許麗麗
摘要 本文針對某沿海平原城市排水系統(tǒng)存在的問題,提出沿海平原城市排水工程規(guī)劃設計的一般原則,同時結(jié)合該沿海城市現(xiàn)狀,對該城市的排水工程規(guī)劃設計提出具體措施,建立一套完善的排水系統(tǒng),以減輕城市排放的污水對周圍環(huán)境造成影響,同時采取措施盡量減輕城市內(nèi)澇問題。
關鍵詞 沿海地區(qū);排水規(guī)劃;污水處理;雨水規(guī)劃
中圖分類號TU992 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)43-0040-02
1 項目簡介
某沿海規(guī)劃區(qū)規(guī)劃總面積為1 719.36公頃,其中陸域面積為1 410.77公頃(約占82%),水域面積308.59公頃(約占18%),規(guī)劃人口規(guī)模5萬人以上。目前該地區(qū)主要以居住功能為主,通過本次規(guī)劃,該地區(qū)將以居住為主,同時適當發(fā)展工業(yè)以促進地區(qū)經(jīng)濟增長。目前該規(guī)劃區(qū)均沒有污水處理廠,污水隨意排放,且排水體制為雨、污水合流制。目前的污水均為生活污水,暫無工業(yè)廢水的排放。生活污水的隨意排放,污染了規(guī)劃區(qū)及周邊的自然環(huán)境,特別是給海域造成了較為嚴重的污染,給規(guī)劃區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了負面的影響。為此,需要建立一套完善的排水系統(tǒng),采用雨污完全分流的排水體制,建設城市污水處理廠,將污水集中排放到污水廠內(nèi)進行處理,達標后才排放,以減輕規(guī)劃區(qū)建設及建成后排放的污水對周圍環(huán)境造成影響。
本次規(guī)劃主要根據(jù)規(guī)劃區(qū)的人口總量,按照城市單位人口綜合用水量指標確定規(guī)劃區(qū)的用水總量,進而確定污水排放總量。結(jié)合規(guī)劃區(qū)的地形地勢,規(guī)劃建設5萬噸/日的污水處理廠一座,項目建成后將大大改善新城的污水排放現(xiàn)狀,為該城創(chuàng)造更好的投資環(huán)境和發(fā)展空間。
2 排水工程規(guī)劃設計
2.1 污水工程規(guī)劃設計
在分流制排水體制下,沿海平原地區(qū)的污水系統(tǒng)規(guī)劃主要需確定城市污水處理廠的位置及規(guī)模、處理后污水排放口的位置、是否需要中途加壓泵站以及污水管網(wǎng)的布置方式等。
2.1.1 污水處理廠
沿海平原地區(qū)由于地勢平坦,污水處理廠的選址受地形的影響較小,主要考慮規(guī)劃區(qū)的用地布局、城市廢水排放口的位置、城市主要風向的影響。從用地布局方面考慮,污水處理廠與居住區(qū)及公共建筑應有一定的衛(wèi)生防護距離。從污水排放角度考慮,污水排放口的位置應符合受納體水域功能和水源保護的有關要求,若處理后的污水是排入河流的,一般應在河道下游,且不得設置在規(guī)劃區(qū)取水點上游1 000m至下游100m范圍內(nèi);若是排入海洋,應避免設在回水區(qū),防止回水污染。污水處理廠的位置一般與出水口靠近,以減少排放渠道的長度。同時,污水廠應在城市夏季最小頻率風向的上風側(cè)。污水廠的設計規(guī)模則根據(jù)污水處理總量確定,進而確定污水處理廠的用地面積。
2.1.2 污水管網(wǎng)布置
根據(jù)規(guī)劃區(qū)的用地布局和道路網(wǎng)規(guī)劃,結(jié)合用地的豎向規(guī)劃進行流域劃分和管網(wǎng)布置。平坦地區(qū)的管網(wǎng)布置主要由污水廠的位置所決定,污水干管應以最短的距離排入污水處理廠,盡量避免設置污水中途加壓泵站。劃分匯水面積時除了結(jié)合地形外,每段管道應分配適宜的服務面積。污水干管應盡量避免或減少管道穿越不容易通過的地帶和構(gòu)筑物。查清沿線遇到的一切地下管線,準確掌握它們的位置和高程,安排好設計管道與它們的平行距離,處理好設計管道與它們的豎向交叉。同直徑及不同直徑管道在檢查井內(nèi)連接,采用管頂平接,對于不同直徑管道則采用設計水面平接。
2.2 雨水工程規(guī)劃設計
由于沿海平原地區(qū)地勢相對平坦,排水管埋深受到了一定限制,排水口也基本上為淹沒出流,管網(wǎng)系統(tǒng)水位將受到排放水體水位的頂托。因此,如何降低排水管網(wǎng)的埋深及減輕洪(潮)水頂托的影響,是沿海平原地區(qū)雨水系統(tǒng)規(guī)劃設計有別于其他地區(qū)的要點。
2.2.1 雨水管網(wǎng)布置
在沿海平原地區(qū),雨水管道的坡度不宜太大,否則將導致排水口標高過低,從而阻礙雨水的排除。要控制出水口的標高,只能通過減小管道的長度、減小雨水管的坡度等來實現(xiàn),本次規(guī)劃主要采取以下措施來控制雨水管的埋深,進而控制雨水出水口的標高。
1)分散排水,設置多個排水口,減少雨水主干管的長度,從而減小管道末端的埋深;
2)采用管道與箱涵相結(jié)合的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。在相同的設計流量下,采用箱涵排水較圓管排水可以減小排水設施的高度,從而達到整體控制管網(wǎng)埋深的目的;
3)采用內(nèi)河涌與排水閘、排水泵站等相結(jié)合的排水系統(tǒng)。充分利用洼地、池塘和湖泊調(diào)節(jié)雨水徑流,必要時可建人工調(diào)節(jié)池或內(nèi)河涌等雨水調(diào)蓄設施。采用內(nèi)河涌等調(diào)蓄雨水的設施收納排水,可減小管道起端至排水出水口的距離,從而控制管道的末端埋深;對于排水自流排放困難地區(qū)的雨水,可采用雨水泵站或與排澇系統(tǒng)相結(jié)合的方式排放;
4)適當擴大排水管徑。擴大排水管徑不僅可以增大排水管的蓄水容量,還能大幅度減小管網(wǎng)的水頭損失,控制排水管的排水坡降。在排入水體水位相同的情況下,減小排水管的坡降,可以防止排水管道上游水位過高而導致的局部內(nèi)澇。
2.2.2 雨水管道設計
雨水管道主要需確定其管徑。雨水管徑主要由雨水流量計算所得。雨水流量則根據(jù)規(guī)劃區(qū)的暴雨強度公式,選取相關的參數(shù)值進行計算,主要需確定雨水徑流系數(shù)、重現(xiàn)期。
雨水徑流系數(shù)應綜合各方面因素進行考慮,不同種類地面排水區(qū)域的徑流系數(shù)應分別取值。沿海地區(qū)的暴雨強度通常比較大,徑流系數(shù)偏大容易導致雨水徑流量增大,從而增大雨水管的規(guī)模,導致管網(wǎng)整體造價提高,因此在沿海地區(qū)有必要通過減小徑流系數(shù)來降低暴雨徑流量,主要可通過增大綠地面積、采用透水性較強的路面等措施。
雨水管道設計重現(xiàn)期的選取也非常重要。若重現(xiàn)期取的過大,會使灌渠斷面尺寸增大許多,增加了工程造價;若取的過小,一些重要地區(qū)如中心區(qū)、重要干道等會遭受暴雨積水的損害,造成重大的經(jīng)濟損失。因此,規(guī)劃應避免整個規(guī)劃區(qū)采用同一個重現(xiàn)期,而應具體問題具體分析,在不同的地區(qū)采用不同的重現(xiàn)期。此外,排水管道設計應符合下列規(guī)定:管道流時最小設計流速一般不小于0.75m/s,若起始管段的地形十分平坦,則流速可降低到0.6m/s。規(guī)劃區(qū)所采取的雨水管與合流管最小管徑應滿足300mm,最小設計坡度為0.002。
3 結(jié)論
本文根據(jù)沿海平原地區(qū)排水系統(tǒng)存在的特點,除了提出排水系統(tǒng)規(guī)劃的一半原則,還針對沿海平原地區(qū)排水系統(tǒng)可能存在的問題,提出了相應的規(guī)劃設計手段。沿海地區(qū)涉及到海洋、景觀等生態(tài)敏感因素,一旦缺乏完善的排水系統(tǒng),將可能造成生態(tài)環(huán)境的巨大破壞,因此應及時建立合理的排水體制,采用雨污完全分流的排水系統(tǒng),使污水無害化、資源化。此外,沿海地區(qū)暴雨強度大、地勢平坦及其特殊的地理位置,導致雨水徑流量大、管道埋深受限制、排水位受潮水頂托等問題,本文從管道布置方式、管渠形式、增大調(diào)蓄水體、與排澇系統(tǒng)相結(jié)合等方面提出了一些措施,以解決沿海平原地區(qū)排水規(guī)劃設計過程中可能遇到的問題。
參考文獻
[1]周楊軍,董秉直.新興中小城市排水規(guī)劃設計問題[J].水科學與工程技術(shù),2007(10).
[2]黃康.城市新區(qū)排水規(guī)劃若干問題探討[J].淮陰工學院學報,2004(6).
[3]于衛(wèi)紅.城市排水規(guī)劃的熱點問題探討[J].中國給水排水,2006(8).