城市排水系统的思考及分流制排水系统的建设
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临沂市中心区排水系统建设的思考摘要:简要回顾了临沂市排水系统的建设历程,介绍了临沂市中心区排水系统的现状,对中心城区排水管网存在的问题和矛盾作了分析,提出排水系统建设的对策,为进一步推动临沂市区排水管网工程的后续建设和可持续发展打好基础。
关键词:排水系统;水污染综合治理;排水管网一、市区概况临沂市中心区——兰山区,位于山东省东南部,沂蒙山区南缘,沂河、祊河、小涑河三河交汇处冲积平原一级阶地上,总面积650平方公里,总人口96万。
市区地势平坦,西北高,东南低,坡度为0.5‰---2‰,达不到排水坡度要求;属暖温带季风区半湿润大陆性气候,年均降水量790-920毫米,全年降水集中在夏季,尤以8月下旬更为集中。
境内有沂、涑、孝、陷泥河、青龙河等大小河流10余条,流向自北而南或自西而东,水量较充足。
二、城区排水系统的历史沿革1989年、1997年兰山区两次修订的城市规划中排水系统均为合流制,远期为分流制。
1997年11月,临沂市建筑设计研究院为兰山区做了较为全面的排水规划。
在规划指导下,配合城市路网的建设,修建了大量的城市排水管道,初步形成陷泥河、青龙河、柳清河、北涑河四大排水系统。
三、排水系统现状1、主干系统和河道现状经过多年的建设,中心城区已基本形成了以陷泥河、青龙河为主干管,北涑河、柳青河、大学城排水干渠为支干管,由排水沟渠、管道、排水泵站、污水处理厂共同组成的由西北向东南的排水系统。
兰山城区排水设施较为完善,地下排水管网覆盖面积占建成区面积的85%以上,共有雨污合流制管道589.2公里(包括方涵37.1公里),雨水管道26公里,污水管道95公里,河涵闸坝56座,排水泵站5座。
目前,排水体制以雨污合流制为主,城区雨污水95%以上通过合流排水管渠排入青龙河、小涑河、陷泥河,通达路、金源路等9条道路共计26公里路段实行了雨污分流,比例不足5%;青龙河、北涑河、陷泥河等3条内河已沿河敷设截污管道60公里,实现了雨污分流。
城市排水存在的问题原因及建议城市排水工程是城市基础设施的重要组成部分,排水工程的合理设计规划是城市水资源合理利用与保护的前提,城市给水排水工程规划是保证城市健康、持续发展的战略性规划。
城市排水业的问题改革开放30多年来,我国城市排水行业与以前相比有了很大发展,但仍然面临许多问题,有些问题还比较突出,已经严重威胁了城市排水系统,乃至城市系统的可持续发展。
这要求我们在新的历史条件下做好城市市政排水规划设计,认真思考与解决现存的问题,寻求城市水资源的合理利用,在经济和技术方面满足社会发展的要求,实现现代化城市的可持续发展。
笔者对城市排水系统存在的几个急迫性问题及相应的措施进行初步探讨。
1.城市排水系统存在的问题1.1目前城市雨水系统存在的问题随着经济的高速发展,带动城市建设的高速发展,导致城市规划屡次被突破,这就造成原来的排水规划难以满足不同阶段城市发展的排水要求。
这使得城市排水系统的结构和规模,都不能适应现代化工业规模和大规模的城市群的可持续发展。
城市不透水面积大大增加,无计划的、不定期的对排水系统的修改,使得径流系数增大,在相同降雨量的情况下,使洪峰较早出现,洪峰流量也急剧增加。
在之前设计的城市排水系统,由于按照当时的条件设计,相对现在来说其安全系数较低,当遇到较大的降雨量时,其流量可能超过城市排水系统的承受能力,造成城市内涝。
1.2目前城市污水系统存在的问题现阶段新建城市或城区基本上采用雨污分流制,但老城市或老城区大多仍然是雨污合流的排水体制,许多合流污水是直接排放到水体。
而将旧合流制改为分流制,受现状条件限制大,许多老城区建成年代较长,地下管线基本成型,地面建筑拥挤,路面狭窄,旧合流制改分流制难度较大。
合流污水的一大特点是旱季和雨季的水质、水量变化大,雨季污水BOD浓度低,不利于生化处理。
2.产生问题的原因2.1排水设施的配套组件不齐全局部区域的排水系统不完善在很多城市的部分道路由于下雨而经常产生污水不能及时排放的情况使得污水就近排入雨水管道或城市水系造成了城市水体污染。
城市排水体制的探讨摘要:城市排水系统是城市基础设施建设的重要组成部分,它通常由排水管网和污水处理厂组成。
对于生活污水、工业废水和雨水所采用的不同排除方式所形成的排水系统,称作排水系统体制。
城市排水系统体制的选择是城市排水系统规划中首要问题,它影响排水系统的设计、施工、维护和管理,对城市规划和环境保护影响深远。
本文笔者结合自己的实际经验,对此进行简单的分析,仅供参考。
关键词:城市排水体制;可持续性;生态型引言:城市排水体制和管道系统是整个水污染控制和水生态环境保护体系中的重要环节。
但数十年来国内对它们的研究显得十分薄弱,工程实践中暴露出的许多矛盾和问题难以得到科学解答和技术支持。
如我国城市雨水径流的严重污染、雨水资源的大量流失并由此带来的一系列城市环境和生态问题等,与发达国家相比至少有10年以上的差距,构成我国城市有效实施水污染控制和水生态环境保护战略的制约因素。
目前我国城市排水体制中新建、改建管道大都采用分流制系统,即新建管道采用雨、污水分流,建两条管道;改建管道采用保留原合流管道作为雨水管道,再新建污水管道,但是这种做法的适用性有很大的限制。
有关专家分析了我国城市排水体制存在的问题教训,建议借鉴一些发达国家的经验。
这些发达国家的经验说明,城市排水系统的规划设计如果还只停留在如何尽快地将城市雨水直接排放和简单地依赖“雨污分流”等传统观念上,已明显地不能满足现代城市发展和生态环境保护的要求。
作为百年大计的城市排水系统,国内目前状况是一种脆弱的不符合可持续发展要求的体系。
一、传统排水体系的主要问题是:1.雨水资源大量流失,地下水位和地面下沉,水涝增加,城市生态环境恶化;2.合流制溢流和分流制的雨水污染并存,将合流改为分流虽减少溢流的污染,但不能控制甚至会相应增加分流雨水的污染;3.合流制都改建为分流制耗资巨大,耗时长,还有污染隐患;4.严重的雨污水管混接抵消了分流的作用,污染依旧,效益降低。
5.旧城区市政管道几乎全部为合流制管道。
收稿日期6作者简介女,年生,工程师,张家口市,5浅析城市排水系统建设存在的问题及优化改进措施赵丽娟1李旭峰2贾秀菊31张家口市城乡建设规划设计院;2张家口市一建;3河北捷扬置业房地产开发有限公司摘要随着经济与城市化的快速发展,城市排水系统的建设已呈现诸多问题.在对国内城市排水系统现状简单分析后,对这些问题作了初步分析与探讨,并提出一系列切实可行的优化改进举措.关键词城市化;城市排水系统;优化;改进措施中图分类号X32目前,我国正处在城市化快速发展的阶段,随之产生的水污染及污水问题也得到了人们广泛的关注.而建设完善、合理、科学的城市排水系统不仅会成为有效解决这一问题的最佳途径,同时也关系到市民的切身利益和城市的安全,关系到城市生态环境改善和可持续发展.城市排水系统就是将城镇的污水、废水和雨水有组织的排除与处理的工程设施,是城市基础建设的重要组成部分,通常由排水管网和污水处理厂组成.城市排水系统的建设在我国已有较长的历史,由于受到各方面因素的制约,直到20世纪初,我国才在个别城市开始建设现代化排水系统.近年来,随着社会经济发展,城市排水系统建设得到了长足的发展,城市排水系统在社会可持续发展中的重要作用也逐步被人们所认识.1城市排水系统存在的问题11现状分析我国是一个水资源紧缺的国家,人均水资源占有量为273m 3,仅为世界人均水资源占有量的1/4,水资源紧缺已成制约我国城市可持续发展的重要因素[1].目前,许多国家都将污水的重复利用作为解决水资源紧缺的有效手段与途径.因此,城市排水系统建设的重点应从防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质等逐步过渡到回收城市污水和净化再生、畅通城市水循环,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用上来[2].12存在问题121排水管网的建设由于资金短缺、拆迁量大等原因,我国不少城市和地区,往往只把污水处理厂作为重点工程对待,而放松与之相配套的污水管网的建设.这就形成了常常是污水处理厂按计划建成投产,而污水管网却只建了部分,或污水干管支管未建或支管与主管连接不上,造成一方面污水处理厂处理量不足,一方面污水仍直接排入河体污染环境.目前,国内排水设施普遍存在着各种问题,许多城市排水管道不成系统,管道排水能力差,排水网普及率低,人均占有排水管道长度大约为055m,而发达国家人均占有长度超过4m,导致城市污水处理率偏低.122截流倍数合理选取截流倍数是关键,其取值应综合考虑受纳水体的水质要求、受纳水体的自净能力、城镇的文明程度(或级别)、人口密度、降雨量、投资等各种因素我国的截流倍数选取与发达国家相比还是偏第28卷第4期2010年12月河北建筑工程学院学报JOURNAL O F HEBEI INSTITUTE OF ARCHI TECTU RE A ND CIVIL EN GINEERING Vol 28No 4Dec.2010:2010-0-20:197707000.低,而在实际运行的截流式合流制中,有的截流倍数更小,有的城市甚至仅为0~05.日本截流管容量一般按计划时间的最大污水量的3倍;英国的习惯做法是截流倍数采用5;德国一般选择的截流容量为高峰日的4倍,其中2倍流到污水处理厂进行处理.出现这种情况原因有二:一是污水流量未预测准确,排水管尺寸不够,导致一下雨截流井就溢流入河,这时截流干管也只能是一个形式;二是考虑到经济因素,建设单位本身不愿意有截流倍数[3].123污水处理由于对分流制排水系统存在误解,认为合流制排水系统需要有截留倍数,而分流制雨水道则无需截留倍数,无需处理雨水径流,致使我国绝大多数污水处理厂,只按旱季污水量设计、建造和运行,亦即截留倍数n=1,一旦进入雨季,对雨水径流既不能截留,也不能处理,致使降雨时受纳水体往往遭受严重污染,造成垃圾、粪便漂浮河面,即有碍观瞻,更影响环境卫生.另外,我国在城市污水处理厂的建设中一直主张建设大型污水处理厂,因为大型污水处理厂相对建造成本低,但城市集中式污水处理系统应与分散式污水处理系统相结合.124城市给排水系统规划存在的问题首先,基础性工作匮乏,规划的科学依据不足.各类基础数据、指标、标准和分析工作还不够全面和完善,作为核心工作的水量预测和水平衡分析,预测方法十分落后,可靠性差,主要表现在水量预测过高.其次,排水体制的不合理.传统的防洪和排水设施设计中,强调采用分流制排水体制将雨水和污水尽快排出城市,忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用.其次,排水体制规划混乱.城市建设发展速度很快,多采取分区,分片的建设,而规划跟不上建设速度,下水系统建设混乱、滞后.另外,管理混乱.目前绝大部分市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理,由于各部门之间沟通不够,管理及责任不清,加之相关的法律法规不够健全,对排水设施存在的问题以及发生的新问题都无法及时解决.125其他因素公民意识不强,一些市民、商户、企业、开发商等没有养成良好的卫生习惯,加之缺乏管理,生活、生产及建筑垃圾乱扔乱弃,造成城市排水管道堵塞.城市道路建设时,由于附属线路工程(如电力、通讯、交警等)未能同步实施,后期只好挖割已形成的路面埋设管线,造成路面补丁、拉链,人为形成道路病害,日久路面破损、塌陷,雨天积水,影响交通.2措施与对策21解决污水处理设施运行中的问题确保污水处理设施正常运行.一要逐步提高污水处理费征收标准,达到保本微利目的;二要继续开展污水排放量调查,对未登记或少登记、多排放的用户,要在其排放出口安装计量设施,根据实际排水量来征收污水处理费,以提高污水处理费收费率和收费额,满足污水处理设施运行需要.对污泥的处理和处置需要达到减量化、稳定化、无害化和资源化的目的,目前常采用的是堆肥法,但如何去除污泥中的重金属还需要进一步研究.对于污水厂进水超标问题,一方面要科学、合理、慎重的选择截流式合流制排水系统的截流倍数n0,尽量减少初期雨水的进入;另一方面如果场地及投资允许,可在污水厂内修建水量调蓄池或是选择具有较强抗冲击负荷的污水处理工艺,如氧化沟工艺等.此外,还需进一步提高再生水利用率,开辟新的水源,促进循环经济发展.为便于再生水的推广利用,污水处理厂的规划建设应采用集中与分散相结合的方式,尽量避免集中处理造成的弊端.22注重科学研究,应用现代科学技术我国进行的大多是水资源短缺情况下的市政给水排水工程规划,所以应充分利用国际上成熟的先进科研成果和成功经验,特别是要充分利用最新的现代科学技术,为我国城市建设中的给排水工程建设提供强大的技术支持,确保给排水工程建设的高起点,高标准具体应结合环境保护规划、防灾规划,对水源水质预测、水源水质保护、区域或流域的水资源统一调配、地下水的开发利用、城市生活污水和工业污水的污染控制、地面水和地下水的污染防治、废水和降水的综合利用、河道的整治、实现环境保护目标30河北建筑工程学院学报第28卷.的措施、洪捞灾害的治理等方面都应作深入的研究.此外,规划设计人员应及时掌握工程技术新动态和新材料发展,将有利于开拓规划思路,解决以往困惑的问题.23完善各项法规根据我国给排水体制规划混乱的现状,应用法律手段确保给排水工程建设及管理各项要求落到实处,确立好国际通用的规则.通过行政立法,完善法规,建立明确的给排水工程建设及管理职责制度体系,明确管理权限,形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制.3生态型排水系统生态型排水系统是以生态城市的理念,对城市污水进行综合治理的一项新型措施,其指导思想是本着以顺其自然的理念,使城市水文过程尽量接近自然状态,以实现水在城市生态系统中循环利用、再生使用、满足生态用水需求的目标[4].目前,城市生态化的要求也需要城市给排水系统设计的生态化,而城市给排水系统设计的生态化必须采取因地制宜的原则,与具体的自然系统和特有的城市结构相结合,从而带来城市给排水系统的多样化.控制城市给排水系统向可持续性方向发展的途径:1)在城市水系统中增加节水子系统,不仅可减少取水量和污水排放量,还能减少供水、排水和污水处理设施的投资,进而降低企业的综合成本和消费者的水费支出,这是一种多赢的循环模式;2)在城市水系统中增加治污子系统,可削减污染物,改善排水质量,有助于遏制水环境污染,保护水源水质;3)在城市水系统中增加再生水回用子系统,相当于增加系统的供水能力和可用水量,同时也能减少取水量.参考文献[1]段志华.城市排水系统的优化设计.科技情报开发与经济,2009,19(22):21~22[2]张杰,李捷,熊必永.城市排水系统新思维.给水排水.2002,28(11):24~26[3]王阿华.城市排水系统建设中存在的问题及对策.中国给水排水,2003,19(03):27~28[4]Novolt ny V and Brown P,ed.Cities of the future;Towards I ntegrated Sustainable Water and Landscape M anagement.2007,IWA P ublishingOn The Problems and Improvement Measuresof City Wastewater SystemZhao Liju an 1,Li Xufen g 2,J ia Xiu ju 31Zhangjiakou Ur ban rur al Construction P lanning and Design I nstit ute;2Zhangjiakou No.1Construction Co.Ltd;3Hebei J Young Estates Co.,LtdAbstr act with the r apid development of economy and urbanization,many problems are presented inthe construction of city wastewater system.After the simple analysis of the status quo of city wastewater system,this paper makes a pr eliminary analysis and discussison to these problems,and r aises a series of practical optimization improvement measures.Key words urbanization;city wastewater system;optimization;improvement measures 31第4期赵丽娟李旭峰贾秀菊等浅析城市排水系统建设存在的问题及优化改进措施。
城市排水系统的思考及分流制排水系统的建设
作者:李钰洁
来源:《城市建设理论研究》2013年第33期
摘要:我国由于长期以来受国民经济发展与经济体制制约影响的束缚,在我国以往90%的建筑和社区的老城区来看:排污均采用合流制排水系统,如今面对环保的大格局要求下,原有的排水系统一定程度上已经影响和阻碍了城市主体的发展,如何进行优化改进,对原有排水系统问题进行有效的改进和解决变得十分具有现实意义。
关键词:排水系统合流制分流制排水系统的建设
中图分类号:S276.3文献标识码:A
引言
城市排水系统是重要的城市基础设施,也是城市水污染防治和城市排渍防涝的骨干工程,有保护和改善环境,消除污水危害的作用,排水工程的兴建对保障人民的健康具有深远的意义。
1.排水系统分类
1.1合流制排水系统
(1)完全合流
当生活污水、工业污水和雨水在同一排水系统汇集和排除时,称为合流制排水系统。
这一排水系统的优点表现在:街道下只有一条排水管道,因而管网建设比较经济。
这一排水系统的缺点表现在:几种污水汇集后都流入处理厂,使处理厂的规模过大,投资过多;不降雨时,排水管内水量较小,管中水力条件较差。
因此实际采用合流制排水系统的很少。
(2)截流式合流制
所谓的截流式合流制是指污水与雨水合流后排向沿河的截流干管,并在干管上设置雨水溢流井。
不降雨时,污水流入处理厂进行处理;降雨时,管中流量增大,当管内流量超过一定限度时,超出的流量将通过溢流井溢入河道中。
该系统较完全合流制排水系统前进了一大步,但仍有部分混合污水未经处理直接排放,成为水体污染源而使水体遭受污染,这是它的最大缺点。
1.2分流制
(1)完全分流制
所谓的完全分流制是指生活污水、工业废水和雨水分别以三个管道来排除;或生活污水与水质相类似的工业污水合流,而雨水则流入雨水管道。
这一排水系统的优点表现在:完全分流制系统卫生情况好,管内水力条件也较好,并可以分期建设,减少一次投资带来的资金不足问题。
实际采用的较多。
这一排水系统的缺点表现在:由于管道数增多,投资比合流制增大。
同时,因雨水可直接排入河道,初降的雨水较脏,有可能污染河道。
(2)不完全分流制(混合制)
所谓的不完全分流制是城市只设污水排水系统而不设雨水系统。
雨水沿街道边沟或明渠排入水体。
这一排水系统比较经济,但需具有有利地形时才能采用。
在新建城市中,初期采用不完全分流制系统,先解决污水排除问题。
随着城市的发展,道路逐渐完善,雨水管也建设起来,改为完全的分流制,从而有利城市的发展。
2.做好城市排水系统向分流制的逐渐过渡
城市排水系统是每座城市必不可少的基础设施。
当前我国很多老城市的城区依旧应用合流制系统进行排水,污染严重。
随着国家对环境保护的重视和人类生活水准的不断提高,原有的城市排水系统已无法适应当前的建设要求,对原有的排水系统进行改造已是势在必行。
合流制排水系统是有目的的将雨水、污水(包括生活污水和工业废水)合用一个管渠系统排除。
由于污水未经无害化处理就排放,使受纳水体遭受严重污染,国内外很多老城市的排水系统多属此类。
分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除。
由于雨水直接排入水体,污水收集后经处理后排放,大大减轻了对水体的污染。
但是应用分流制还是继续沿用合流制或采取不完全分流制又或者完全分流制,不管哪种系统都要做好城市自然资源、条件、规划的一系列的评估,由于排水系统的更新和改造是一项大工程,要避免误判以及经济浪费。
纵观当前我国的很多城市自上世纪90年代开始逐渐发展,城市人口基数不断扩展、城市基础设施大幅增建和复杂,逐渐由小城镇往中型城市发展,中型城市迈向大中城市发展的过程。
城市污水排水系统当下最常用的方案就是对原有系统进行过渡改造,由过程逐渐形成最终的更迭。
基于此,提出进行改造方案的些许建议:
2.1合流制改为分流制
这是城市排水系统改造的最终结果,是比较彻底的改造方法。
即原有排水管道保留作为雨水管道,新敷设污水管道,实施雨、污分流。
雨水就近排入水体,污水全部引至污水处理厂进行处理。
2.2合流制改为截流式合流制
这是城市排水系统向分流制改造的过渡期,即保留城区原有合流管道,沿城区水体敷设截流干管,对合流污水实施截流。
3、建设调蓄池对溢流混合污水进行适当处理。
即将排水管网溢流的混合污水先进行适当处理,也可增设地下人工水库,待暴雨过后再抽送入截流干管进污水厂处理后排放。
合流制改为分流制过渡期的方案:合流制完全改分流制虽有改造彻底,利于整个城市的环保等诸多优势,但实施难度非常大,代价很高,施工周期长。
要完成这一系统的工程,必须经过分片、分期实施,逐步完善的过渡期。
合流制改为分流制过渡期的实施原则是:既有利于保护环境又经济合理,切实可行;既能充分利用现有排水管道,又能使新敷设的截流管合理利用,以便作为分流制排水系统的污水干管使用。
3.进一步减少城市污水排放量和控制措施
综上分析,当前我国大中小型排水系统是以合流制为主,分流与合流并存的体系。
城市进行雨污分流工作工程量大,涉及到千家万户,不仅有室外工程,还包括室内工程,加之一些不文明的生活方式以及随意乱接私搭的行为都会对雨污分流工程造成影响。
为此要加大城市人群对于生活污水和合理用水的宣传,使城市生活用水方式文明起来,随着排水系统的完善逐渐将城市排水的“血栓”打通。
为适应城市发展需要,满足环境保护要求,老城区排水为截流式合流制(逐步改造为分流制);新建区域(含新老城内均地块开发)一律采用雨、污分流制,雨水就近排入水体,污水经污水管收集至城市污水处理厂集中处理后达标排放。
污水工程以全面实施城市污水集中处理、解决地表水体污染趋势为目标,要逐步规划城市工业废水和生活污水的收集处理率,以提高城市污水综合治理能力,实现污水资源化,提高水资源的利用率,达到国家环境保护模范城市的要求为目标,使经济发展与生态平衡统一,恢复市内河道水体的生态功能。
逐渐形成以综合应用防治到有效技术处理的多项措施应对城市排水系统的问题。
3.1综合应用防治措施,有效控制污水排放。
坚持以城市环境指标和城市规划作为引领,对城区采用雨污分流制排水,建立污水排水系统。
同时,把城市排水与城市防洪排涝结合起来,确保城市发展过程中城市排水系统的科学、有序建设。
加大城市排水管网建设,全面实现雨污水分流排放。
同时,加大对排污企业实施严密的监控措施,配备相应的环保执法队伍,严肃查处各种偷排放行为;开挖外环航道,整理内河水系,在城区河道出入口设立相应的泵站,每天定时对河道进行冲换水,使水系经常保持循环流动,有效地改善城市河道水质。
3.2加快建设污水处理设施,有效处理生活污水。
要投入财力进行污水处理厂的建设和规模提升,有效保障城市的城乡经济发展和市民长期的安全用水问题,加大投资一些开发污水利用项目,提升城市污水的水资源利用体系。
4.结束语
随着人民生活水平的不断提高,城市化步伐的加快,城市的楼群鳞次栉比,人口不断集中,生活污水不断增多,排水系统也越来越重要。
若没有好的排水系统,就不会有好的生活环境。
因此,排水设计人员应本着安全、美观、舒适、实用、经济等原则不断创新,寻求最佳的排水设计方案,满足人民群众不断提高的物质文化和生活需求。
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