深圳市污水管網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)及難點(diǎn)分析

李艷 黃大周 李艷麗

摘要：污水管網(wǎng)是城市污水收集的通道，是重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施。要建成路徑完整、接駁順暢的污水收集系統(tǒng)，污水管網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理的各個(gè)環(huán)節(jié)都有不少值得分析研究的問題。本文結(jié)合深圳市的實(shí)際情況，分析了污水管網(wǎng)項(xiàng)目的七大設(shè)計(jì)重點(diǎn)及五大設(shè)計(jì)難點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的解決要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：污水管網(wǎng)；設(shè)計(jì)重點(diǎn)；設(shè)計(jì)難點(diǎn)

前言

近年來，深圳市緊抓特區(qū)內(nèi)外一體化、大運(yùn)會承辦、環(huán)保模范城復(fù)檢等契機(jī)，開展了一系列污水處理廠及其配套管網(wǎng)、沿河截排、河道生態(tài)修復(fù)等工程建設(shè)，使全市水環(huán)境面貌得到了快速提升。

但基于深圳市水環(huán)境容量小、污染負(fù)荷重的客觀條件，要根本提升全市水環(huán)境質(zhì)量，污水收集管網(wǎng)建設(shè)是重中之重。今后，全市水污染治理的重點(diǎn)將由原有的污水廠站建設(shè)轉(zhuǎn)移到完善污水管網(wǎng)上，強(qiáng)力推進(jìn)污水管網(wǎng)建設(shè)，構(gòu)建沿河截流、管網(wǎng)建設(shè)、排水戶接駁三個(gè)層次的污水收集系統(tǒng)，[1]實(shí)現(xiàn)污水的有效收集。

本文結(jié)合深圳市具體實(shí)際，分析了污水管網(wǎng)項(xiàng)目中需要注意的設(shè)計(jì)重點(diǎn)及設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

1 深圳市污水管網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)分析

1.1 掌握片區(qū)基本現(xiàn)狀，資料收集是重點(diǎn)

污水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要掌握服務(wù)片區(qū)內(nèi)人口、經(jīng)濟(jì)、城市發(fā)展、給水量、現(xiàn)狀排污口、內(nèi)部及周邊污水管網(wǎng)平面布置、豎向高程等諸多情況。資料的收集梳理是掌握現(xiàn)狀情況的重要手段。

污水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)需要收集的主要資料包括：

（1）城市總體規(guī)劃、全市排水管網(wǎng)規(guī)劃、城市規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則、法定圖則、城市水系規(guī)劃、道路交通系統(tǒng)規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃；

（2）區(qū)域內(nèi)人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、土地利用情況等社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)；

（3）區(qū)域內(nèi)城市給水廠、村級水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模、實(shí)際供水量等給水現(xiàn)狀資料；

（4）區(qū)域內(nèi)污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模、實(shí)際處理水量、進(jìn)水水質(zhì)等污水處理廠建設(shè)運(yùn)行資料；

（5）區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀排污口調(diào)查資料；

（6）區(qū)域內(nèi)污水處理廠配套干管建設(shè)運(yùn)行、沿河截流管網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行、支管網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行等污水管網(wǎng)資料。

1.2查找存在問題，踏勘調(diào)研是重點(diǎn)

污水管網(wǎng)系統(tǒng)存在的各項(xiàng)問題難以通過收集資料的整理全面發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場踏勘調(diào)研是掌握污水系統(tǒng)存在問題的重要方式，主要有以下四個(gè)方面：

一是進(jìn)入現(xiàn)場：實(shí)地摸查現(xiàn)狀排污口的分布、水量、性質(zhì)；

二是深入街區(qū)：與當(dāng)?shù)亟值?、居委會相關(guān)人員座談，了解社區(qū)內(nèi)部污水跑冒滴漏等問題；

三是調(diào)研運(yùn)管單位：與片區(qū)管網(wǎng)運(yùn)管單位座談，了解他們長期維護(hù)運(yùn)行管網(wǎng)的情況。

四是調(diào)研建設(shè)主管部門：與片區(qū)管網(wǎng)建設(shè)主管部門聯(lián)系，了解片區(qū)現(xiàn)狀管網(wǎng)存在的突出問題及管網(wǎng)改造建設(shè)計(jì)劃。

1.3 地下工程管線眾多，地質(zhì)情況復(fù)雜，物探勘測是重點(diǎn)

市政道路下有給水、雨水、污水、電信、電力、燃?xì)獾榷喾N管線。污水收集管網(wǎng)的鋪設(shè)不可避免會與已建管線在平面上有相交。污水收集管網(wǎng)一般是重力流管道，需要順坡鋪設(shè)。如在高程上與其它管線有沖突，秉持“小口徑管讓大口徑管，壓力管讓重力管”的原則，改遷其它壓力管或是調(diào)整設(shè)計(jì)管道標(biāo)高避讓同為重力流管道的雨水管。污水管設(shè)計(jì)管位附近的管線物探必不可少，它是污水管網(wǎng)平面布置、高程確定、管線改遷等設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)資料。另外，污水管線最終接駁口的管徑、標(biāo)高直接影響了上游設(shè)計(jì)管線的高程，是設(shè)計(jì)最重要的邊界條件。

深圳市跨越多個(gè)地貌單元，巖土體類型較多，地形地貌、巖土體工程地質(zhì)特性、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件等較為復(fù)雜。而污水管網(wǎng)的施工方式選擇與工程地質(zhì)條件有著息息相關(guān)的聯(lián)系。譬如，石塊較多地段不利于鋼板樁支護(hù)開挖施工，存在大塊孤石的地段不利于頂管施工、淤泥較多的地段施工沉井易使井身傾斜而不易校正。地質(zhì)情況的勘察是污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)選擇施工方式的重要條件。

1.4 污水管徑確定，污水量預(yù)測是重點(diǎn)

污水管管徑的確定與服務(wù)片區(qū)內(nèi)的污水量、污水管道的管材、坡度、充滿度等因素有關(guān)。其中，最重要的因素就是服務(wù)片區(qū)內(nèi)的污水量。

預(yù)測污水量的步驟一般是先預(yù)測設(shè)計(jì)年限終期的用水量，再乘以相應(yīng)的排放系數(shù)，并考慮一定的地下水滲入量，綜合計(jì)算出污水總量。另外，對于截流管道而言，污水量的預(yù)測還需合理確定截流倍數(shù)。

1.5 工程條件差異大，管材選用是重點(diǎn)

在污水工程中，污水管網(wǎng)的投資一般占污水工程總投資的50%～75%[2]，而污水管網(wǎng)的總投資中管材費(fèi)用約占25～40%左右。另外，污水管道屬于城市地下永久性隱藏工程設(shè)施，要求具有很高的安全可靠性。

不同污水管網(wǎng)工程的邊界條件差異很大，重力流管道與壓力流管道、開挖施工管道與非開挖施工管道、穿越河道、山谷、鐵路等復(fù)雜地段管道與普通地段管道、淺埋管道與深埋管道等不同情況下對管道材質(zhì)、剛度、接口的要求都不盡相同。而且不同地段的地質(zhì)地貌、地下水位、施工場地、地面荷載等外部條件差異性也明顯，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)工程的具體條件綜合考慮各方面因素確定管道材料及接口方式。

1.6 合理的管線布設(shè)，控制投資是重點(diǎn)

污水管網(wǎng)的投資占污水工程投資的較大比例，而構(gòu)成污水管網(wǎng)造價(jià)的管道長度、挖填溝槽、溝槽支撐、濕土排水、管道基礎(chǔ)、管道鋪設(shè)各部分的相對密度等與管線的平面布置、埋設(shè)深度及開槽支撐方式有很大關(guān)系[2]。

管道鋪設(shè)長度直接影響工程投資，支管網(wǎng)建設(shè)時(shí)應(yīng)盡量利用現(xiàn)有的排水管道避免重新建設(shè)雨污水兩套管道，對于列入近期城市更新的區(qū)域僅在外部截流。在實(shí)際工程中，同一直徑的管道，采用的管材、接口和基礎(chǔ)形式均相同，但因埋設(shè)深度不同，管道單位長度的工程費(fèi)用相差較大。在土質(zhì)較差、地下水位較高、施工面狹窄的地區(qū)，設(shè)法減小管道埋深，對于降低工程造價(jià)尤為重要。

1.7 涉及泵站、截污系統(tǒng)等設(shè)施，利于管理是重點(diǎn)

深圳市總體地形表現(xiàn)為東南高、西北低、局部有洼地。西部沿海區(qū)域地勢平坦，地質(zhì)條件較差，管線宜淺埋，要實(shí)現(xiàn)污水的有效收集，必然需要設(shè)置污水提升泵站。東部區(qū)域山巒起伏，居民多居住在山谷之中的平坦地帶，污水產(chǎn)生點(diǎn)分散。要將這部分污水處理達(dá)標(biāo)，為體現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，同時(shí)保證處理效果，宜盡量集中設(shè)置污水處理廠，這就不可避免需布置泵站提升污水翻越山地。污水泵站是污水系統(tǒng)中的重要組成部分，泵站的設(shè)計(jì)一定要考慮到將來運(yùn)行管理的方便。具體有水泵流量大小搭配應(yīng)合理、可考慮設(shè)置一定數(shù)量的變頻水泵提高對水量的適應(yīng)性、集水池清砂方便、設(shè)備檢修空間充足等。

深圳市規(guī)劃的排水體制雖然是雨污分流制，但由于城市快速發(fā)展，而基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后，導(dǎo)致實(shí)際上除新建道路及小區(qū)實(shí)現(xiàn)了雨污分流外，其余區(qū)域均是雨污混流。在這種情況下，對內(nèi)部無雨污分流管道鋪設(shè)空間的舊村、列入城市更新項(xiàng)目的區(qū)域、工業(yè)廠區(qū)只宜在外部設(shè)置總口截流，盡可能地收集旱季污水。截流設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合深圳的實(shí)際特點(diǎn)，保證既不影響下游污水管道正常運(yùn)行，又便于后期清疏管理等。

2 深圳市污水管網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

2.1如何減少對城市交通的影響是難點(diǎn)

深圳市的污水干管系統(tǒng)現(xiàn)已初步形成網(wǎng)絡(luò)，今后的污水管網(wǎng)建設(shè)主要以支管網(wǎng)及接駁完善項(xiàng)目為主。待建污水管網(wǎng)項(xiàng)目的建設(shè)常常位于城區(qū)，工程建設(shè)時(shí)會對城市交通造成較大的影響。如何在管網(wǎng)施工時(shí)對交通影響減少是難點(diǎn)。

在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮對交通的影響：（1）在交通繁忙路段，采用支護(hù)開挖或非開挖方式進(jìn)行施工。排污管線走向需跨河、遇障礙物、主交通干道等地段，應(yīng)合理確定非開挖管段并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。（2）合理設(shè)置交通警示牌等標(biāo)識，疏解交通。根據(jù)道路的寬度以及交通的繁忙程度合理的設(shè)置交通警示牌、交通標(biāo)志、標(biāo)識，以及設(shè)置臨時(shí)便道或改道疏導(dǎo)車行人行。

2.2 如何減少對周邊建筑的影響是難點(diǎn)

目前，除了配套道路工程及城市更新項(xiàng)目同步實(shí)施的污水管網(wǎng)外，有待建設(shè)的主要是次干道上的支管網(wǎng)、用戶的接駁管及雨污分流管。在社區(qū)住宅區(qū)鋪設(shè)污水管網(wǎng)時(shí)，考慮到街道狹窄，管道施工空間有限，加之早期建設(shè)的部分建筑物采用自然基礎(chǔ)，若埋深大，管道的開挖施工將會威脅到周邊建筑的安全性。因此，污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)如何減少對周邊建筑的影響是難點(diǎn)。

在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)巷道寬度、地下管線布置、建筑物基礎(chǔ)情況確定方案：（1）巷道極其窄小，無法布設(shè)管道，在巷道口截流；（2）建筑物基礎(chǔ)淺，盡量采用淺埋施工；對于舊村內(nèi)部，也可采用建設(shè)蓋板溝的方式收集污水。

2.3 感潮區(qū)域污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)如何避免海水倒灌是難點(diǎn)

深圳地處沿海地區(qū)，感潮區(qū)域常常出現(xiàn)海水倒灌的問題，西部寶安片區(qū)問題尤為突出。片區(qū)污水廠進(jìn)水方式為總口截污，進(jìn)水中含有海水，氯離子濃度高，不僅腐蝕污水廠處理設(shè)備，也影響出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。如何避免感潮區(qū)域的海水倒灌是污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。

設(shè)計(jì)過程中應(yīng)梳理片區(qū)內(nèi)雨污水管道是否存在混接或是截流而致使海水從雨水系統(tǒng)倒灌至污水系統(tǒng)的情況。在河道感潮的情況下，要保證污水系統(tǒng)正常運(yùn)行，污水收集管網(wǎng)需要采用設(shè)閘、鴨嘴閥等方式與潮水隔斷。

2.4 如何解決深圳市污水處理廠進(jìn)水濃度低，碳源不足問題是難點(diǎn)

目前原特區(qū)外絕大部分污水處理廠是采用河道截流進(jìn)水或管道+河道截流進(jìn)水方式。河道截流進(jìn)水導(dǎo)致污水廠進(jìn)水濃度低，進(jìn)出水COD難以達(dá)到大于130mg/L的要求，污染物減排效益無法充分發(fā)揮。而且進(jìn)水COD、BOD偏低，碳源嚴(yán)重不足，影響生化處理效果，部分污水處理廠靠投加碳源改善生化條件，增加了污水處理成本。如何解決深圳市污水處理廠進(jìn)水濃度低，碳源不足問題是污水管網(wǎng)建設(shè)的難點(diǎn)。

污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)最重要是構(gòu)建從“用戶——支管——次干管——主干管——污水處理設(shè)施”的路徑完整、接駁順暢的污水收集系統(tǒng)。只有干、支管配套，接駁口通暢，污水入管，才能提高污水廠進(jìn)水濃度，進(jìn)而切實(shí)發(fā)揮減排效益。

2.5如何多途徑解決城市更新帶來的污水增量是難點(diǎn)

近年來，深圳區(qū)域快速發(fā)展，前海深港合作區(qū)、大鵬片區(qū)等新片區(qū)的開發(fā)日新月異，在新片區(qū)快速開發(fā)的同時(shí)，舊城區(qū)也在積極改造。目前全市最大的舊改項(xiàng)目大沖舊村改造，整體改造面積達(dá)68.5萬平方米，而受納大沖片區(qū)的沙河西路污水管目前已經(jīng)滿流，改造后勢必帶來污水的增量，屆時(shí)污水的出路問題將變得更加突出。

而且，全市仍然存在大量的城中村以及層高較低樓齡長的小區(qū)，這些片區(qū)都列入了舊城改造計(jì)劃。但舊城改造區(qū)域周邊的道路以及市政污水管大部分已經(jīng)建成，新建污水收集干管的難度大。污水的出路不僅僅是靠管網(wǎng)建設(shè)來解決，需要從更多的子單元去考慮，如何多途徑解決城市更新帶來的污水增量是難點(diǎn)。

為解決這一難題，不僅僅是在管道改造時(shí)要考慮足夠的彈性系數(shù)，而且要盡可能地實(shí)現(xiàn)區(qū)域污水的資源化利用，推行污水回用，節(jié)水減排。

3 結(jié)語

污水收集管網(wǎng)建設(shè)是提高污水收集率的重要手段，是提升污水處理廠節(jié)能減排效益的關(guān)鍵舉措。污水管網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)能否抓住重點(diǎn)及難點(diǎn)，直接關(guān)系著設(shè)計(jì)意圖能否實(shí)現(xiàn)，污水收集能否成系統(tǒng)。

在污水管網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中一定要緊抓資料收集、現(xiàn)場調(diào)研踏勘、污水量預(yù)測、控制投資、利于管理等重點(diǎn)及減少對交通影響、減少對周邊建筑影響、避免海水倒灌、多途徑解決污水增量等難點(diǎn)，針對性地提出污水管網(wǎng)改造完善方案。

參考文獻(xiàn)：

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