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【摘要】当前,城市排水问题已经成为当前影响经济发展的制约因素,也是摆在市政工作者面前的一个重大课题。文章从防洪排涝及污水系统两方面探讨城市市政给排水规划设计,并为单项市政工程给排水规划和设计。
【关键词】市政给排水;规划设计;防洪排涝;污水系统
0.概述
市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,是满足社会经济可持续发展的一个重要因素,是保障自然环境,提高人民物质生活水平的重要前提。做好城市市政给排水规划设计,对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,这要求市政给排水规划设计必须全面进行认真思考与研究,以寻求城市水资源的合理利用,实现现代化城市的可持续发展。
1.防洪排涝规划
1.1防洪排涝概念
防洪排涝是城市的生命线,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则是排蓄为主。对城市而言,在规划重现期内,不应有“涝”的概念,只有雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题。过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24小时排完,针对的是郊区和农田,这种标准是无法适应现代城市的发展要求的。因此将“防洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更贴切。这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。
1.2排洪与排水标准衔接问题
城市排水是解决较小汇流面积上短历暴雨产生的排水问题,采用的是暴雨公式,暴雨时段控制在5~120rain,选用暴雨样本是年超大值法;而排洪考虑汇水面积大,目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式),使用某重现期(如10年一遇)24h暴雨量为基本数据,其选用暴雨样本是年最大值法。因此进行防洪排洪规划时。应充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面积越大,重现期标准越高,大中城市排洪标准不宜小于20年一遇(防洪标准GB50201--94)。
1.3排洪措施
排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滞洪区方案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区,考虑到内洪来得快、退得快,设置雨水泵站效益不大,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑现状村庄过渡,可设置局部的抽排设施。
2.污水系统规划
2.1合流制与分流制讨论
一般而言,在新城区采用分流制,旧城区采用截流式合流制。但鉴于我国目前排水系统的实际情况,真正意义上的分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错,两个系统就相通,可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明,完全分流制必须从化粪池出口分流开始,并且采用专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染也比较严重,截流式合流制有利于初期雨水的截流,因此中小城市建议以截流式合流制为宜。日本东京区部地区大部分采用合流制系统,他们认为尽管合流制会增加污水处理量,但合流制下水道系统可充分利用原下水道系统,将其进行改造、重建与完善的建设费用、技术要求均低于分流制,故广泛使用。
2.2污水厂排水去向
目前国家强调水的循环再用,要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变,因此污水厂处理后污水的排放以就近向可作为中水回用的途径或可向内河排放作景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由,建议将处理后的污水向外江江心排放,两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
我国污水处理业界比较推崇污水集中处理,其理由是污水厂规模经营,效率高,污水厂运营成本低,处理出水水质有保证等。但随着时间的推移,其缺点也逐步暴露出来,过度集中污水处理主要存在如下问题:一是巨额管网投资(越下游管径越大,投资巨增);二是运营的高能耗(中途提升泵站多,能耗大);三是无法进行中水就近利用。对此,很多污水采用BOT形式营建,为污水适度分散处理提供了方便。集中和分散相结合地进行污水处理是区域污水处理发展的方向。
3.为单项市政工程给排水规划和设计
譬如工业或住宅小区给排水规划与设计,一座或几座建筑物给排水消防没计,一座污水厂设计。一条道路给排水设计等,它是将理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过程中会遇到具体新课题,必须采用新办法、新材料、新产品去解决;另一方面,可持续发展要求我们不断创新,具体规划设计必须符合节能省地建设新理念。下面略举数例加以说明。
3.1污水处理新技术的发展
从可持续发展角度而言,采用延时曝气这种高资源占用(材料、土地)和高能源消耗低负荷工艺,以耗能方式取得污泥稳定的工艺是不适合中国国情的,从生活污水反应器发展趋势看是从活性污泥工艺和生物膜反应器向高效的移动床和流化床发展。最近国内尝试使用一种高效载体生物强化M0工艺。它是在M0反应池的好氧池末端投加活性硅藻土,同时好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附,混凝及过滤等物化作用,实现生物脱N和物化除P,较好地解决了纯生物或纯化学污水工艺中脱N与除P相互矛盾的问题。
3.2污水管道设计中新管材的推广
在给排水工程中推广PCCP管、PVC—U管、PE管、聚丙烯伊P等新型塑料复合管材,符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便,受到业主及施工方一致欢迎。但在具体使用过程中,应注意施工造成管道变形超标的问题,应确保管道两侧回填土的回填质量,必须分层夯实,使其密实度能够达到蝤%以上。
3.3雨水管道设计新思路
在缺水地区或地下水较深区域,尽量使雨水不排人下水道,尽量通过设计施工,将雨水渗透或截留。一则可以减少排水负荷,减少雨水管道投资;二则增加地下水补给,涵养地下水,进行水生态修复。另外,也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用,但这要根据项目的具体情况,因地制宜。譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润,地下径流很大,就不宜采用渗透法。
绿色环保节能已成为未来城市发展的方向,秉持可持续发展理念,从全局和系统的角度加上创新的思维,运用创新技术来优化设计现代城市市政工程给排水系统、污水处理系统、消防水系统等市政公用设施。这应该是每位市政给排水工作者努力实现的目标。■
【参考文献】
[1]余仙梅.城市市政给排水规划设计分析.城市建设,2010.21.
[2]叶涛.新形势下分析城市市政给排水规划设计.城市建设,2010.22.
[3]方宏.关于城市市政给排水规划设计的思考.科技资讯,2009.3.
[4]邹家虞.城市给排水系统规划设计的可持续性.广东建材,2009.25(5).
[5]王博实,杨忠义.浅论城市市政给排水的规划设计.科技资讯,2010.16.
【关键词】市政给排水;规划设计;防洪排涝;污水系统
0.概述
市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,是满足社会经济可持续发展的一个重要因素,是保障自然环境,提高人民物质生活水平的重要前提。做好城市市政给排水规划设计,对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,这要求市政给排水规划设计必须全面进行认真思考与研究,以寻求城市水资源的合理利用,实现现代化城市的可持续发展。
1.防洪排涝规划
1.1防洪排涝概念
防洪排涝是城市的生命线,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪以防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则是排蓄为主。对城市而言,在规划重现期内,不应有“涝”的概念,只有雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题。过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24小时排完,针对的是郊区和农田,这种标准是无法适应现代城市的发展要求的。因此将“防洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更贴切。这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。
1.2排洪与排水标准衔接问题
城市排水是解决较小汇流面积上短历暴雨产生的排水问题,采用的是暴雨公式,暴雨时段控制在5~120rain,选用暴雨样本是年超大值法;而排洪考虑汇水面积大,目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式),使用某重现期(如10年一遇)24h暴雨量为基本数据,其选用暴雨样本是年最大值法。因此进行防洪排洪规划时。应充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面积越大,重现期标准越高,大中城市排洪标准不宜小于20年一遇(防洪标准GB50201--94)。
1.3排洪措施
排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滞洪区方案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区,考虑到内洪来得快、退得快,设置雨水泵站效益不大,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑现状村庄过渡,可设置局部的抽排设施。
2.污水系统规划
2.1合流制与分流制讨论
一般而言,在新城区采用分流制,旧城区采用截流式合流制。但鉴于我国目前排水系统的实际情况,真正意义上的分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错,两个系统就相通,可能就是合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明,完全分流制必须从化粪池出口分流开始,并且采用专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染也比较严重,截流式合流制有利于初期雨水的截流,因此中小城市建议以截流式合流制为宜。日本东京区部地区大部分采用合流制系统,他们认为尽管合流制会增加污水处理量,但合流制下水道系统可充分利用原下水道系统,将其进行改造、重建与完善的建设费用、技术要求均低于分流制,故广泛使用。
2.2污水厂排水去向
目前国家强调水的循环再用,要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变,因此污水厂处理后污水的排放以就近向可作为中水回用的途径或可向内河排放作景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由,建议将处理后的污水向外江江心排放,两者矛盾如何协调值得进一步讨论。
我国污水处理业界比较推崇污水集中处理,其理由是污水厂规模经营,效率高,污水厂运营成本低,处理出水水质有保证等。但随着时间的推移,其缺点也逐步暴露出来,过度集中污水处理主要存在如下问题:一是巨额管网投资(越下游管径越大,投资巨增);二是运营的高能耗(中途提升泵站多,能耗大);三是无法进行中水就近利用。对此,很多污水采用BOT形式营建,为污水适度分散处理提供了方便。集中和分散相结合地进行污水处理是区域污水处理发展的方向。
3.为单项市政工程给排水规划和设计
譬如工业或住宅小区给排水规划与设计,一座或几座建筑物给排水消防没计,一座污水厂设计。一条道路给排水设计等,它是将理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过程中会遇到具体新课题,必须采用新办法、新材料、新产品去解决;另一方面,可持续发展要求我们不断创新,具体规划设计必须符合节能省地建设新理念。下面略举数例加以说明。
3.1污水处理新技术的发展
从可持续发展角度而言,采用延时曝气这种高资源占用(材料、土地)和高能源消耗低负荷工艺,以耗能方式取得污泥稳定的工艺是不适合中国国情的,从生活污水反应器发展趋势看是从活性污泥工艺和生物膜反应器向高效的移动床和流化床发展。最近国内尝试使用一种高效载体生物强化M0工艺。它是在M0反应池的好氧池末端投加活性硅藻土,同时好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附,混凝及过滤等物化作用,实现生物脱N和物化除P,较好地解决了纯生物或纯化学污水工艺中脱N与除P相互矛盾的问题。
3.2污水管道设计中新管材的推广
在给排水工程中推广PCCP管、PVC—U管、PE管、聚丙烯伊P等新型塑料复合管材,符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便,受到业主及施工方一致欢迎。但在具体使用过程中,应注意施工造成管道变形超标的问题,应确保管道两侧回填土的回填质量,必须分层夯实,使其密实度能够达到蝤%以上。
3.3雨水管道设计新思路
在缺水地区或地下水较深区域,尽量使雨水不排人下水道,尽量通过设计施工,将雨水渗透或截留。一则可以减少排水负荷,减少雨水管道投资;二则增加地下水补给,涵养地下水,进行水生态修复。另外,也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用,但这要根据项目的具体情况,因地制宜。譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润,地下径流很大,就不宜采用渗透法。
绿色环保节能已成为未来城市发展的方向,秉持可持续发展理念,从全局和系统的角度加上创新的思维,运用创新技术来优化设计现代城市市政工程给排水系统、污水处理系统、消防水系统等市政公用设施。这应该是每位市政给排水工作者努力实现的目标。■
【参考文献】
[1]余仙梅.城市市政给排水规划设计分析.城市建设,2010.21.
[2]叶涛.新形势下分析城市市政给排水规划设计.城市建设,2010.22.
[3]方宏.关于城市市政给排水规划设计的思考.科技资讯,2009.3.
[4]邹家虞.城市给排水系统规划设计的可持续性.广东建材,2009.25(5).
[5]王博实,杨忠义.浅论城市市政给排水的规划设计.科技资讯,2010.16.