陜西南部漢江北岸某鎮污水收集管網下游出路的比選及分析

衛又又

（陜西錦科環保工程有限公司，陜西 西安 710000）

1 項目范圍

本項目為陜西南部漢江北岸某鎮污水收集管網工程，范圍總面積約4.9km2，重點針對鎮區范圍內包括的旅游古鎮、中學、居民社區等區域污水的收集及下游出路作出比選分析。

2 項目內容

項目內容包含兩個方面：

1）鎮區范圍內包括的旅游古鎮、中學、居民社區等區域污水收集管網。

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

3 項目背景

3.1 鎮區概況

鎮區位于縣城以西5km處，是歷史名鎮。鎮內地勢北高南低，北部為深山區，中部是淺山丘陵，南部為平川地帶。國道108公路、省道309公路沿鎮而過，交通便利。鎮內有諸多文化旅游景點。

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域內一條重要次干路，路線總長1.944km，其中道路長度1.354km，漫水橋長0.59km。

3.3 項目建設背景

鎮區作為歷史名鎮，人口眾多，文化底蘊深厚，鎮內文化旅游景點眾多，其緊鄰漢江，交通便利，具備得天獨厚的發展優勢，加之陜西省省委、省政府確定的十大重點文化項目之一的旅游古鎮位于鎮區，更加利于鎮區的快速發展，然而整個鎮區雖位于漢江水源保護地卻無系統性的污水收集及處理設施，污水工程建設滯后，片區內所產生的污水在本項目建設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，暴雨季節污水大量溢出，環境污染嚴重，在很大程度上影響著水源保護地的水質安全，并嚴重制約古鎮的文化旅游發展，片區內污水設施的建設迫在眉睫。

同時，即將開工建設的江濱北路西段道路工程位于鎮區下游，且地勢較低，其區域位置銜接鎮區及縣城，此道路工程開工在即，牽扯到的鎮區污水工程主干管為盡早同江濱北路同步開工實施，節約整體工程投資，相互之間的統籌建設與銜接安排也勢必要合理規劃。

4 設計方案

4.1 污水量估算

根據建設單位提供的相關人口數據，鎮區（旅游古鎮、中學、居民社區等區域）主要人口組成為中學1萬人（學生及教師）、古鎮1萬人、居民社區共6500人，人口總計2.65萬人，考慮遠期發展，設計方案總人口暫按3萬人估算。

結合城市總體規劃，遠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），則鎮區平均日用水量約為5400m3/d，折污系數考慮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

根據上節計算結果，鎮區平均日污水量約為4374m3/d，水力計算規模取5000 m3/d，經計算，結合當地使用、養護習慣，并適當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，粗糙系數取0.01[1]），具體見表1。

表1 主干管管徑估算

4.3 污水量規模

經以上分析，鎮區（旅游古鎮、中學、居民社區等區域）污水工程規模暫按5000 m3/d考慮。

4.4 排水體制

排水體制采用雨、污分流制，單獨建設獨立污水收集系統，舊有合流邊溝、暗渠近期可作為雨水排放設施，遠期單獨規劃建設雨水收集排放系統（本方案不包含雨水收集排放系統）。

4.5 鎮區污水收集管網布局

目前鎮區并無任何獨立污水收集管網系統，本方案擬在項目區域內建設污水收集管網，污水管網沿鎮區及古鎮主要現狀街道及規劃街道的人行道或非機動車道敷設[2]，管網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。鎮區及古鎮內部敷設分流制污水收集管網管徑DN300～800mm，總長15km。

4.6 污水下游出路

為有效利用現有排水設施，考慮到鎮區緊鄰縣城城區，縣城城區已敷設有排水大斷面管渠，既有排水大斷面管渠距離本項目污水收集區域下游江濱北路與陽安鐵路交點處不足2km，且縣城污水處理廠一期處理規模達3萬m3/d（現處理負荷約2萬m3/d），遠期總規模為5萬m3/d，具備接納鎮區及古鎮所產生污水水量的條件，因此整個鎮區污水下游出路考慮兩大方案：

方案一：鎮區單獨建設污水處理廠一座（5000 m3/d），江濱北路污水主干管匯集上游全部污水后，進入單獨建設的污水處理廠集中處理。污水處理廠選址位于鎮區下游靠近陽安鐵路的地塊內，占地約12畝，規劃土地性質為水源綠地。

方案二：鎮區污水接入已敷設排水大斷面管渠，最終進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至本次擬開工建設的江濱北路西段道路工程起點處，之后通行方向可沿馬超路北上進入和平西路，也可沿江濱北路西段道路工程繼續東向隨后向北進入和平西路。江濱北路西段道路工程起點設計路面高程為554.8m，上游主干管至此處管道埋深暫估3.5m，即管內底絕對高程為551.3m，江濱北路西段道路工程起點至排水大斷面管渠距離約2km，管道按縱坡0.003計算，2km坡降6m，至排水大斷面管渠處主干管管內底絕對高程為551.3-6=545.3m，而已敷設排水大斷面管渠底標高為547.709m，兩者相差2.409m，不滿足重力自流接入，因此，若鎮區污水擬接入縣城污水處理廠，則在江濱北路主干管末端必須加設污水提升泵站。

方案二A：污水提升泵站設置于馬超路與江濱北路西段道路起點交匯處，提升后污水壓力管線沿馬超路北上進入和平西路，提升泵站規模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：污水提升泵站設置于陽安鐵路橋西側，提升后污水壓力管線沿江濱北路西段道路工程繼續東向隨后向北進入和平西路，提升泵站規模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：單獨建設污水處理廠一座（5000 m3/d）

方案優點：鎮區及古鎮污水納入新建污水處理廠，便于管理，污水及時集中處理，及時排放，保護生態環境，打造良好投資、旅游環境。

方案缺點：1）可選廠址位于水源保護地，土地性質為水源綠地，存在用地沖突；2）存在較多征地費用；3）處理后尾水需引至水源保護區外排放；4）同規劃管理部門、水利局、環保局需進一步協商確定。

主要工程量：1）建設污水處理廠一座（5000 m3/d），處理主體工藝采用A/A/0，出水標準執行一級A標準[3]；2）征地12畝。投資估算：2500萬元。

方案二：進入縣城污水處理廠集中處理：

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

方案優點：1）沿馬超路敷設的壓力污水管線可同馬超路同步實施，可同步實施長度大約334.644m，避免重復建設；2）施工方便。

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

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

投資估算：354萬元。

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

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

方案缺點：1）DN800重力污水管道雖可同江濱北路西段漫水橋前同步實施，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，施工困難，抗洪措施復雜，且需征得鐵路部門同意。

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

投資估算：310萬元。

根據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；投資優劣較為明顯，方案二A、B投資明顯低于方案一。

從技術角度出發，結合各方案的優缺點比選，為減少征地并有效利用縣城污水處理廠處理規模，便于充分利用已建設施及統一集中管理，同時為同江濱北路西段道路工程、馬超路同步實施，避免重復建設，便于施工，也考慮到管線穿鐵路橋施工實施的難度較大，推薦方案二A，即鎮區、古鎮首先完善內部分流制污水管網，隨后匯入江濱北路污水主干管，主干管末端設置污水提升泵站，污水提升泵站設置于馬超路與江濱北路西段道路起點交匯處，提升后污水壓力管線沿馬超路北上進入和平西路，最終進入縣城污水處理廠集中處理。

5 結語

對鎮區污水收集管網的設計，一般情況下管網空間跨度范圍大，相對城市城區管網設計而言，細節方面受制因素較多，往往由于高低錯落的地形地勢及現狀設施如道路、鐵路、已建管渠等的影響，情況變的較為復雜，在設計時，設計人應充分的了解現場情況，理論結合實踐，從既有設施的利用、土地性質、征地、破路、實施影響單位、投資及運行管理等多方面綜合考慮，多做比選，積極征求建設單位意見，確定污水的優選出路及設計方案。