試驗研究

城市排水設(shè)施存在的問題及規(guī)劃研究

□□ 郭永青(太原市市政公用工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 太原030012)

摘要：分析了當(dāng)前城市排水設(shè)施存在的普遍問題，強(qiáng)調(diào)了中水與雨水利用對城市資源的重要性。對比了幾種常見的城市排水規(guī)劃體制，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，以期為城市排水規(guī)劃的設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：中水；排水設(shè)施；規(guī)劃

文章編號：1009-9441(2015)03-0044-02

中圖分類號：TU 992.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

作者簡介：郭永青(1978-)，女，山西原平人，助理工程師，2012年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)道橋?qū)I(yè)，現(xiàn)從事市政工程質(zhì)量監(jiān)督工作。

收稿日期：2015-03-19

引言

近十年來，我國城市化進(jìn)程加快，城市規(guī)模也日益擴(kuò)大。由于最初的城市化建設(shè)缺少經(jīng)驗，普遍注重地面上的建筑設(shè)施與休閑設(shè)施，而對于關(guān)系到市民生活與公共生產(chǎn)的配套設(shè)施例如供排水管道的建設(shè)未特別重視，對于地下隱蔽設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量沒有保證，以至于城市在應(yīng)對暴雨等類似災(zāi)害時，凸顯出城市排水設(shè)施的短板。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增長，根據(jù)我國已經(jīng)制定了“多渠道開源、節(jié)流優(yōu)先、治污為本”的城市水資源可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略和建設(shè)和諧社會與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略，要求在城市的排水規(guī)劃中對水資源合理利用，這也是社會賦予城市排水設(shè)施規(guī)劃的重要任務(wù)。

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水排入城市水體，造成了污染，加劇了城市水資源的惡化。太原市是國家的能源與重工業(yè)基地，其面臨的缺水形勢越來越嚴(yán)峻，將城市的中水、雨水開辟為第二水源，能夠有效地緩解城市用水的供需矛盾。城市排水設(shè)施屬于城市規(guī)劃統(tǒng)籌的，一般將城市排水設(shè)施規(guī)劃分為兩個階段：一是在城市總體規(guī)劃階段中所進(jìn)行的排水設(shè)施的規(guī)劃，在此階段規(guī)劃人員對城市燃?xì)狻⑼ㄐ?、供電、給排水、道路與環(huán)保等專業(yè)規(guī)劃所提供的現(xiàn)狀設(shè)計條件進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行概念上的設(shè)計，此階段的主要工作是排水設(shè)施的配套建設(shè)研究，合理預(yù)測城市排水量，優(yōu)化布置排水管網(wǎng)系統(tǒng)的走向，選擇適合的排水體制；二是詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計階段，在此階段專門針對排水設(shè)施進(jìn)行詳細(xì)計算分析，工作內(nèi)容要求全面準(zhǔn)確，在更為準(zhǔn)確地預(yù)測城市的排水量的基礎(chǔ)上，對于如何規(guī)劃管線方向、如何建設(shè)排水設(shè)施、如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和如何選擇排水體制進(jìn)行全面的表述和論證，最終得出一個詳盡的排水系統(tǒng)規(guī)劃。

1城市排水設(shè)施存在的問題

1.1　中水回用存在的問題

中水一般指再生水。中水并沒有一個十分明確的概念，一般以水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為區(qū)分的標(biāo)志。城市污水與生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)要求，能滿足在一定范圍使用的非飲用水即可稱為中水，水的質(zhì)量介于上水與下水水質(zhì)之間。中水的回用可以解決兩個問題：一是為城市用水提供了第二水源，大大降低了上水的消耗；二是將污水通過處理轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴@樣就解決了下水的排放問題。

我國是一個水資源短缺的國家，水資源已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)與人民生活水平繼續(xù)提高的一個不可忽視的因素。但是，人們對中水利用問題存在著嚴(yán)重的認(rèn)識不足及重視不夠。以前由于環(huán)保意識的缺乏，使得城市居民對城市污水經(jīng)過處理后再利用持一定的懷疑態(tài)度，加之環(huán)保部門對中水回收利用的理念宣傳不到位，也使得城市中水利用推廣存在一定的障礙。隨著人們觀念上的進(jìn)步和環(huán)保理念的增強(qiáng)，市民的節(jié)水意識逐漸提升，節(jié)水技巧不斷普及，但是目前在中水的利用技術(shù)上還存在一定的壁壘與短板。相對于發(fā)達(dá)國家，我國在中水利用技術(shù)的研究和應(yīng)用方面存在著比較明顯的差距，目前還沒有脫離傳統(tǒng)的化學(xué)和生物的范疇，城市中水的再利用方法未形成完備的系統(tǒng)技術(shù)，中水的收集、處理與再利用還沒有得到大規(guī)模普及。

中水的回收利用可以大幅度減少城市對地下水的需求量，開辟了新的水資源，其補(bǔ)充公園、庭院水池、噴泉與道路綠地等非飲用水方面的作用，對于缺水的城市而言意義重大。中水回用可以極大地減緩水資源短缺的不利影響，有效提高城市水資源的利用率，促進(jìn)城市水資源的良性再循環(huán)。

當(dāng)前，我國的大部分城市在中水使用方面所面臨的主要問題是初期城市管網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃不合理，沒有對污水進(jìn)行分類排放，中水利用也沒有專門的管道。所以，城市中水的利用需要資金的支持，一方面支持中水使用技術(shù)的開發(fā)，另一方面支持中水設(shè)施的修建。

1.2　雨水利用存在的問題

“重地上，輕地下”是我國城市建設(shè)的通病。在我國的城市建設(shè)或地區(qū)改造中一般不會把貯存雨水放在比較優(yōu)先的地位考慮。最為普遍的雨水排放系統(tǒng)，均是以雨水的快速匯集與迅速排除地面的徑流為目標(biāo)，其結(jié)果導(dǎo)致雨水向河道匯合，使得河道形成洪峰，進(jìn)而對城市下游地區(qū)造成較大的防洪壓力。雨水作為一種自然資源是可以收集利用的，特別是對于我國廣大的北方城市而言，對雨水資源的合理利用也能減少城市的供水壓力。

我國對于雨水的利用與中水的利用情況相似，發(fā)展均相對遲緩，城市雨水資源利用的理論和技術(shù)均相對落后。由于我國地理環(huán)境與氣候條件不同于國外，所以在雨水的利用上，不能照搬國外的理論與技術(shù)，需要結(jié)合我國的特點(diǎn)，摸索出適合我國的雨水利用方案。水力學(xué)是一個復(fù)雜的學(xué)科，對城市雨水的研究也較為復(fù)雜，雨水的相關(guān)理論目前還沒有建立，例如城市降雨資源量的計算以及水力分配，城市雨水水質(zhì)與地表地下水的不同及相互影響等基礎(chǔ)方面的理論研究。對于雨水利用的經(jīng)濟(jì)考量也是一個重要方面，城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是否能承受雨水利用的管道改建，經(jīng)濟(jì)與環(huán)保都是決策的重要影響方面，這方面的經(jīng)濟(jì)模型也需要進(jìn)行深入研究。

2城市排水設(shè)施的規(guī)劃

排水系統(tǒng)是一項隱蔽性的城市硬件設(shè)施，其管網(wǎng)布置與施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到城市的日常運(yùn)作。排水系統(tǒng)包括管網(wǎng)與污水處理站等硬件設(shè)施，也包含管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計與施工以及運(yùn)營管理等。

排水系統(tǒng)的規(guī)劃首先是根據(jù)當(dāng)?shù)氐目傮w地勢地形，選用合理的排水體制。幾種常見的城市排水體制如圖1所示。對于新建城市和新區(qū)而言，推薦采用分流制，在雨水收集后就近排入附近的水體，這樣可以減輕污水管道的排洪壓力。在選擇排水體制時還要具有發(fā)展的眼光，為城市的后續(xù)發(fā)展留有余地。各種排水體制各有利弊，例如全處理式合流制，其控制與預(yù)防水體污染的效果比其他體制要好，但污水管截面幾何尺寸較大，建設(shè)時一次性投入的費(fèi)用比較高；而截流式合流制對水的環(huán)境影響比較大，如果城市規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，河流污染可能會越來越嚴(yán)重；分流制的優(yōu)點(diǎn)是可以將污水運(yùn)送到污水廠進(jìn)行處理凈化，但其缺點(diǎn)也非常明顯，降雨徑流未經(jīng)處理便排入水體中。一般來講，合流制排水管道設(shè)施的總投資相對于分流制要低20%～40%；但是另一方面，污水處理廠的工程建設(shè)費(fèi)用比分流制要高。

圖1　幾種常見的城市排水體制

3結(jié)語

城市排水工程是城市系統(tǒng)工程的一個子項，其受到多種因素的制約，需要對其進(jìn)行全局的考量，同時也需要專項的規(guī)劃。隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，在城市排水設(shè)施的規(guī)劃中，需要把中水與雨水資源的再利用擺在優(yōu)先考慮的位置。通過對城市排水規(guī)劃進(jìn)行多方面的研究與實踐，科學(xué)地指導(dǎo)城市排水系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)，以保證城市化建設(shè)的進(jìn)程。

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(編輯盛晉生)