牛宇萍 李洪亮

今年來,持續(xù)的大雨給我國很多城市造成了不利的影響,市民住宅、汽車商鋪遭到污水侵蝕,大水堵路、交通堵塞,居民的日常生活因此產(chǎn)生了很多不便,更嚴重地還會導(dǎo)致儲備糧受損以及人員傷亡,可見,對于暴雨肆虐這一哪怕是由于“極端、不可預(yù)計的天氣”的客觀因素所產(chǎn)生的不利影響同樣需要我們積極開展應(yīng)對策略。

隨著城市化的發(fā)展,從目前來看,城市建設(shè)過程中出現(xiàn)的立體開發(fā),地下商場、地下車庫以及地鐵建設(shè)遍及我國各大中小城市,對于城市社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的態(tài)勢而言,城市排水設(shè)施已顯得嚴重滯后。對于此,本文認為,從國內(nèi)來看,可以借鑒上海世博會的“雨污分流、初雨調(diào)蓄”方式和借鑒荷蘭鹿特丹的“蓄水池連通分流雨水”(即“水廣場”)排水理念,一方面要不斷優(yōu)化和提高城市新建排水設(shè)施標準,另一方面還需要大力改進中老城區(qū)中的排水管網(wǎng)絡(luò)布局,使其能夠充分滿足城市排水要求。

1 雨水系統(tǒng)的改進方案

1.1 基于雨水管道出水口的改進方案

普遍來看,城市內(nèi)的雨水大多通過管道就近自流的方式排入河道等水體,但對于平原城市而言,一方面由于受地形限制,因此管道出水口一般都會低于水體水位。即采用的是“淹沒式”,管道內(nèi)水流由于受水體水位頂托的影響從而速度減小,繼而管道排水能力減小,最終會在汛期導(dǎo)致城區(qū)低洼地段處于長時間積水狀態(tài),車輛通行和市民出行狀況因此受到影響。另一方面由于管道出水口處一般沒有設(shè)置閘門,這就會導(dǎo)致無法對雨水管道下游河水回灌段進行有效清淤?；谏鲜鰞蓚€重要原因,可嘗試采取以下改進措施:1)可以盡量讓城市雨水管道的入河出水口略高于(或等于)排放水體的設(shè)計水位,具體可采取管道淺埋加固處理、減小管道坡度、調(diào)整城市豎向規(guī)劃等方法來實現(xiàn)這一方案;2)在不得已的情況下,如果出水口低于排放水體水位時,就應(yīng)該在設(shè)計上充分考慮水體水位的頂托影響,并對此核算淹沒出水的排水能力,可在入河口處建設(shè)溢流閘門和抽升泵站,這樣一來,不僅能夠在汛期通過開啟水泵來強制排水,而且由于設(shè)置了閘門,也利于維護下游管道的清淤工作;3)立交排水可以采用獨立的排水系統(tǒng),目的在于能夠使立交(尤其是下穿立交)排水出水口的可靠性得到保證。

1.2 借鑒上海世博“雨污分流”的理念

根據(jù)上海世博“雨污分流”理念,可設(shè)置直接與污水管道相連的專用收水井,這些專用收水井并不與雨水管道溝通,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在汛期排除路面積水的功能,而且能夠避免河道頂托雨水倒灌,同時也能夠消除通過人力打開污水井蓋而出現(xiàn)的安全隱患。

1.3 借鑒荷蘭鹿特丹“水廣場”排水理念

我國城市內(nèi)的雨水管道在建成后,一般都處于幾個各自獨立的狀態(tài),系統(tǒng)之間互不連通,各排水系統(tǒng)各自獨立發(fā)揮排除雨水的功能。在借鑒荷蘭鹿特丹“水廣場”的成熟經(jīng)驗之后,可以在相鄰兩個排水系統(tǒng)之間的易積水地段設(shè)置連通管,并將雨水管道建成環(huán)狀管網(wǎng)狀態(tài),連通管可以較為方便地相互調(diào)劑水量,從而進一步提高原有的排水狀況。

1.4 對雨水收水口的改進方案

結(jié)合目前實際情況來看,雨水口的布置至少可以在以下三個方面進行改善:1)應(yīng)根據(jù)地形及匯水面積來進行雨水口的布置;2)由于低洼和易積水地段的雨水徑流面積以及徑流量相對較大,可通過適當增加雨水口數(shù)量來提高收水速度;3)對于立交橋的引道處等道路縱坡較大的路段,可采用平篦雨水口收水,在上游段布置雨水口,并在下游段設(shè)置連續(xù)多篦雨水口,從而避免積水的形成。

1.5 住宅小區(qū)雨水管道的設(shè)置

從目前來看,我國城市多數(shù)住宅小區(qū)和庭院在建設(shè)過程中往往不太重視對雨水管道和雨水口加強建設(shè)工作,忽略了小區(qū)建成后的雨水管道驗交環(huán)節(jié),一旦下雨,小區(qū)內(nèi)的雨水要經(jīng)過較長的時間和路線才能最終收進雨水管道,因此小區(qū)內(nèi)就很容易形成大量積水。對于此,住宅區(qū)建設(shè)過程中一次性建好雨水管道和雨水口的工作顯得非常重要,一方面可以讓雨水能夠快速收進雨水管道,另一方面還能減少后續(xù)的維護工作量。

2 污水系統(tǒng)的改進

2.1 在住宅區(qū)污水管線出口處建立格柵井

污水中大量存在著纖維、塑料以及其他懸浮物和沉積物、從而給管道的清潔和疏通工作帶來了很大的麻煩。尤其是抽升泵站的格柵間,每天都會攔截到大量的懸浮物和漂浮物,盡管格柵柵條間距不斷在減小,但仍然難以避免一些體積較小的漂浮物輕易通過格柵進入泵房,最終導(dǎo)致水泵葉輪堵塞,時間一長,葉輪會在不斷磨損中損壞廢棄?；诖?在住宅區(qū)的污水管道出口處,可以設(shè)置簡易的人工攔污格柵,并安排專門的物業(yè)管理人員對此定期清理,從而對污水漂浮物輕易進入市政管網(wǎng)的狀況從源頭上得到了有效控制。

2.2 在檢查井井底設(shè)置沉淀池

當管道內(nèi)水流量和流速相對較低時,污水中的沉積物會發(fā)生大量沉淀,從而形成管道淤積堵塞,并且疏通管道的工作又需要較高的費用。對于此,可以把檢查井的井底下沉50 cm左右,即將其改為沉淀式,這樣可以便于污水中的多數(shù)沉積物沉積于檢查井,不至于繼續(xù)流入下游管段,并且還能為管道維護工作帶來方便,工作人員只需要通過抓泥車來清掏檢查井內(nèi)的沉積物。

2.3 檢查井構(gòu)造的改進

在開展排水管道的疏通作業(yè)時,一般會利用竹片或高壓水車從檢查井內(nèi)沿著管道的方向進行工作。從目前來看,較為普遍的做法是:把井內(nèi)爬梯安裝在檢查井內(nèi)進水管口的正上方,實際上,這種方式會對排水管道的養(yǎng)護和維修工作帶來很大的不便。為了方便作業(yè),可以把井內(nèi)爬梯設(shè)置于垂直管道方向線的一側(cè),防盜檢查井蓋開啟方向則設(shè)置于爬梯的另一側(cè)。

2.4 在檢查井內(nèi)設(shè)置閘槽

污水主干管道中的流量和流速一般而言都比較大,并且有些檢查井內(nèi)的水位較高,在從事管道維護工作時,需降低甚至斷流管道內(nèi)的水位,但斷流是一項非常困難的工作。為了維護作業(yè)方便,可在污水主干管管道交匯處和轉(zhuǎn)彎處的檢查井內(nèi)設(shè)置閘槽,通過閘槽的開關(guān)來控制水流,從而為維護工作提供方便。此外,在新舊管道銜接處最好設(shè)置閘槽井。

2.5 泵站集水池有效容積和最低水位線確定問題

污水排放量會隨著城市的發(fā)展相應(yīng)增加;雨水泵站的收水量也會因此增加。在暴雨較為集中的時期,我們往往會采取打開污水井蓋,通過污水泵站抽升的方式來強行排除污水,這樣就需要大大提高改造后的泵站抽升能力。雨污水泵站在實際運行中,由于原集水池的有效容積均偏小,導(dǎo)致池內(nèi)設(shè)計最高水位長期低于池內(nèi)實際水位,進水管道長期處于受壓狀態(tài),因此,在確定集水池最高水位時,可使其略高于雨污水管頂,但同時還要防止管道上游地面出現(xiàn)冒水現(xiàn)象。

并且,對于泵站集水池的最低水位而言,由于其是保證水泵葉輪吸水的水位,因此對其設(shè)置為葉輪所在水位線。由于要確保潛水排污泵的電機在運行過程中不能露出水面,因此,應(yīng)該根據(jù)電機允許露出的水面高度來確定泵站集水池的最低水位。

3 結(jié)語

城市排水設(shè)施不僅是衡量城市現(xiàn)代化程度的重要標志和現(xiàn)代化城市不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施,而且還是城市水污染防治以及排漬排澇的重要保障工程。因此,對于城市防水工程的設(shè)計研究,還應(yīng)該結(jié)合今后我國城市發(fā)展過程中的具體變化,持續(xù)開展更加具有針對性的研究。

[1]陳 銳,張志軍.舊排水泵站的技術(shù)改造[J].中國給水排水,2007(8):26-29.

[2]張志軍.邯鄲城市排水系統(tǒng)運行安全性分析[J].市政技術(shù),2007(3):169-171.

[3]侯士鳳,曹金泉.濟寧市城區(qū)雨污分流設(shè)計實施方案[J].山西建筑,2009,35(15):166-167.