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關鍵詞:山區城市 排水體制 截流倍數
中圖分類號: S276 文獻標識碼: A
城市排水設施是保護城市環境,提高人民生活水平,促進社會、經濟可持續發展的重要基礎設施之一,排水設施的系統性建設需要有科學專業的規劃作為指導。排水規劃作為排水工程建設的依據,宏觀控制其建設方向、建設規模。
1排水工程專項規劃的重要性
完善的城市排水系統工程建設包括雨水管網系統、排澇泵站的建設(排澇泵房的建設需根據受納水體雨洪期的水文特征、防洪排澇確定)、污水管網系統、污水提升泵站的建設(污水提升泵站建設根據城市的用地地勢高程確定)、污水處理廠的建設等項目。
完整的排水系統是與上、下游管段標高銜接密切的一個整體,如果在某段道路下的排水標高銜接欠佳,就會影響到整個系統的正常運行,嚴重時會造成內澇等情況發生。
隨著城市建設規模的擴大,市政基礎設施道路工程逐年的擴建,排水管網也應同步實施。而排水系統是以重力流無壓排水為主,雨、污水通過街坊支管的收集,有組織地由雨、污水輸水干管分別輸送至受納水體和污水處理廠處理。
排水工程管網的投資要占整個系統總投資的70%左右,污水處理廠及附屬排水設施占總投資的30%左右。城市排水系統的建設要以城市排水工程專項規劃為設計依據,在城市排水工程專項規劃的指導下逐年完善建設,在污水管網逐漸完善時興建污水處理廠。合理的排水工程專項規劃,可使排水系統的投資降低,總而言之,進行城市排水工程專項規劃是很有必要的。
2山區城市排水現狀
山區城市顧名思義大都依山傍水,地形高差較大,水系分布較多,被分成許多排水分區,在這樣地形變化較大和長期以來的其他經濟因素的制約下,山區城市排水管網分布不均衡,管網老化嚴重。金沙縣排水管網覆蓋率較低,大多以雨污合流制排水管渠為主。老城區主要采用道路兩側暗渠排水,年久失修,經常淤積堵塞,管徑相對較小,不適合遠期的發展要求。污水處理廠的位置位于老城區北部,新城區與老城區高差較大,不能共用一套污水處理設施。
3排水專項規劃的建議
3.1排水體制的選擇
城市排水體制的選擇直接關系到排水系統的設計、施工、維修和管理,對城市規劃和環境保護影響深遠,同時也影響到排水工程的初期投資、總投資和運行管理費用。
城市排水體制一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統是將生活污水、工業廢水和雨水合在同一個管渠內排除的系統。合流制排水系統按雨、污、廢水產生的次序及處理程度的不同可分為直排式合流制、截流式合流制、全處理式合流制。最早出現的合流制排水系統,是將排除的混合污水不經處理直接就近排入水體,但由于污水未經無害化處理就排放,使受納水體遭受嚴重污染。
合理確定排水體制,排水體制的選擇一方面要符合規劃原則,另一方面要和當地的實際情況相符合。根據地區地形地勢劃分合理的排水分區,根據現狀排水系統的運行情況、受納水體的環境狀況、排水系統排出的方式、排水管網工程建設的可操作性及各種經濟技術比較,綜合分析確定合理的排水體制。金沙縣地勢高差較大,總的規劃原則是將老城區雨污合流排水體制采用截留式合流制,沿主要河道兩岸設置截流污水干管,在雨水管入河口處設置截流井,從而實現雨污分流提高污水收集率,降低河道受污染程度。新城區及老城區新建道路采用完全雨污分流制的排水體制。
3.2污水工程規劃
3.3.1污水處理廠布局
污水處理廠規劃需根據城區地形地貌,河流分布及風向進行選址及布局。污水處理廠廠址的選擇上要考慮上中下游相結合,在傳統的處理廠布局規劃中,一般都將處理廠安排在城市的下游,這樣可以使盡可能多的污水自流進入處理廠。另外,對于污水排放也比較有利,經處理后的污水排入下游河道,避免造成對上游水系的污染。許多學者通過研究表明,在我國大型污水處理廠的經濟效益并不佳,小型和中型污水處理廠的單位投資會更高。
金沙縣地勢變化較復雜,城市總體規劃在用地布局上考慮將新城區和老城區分開,工業區和居住區分開的布局模式。結合城市總體規劃土地利用規劃情況,綜合考慮確定將工業污水和生活污水分別處理,在兩個區分別設置污水處理廠,這樣可以采用兩套不同的處理工藝,同時考慮中水回用的方便。
3.3.2截流倍數的確定
對于老城區,地下管網基本建成,要一步達到雨污分流的要求,尚存在一定的難度,本次規劃中采取逐步過渡的方式,沿河兩岸設置截流污系統。《室外排水設計規范》(GB 50014-2006)中第3.3.3條款規定,截流倍數宜采用2~5。截流倍數小時,在地表徑流高峰期混合污水將直接排入水體而造成污染;截流倍數大時,水體污染程度變小,但管渠投資大,由于雨天把大量雨水輸送至污水處理廠統一處理,影響處理效果。截流倍數應根據旱流污水的水質、水量、排放水體的環境容量、水文、氣候、經濟和排水區域大小等因素經計算確定。同一排水系統中可采用不同的截流倍數。截流倍數的選取將直接影響到區域的經濟效益、社會效益和環境效益。
3.3雨水工程規劃
3.3.1雨水設計參數的確定
雨水排放盡量采用多出口、就近排入附近水體的原則。在進行城市雨水水力計算時,暴雨強度公式中的降雨重現期、降雨歷時、徑流系數的取值要根據具體城市的性質及城市建設的進程和要求,分析現狀排水體制的情況而定。在金沙縣城區地勢較高、植被、綠化較好的區域,降雨重現期取2年,降雨歷時取6-10分鐘,徑流系數取0.3-0.6;地勢較低、老城區降雨重現期取3-4年,降雨歷時取5-8分鐘,徑流系數取0.6-0.9。
3.3.2雨水綜合利用
金沙縣屬于水資源短缺城市,針對雨水利用這一方面,提出幾點意見。
城市雨水利用是解決城市水資源短缺、減少城市洪災和改善城市環境的有效途徑。在城市范圍內,有目的地采用各種措施對雨水資源進行利用,如通過各種人工或自然滲透設施使雨水滲入地下,補充地下水資源;通過自然水體、池塘、濕地或低洼地對雨水徑流實施調蓄、凈化利用,改善城市水環境和生態環境。
雨水利用可首先考慮補充地下水、涵養地表水、綠化、沖洗道路、停車場、洗車、景觀等用水。雨水利用可分為幾方面:
(1)雨水的集蓄利用,可以緩解目前城市水資源緊缺的局面,是一種開源節流的有效途徑。
(2)雨水的間接利用,將雨水下滲回灌地下,補充涵養地下水資源,改善生態環境,緩解地面沉降和海水入侵,減少水澇等。
(3)雨水綜合利用,利用城市河湖和各種人工與自然水體、沼澤、濕地調蓄、凈化和利用城市徑流雨水,減少水澇,改善水循環系統和城市生態環境。
4結束語
城市排水專項規劃是城市基礎設施建設的重要組成部分,搞好排水專項規劃為加快城鎮化發展奠定了良好的基礎。當地規劃行政主管部分要高度重視城市排水工程專項規劃的工作。山區城市排水專項規劃應符合以下幾點:
(1)山區城市排水專項規劃,應合理的選擇排水體制,老城區與新城區排水體制的選擇上要符合當地實際情況,解決城市“面源污染”問題。
(2)山區城市污水處理設施的設置要與城市總體規劃用地布局及現狀地形地勢相協調。
(3)山區城市排水系統中雨水規劃要結合防洪規劃統一布局,減輕山洪對城市及人民產生的巨大危害,在城市周圍地帶合理建設截洪溝,建設排水管渠。并合理利用雨水綜合利用,解決山區城市水資源短缺問題。
(4)合理確定雨水設計參數。
參考文獻
[1]于衛紅. 城市排水規劃的熱點問題探討[J]. 中國給水排水. 2006(08)
關鍵詞:市政建設;給排水工程;給排水規劃設計;防洪給排水系統;污水處理 文獻標識碼:A
中圖分類號:TV640 文章編號:1009-2374(2016)36-0163-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.36.081
1 市政給排水工程規劃設計的主要內容
政道路排水工程的設計是以市政給排水工程規劃為依據的。市政給排水工程規劃的具體內容有:劃分好市政給排水的具體范圍,提前估算出市政給排水量,確定體制,之后再進行排水系統的整體布局;確定處理后污水溢出路面的程度以及對其的處理程度;確定排水樞紐工程的具體方位、建設規模的大小。市政給排水工程規劃通常為城市總體規劃中的排水專項規劃,某區的總體規劃中的排水專項規劃某區的控制詳細規劃。市政給排水工程設計是一個系統性較強的工程,排水工程規劃的目的是,通過具體的規劃在排水收集、運輸、過濾、運用和排放等過程上的實現相互協調,使這個過程的排水設施建設工程規模符合要求,投資合理性強,運行過程中合理的利用能源。所以市政給排水工程的設計必須以m用于當地的各階段排水工程規劃為主要參考依據。
2 宏觀地把握市政給排水工程規劃設計的全局
2.1 防洪給排水系統的規劃設計
如今環境污染日益加重,洪澇的暴發率也隨之增加,嚴重威脅到人們的日常生活和社會生產。為了降低災害的破壞力度,在市政建設中必須做好排水工程的規劃設計,加深防洪意識,準備完整的排澇設備來應對災情,使人們的人身安全以及城市的經濟生產得到應有的保障。針對市政防洪排澇的規劃與設計,應重點注意排水重現時期的有效銜接,要全方位地了解城市的地形特征、災害面積、建設規模等方面,并結合實際的參數來綜合全面分析及設計,以規劃出適用于城市自身特點的給排水工程項目施工。排洪時應考慮到當地地形、地質等情況,進行科學合理的布局,便于施工完成后能夠達到預期的要求。在地區人口密集的地方尤其應該增加設置對應的排水裝置。
2.2 污水處理的雙向模式
我國目前采用比較普遍的污水排水手段是集中式,就是以大型的污水處理廠來進行集中、一體的管理,使污水的處理達到高效率、有順序。集中式污水處理手段有宏觀指導于全局性,但由于我國工業化的發展迅速及城市建設的擴大化,對污水處理設備及其性能的要求變得越來越高,現階段的污水處理逐漸暴露出缺點,集中式尤為突出、一體化的管理形式對遠距離輸送和長時間運輸的供應不夠,很容易產生出現很高成本和能源消耗。這就要求在現代的市政給排水規劃與設計過程中樹立新的污水處理觀念,根據具體區域的具體需求布設分散點,整體以面排布為前提,建立多條線及點,并在點上設立相應的管理體系,便于對局部反饋,加強管理的力度,提升管理效率。現代化污水處理模式應選擇雙向型,把分散和集中式結合起來,提出科學的管理解決方式,進而提升市政給排水工程的效率及實用度。
2.3 區域性水資源平衡性的規劃設計
水資源的區域性供應要與使用平衡,這樣才能避免造成浪費,在最大限度上滿足人們日常的生活要求。要實現平衡,就要在給排水工程規劃與設計階段注意對區域性用水需求量的估計,進行實地勘察、討論和整合,包括農業、林業、畜牧業、消防、生產、生活用水等方面等需求相關的信息,以此作為規劃與設計的基本參考依據。與此同時,在對各類水資源的需求進行前期預測時,還要對該地區往后幾年的發展規模做出預測,在對市政給排水的規劃中,應以做到能夠以切實提高城市居民生活質量為設計的最終目標,因此在注意開源的前提下,還要注意節流,應該避免對地下水源的過度開發,進行科學的資源配置,對水資源盡可能地充分利用,做到經濟效益最大化,全方位地提高服務的質量。
3 微觀細化市政給排水工程規劃設計的各環節
3.1 給排水工程可預留擴建空間
城市建設的速度加快,城市人口增長壓力變大,工業的發展規模急速膨脹,導致水資源在供應方面的壓力日漸加大。尤其是用水高峰期,給排水管網要供應和排放大量的生活水,造成給排水管網系統的巨大壓力,通過上述情況可以看到,如果只是對供水系統增加設置或擴大規模,是缺乏科學性和經濟性的。最好采用相應的技術進行城市供水的安全效率的提升,如運用高位水池來調控供水量的日變化數值等。站在長遠角度來看,市政給排水工程在規劃設計期間應該留下適當空間便于以后以城市實際需要的增加為依據進行給排水系統的拓寬工作。再如對道路管路進行規劃設計的過程中,可以在本來就有的管道線路周圍預先留下一些空間,減少以后可能出現的本能避免的浪費。
3.2 雨水系統規劃設計
雨水是自然制造出來的排水工作,也是市政給排水工程中的必經環節,雨水的排水工作應與防洪工作的規劃結合起來,交叉進行如某些城市的交通道路,如果存在比較短期的排水重現,也就是路段的洪峰頻率高,給排水管道的出口帶來了很大壓力。對這類的排水系統進行規劃與設計的時候,多次進行壓力檢測,對豎直方向的標準高度進行仔細調整,再以此為基礎對路段的真實情況設計出有利于雨季排水通暢的管路,避免短期內的路段出現水滿溢出的現象,影響正常交通。
4 市政給排水工程規劃設計相關措施
4.1 現狀排水管渠改造
由于早期原因,某市排水為合流制。有生活污水沒經過處理與雨水混在一起就流進附近的水體中,污染了水體。因為舊城區的排水管渠道建設年代太長遠、管道的布局及管道直徑沒有經過合理科學的規劃及設計,僅靠當時開發地區的情況確定管道直徑和所埋深度。城市建設的加快和城市規模的不斷擴大使得原本可利用的地表水體變成城市建設用地,喪失了儲蓄水源排泄洪水的作用。再加上市政設施管理維護工作不夠完善,排水管渠道常年堆積,排水力變低,一到多雨季節就出現排水不暢現象以及地勢低的地方容易形成內澇。該市兩個區域每次遇到強降雨天氣都會出現內澇,經過調查,這兩個區域分別為排水管渠的管口直徑偏小,管道上游及下游段的管渠里的底標高連接工作沒做好;管渠內部的淤泥堆積嚴重,排水性能差。針對這種情況,改造的過程中需再次核對流域的水源匯合面積,用地標高度,以多個方案進行管道平面的布局及高程設計工作。從經濟和技術兩個方面進行比較,選出最合理的管線平面及高程設計方案。改進后,該市兩大區域的排水系統運行可以運行更多年,且在多雨季節時基本沒有出現因排水不通暢引起的內澇現象。
4.2 排水工程的設計
城市排水系統的設計工作是否科學合理是城市整個排水系統是否能夠運行穩定的重點。科學并合理的設計方式能以最快速度將地面積水排掉,減少對水源的污染。排水工程的設計工作應該在城市排水工程專門指導下進行,以專項規劃設計的成果為參考依據所實行的優化設計在設計過程中應該滿足以下要求:(1)管道系統的布局,劃分出水源匯聚流域的面積,確定排水的方向及路線;(2)安頓好控制點的高程,應以城市道路的豎向設計為依據,使水流匯聚面積里面的水都能自動排出;(3)采用準確的設計參數,污水的排放量、設計降雨重新出現日期、地面的集水時間以及徑流數值,暴雨的強度公式的運用等;(4)管道的設計坡度以及所埋深度依照設計的規范、道路的縱向坡度和排水條件來確定,在排水要求滿足的前提下盡可能地降低管渠所埋深度。
4.3 近期與遠期結合
排水工程設計不僅要考慮近期城市建設的需求,還要考慮往后城市發展和上、下游的對接排水的需求。污水管道的直徑與所埋深度等問題,是排水工程設計近期與遠期交接的關鍵因素;若是管道的直徑設計得過大或過小,埋得太深或者太淺,都將直接影響排水系統的運行穩定。
4.4 由專業人員進行設計
主管部門以及業主在設計階段認為排水管線是很簡單的,不需要專業知識也能進行。有一部分城市的管理部門也有這樣的想法,排水工程都由非專業者設計,結果就導致了設計的排水管口徑過小,管道多埋深度太淺,在排水系統近期以及遠期的建設對接沒有充分考慮。城區規模擴大的同時用地的性質也在發生變更,水源匯聚面積也會增大,當發生暴雨時,會由于排水不通暢導致地勢低的地方出現內澇。業主要委托有設計資歷的單位進行排水工程設計工作,使設計經過評審,以保證排水工程的質量。而對于主管部門,要重視對排水工程專項的規劃,沒有排水工程專項規劃的城市,應盡可能在短時間內委托具有設計資質的單位對排水規劃進行編寫修改,盡快解決排水工程設計沒有排水專項規劃的問題。排水工程的設計除了要委托單位具有相應設計資歷,還要根據工程的大小、性質等嚴格按照設計步驟進行。尤其是在開始設計的時候,應當請當地的有關部門以及市政排水專家進行評估審核。通過評估審核找出問題所在,并及時修改。完成施工圖之后必須按照建設部門的具體要求,經資質審圖公司進審查修訂以后,才能進行實施。
5 結語
綜上所述,城市市政排水工程的設計應以排水專項規劃為主要依據,在其設計成果的指導下,結合現階段、近期、遠期三者之間的關系,分析手頭資料及城市的發展,科學合理地運用符合項目工程的設計方案和參考數據,準確劃分流域面積,科學設計管口直徑的大小和管道所埋深度。市政道路排水工程設計在改進排水工程規劃的相關工作中有著重要地位,保證科學合理性的執行排水,給設計提供更優良的條件。從宏觀與微觀兩個方面同時抓起,使城市的給排水工程更加便捷和實用,同時給排水工程的規劃設計也追求經濟和效益最大化。
參考文獻
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(1)建立組織保障一是建立縣“十村示范百村整治”工程領導小組,把農村生活污水治理工程列入縣委、縣政府重要議事日程。二是建立規劃編制工作指導組。組建由黨政分管領導牽頭,有關部門分工協作,鄉鎮(街道)相互配合的農村生活污水治理縣域規劃編制工作指導小組,負責規劃編制的組織、審核和業務指導。三是成立農村生活污水治理工作辦公室。抽調財政、環保、建設、衛生等資金整合和業務指導相關部門人員,組成縣農村生活污水治理工作辦公室,負責綜合協調、業務指導和督查考核等工作。
(2)加強規劃引領一是科學編制縣域農村生活污水治理總體規劃。按照浙江省農村生活污水治理縣(市、區)域規劃編制要求,制定規劃編制總體方案和規劃設計委托書,委托具有市政、環保、城鄉規劃等方面資質的中介機構編制總體規劃。二是因地制宜編制村莊生活污水治理專項規劃。委托市政、環保等有資質的中介機構,根據村落地理位置、人口數量、居住狀況、生活規律、排放系統等,選擇合適的終端污水處理模式,編制具有可操作性和可行性的農村生活污水治理專項規劃。三是把好村莊新建區塊規劃關。對于新建或改建的農村住房或拆遷安置房,要把生活污水處理作為建房的一個前置條件,同時配套完善周邊污水管網和設施,防止先建后治。
(3)強化政策激勵一是努力爭取上級資金。省里初步擬定以戶為單位,以總投資的30%+獎勵10%政策來補助。這塊資金是必須爭取到的。二是盡量配足縣級資金。縣配套資金是否充足,也是省確定重點縣的考慮因素之一。如果能爭取到省補助2.97億元,剩下的4.46億建議縣里以總投資額的30%來配套補助(包括整合資金在內),其余的30%資金由村集體和農戶自籌。據測算,需縣配套資金約2.23億元。三是有效整合原渠道資金。
(4)適選處理模式一是進廠處理。對于少數城中村及城區周邊村莊,距離市政污水管網較近的,農戶污水經污水管道集中收集后,可統一接入鄰近市政污水管網,納入城市污水處理系統。二是集中型生態化處理。對村莊布局相對密集,規模較大,可采用無動力厭氧處理方式集中處理,即對所有農戶的生活污水進行集中收集,統一建設處理設施,統一處理村莊全部污水。三是區域型、聯戶型、分戶型等分散式處理。對布局分散,規模較小,地形條件復雜,污水不易集中收集的村莊,可采取分散處理模式。將農戶污水分區收集,每個區域單獨處理,采用厭氧池+人工濕地等處理模式處理村莊污水。居住村點農戶分布較為分散,采用區域型處理模式有困難的,可采用聯戶型處理模式。農戶布局極度分散,接入集中處理管網有困難,單家獨戶的,可采用分戶型處理模式。
(5)推進長效管護一是“一池一檔”。污水治理專項整治辦公室要以“一池一檔”的原則,為每個污水處理設施建立檔案,統一管理,做到每個工程施工過程中的資料和照片齊全,管理人員培訓到位,及時了解每個污水處理設施的情況,一旦工程產生問題,即可分析原因著手整改。二是委托管護。采用農村污水數字化監管試點等形式,委托相應的中介機構,對少部分有條件的村實行污水數字化監管,運用3G技術和物聯網技術,對小、多、散的污水處理站點進行遠程監控、管理,實時掌控站點信息,保證設施的長效運行。三是專人管護。尚未實行數字化監管的污水處理站點,要有專門的管理人員,定期進行清掏、維護,確保污水處理設施的正常運轉。并將運行維護措施落實情況一并納入鄉鎮、部門年終業績考核,明確農村生活污水處理系統長效運行的獎懲辦法。
一、基本現狀
(一)認識上不斷深化。我縣城區的老排水系統均在九十年代初期前建設,至今有20余年歷史,城區以為界劃分為南北2個排水分區,即:以北和以南,排水管網約40千米,主要排水口52個,縣城現狀排水系統為截流式雨、污合流制,沿主要道路建設有若干排水涵管和溝渠,排入截污干管,部分區域直排入和。過去由于縣城規模小,人口少,人們缺乏環境保護意識,更沒有建設雨污分流管網體系的概念。隨著城市建設的逐步擴張,城市人口的急劇增加,城區排水問題日益凸顯,縣委、政府及有關部門逐漸認識到排水系統建設的重要性,并引起了高度重視,經過積極探索和有效治理,縣城排水管網體系建設取得了一定的成效。縣政府于2010年委托南昌大學設計研究院編制《縣城排水工程專項規劃》,該規劃對縣城排水工程建設具有指導性意義。
(二)重點實施了一批排水工程。近幾年來,縣政府實施了、等河道的綜合整治工程,改造了河道,維修加固了河堤,加強對兩岸截污干管的維護,著重對城區建材街內澇、金蓮山西段等積水路段排水改造,實施了11條小街小巷排水系統優化改造,提高了污水收集率,改善了縣城人居環境。縣污水處理廠建成于2009年11月,一期工程2010年已建成并投入運行,沿河道兩側鋪設截污干管3.4公里,日處理污水能力可達1萬噸。工程遠期設計規模4萬噸/天,近期規模2萬噸/天。目前按日處理2萬噸土建建成,1萬噸設備安裝運行。截止2012年底,縣污水處理廠日處理污水9093噸,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。污水處理廠的建成和污水管網的建設,從根本上遏制了生活污水直排對水體的污染。
(三)加強了排水監管。縣建設、城管、環保等部門通力協作,強化了對居民小區、施工工地管涵、污水管網的管理,明確了責任,落實了措施,收到了成效。加強對新建住宅小區的驗收管理,確保新建排水設施符合規劃要求。對小區內排水設施不完善,小區內排水系統接入市政管網不符合規劃要求的,堅決要求開發商進行整改,特別加強了對全縣工業企業的排污監管,凡是涉及排污的企業基本上都實現了達標排放。
二、存在的主要問題
(一)監督管理乏力。城區排水系統的規劃和實施脫節,未形成長效管理機制,缺乏有效的監督管理。如一些商住小區開發商自修自建排水管網和化糞池,缺乏科學設計,既沒有施工圖,也無竣工圖,實施中往往偷工減料,盡量縮小管線長度、管徑和化糞池容積,導致排水系統達不到排水和處理要求。由于多種原因,我縣未制定城市排水管理辦法,對部分工地施工毀壞排水設施造成污水四溢現象缺乏執法根據。縣級相關職能部門在城市排水系統管理上未形成合力,存在相互推諉扯皮現象。城市管理力度不夠,有些單位沒有重視配套設施建設,加上少數居民環境意思淡薄,任意傾倒污水、垃圾,污染道路,堵塞下水道。
(二)污水收集率低,處理區域面積狹小。現有的污水管網輻射范圍有限,部分區域的污水未能排入污水處理廠進行集中處理,主要有沿河區域、以、、以大道兩側居民區、里至農民巷老居民區等區域的污水未排入污水處理廠,其余各鄉鎮城區均無污水處理設施。
(三)牡丹亭電站橡皮壩蓄洪水位過高對城區排水排澇造成不良影響。牡丹亭電站又設在縣城下游方向,因牡丹亭電站橡膠壩抬高水位,造成上河邊路(噴霧器廠旁)和下河邊路(中山橋旁)兩個溢流口標高較低溢流井在雨季時河水倒灌入截污干管,造成污水處理廠無法正常運營,同時,因河水的倒灌,導致城區雨水不能及時排出,造成城區發生內澇現象。經觀察,近兩年來進入雨季,因河水水位過高,河水都會多次從溢流井倒灌入截污干管,造成污水處理廠無法正常運行和城區發生內澇現象,為此,我局在上河邊路(噴霧器廠旁)的溢流井溢流口安裝拍門并提高了下河邊路(中山橋旁)溢流口標高作為應急處理,但仍然無法完全解決河水倒灌的問題。
(四)設施建設滯后。由于歷史形成的原因,老城區排水管網未實現雨污分流且排水設施較為老舊,排水管渠主要為蓋板和部分砼圓管,部分老管網設計標準較低,特別是部分小街小巷仍然依靠明溝排水。隨著我縣城區擴展,老城區的部分管網管徑過小,排水能力不足的問題日益突出,對老城區的排水系統進行改造的需求日益迫切。例如,建材一條街箱涵因匯水范圍過大,同時因截污干管截流,造成排水緩慢淤積嚴重,造成建材一條街丁字路口區域內澇時有發生;建設銀行下方排水箱涵塌方多年,卻因各方面原因遲遲未進行修復。
(五)資金難以保障。資金缺口一直是制約城市基礎設施建設的瓶頸。長期以來,由于多方面原因導致領導和部門關注地面上的建設多,而對地下排水管網體系建設重視的少,關注不夠,致使資金投入嚴重不足,難以保證城區排水管網體系建設順利推進,特別是對老城區排水系統改造需對現有的道路進行開挖,難度大,成本高,民生影響大,建設資金緊張。
(六)新建污水設施未能發揮作用。經取樣檢測表面,截污干管內污水COD濃度波動異常,疑似存在河水滲漏點,導致污水處理廠進水濃度低;伯堅南大道、建材一條街等污水處理廠配套支管在建設時因不注重與老管道、老水溝的銜接,造成配套污水支管并未能將沿線污水全部收集,新建污水管網潛力尚待發掘。
三、對策與建議
加強城市排水管網建設,著力完善雨污分流系統,實現污水深度處理與再生回用,是有效控制污水排放,保護水環境,形成城市水系統健康、良性循環的必由之路。近年來,隨著我縣城市化進程不斷加快、城市規模不斷擴大、不斷惡化的氣候環境和極端的天氣越來越頻繁,導致老城區內澇積水現象越來越嚴重,解決老城區內澇積水問題越來越嚴峻,為提高我縣污水廠進水溶度,解決老城區內澇和積水現象,結合我縣現有的排水體系,提出如下建議:
(一)加強領導,提高認識。隨著我縣城市人口的急劇澎漲及工業企業的快速發展,生產、生活廢水的產生量逐年增加,未經處理的污水直排將嚴重影響城市居民生活質量,必將會給我縣和河下游地區帶來諸多負面效應。因此,縣委、縣政府要進一步加強領導,強化分工與管理,明確部門主體責任,將城區排水管網建設納入政府的重要議事日程,在進行縣城基礎設施建設時,應充分重視污水管網和污水處理設施建設。同時,建立專門的排澇設施管理機構。各級各部門要深化認識,用科學發展觀來指導城區排水管網系統建設實踐,把此項工作當作一項重大的民生工程來切實抓緊抓好。只有如此,建設成宜居的才不會是一句空話。
(二)科學規劃,分步實施。政府及有關部門要依據縣城排水工程專項規劃,加大城區排水管網建設,一是對截污干管滲漏情況進行排查和處理,對截污干管及其進水管污水進行分段抽樣檢測,清理截污干管淤泥并進行閉水試驗,排查滲漏點采取修補措施。二是采取有效措施將直排的污水導排至污水管網。一方面將瑞香東路南側小溪內的直排污水引入截污干管,另一方面將伯堅南大道、建材一條街等污水處理廠配套支管兩側的老居民區的直排污水引入污水支管。從而真正發揮新建污水管網的作用,擴大污水收集范圍,提高污水處理廠進水COD濃度。三是實施一批排污、排澇管網建設項目。建設勝利路排水干管,對勝利路西側原來排入建材一條街的雨水、污水沿勝利路分流,減輕建材一條街排水箱涵的壓力,緩解該區域內澇問題;建設北面河、陶園城區域污水管網,將直排入及污水引入市政管網;同時接順漂塘路、金蓮山大道金瑞華庭區域等市政斷頭管網,將斷頭管網的污水接入污水處理廠。四是要切實搞好分期治理。由于舊城區已形成了比較固定的合流制排水體系,加之房屋密度大,改造民生影響大,要在近期內完全改造成分流制排水體系難度很大、耗時長、成本高,因而,對縣城排水設施的建設和改造應嚴格以《縣城排水專項規劃》為指導,分不同區域采取不同的方法進行建設和改造。對規劃合流區域內的老城區排水管網應以棚戶區改造及道路改造為契機,盡可能實現雨污分流。對規劃為雨污分流區,而實際建設采取雨污合流管網的建成區(如陶園城、金蓮山大道西段等區域)應分步分片進行雨污分流改造。對縣梅國北路等新建區域要以高標準、高起點為原則,實現規劃和建設一步到位,形成較為科學和完善的雨污分流系統。
關鍵詞:初期雨水;初期雨水收集池;控制性詳細規劃
1 項目背景
本項目的研究對象為大連市某地區控制性詳細規劃。項目規劃目標是打造可提供優質配套服務的、生態的、適宜居住的、現代化科技新城。規劃區位于大連市中心城區北部,占地面積約7.5平方公里。該地區環境優美,自然環境條件優越,區內有自東向西河道從中穿過,其下游1.5公里沿線水系為規劃的重要景觀性水面。下游水系的生態敏感性及本區定位要求本項目應有嚴格的技術保障,使區內污水(包括初期雨水)不向下游水體排放,保證生態安全。
初期雨水的污染程度較高,其含有大量的有機物、病原體、重金屬、油脂、懸浮固體等污染物質,通常超過了普通的城市污水的污染程度。如果將初期雨水直接排入河道或者自然承受水體,將會對水體造成非常嚴重的污染,必須對初期雨水進行收集、處理。
2 初期雨水收集的現狀
對市政道路路面徑流排水對地表水體的污染研究開始于20世紀 70 年代的美國,隨后在西方國家普遍受到重視。研究降雨徑流對污染物的沖刷、輸送和聚集,國外已經建立了一些模型,如城市暴雨管理模型(SWMM)、通用土壤流失方程(USLE)、儲存處理與溢流模型(STORM)、流域非點源污染模擬模型(ANSWERS)等,有統計模型和機理模型,以及由子模型構成的框架模型。
目前,行業對城市雨水的收集主要是將其作為水資源的利用而提出。收集、利用雨水的前提是對初期雨水的“棄流”,這會對城市周邊生態造成環境壓力。在該項目中,上述“棄流”應充分收集并被無害化處理后,才可對外排放。
3 規劃方案分析
3.1 排水分區設置
初期雨水的收集方案應根據項目的雨水規劃布置和規劃標高確定,規劃區地勢大致呈南北高,中間低、東高西低的態勢,區內現狀排水系統(現狀河道)的分布類似魚骨形狀。為使初期雨水收集方案可行,運行費用低,規劃考慮根據地形和路網分布情況,將規劃區分為若干個較小的排水分區,在每個排水分區的低點設置初期雨水收集池。
3.2 雨水量計算及初期雨水收集池參數的確定
本項目排水體制為雨、污分流制。雨水量按下式計算:
Q=?漬×q×F
其中:Q-雨水設計流量(l/s);?漬-綜合徑流系數,取0.6~0.7;F-匯水面積(hm2);q-設計暴雨強度(l/s?hm2);
暴雨強度q采用大連地區暴雨強度公式:
q=■
其中:p-設計重現期,本地區按1年選取;t-降雨歷時(min)。
關于雨水的降雨歷時問題,國內尚無明確的規范標準。理論研究和實驗表明,10-20分鐘降雨歷時,雨水對路面污染物的沖刷已基本完成。本項目降雨歷時控制在10-15分鐘范圍左右,降雨超過該時間后,認為此時的雨水是清潔的,可通過電氣裝置,實現停止雨水池的收集工作。
在上述工作基礎上,通過多次試選面積大小不同的排水分區,計算出工程上經濟可行、管理上方便的初期雨水收集池的容積。本方案最終確定需要用9個集雨池,每座池容積約為1500-2000立方米,考慮到水池的有效深度、相關附屬設施(潛水泵等)等因素的影響,可預留規劃用地約800-1000平方米,基本能滿足本分區的儲水需要。
3.3 配套工程
目前,規模化的初期雨水處理工程數量并不多,因其需要投資較大,需要多專業緊密配合,才能達到良好的效果。本項目中,除了計算雨量、設置初期雨水收集池外,還需要做以下工作:
(1)深化方案
目前,本項目僅在控規深度上提出了初期雨水收集的方案,為確保工程能夠落到實處,建議甲方繼續深化方案,開展雨水工程專項規劃和與之相匹配的施工圖設計等工作,從理論上保證方案的可行性和可實施性。
(2)深化設備參數,設施地下化
為減少雨水池對周邊環境的影響,建議將全部水池設在地下。每座雨水池將其所在區域的初期雨水收集在池中,在雨后通過機械、電氣設施,將收集到的雨水排到污水系統中。雨水池的數量、容積及位置應根據雨水專項規劃或控制修建性詳細規劃等后續工作調整后的方案確定。
(3)市政與用地布局相結合
雨水池的布置應綜合考慮豎向、整體的用地布局,建議盡量將其布置在路邊的綠地中,減少對建設用地的占用。
4 結束語
文章從控規層面討論了城市初期雨水的收集方案。方案對規劃用地劃分了排水分區,初步確定了初期雨水收集池的數量等參數。為能建成經濟、高效、可靠的系統,建議甲方進行雨水工程專項規劃等后續設計工作。為使不同層級的設計工作能夠緊密協同,未來如遇有相似要求的項目,建議在開展控制性詳細規劃的同時,還進行雨水專項規劃的工作。
參考文獻
[1]任玉芬,王效科,歐陽志云.北京市雨水資源綜合利用與污染防治[J].城市環境與城市生態,2006(2):1-3.