陜西南部漢江北岸某鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)下游出路的比選及分析

衛(wèi)又又

（陜西錦科環(huán)保工程有限公司，陜西 西安 710000）

1 項(xiàng)目范圍

本項(xiàng)目為陜西南部漢江北岸某鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)工程，范圍總面積約4.9km2，重點(diǎn)針對鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)包括的旅游古鎮(zhèn)、中學(xué)、居民社區(qū)等區(qū)域污水的收集及下游出路作出比選分析。

2 項(xiàng)目內(nèi)容

項(xiàng)目內(nèi)容包含兩個(gè)方面：

1）鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)包括的旅游古鎮(zhèn)、中學(xué)、居民社區(qū)等區(qū)域污水收集管網(wǎng)。

2）通過比選推薦污水下游出路，以指導(dǎo)污水主干管與擬建的江濱北路西段道路工程之間的統(tǒng)籌建設(shè)與銜接安排。

3 項(xiàng)目背景

3.1 鎮(zhèn)區(qū)概況

鎮(zhèn)區(qū)位于縣城以西5km處，是歷史名鎮(zhèn)。鎮(zhèn)內(nèi)地勢北高南低，北部為深山區(qū)，中部是淺山丘陵，南部為平川地帶。國道108公路、省道309公路沿鎮(zhèn)而過，交通便利。鎮(zhèn)內(nèi)有諸多文化旅游景點(diǎn)。

3.2 擬建江濱北路西段道路工程概況

擬建江濱北路西段道路工程是區(qū)域內(nèi)一條重要次干路，路線總長1.944km，其中道路長度1.354km，漫水橋長0.59km。

3.3 項(xiàng)目建設(shè)背景

鎮(zhèn)區(qū)作為歷史名鎮(zhèn)，人口眾多，文化底蘊(yùn)深厚，鎮(zhèn)內(nèi)文化旅游景點(diǎn)眾多，其緊鄰漢江，交通便利，具備得天獨(dú)厚的發(fā)展優(yōu)勢，加之陜西省省委、省政府確定的十大重點(diǎn)文化項(xiàng)目之一的旅游古鎮(zhèn)位于鎮(zhèn)區(qū)，更加利于鎮(zhèn)區(qū)的快速發(fā)展，然而整個(gè)鎮(zhèn)區(qū)雖位于漢江水源保護(hù)地卻無系統(tǒng)性的污水收集及處理設(shè)施，污水工程建設(shè)滯后，片區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的污水在本項(xiàng)目建設(shè)之前基本均通過舊有的合流邊溝、暗渠等直排漢江，部分居民各戶建有三格式化糞池但沒有出路，暴雨季節(jié)污水大量溢出，環(huán)境污染嚴(yán)重，在很大程度上影響著水源保護(hù)地的水質(zhì)安全，并嚴(yán)重制約古鎮(zhèn)的文化旅游發(fā)展，片區(qū)內(nèi)污水設(shè)施的建設(shè)迫在眉睫。

同時(shí)，即將開工建設(shè)的江濱北路西段道路工程位于鎮(zhèn)區(qū)下游，且地勢較低，其區(qū)域位置銜接鎮(zhèn)區(qū)及縣城，此道路工程開工在即，牽扯到的鎮(zhèn)區(qū)污水工程主干管為盡早同江濱北路同步開工實(shí)施，節(jié)約整體工程投資，相互之間的統(tǒng)籌建設(shè)與銜接安排也勢必要合理規(guī)劃。

4 設(shè)計(jì)方案

4.1 污水量估算

根據(jù)建設(shè)單位提供的相關(guān)人口數(shù)據(jù)，鎮(zhèn)區(qū)（旅游古鎮(zhèn)、中學(xué)、居民社區(qū)等區(qū)域）主要人口組成為中學(xué)1萬人（學(xué)生及教師）、古鎮(zhèn)1萬人、居民社區(qū)共6500人，人口總計(jì)2.65萬人，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，設(shè)計(jì)方案總?cè)丝跁喊?萬人估算。

結(jié)合城市總體規(guī)劃，遠(yuǎn)期最高日人均綜合生活用水定額為240L/（人·d），平均日人均綜合生活用水定額為180L/（人·d），則鎮(zhèn)區(qū)平均日用水量約為5400m3/d，折污系數(shù)考慮0.9，污水收集率考慮90%，則平均日污水量約為4374m3/d。

4.2 主干管管徑估算

根據(jù)上節(jié)計(jì)算結(jié)果，鎮(zhèn)區(qū)平均日污水量約為4374m3/d，水力計(jì)算規(guī)模取5000 m3/d，經(jīng)計(jì)算，結(jié)合當(dāng)?shù)厥褂谩B(yǎng)護(hù)習(xí)慣，并適當(dāng)考慮今后初期雨水污染治理水量納入等情況，綜合確定主干管管徑為DN800mm（采用HDPE排水管道，粗糙系數(shù)取0.01[1]），具體見表1。

表1 主干管管徑估算

4.3 污水量規(guī)模

經(jīng)以上分析，鎮(zhèn)區(qū)（旅游古鎮(zhèn)、中學(xué)、居民社區(qū)等區(qū)域）污水工程規(guī)模暫按5000 m3/d考慮。

4.4 排水體制

排水體制采用雨、污分流制，單獨(dú)建設(shè)獨(dú)立污水收集系統(tǒng)，舊有合流邊溝、暗渠近期可作為雨水排放設(shè)施，遠(yuǎn)期單獨(dú)規(guī)劃建設(shè)雨水收集排放系統(tǒng)（本方案不包含雨水收集排放系統(tǒng)）。

4.5 鎮(zhèn)區(qū)污水收集管網(wǎng)布局

目前鎮(zhèn)區(qū)并無任何獨(dú)立污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)，本方案擬在項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)建設(shè)污水收集管網(wǎng)，污水管網(wǎng)沿鎮(zhèn)區(qū)及古鎮(zhèn)主要現(xiàn)狀街道及規(guī)劃街道的人行道或非機(jī)動(dòng)車道敷設(shè)[2]，管網(wǎng)沿地形地勢自高到低，由北向南，最終匯入江濱北路污水主干管。鎮(zhèn)區(qū)及古鎮(zhèn)內(nèi)部敷設(shè)分流制污水收集管網(wǎng)管徑DN300～800mm，總長15km。

4.6 污水下游出路

為有效利用現(xiàn)有排水設(shè)施，考慮到鎮(zhèn)區(qū)緊鄰縣城城區(qū)，縣城城區(qū)已敷設(shè)有排水大斷面管渠，既有排水大斷面管渠距離本項(xiàng)目污水收集區(qū)域下游江濱北路與陽安鐵路交點(diǎn)處不足2km，且縣城污水處理廠一期處理規(guī)模達(dá)3萬m3/d（現(xiàn)處理負(fù)荷約2萬m3/d），遠(yuǎn)期總規(guī)模為5萬m3/d，具備接納鎮(zhèn)區(qū)及古鎮(zhèn)所產(chǎn)生污水水量的條件，因此整個(gè)鎮(zhèn)區(qū)污水下游出路考慮兩大方案：

方案一：鎮(zhèn)區(qū)單獨(dú)建設(shè)污水處理廠一座（5000 m3/d），江濱北路污水主干管匯集上游全部污水后，進(jìn)入單獨(dú)建設(shè)的污水處理廠集中處理。污水處理廠選址位于鎮(zhèn)區(qū)下游靠近陽安鐵路的地塊內(nèi)，占地約12畝，規(guī)劃土地性質(zhì)為水源綠地。

方案二：鎮(zhèn)區(qū)污水接入已敷設(shè)排水大斷面管渠，最終進(jìn)入縣城污水處理廠集中處理，江濱北路污水主干管自西向東敷設(shè)至本次擬開工建設(shè)的江濱北路西段道路工程起點(diǎn)處，之后通行方向可沿馬超路北上進(jìn)入和平西路，也可沿江濱北路西段道路工程繼續(xù)東向隨后向北進(jìn)入和平西路。江濱北路西段道路工程起點(diǎn)設(shè)計(jì)路面高程為554.8m，上游主干管至此處管道埋深暫估3.5m，即管內(nèi)底絕對高程為551.3m，江濱北路西段道路工程起點(diǎn)至排水大斷面管渠距離約2km，管道按縱坡0.003計(jì)算，2km坡降6m，至排水大斷面管渠處主干管管內(nèi)底絕對高程為551.3-6=545.3m，而已敷設(shè)排水大斷面管渠底標(biāo)高為547.709m，兩者相差2.409m，不滿足重力自流接入，因此，若鎮(zhèn)區(qū)污水?dāng)M接入縣城污水處理廠，則在江濱北路主干管末端必須加設(shè)污水提升泵站。

方案二A：污水提升泵站設(shè)置于馬超路與江濱北路西段道路起點(diǎn)交匯處，提升后污水壓力管線沿馬超路北上進(jìn)入和平西路，提升泵站規(guī)模5000 m3/d，壓力污水管道管徑DN300，總長約2.2km。（見圖1）

圖1 方案二A示意圖

方案二B：污水提升泵站設(shè)置于陽安鐵路橋西側(cè)，提升后污水壓力管線沿江濱北路西段道路工程繼續(xù)東向隨后向北進(jìn)入和平西路，提升泵站規(guī)模5000 m3/d，壓力污水管道管徑DN300，總長約1.5km。（見圖2）

圖2 方案二B示意圖

4.7 方案比選及分析

污水下游出路（江濱北路主干管下游出路）：

方案一：單獨(dú)建設(shè)污水處理廠一座（5000 m3/d）

方案優(yōu)點(diǎn)：鎮(zhèn)區(qū)及古鎮(zhèn)污水納入新建污水處理廠，便于管理，污水及時(shí)集中處理，及時(shí)排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，打造良好投資、旅游環(huán)境。

方案缺點(diǎn)：1）可選廠址位于水源保護(hù)地，土地性質(zhì)為水源綠地，存在用地沖突；2）存在較多征地費(fèi)用；3）處理后尾水需引至水源保護(hù)區(qū)外排放；4）同規(guī)劃管理部門、水利局、環(huán)保局需進(jìn)一步協(xié)商確定。

主要工程量：1）建設(shè)污水處理廠一座（5000 m3/d），處理主體工藝采用A/A/0，出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)[3]；2）征地12畝。投資估算：2500萬元。

方案二：進(jìn)入縣城污水處理廠集中處理：

方案二A：污水提升泵站設(shè)置于馬超路與江濱北路西段道路起點(diǎn)交匯處，提升后污水壓力管線沿馬超路北上進(jìn)入和平西路

方案優(yōu)點(diǎn)：1）沿馬超路敷設(shè)的壓力污水管線可同馬超路同步實(shí)施，可同步實(shí)施長度大約334.644m，避免重復(fù)建設(shè)；2）施工方便。

方案缺點(diǎn)：1）壓力污水管線較長；2）壓力管線建設(shè)過程需破壞和平西路約1.8km。

主要工程量：1）提升泵站一座，規(guī)模5000m3/d；2）壓力焊接鋼管DN300，總長2.2km；3.路面破壞及恢復(fù)1.8km。

投資估算：354萬元。

方案二B：污水提升泵站設(shè)置于陽安鐵路橋西側(cè)，提升后污水壓力管線沿江濱北路西段道路工程繼續(xù)東向隨后向北進(jìn)入和平西路

方案優(yōu)點(diǎn)：1）壓力污水管線長度較短；2）壓力管線建設(shè)過程破壞和平西路約894m，相對較短。

方案缺點(diǎn)：1）DN800重力污水管道雖可同江濱北路西段漫水橋前同步實(shí)施，但需延長，同方案二A相比增加長度587.5m；2）DN300壓力管過陽安鐵路橋需考慮管架固定于鐵路橋橋墩敷設(shè)，施工困難，抗洪措施復(fù)雜，且需征得鐵路部門同意。

主要工程量：1）提升泵站一座，規(guī)模5000m3/d；2）壓力焊接鋼管DN300，總長1.5km；3）路面破壞及恢復(fù)894m；4）DN800重力污水管道587.5m。

投資估算：310萬元。

根據(jù)污水下游出路的不同，各方案投資為方案一2500萬元；方案二A 354萬元；方案二B 310萬元；投資優(yōu)劣較為明顯，方案二A、B投資明顯低于方案一。

從技術(shù)角度出發(fā)，結(jié)合各方案的優(yōu)缺點(diǎn)比選，為減少征地并有效利用縣城污水處理廠處理規(guī)模，便于充分利用已建設(shè)施及統(tǒng)一集中管理，同時(shí)為同江濱北路西段道路工程、馬超路同步實(shí)施，避免重復(fù)建設(shè)，便于施工，也考慮到管線穿鐵路橋施工實(shí)施的難度較大，推薦方案二A，即鎮(zhèn)區(qū)、古鎮(zhèn)首先完善內(nèi)部分流制污水管網(wǎng)，隨后匯入江濱北路污水主干管，主干管末端設(shè)置污水提升泵站，污水提升泵站設(shè)置于馬超路與江濱北路西段道路起點(diǎn)交匯處，提升后污水壓力管線沿馬超路北上進(jìn)入和平西路，最終進(jìn)入縣城污水處理廠集中處理。

5 結(jié)語

對鎮(zhèn)區(qū)污水收集管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，一般情況下管網(wǎng)空間跨度范圍大，相對城市城區(qū)管網(wǎng)設(shè)計(jì)而言，細(xì)節(jié)方面受制因素較多，往往由于高低錯(cuò)落的地形地勢及現(xiàn)狀設(shè)施如道路、鐵路、已建管渠等的影響，情況變的較為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人應(yīng)充分的了解現(xiàn)場情況，理論結(jié)合實(shí)踐，從既有設(shè)施的利用、土地性質(zhì)、征地、破路、實(shí)施影響單位、投資及運(yùn)行管理等多方面綜合考慮，多做比選，積極征求建設(shè)單位意見，確定污水的優(yōu)選出路及設(shè)計(jì)方案。