基于地域特色的排水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)

劉衛(wèi)國(guó)

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃也在不斷的發(fā)展。在本文中，筆者提出需要從本地的自然條件、人文條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件等基礎(chǔ)出發(fā)，進(jìn)行適應(yīng)性的、

系統(tǒng)性的、經(jīng)濟(jì)性的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】地域；排水管道系統(tǒng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)；排水系統(tǒng)

1 地域性規(guī)劃設(shè)計(jì)的概念

地域意指一定的區(qū)域空間。其主要包含三個(gè)層次的內(nèi)容：其一，指征一定的區(qū)間范圍；其二，特定范圍之內(nèi)的地理特征與時(shí)空特征；其三，基于地理環(huán)境特征所產(chǎn)生的人文特點(diǎn)。這是地理學(xué)中的一個(gè)重要概念。所謂的地域性，則是指基于該地域所具備的一切自然環(huán)境、人工環(huán)境特性，是一個(gè)自然要素與人文要素有機(jī)契合的功能性界定。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，在功能主義的現(xiàn)代規(guī)劃理念之前，各個(gè)地方的規(guī)劃都是基于地方性的自然條件、人們的生活習(xí)慣而進(jìn)行各種地方性的規(guī)劃。即：在前現(xiàn)代時(shí)期，因地制宜的地域性規(guī)劃是規(guī)劃設(shè)計(jì)的普遍存在。然而，隨著工業(yè)革命的推動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的生產(chǎn)方式深入人心，追求生產(chǎn)、施工方便的一致性的現(xiàn)代規(guī)劃設(shè)計(jì)理念收到社會(huì)、企業(yè)的認(rèn)同。不同地區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案趨于雷同，其中排水管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)也是如此。然而，這種規(guī)劃設(shè)計(jì)通過(guò)強(qiáng)硬的、暴力式的對(duì)地理自然環(huán)境進(jìn)行千篇一律的改造方式因?yàn)榈赜驐l件的不同所帶來(lái)了諸多施工的麻煩。這種弊端也逐漸被人們所認(rèn)知。人們也重新考慮到排水管道的規(guī)劃設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、人文環(huán)境的關(guān)系。也及時(shí)地域性的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念得以提出與實(shí)踐。

2 排水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)的要素

城市排水管道系統(tǒng)既能保障城市生活環(huán)境的安全舒適，又能保證城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使城市水系統(tǒng)的物質(zhì)與能量正常循環(huán)，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。在排水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要充分考慮以下要素：

1）根據(jù)城市總體規(guī)劃分為近期和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃兩種情況。規(guī)劃年限太長(zhǎng)則設(shè)計(jì)參數(shù)誤差大，安全系數(shù)過(guò)高。規(guī)劃年限太短，會(huì)馬上出現(xiàn)流量過(guò)飽和的情況，再重新規(guī)劃建設(shè)新的管道，是一種極大的浪費(fèi)。

2）在合理規(guī)劃年限的基礎(chǔ)上，充分考慮人口因素，能大大提高設(shè)計(jì)參數(shù)精度。

3）精確估算人均每天污水排放額度，并根據(jù)城市規(guī)劃的給水定額，刨掉跑冒滴漏和管道地下水深入量之差，合理推測(cè)排水總量。

4）城市排放污染負(fù)荷會(huì)隨著的發(fā)展而增加，但也不能估量太過(guò)夸大。

5）現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工水平提高，無(wú)論是排水量和污染物含量都會(huì)大幅度降低，并不是成正比的線性增長(zhǎng)。

6）現(xiàn)代城市地面鋪裝理念也會(huì)不斷變化，重視地面滲透，因此應(yīng)合理評(píng)估地面徑流的變化。

7）合理估量溢流周期，要平衡排水量過(guò)飽和與建設(shè)及維護(hù)成本問(wèn)題，根據(jù)人口密集程度綜合考慮，區(qū)別對(duì)待。

3 地域特色的排水系統(tǒng)規(guī)劃

地域化規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本思路是：按照本區(qū)域的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展水平進(jìn)行綜合的系統(tǒng)規(guī)劃。如：新城區(qū)應(yīng)盡量采用雨污分流，雨水管道可直接排出進(jìn)入自然水體，減輕污水管網(wǎng)的排除壓力。對(duì)老城區(qū)中歷史遺留的合流制管網(wǎng)，應(yīng)在合流的基礎(chǔ)上逐步進(jìn)行改造。對(duì)發(fā)展?jié)摿Σ淮蟮男〕擎?zhèn)應(yīng)盡量采用合流制，免除不必要的財(cái)政負(fù)擔(dān)。對(duì)重點(diǎn)污染企業(yè)或者產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，如化工區(qū)，屠宰場(chǎng)等特殊單位，應(yīng)在企業(yè)或區(qū)域內(nèi)就地處理，水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再排入市政管網(wǎng)，或者作為中水循環(huán)利用。

排水管網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃。應(yīng)充分考慮地域性特點(diǎn)，綜合考量地域自然條件、經(jīng)濟(jì)條件、發(fā)展?jié)摿Φ纫蛩兀胶舛唐谛枨笈c中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃之間的矛盾，從而達(dá)到城市的發(fā)展容量與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的規(guī)劃策略，不盲目擴(kuò)大容量，造成浪費(fèi)。在新建雨污分流管道的規(guī)劃上，應(yīng)該因地制宜，不能先集中后排放，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境，以最短的路徑分散排除。

應(yīng)該轉(zhuǎn)變用水觀念，將污水視為傳統(tǒng)水源的有效補(bǔ)充，污水是珍貴的第二水源。凈化后的城市污水可用作工業(yè)冷卻水、市政用水、補(bǔ)充河道景觀用水。

在具體的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)地理?xiàng)l件具體的進(jìn)行方案制定：

3.1 排水管線的布置

1）排水管道應(yīng)巧妙利用地勢(shì)條件、順勢(shì)排水，盡可能減少排澇泵站的建設(shè)；

2）管道排水負(fù)荷，應(yīng)與區(qū)域規(guī)劃和居民區(qū)實(shí)際需求吻合；

3）合理排布管網(wǎng)密度，做到排除路徑最短，平衡功能與經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題；

4）盡可能分散的排除污水和雨水，防止匯流集中；

5）截流式合流制污水收集池，應(yīng)盡量規(guī)劃在考進(jìn)河流等自然水體附近，方便在雨季流量猛增時(shí)，合理溢出。

3.2 排水路徑的選擇

1）盡量利用自然排水通道或舊有排水干管作為主要的排放的出路；

2）要在合理利用地勢(shì)高差保證排水系統(tǒng)的高程和排水效率，保證雨、污水順利排除。

3.3 合理劃分匯水區(qū)域的面積

1）合理考慮區(qū)域規(guī)劃及自然地勢(shì)條件，劃分雨水、污水的匯流區(qū)域，估算匯流面積；

2）污水和雨水的匯流面積應(yīng)該合適，過(guò)大會(huì)造成內(nèi)澇，過(guò)小會(huì)造成管網(wǎng)密度過(guò)高，增加建設(shè)成本和規(guī)劃難度；

3）根據(jù)地理?xiàng)l件，地勢(shì)變化，盡可能使匯流區(qū)域形狀規(guī)則；

4）充分考慮相鄰匯水區(qū)域的雨水及污水規(guī)劃。

3.4 排水線路的選擇

1）排水管道系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)與城市整體排水系統(tǒng)規(guī)劃保持一致性；

2）排水管道應(yīng)盡量避開不容易穿越的地帶及構(gòu)筑物。

3.5 排水管道系統(tǒng)的控制高程的確定

1）充分考慮當(dāng)?shù)厮w的洪水位、常水位、排水干管的內(nèi)底高來(lái)確定管道出口的控制高程；

2）充分考慮管道未來(lái)計(jì)劃向上游延伸的趨勢(shì)和低洼地帶、有排水要求的地下空間；

3）根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃和已建成管線，系統(tǒng)考慮支管的接入問(wèn)題以及與其他系統(tǒng)的管網(wǎng)的交叉問(wèn)題。

4 地域特色的排水系統(tǒng)規(guī)劃的其他制約因素

在排水系統(tǒng)規(guī)劃中，地域性作為規(guī)劃基礎(chǔ)，并不意味著忽略其它方面的制約。在方案制定中，還需要考慮到環(huán)境的持續(xù)、資金的投入、項(xiàng)目后期的維護(hù)等。

4.1 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)成本的矛盾

全處理式合流的排水體制，從生態(tài)保護(hù)的角度看是最理想的，但需要界面尺寸較大的污水管，污水處理廠的數(shù)量和規(guī)模都要增加，工程建設(shè)的一次性投入巨大，必然也帶來(lái)長(zhǎng)期使用和維護(hù)成本的大幅提升，一般適合用在污水排放量大的單位或者產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。截流式合流的排水體制，一般是將混流的污水和雨水直排入溢流井，晴天則采用全處理的方式將合流制排水導(dǎo)入污水廠，雨天則部分溢出進(jìn)入自然水體，很顯然這對(duì)降水充沛的地區(qū)是不適用的，且在發(fā)展速度較快的地區(qū)必然很快出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，優(yōu)點(diǎn)是可以在降水量少的情況下對(duì)污染物含量較高的初期雨水一并進(jìn)行處理。分流制的環(huán)保優(yōu)點(diǎn)不言而喻，但如果不建設(shè)適量的初期雨水收集池就直接排入自然水體，同樣會(huì)造成較大污染。總體來(lái)說(shuō)，在新城區(qū)和經(jīng)濟(jì)條件允許的地區(qū)，應(yīng)盡量建設(shè)帶初期雨水收集、凈置處理的分流制排水系統(tǒng)。

4.2 工程資金的投入

合流制排水體制需要的一次性管線建設(shè)投資要比分流制管道系統(tǒng)低20%-40%，但需要配套建設(shè)更多數(shù)量、更大規(guī)模的污水處理廠，同樣會(huì)帶來(lái)較大的資金投入。在規(guī)劃中，資金的預(yù)算需要作為一種重要因素進(jìn)行考量。

4.3 從管道系統(tǒng)的長(zhǎng)期維護(hù)來(lái)看

合流制排水體制下必然要加粗管道，降水量小的季節(jié)流量小、流速低，容易沉淀淤積，而到了雨季流量猛增，這些沉積物不及時(shí)疏通，又容易造成排除不及時(shí)形成內(nèi)澇，既增加了排水官網(wǎng)管理的復(fù)雜性又造成管道出口的水質(zhì)不穩(wěn)定，而分流制則可有效避免此類問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中，需要充分考慮該地域的水體、水量、水質(zhì)、氣候等相關(guān)要素。

5 結(jié)論

區(qū)域性排水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)，需要對(duì)本區(qū)域的自然條件、人文條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行周密的考量。從上文分析中可以看出因地制宜的區(qū)域化規(guī)劃有利于適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、人文條件，有助于降低施工的難度，更為重要是有利于地域發(fā)展的可持續(xù)性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]錢正英，等.中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報(bào)告及各專題報(bào)告[M].中國(guó)水利水電出版社，2001.

[2]周魁一，譚徐明.論水環(huán)境在城市規(guī)劃中的地位[EB/OL].中國(guó)給排水在線網(wǎng).

[3]陳吉寧.可持續(xù)的城市水環(huán)境建設(shè)策略[EB/OL].中國(guó)給排水在線網(wǎng).

[4]中國(guó)水資源公報(bào).1997.

[責(zé)任編輯：王偉平]