城市排水體制的選擇對城市排水的影響研究

王福貴

前言

城市排水體制的選擇是城市排水系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的問題。它決定著排水系統(tǒng)的質(zhì)量，對城市規(guī)劃以及環(huán)境保護也有著深遠的影響。以往的建設(shè)排水系統(tǒng)的目的是為了防止城市內(nèi)雨洪內(nèi)澇、排出雨水以及污水，保護城市公共水域水質(zhì)，確保廣大人民的生命財產(chǎn)安全。近年來，水資源越來越受到重視，排水系統(tǒng)不僅應(yīng)當滿足排出雨水和污水，還應(yīng)當做到污水資源化，以維持健康的水循環(huán)以及優(yōu)良的水環(huán)境，保持水資源的可持續(xù)發(fā)展。

1.我國城市排水系統(tǒng)概況

1.1我國城市排水體制情況。在以往，我國大多數(shù)城市都是運用直泄式合流制排水系統(tǒng)，之后有的城市逐漸改為分流制，有的城市改為截留式合流制排水系統(tǒng)。雖然城市排水管道中分為雨水管道以及污水管道，然而雨水管道中經(jīng)常流入污水，污水管道中流入雨水，實際上形成了兩條合流制管道。為了避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)當建立截流管道，在排水管道中運用有關(guān)的方式，讓污水在不下雨的情況下不進入天然的水中，而是流進處理廠展開處理。由于合流制系統(tǒng)改為分流制系統(tǒng)是十分困難的，我國大部分城市目前仍然保留了部分合流制。

1.2合流制排水系統(tǒng)。合流制排水系統(tǒng)是把城市中的污水、廢水以及雨水都匯集在一個管道內(nèi)進行處理與排放。污水與雨水不經(jīng)過任何處理直接流入水體的是直排式合流制排水系統(tǒng)，我國老城區(qū)都是使用這種系統(tǒng)。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，污水對環(huán)境造成的危害越來越嚴重，必須對污水展開處理后才可以讓它流入自然水體，減少污水對環(huán)境的污染，為此建立了截流式合流制。與直排式比較截流式是在沿河地段修建了截流支管，并在合適的位置建立溢流井，在截流主干管適當?shù)奈恢媒⑽鬯幚韽S。這個系統(tǒng)能夠保證污水完全流入污水處理廠，在下雨的天氣時，運用截流設(shè)施，可以將部分雨水流至污水處理廠進行處理。然而，當雨量過大時，雨水與污水的混合污水量超過了截流管的承載量，會導(dǎo)致部分溢流到河道，造成了對水體的污染。在雨量較小的地區(qū)可以運用完全合流制。把污水、廢水以及雨水全部輸送到污水處理廠進行處理后排放。這樣可以有效的改善污水對環(huán)境造成的污染，然而這對污水處理廠理污水的能力要求比較高，并且需要投入大量的資金。

1.3分流制排水系統(tǒng)。當污水、工業(yè)廢水以及雨水用多個排水管道進行排出時，稱為分流制排水系統(tǒng)。用來排除污水和廢水的稱為污水排水系統(tǒng)，排除雨水的稱為雨水排水系統(tǒng)。采用完全分流制排水系統(tǒng)是分別建立污水管道以及雨水管道兩個管道系統(tǒng)。污水管道系統(tǒng)匯集污水與廢水輸送至處理廠，經(jīng)過處理后再排放。而雨水管道系統(tǒng)匯集雨水與部分比較潔凈的工業(yè)廢水，再就近輸送至水體。初降雨水的污染也比較嚴重，應(yīng)當對雨水也采用截流式分流制排水系統(tǒng)。

2.選擇排水體質(zhì)應(yīng)當注意的問題

2.1截流式合流制排水效果。截流式合流制排水系統(tǒng)可以把污水及廢水輸送至污水處理廠處理，能夠促進治理水體污染。然而在降雨時，合流管中水流速度比較大，沉淀在管底的廢物被沖刷，使得水體受到污染。并且晴天與雨天截流管水質(zhì)和水量的變化比較大，污水廠處理起來比較困難，并不是像人們想的那樣，通過截流系統(tǒng)就能夠完全避免水質(zhì)污染。

2.2選擇適當?shù)慕亓鞅稊?shù)。在截流式合流制排水系統(tǒng)中，截流管溢流過程中所截流的雨水量與污水量的比是截流倍數(shù)。截流倍數(shù)越大，降雨過程中溢出的混合污水就越少，對水體的污染就越小，然而由于截流管直徑變大，污水處理廠投資增加，處理能力提高。截流倍數(shù)越小，情況則相反，因此應(yīng)當選擇適當?shù)慕亓鞅稊?shù)。并且截流倍數(shù)并不是固定的，它隨著城市的發(fā)展、人們生活水平的提高，而不斷變化著。

2.3有效處理截流與防洪之間的問題。多雨時期河水水位上漲，合流排水管出口容易被淹沒，倘若管理不適當，會出現(xiàn)河水經(jīng)截流灌入污水處理廠的現(xiàn)象，大量無需處理的河水流進污水處理廠。為了避免這個現(xiàn)象，污水管理部門應(yīng)當與防洪部門積極配合，商討制定出防洪泵開啟水位的方案，當多雨時期河水上升到一定高度時，啟動防洪泵站。此外，還可以在截流井中安裝啟閉機，通過控制啟閉機避免河水倒流以及根據(jù)實際情況處理好近遠期關(guān)系。在采用分流制地區(qū)，由于城市污水管網(wǎng)建設(shè)等因素的影響，近期很難實現(xiàn)全部分流。為了處理好近遠期關(guān)系，應(yīng)當在積極建立城市污水管網(wǎng)的同時，要求合流制地區(qū)應(yīng)當實行雨水污水分流。對于已經(jīng)建成的排水設(shè)施單位以及個人應(yīng)當按照規(guī)定展開排水管網(wǎng)改造，實行雨水污水分流。對于暫時沒有污水管地位，應(yīng)當在其合流管口處進行截流。

3.影響排水體制選擇的因素

3.1自然因素。降雨情況是選擇排水體制時應(yīng)當考慮的重要因素，我國北方地區(qū)雨量少，而且降雨天數(shù)也不多，一層不變的采用分流制排水系統(tǒng)，雨水管長年沒有水流，或者水流量很小，會導(dǎo)致管道堵塞以及資源的浪費。并且長時間不下雨，地表聚集了很多污染物，初期雨水的污染度很高，倘若不做任何有效的雨水處理，會導(dǎo)致嚴重的水污染。我國南方地區(qū)則恰好相反，倘若都采用合流制，那么流進污水處理廠的污水量就很多，增加了污水處理廠的壓力，合流管中容易溢出污水，對環(huán)境造成污染。因此，在選擇排水體制過程中，應(yīng)當充分考慮當?shù)氐慕涤昵闆r，依據(jù)不同的降雨強度來選擇排水體制。此外，地形因素也是在選擇城市排水體制時應(yīng)當考慮的問題。山地城市道路縱坡大，道路斷面較小，因此所產(chǎn)生的污水流量比較少，采用安全分流制，污水管內(nèi)流水量比較少，會導(dǎo)致管道能力浪費。平原城市則整體地勢平坦，水體與地面之間高度差不多，這時選擇分流制排水系統(tǒng)不僅滿足了雨水就近排放的原則，還不會由于管道輸送距離遠導(dǎo)致雨水無法排入水體。

3.2環(huán)境因素。環(huán)境因素對排水體質(zhì)選擇的影響主要是由于初期雨水。初期雨水中有許多污染物、沉淀物等，其污染程度比較高。不同的城市環(huán)境中污染物的濃度也是不一樣的。工業(yè)城市雨水中污染物比較高，而農(nóng)業(yè)城市環(huán)境優(yōu)越，空氣質(zhì)量好，初期雨水的污染程度比較低。此外，經(jīng)濟因素也是在選擇城市排水體制時應(yīng)當考慮的問題。污水處理設(shè)施中的排水管網(wǎng)必須由當?shù)卣袚τ诮?jīng)濟發(fā)達的城市可以采用完全分流制甚至截流式分流制排水系統(tǒng)。而對于經(jīng)濟較為落后的城市，當?shù)卣度虢?jīng)費不足，但如果采用一套排水管網(wǎng)，通過增加污水處理廠的方式，也能夠較好的解決雨水排放以及污水收集處理的問題。

4.結(jié)束語

排水體制的選擇受到了許多因素的影響，不論是那種影響因素，選擇哪種排水體制，最終都應(yīng)該滿足城市排水的需求。在選擇排水體制過程中，應(yīng)該有效結(jié)合城市實際情況，只有這樣才能夠真正達到保護水環(huán)境的目的，并且減少工程花費，節(jié)約資源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：大慶市城市排水公司）