摘 要:水是生命之源,是人類賴以生存和發(fā)展最為寶貴的自然資源。我國也是水資源缺乏的國家,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口的不斷增長,城市水資源的需求劇增,合理利用有限的水資源,做好市政排水建設(shè)極為重要。本文結(jié)合包頭市排水管網(wǎng)污水處理及管網(wǎng)現(xiàn)狀,對(duì)排水管網(wǎng)的體制、排水規(guī)劃設(shè)計(jì)存在問題和解決方法進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:排水管網(wǎng);管網(wǎng)設(shè)計(jì);排水體制
1 引言
近幾年,包頭市進(jìn)行了大規(guī)模的城市建設(shè),工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)建設(shè)得到快速發(fā)展,城市排水系統(tǒng)隨著城市大規(guī)模的改造得到了快速發(fā)展,排水設(shè)施日趨完善。但由于在規(guī)劃、污水管網(wǎng)老化、管徑偏小、系統(tǒng)凌亂不配套和主干管淤積占?jí)旱葐栴}日趨嚴(yán)重;造成了污水處理廠水量不足、城市部分建成區(qū)污水無法排出的極不合理的現(xiàn)象。另外隨著城市面積的不斷向外擴(kuò)大,城中村的改造,這一矛盾將更加突出。
2 包頭市概括
包頭地處我國北疆,位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部,北部靠近蒙古人民共和國,南臨黃河,是我國重要的鋼鐵、稀土工業(yè)基地。全市由九個(gè)區(qū)旗縣組成。市區(qū)由五個(gè)區(qū)組成,包括昆都侖區(qū)、青山區(qū)、東河區(qū)、九原區(qū)、萬水泉區(qū),成市域面積達(dá)27691平方公里。城市性質(zhì)為\"以冶金、稀土、機(jī)械為主的綜合性工業(yè)城市,是內(nèi)蒙古中西部的經(jīng)濟(jì)中心。\"
五個(gè)區(qū)中,昆都侖區(qū)以包鋼企業(yè)為主體,青山區(qū)以機(jī)械、電力、軍工為主體,目前昆都侖區(qū)、青山區(qū)兩區(qū)連成一片。東河區(qū)和九原區(qū)以中小企業(yè)為主,分別位于包頭市的東南部;萬水泉區(qū)以稀土產(chǎn)業(yè)為主的開發(fā)區(qū),位于包頭市的西南部。
3 目前包頭市排水管網(wǎng)現(xiàn)狀
包頭市城市污水處理工程有北郊水質(zhì)凈化廠、南郊污水處理廠、東河西水質(zhì)凈化廠和東河?xùn)|水質(zhì)凈化廠四個(gè)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)組成。城市管網(wǎng)由青昆區(qū)、東河區(qū)、九原區(qū)、萬水泉區(qū)組成相對(duì)獨(dú)立建設(shè)的排水系統(tǒng)。昆都侖區(qū)、青山區(qū)的排水系統(tǒng)為污水、雨水分流制。東河區(qū)、九原區(qū)尚未形成雨水、污水完全獨(dú)立的管網(wǎng)體系,還有部分合流制排水管網(wǎng),萬水泉區(qū)位新建區(qū),規(guī)劃為雨水、污水分流制體系。
4 我市排水系統(tǒng)規(guī)劃存在的問題
1.城市排水系統(tǒng)規(guī)劃滯后
包頭市的污水管網(wǎng)建設(shè)起步于五十年代,排水管線管徑小,標(biāo)準(zhǔn)低。而對(duì)污水管網(wǎng)建設(shè)具有指導(dǎo)性的完整的污水管網(wǎng)規(guī)劃出自于九十年代,致使幾十年的污水管網(wǎng)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低,不成系統(tǒng),管徑小,主干管淤積占?jí)簢?yán)重,管道排水能力降低。
2.排水系統(tǒng)混亂,體制不合理。
系統(tǒng)凌亂不配套,污水處理廠水量不足。包頭市污水管網(wǎng)現(xiàn)狀條件尚好,但下游主干管管徑偏小,造成局部滿流超負(fù)荷運(yùn)行,上游管道出流不暢。系統(tǒng)配套程度差,污水不能全部進(jìn)入污水處理廠,造成污水處理廠水量不足。
排水量逐步增大。在原有規(guī)劃中,污水量定額僅為60L/cap.d,而依據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006),包頭市屬于特大城市二分區(qū),綜合生活用水定額(平均日)為150-240L/cap.d。實(shí)際應(yīng)用定額為200 L/cap.d,大大高于規(guī)劃,再考慮排水中含有大量懸浮物,總量應(yīng)接近供水定額。
5 解決城市排水系統(tǒng)問題的對(duì)策
1.確定合理的排水系統(tǒng)
污水排水系統(tǒng)包括污水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施。污水管網(wǎng)是收集和輸送城市污水的工程設(shè)施,污水處理設(shè)施是凈化城市污水的工程系統(tǒng)。合理地設(shè)計(jì)這一系統(tǒng)可以保證城市必要的生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。
雨水和合流制排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)都與流域特性有關(guān)。如:流量過程線、土壤接類型和覆蓋、氣候(降雨和蒸發(fā)部分)、可接受的風(fēng)險(xiǎn)和洪水的影響等。徑流過程的調(diào)節(jié)使降雨和徑流之間的關(guān)系變得十分復(fù)雜;
在進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)考慮以下因素:與鄰近區(qū)域內(nèi)的污水與污泥處理和處理協(xié)調(diào)的問題;與鄰近區(qū)域及區(qū)域內(nèi)的給水系統(tǒng)、洪水和雨水的排除系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的問題;適當(dāng)改造原有排水工程設(shè)施,充分發(fā)揮其工程效能的問題和對(duì)接入城市排水管網(wǎng)的工業(yè)廢水水質(zhì)的限制。
2.選定排水系統(tǒng)的體制
合理地選擇排水系統(tǒng)的體制,是排水工程師在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)要面對(duì)的重要問題。排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要,根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件、運(yùn)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定;環(huán)境保護(hù)和保證城市可持續(xù)發(fā)展則是選擇排水體制時(shí)所要考慮的主要問題。
目前,國際上對(duì)這一部分污水的水質(zhì)、水量控制和處理途徑的研究十分活躍。實(shí)踐證明,采用截流式合流制的城市,隨著建設(shè)的發(fā)展,河流的污染日益嚴(yán)重,甚至達(dá)到不能容忍的程度。分流制可以將城市污水全部送至污水廠進(jìn)行處理.但初降雨水徑流未加處理直接排入水體,這是它的缺點(diǎn)。近年來,國內(nèi)外對(duì)雨水徑流的水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),雨水徑流特別是初降雨水徑流對(duì)水體的污染相當(dāng)嚴(yán)重。分流制雖然具有這一缺點(diǎn),但它比較靈活,比較容易適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,一般又能符合城市衛(wèi)生的要求,所以是城市排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向。
3.規(guī)劃與設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)
規(guī)劃工作者要掌握詳實(shí)的基礎(chǔ)資料,從系統(tǒng)工程的角度,結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r因地制宜地進(jìn)行排水體制、排水管道系統(tǒng)、污水處理廠及排水水體的全面規(guī)劃。
(1)排水規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
首先要根據(jù)地形和當(dāng)?shù)貤l件確定排水系統(tǒng)體制。新建城市和新區(qū)應(yīng)盡量采用分流制,雨水收集后可就近排入附近水體,大大減輕了污水管道系統(tǒng)和污水處理廠的負(fù)荷,從整體上和長遠(yuǎn)上看是經(jīng)濟(jì)合理的。對(duì)已經(jīng)形成合流制的城市,可暫時(shí)保留其合流制排水系統(tǒng),逐步改造。
①城市污水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)方面。從區(qū)域性、系統(tǒng)性出發(fā),遠(yuǎn)近期相結(jié)合、集中與分散相結(jié)合。保護(hù)水資源,提高環(huán)境質(zhì)量。遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要。
②城市雨水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)方面。山洪防治應(yīng)與城市防洪、城市排水體系緊密結(jié)合、統(tǒng)一規(guī)劃。無論是洪水或市區(qū)雨水都要堅(jiān)持以最短距離就近排放,分散整治,防止集中的原則。
(2)規(guī)劃設(shè)計(jì)基本參數(shù)
排水工程設(shè)計(jì)的基本參數(shù)是決定設(shè)施規(guī)模的基礎(chǔ),因此在選擇這些參數(shù)時(shí),既要考慮省資源、省能源、經(jīng)濟(jì)合理的原則,又要符合當(dāng)?shù)貙?shí)際操作的技術(shù)可行的原則。
①規(guī)劃年限。根據(jù)城市總體規(guī)劃分為近期、遠(yuǎn)期。規(guī)劃年限過長則推定的設(shè)計(jì)參數(shù)精度低,往往偏安全,不易切合實(shí)際;規(guī)劃年限過短則工程實(shí)施后馬上就滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行,造成重復(fù)規(guī)劃、重復(fù)建設(shè)的浪費(fèi)。
②規(guī)劃人口。這樣可以不僅僅以規(guī)劃年限為依據(jù),可提高參數(shù)的精度,更可直接用于各種設(shè)施的分期建設(shè)。
③排水定額。準(zhǔn)確調(diào)查每人每天的污水排放量,結(jié)合城市給水規(guī)劃合理推定未來的排水量。同時(shí)要調(diào)查地下水滲入量的實(shí)際情況。
④當(dāng)量污染負(fù)荷。人們排放的污染負(fù)荷會(huì)隨著城市發(fā)展、生活水平提高而增加,但是有一定限度,不可估計(jì)過大。
6 城市管網(wǎng)建設(shè)發(fā)展方向
城市排水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)向可持續(xù)性方向發(fā)展,自然界的水是循環(huán)的,排水是統(tǒng)一的,人類社會(huì)對(duì)水的使用應(yīng)服從這一過程。在用水之后,必須對(duì)水進(jìn)行再生處理,使水質(zhì)達(dá)到自然界自凈能力所能承受的程度,否則累積的大量污染物將超過水環(huán)境的容量,從而導(dǎo)致水資源危機(jī)和水污染現(xiàn)象,最后破壞水的良性循環(huán),不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。控制城市排水系統(tǒng)向可持續(xù)性方向發(fā)展的途徑有:在城市水系統(tǒng)中增加節(jié)水子系統(tǒng);在城市水系統(tǒng)中增加治污子系統(tǒng);是促進(jìn)城市排水系統(tǒng)良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)城市水資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
7 結(jié)論
市政排水系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的工程,是城市道路設(shè)計(jì)的重要組成部分,市政道路排水工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)占有重要的地位。在規(guī)劃與設(shè)計(jì)城市排水時(shí)要善于發(fā)現(xiàn)問題,并妥善處理好城市發(fā)展中可能面臨的水資源、水環(huán)境、水災(zāi)害問題。高質(zhì)量地編制好城市排水規(guī)劃,不僅是排水工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)自身的需要,而且是城市面向未來,走上可持續(xù)發(fā)展之路的保障。