于排水管網不完善且地形比較復雜的山區道路。缺點是對于生活污水不能直接排放,需要在庭院中設計沉淀池,經過沉淀后排入該系統,才能不影響生態環境。
改造技術二(見圖6)。針對村莊內明溝排水系統年久失修,或已堵塞、排水承載力下降的狀況,設計出本方案。在原有明溝排水系統中加上蓋板,形成排水暗溝。每隔一段距離設置檢修口,距離以村莊實際情況來設定。沒有了破爛不堪的明溝,入眼的只有干凈的路面,以及整齊的道路綠化,不僅能夠提高村民生活品質,還能提高整體的村容村貌。缺點是,排水設施需要定期疏通。

圖5 改造技術1Fig.5 Reconstruction technology program No.1

圖6 改造技術 2Fig.6 Reconstruction technology program No.2
改造技術三(見圖7)。針對巷道不存在修建邊溝的條件,村內其他道路的排水管網相對比較健全,只是缺乏連接管網的狀況,設計出如圖7所示的解決方案。在硬化道路中間埋設直徑250 mm的管道,道路兩旁每家每戶在院落中設置污水下水口,污水經過必要沉淀過濾后通過管道排到主管道內。每隔50 m左右設置邊長600 mm的檢修井。檢查井不僅具有疏通排水管道的作用,還具備了沉淀過濾的功能。這樣的排水方式更加安全環保。
改造技術四(見圖8),針對部分房屋沒有散水,導致區域房屋四周的雨水、污水難以排除,房屋四周很容易遭受水的侵蝕,設計本方案。本方案實施方便,主要是在屋后用10 mm厚的C25混凝土砌筑30°的斜坡,來達到保護建筑和排水的作用。

圖7 改造技術 3Fig.7 Reconstruction technology program No.3

圖8 改造技術 4Fig.8 Reconstruction technology program No.4
農村生活水平在快速提高,而公共基礎設施建設卻相對滯后、建設遲緩,難免村民會在為自己創造便利條件的時候會影響生態環境。為了解決這個問題,政府職能部門應該一方面加強宣傳環保的力度,使得環保意識深入人心;另一方面應加強公共基礎設施的建設,使得公共設施建設先行于人的需求[5]。
本次排水技術改造措施的設計在具體實施過程中得到較好的驗證,有效解決了農村部分地區的排水問題,改善了原來污水橫流的現象,道路變得衛生整潔,從而有效提高了農民的生活居住環境,減少污染,有效改善了整體村莊環境。因此,對排水工程的規劃科學合理設計,建設出符合當地環境的排水處理設施,既可改善農民的居住生活條件,又能保護村落的生態環境,促進新農村建設可持續發展。
[1]張如軍.淺談農村給排水系統規劃及其生活污水處理技術[J].城鄉建設,2009(7):57-58
[2]胡 孟,劉文朝,竇以松,等.新農村供排水工程建設重點與探討[J].南水北調與水利科技,2007(1):47-49
[3]葉齊茂.村莊整治:排水隱患不容忽視[J].中國建設報,2005(12):4
[4]張勝利,曹 艷.關中地區村莊排水問題探討[J].人民黃河,2006,6(6):61-63
[5]趙爭耀.滲井之殤——農村污水處理期待破冰[J].三秦都市報,2014(11):4-5
Researchon Road Drainage Reconstruction Technologyin Mountainous Village——Acase of Governance Planning in Xinzhuang Town,Laiwu City
ZHAO Wu1,ZHANG Hua-yan2,ZHAO Ji-long3*
1.College of Water Conservancy and Civil Engineering/Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China
2.Review Center for Tai’an Project Construction Drawing,Tai’an271000,China
3.Graduate School of Shandong Jianzhu University,Jinan250101,China
The organization of rural integrated governance is a crucial measure to enhance rural ecosystem and improve residents’life status.In the planning,the key is to improve the village roads,greening,drainage,culture,leisure and other measures.This paper summarizes the characteristic of rural life sewage and its discharge through studying and analyzing the field survey of many villages of Xinzhuang Town contiguous governance,based on the research progress of rural drainage engineering technology at home and abroad,this paper designs several drainage modes suitable for rural in the hilly country of Shandong.
Mountain village;life sewage;road drainage;reconstruction technology
S276.3
A
1000-2324(2017)05-0685-03
2017-03-31
2017-05-26
北方傳統農區鄉村綠色單元空間與技術一體化模式研究——以山東地區為例(51378301)
趙 武(1973-),男,副教授,主要從事建筑設計教學與科研工作.E-mail:16138578@qq.com
*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:zIII-w@163.com