沿海城市平原地區(qū)的排水工程規(guī)劃設(shè)計

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(shè)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(shè)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(guān)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(xiàn)標(biāo)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(dāng)發(fā)展工業(yè)以促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(yán)重的污染，給規(guī)劃區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了負(fù)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(shè)城市污水處理廠，將污水集中排放到污水廠內(nèi)進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后才排放，以減輕規(guī)劃區(qū)建設(shè)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(biāo)確定規(guī)劃區(qū)的用水總量，進(jìn)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(shè)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(shè)計

2.1 污水工程規(guī)劃設(shè)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(fēng)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(yīng)有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離。從污水排放角度考慮，污水排放口的位置應(yīng)符合受納體水域功能和水源保護(hù)的有關(guān)要求，若處理后的污水是排入河流的，一般應(yīng)在河道下游，且不得設(shè)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(yīng)避免設(shè)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(yīng)在城市夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。污水廠的設(shè)計規(guī)模則根據(jù)污水處理總量確定，進(jìn)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(jìn)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(yīng)以最短的距離排入污水處理廠，盡量避免設(shè)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(yīng)分配適宜的服務(wù)面積。污水干管應(yīng)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(zhǔn)確掌握它們的位置和高程，安排好設(shè)計管道與它們的平行距離，處理好設(shè)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(shè)計水面平接。

2.2 雨水工程規(guī)劃設(shè)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(shè)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(dǎo)致排水口標(biāo)高過低，從而阻礙雨水的排除。要控制出水口的標(biāo)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(jìn)而控制雨水出水口的標(biāo)高。

1）分散排水，設(shè)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(shè)計流量下，采用箱涵排水較圓管排水可以減小排水設(shè)施的高度，從而達(dá)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(shè)施。采用內(nèi)河涌等調(diào)蓄雨水的設(shè)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(dāng)擴(kuò)大排水管徑。擴(kuò)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(dǎo)致的局部內(nèi)澇。

2.2.2 雨水管道設(shè)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(qiáng)度公式，選取相關(guān)的參數(shù)值進(jìn)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(yīng)綜合各方面因素進(jìn)行考慮，不同種類地面排水區(qū)域的徑流系數(shù)應(yīng)分別取值。沿海地區(qū)的暴雨強(qiáng)度通常比較大，徑流系數(shù)偏大容易導(dǎo)致雨水徑流量增大，從而增大雨水管的規(guī)模，導(dǎo)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(qiáng)的路面等措施。

雨水管道設(shè)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(jì)損失。因此，規(guī)劃應(yīng)避免整個規(guī)劃區(qū)采用同一個重現(xiàn)期，而應(yīng)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(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：管道流時最小設(shè)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(yīng)滿足300mm，最小設(shè)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(yīng)的規(guī)劃設(shè)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(yīng)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(qiáng)度大、地勢平坦及其特殊的地理位置，導(dǎo)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(shè)計過程中可能遇到的問題。

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