■ 謝家強(qiáng) 郭秋萍 曾小瑱
鄉(xiāng)村是村民集聚定居的空間形態(tài),亦是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本載體。美麗鄉(xiāng)村建設(shè)是當(dāng)前建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村,改善村民人居環(huán)境,提高村民居住生活質(zhì)量的重要舉措。排水設(shè)施建設(shè)是美麗鄉(xiāng)村風(fēng)貌整治的重要內(nèi)容,然而鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的長期滯后發(fā)展,導(dǎo)致鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)基本處于停滯狀態(tài),尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū),排水設(shè)施建設(shè)更是長期處于短缺狀態(tài)。鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃是鄉(xiāng)村衛(wèi)生整治建設(shè)的重要技術(shù)指導(dǎo),因地制宜制定科學(xué)而實(shí)效的排水設(shè)施規(guī)劃,既有助于充分利用鄉(xiāng)村現(xiàn)有的各項(xiàng)資源優(yōu)勢,避免建設(shè)過程中出現(xiàn)盲目性與無用耗資,又能確保規(guī)劃的順利落地以及實(shí)施的高效運(yùn)行。
鄉(xiāng)村村民生活產(chǎn)生的污廢水是鄉(xiāng)村最主要的污染源。農(nóng)村生活污水主要來源于餐廚污水、洗浴洗滌、沖廁水、畜禽養(yǎng)殖以及農(nóng)產(chǎn)品加工等。通常具有如下特點(diǎn):含有一定量的氮磷,可生化性好;基本不含重金屬、有毒有害物質(zhì);水質(zhì)、水量地域時(shí)空差別明顯;大部分農(nóng)村缺少污水收集處理系統(tǒng),污水未經(jīng)合理處置就排放至河流、湖泊等,影響農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。
鄉(xiāng)村排水設(shè)施則是收集、輸運(yùn)與處理污水的重要基礎(chǔ)設(shè)施,對控制鄉(xiāng)村污染,恢復(fù)鄉(xiāng)村環(huán)境具有重要作用。近年來,國家加大了對鄉(xiāng)村排水設(shè)施投資建設(shè)力度,2008 ~2016年城鄉(xiāng)排水設(shè)施建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)結(jié)果(見圖1、2)表明:全國鄉(xiāng)村排水管渠年建設(shè)總長度以年平均增長速率6.70%~10.64%的趨勢穩(wěn)定增長;此外隨著國內(nèi)鄉(xiāng)村污水處理技術(shù)逐漸成熟,鄉(xiāng)村排水設(shè)施總投入占市政基礎(chǔ)設(shè)施投入的比例,以及對生活污水進(jìn)行處理的行政村數(shù)量比例也有大幅提升。截止到2016年,排水設(shè)施總投入已占市政基礎(chǔ)設(shè)施投入的10.79%,全國已有20%的行政村引入了鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施,其中,山東省內(nèi)鄉(xiāng)村排水管渠總建設(shè)規(guī)模已超過10萬公里,浙江、上海、江蘇、北京、福建等經(jīng)濟(jì)水平較高地區(qū)超過50%以上的行政村已開展了生活污水處理??傮w上,國內(nèi)鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)較過去有了很大的提升,但目前鄉(xiāng)村排水設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)還存在較大的盲目性,大多按照傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村污水處置經(jīng)驗(yàn)直接進(jìn)行施工,而且國內(nèi)現(xiàn)有的鄉(xiāng)村規(guī)劃在解決鄉(xiāng)村排水問題方面多以《鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB50188-2007)和《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》為準(zhǔn),對鄉(xiāng)村排水設(shè)施配置只是提供了原則性、引導(dǎo)性、控制性的內(nèi)容,導(dǎo)致排水設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)過程無法與現(xiàn)狀基礎(chǔ)條件進(jìn)行有機(jī)銜接,以至于無法保證排水設(shè)施規(guī)劃順利實(shí)施。另外,已建成的鄉(xiāng)村排水設(shè)施也普遍存在以下問題:(1)重建輕管,污水處理設(shè)施效率低、荒廢嚴(yán)重。(2)污水處理設(shè)施覆蓋率低。(3)建設(shè)管理模式落后,效率低。(4)技術(shù)方案水平參差不齊,設(shè)施穩(wěn)定性和耐久性不足等系列問題。
圖1 國內(nèi)鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)情況
鄉(xiāng)村振興發(fā)展的基本要求是環(huán)境優(yōu)美、村容整潔。只有以鄉(xiāng)村排水導(dǎo)致的環(huán)境衛(wèi)生問題為導(dǎo)向進(jìn)行鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃,提出適合鄉(xiāng)村建設(shè)的落地性與可實(shí)施性的建設(shè)方式,才能真正實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)文明建設(shè)。由于我國的鄉(xiāng)村地域文化差異較大,鄉(xiāng)村集聚定居的空間形態(tài)各有特點(diǎn),對鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃策略的影響也各不相同,其中最典型的空間形態(tài)屬集聚型與分散型兩種鄉(xiāng)村。因此,本研究將在梳理現(xiàn)狀鄉(xiāng)村排水設(shè)施主要建設(shè)模式的基礎(chǔ)上,分別選取集聚型與分散型兩種典型美麗鄉(xiāng)村建設(shè)為示范,分析研究其在建設(shè)過程如何因地制宜結(jié)合現(xiàn)有基礎(chǔ)條件,提出切合實(shí)際、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可操作性強(qiáng)的排水設(shè)施規(guī)劃策略,為實(shí)現(xiàn)建立鄉(xiāng)村良性的水循環(huán)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
圖2 全國各省排水管渠的建設(shè)總量及開展生活污水處理的行政村比例
鄉(xiāng)村排水設(shè)施承擔(dān)鄉(xiāng)村生活污水的收集、輸移、處理以及排放功能,是一個(gè)系統(tǒng)化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。鄉(xiāng)村排水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括排水收集系統(tǒng)與污水處理系統(tǒng)兩個(gè)部分。
排水收集系統(tǒng)是主要承擔(dān)收集鄉(xiāng)村生活污水、雨水的管網(wǎng)或渠道。按照污水、雨水是否采用同一排水系統(tǒng)進(jìn)行收集,分為雨污分流管渠與合流管渠。目前鄉(xiāng)村常用的排水收集管渠主要包括以下幾種類型:
1.雨污合流明渠
通常是在房屋建筑周邊自建的排水明溝。晴天時(shí),餐廚污水、洗浴廢水等直接通過建筑出戶管排入或直接傾倒入明溝中;雨天時(shí),建筑周邊的雨水徑流按照地面地勢,順勢流入明溝中。該類收集模式因建設(shè)簡單且費(fèi)用少,通常廣泛存在于村莊中。由于經(jīng)常缺少清理維護(hù),在雨污合流明渠中,出現(xiàn)垃圾肆意丟棄,餐廚垃圾滯留,飼養(yǎng)禽類,污泥、污水黑臭等問題,衛(wèi)生條件極其惡劣,特別在夏季時(shí),渠道惡臭問題尤為突出,因而該類收集模式將是整治的重點(diǎn)。
2.雨污合流暗渠
在雨污合流明渠的基礎(chǔ)上,敷設(shè)蓋板進(jìn)行暗化,生活污水僅由建筑出戶管排入渠道中,地面雨水則通過蓋板間的縫隙流入。合流暗渠在一定程度上,遏制了垃圾肆意丟棄、污水傾倒、禽類養(yǎng)殖等行為,并有效隔絕了渠道黑臭感官效果,提升了鄉(xiāng)村排水的衛(wèi)生環(huán)境,因而該類收集模式是目前鄉(xiāng)村排水渠道整治應(yīng)用最廣泛的方式。
3.污水管+雨水渠
在村莊的主要道路或巷道下、明暗渠道中單獨(dú)敷設(shè)一套完整污水管網(wǎng)系統(tǒng),收集各建筑出戶管排放污水,并輸送至下游污水處理系統(tǒng)。同時(shí)保留村莊排水渠道,承擔(dān)雨水的收集功能。該收集系統(tǒng)可基本實(shí)現(xiàn)污水完全收集,并且污水通過管道輸送,極大改善了排水的衛(wèi)生條件??勺鳛猷l(xiāng)村近期和遠(yuǎn)期排水規(guī)劃的重要策略。
4.污水管+雨水管
在村莊的主要道路或巷道下分別敷設(shè)污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)兩套系統(tǒng),單獨(dú)收集污水和雨水,實(shí)現(xiàn)雨污水完全分流。由于單獨(dú)建設(shè)兩套管網(wǎng)系統(tǒng)工程量大且成本高,不適于一般鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃,如美麗鄉(xiāng)村建設(shè)對雨水收集利用有特殊要求情況除外。
由于現(xiàn)階段鄉(xiāng)村排水收集系統(tǒng)建設(shè)缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),在鄉(xiāng)村的實(shí)際建設(shè)過程中,排水收集系統(tǒng)通常是以上各類收集模式的組合形式共存。
排水處理設(shè)施是排水收集系統(tǒng)末端的處理污水,并達(dá)到一定水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施。鄉(xiāng)村污水處理的主要模式包括接入市政管網(wǎng)模式與就地處理模式。接入市政管網(wǎng)模式可用于各種建設(shè)規(guī)模的鄉(xiāng)村,充分利用城鎮(zhèn)污水廠進(jìn)行處理,具有有效降低建設(shè)投資,縮短施工周期,方便統(tǒng)一管理的優(yōu)勢,但該模式通常要求鄉(xiāng)村距離市政管網(wǎng)距離較近(5km以內(nèi)),且具備地形優(yōu)勢滿足豎向接入要求。就地處理模式分為集中式處理與分散式處理兩種模式。
1.集中式處理模式
是具備一定處理規(guī)模要求的生活污水處理模式。該模式適用于村莊布局相對集聚,人口規(guī)模較大的單村或聯(lián)村污水處理,具有節(jié)省土地資源、集中管理以及保障高效運(yùn)行的特點(diǎn)。常見的污水集中處理模式如表1,圖3、圖4所示:
圖3 一體化生物集成處理設(shè)施
圖4 人工濕地處理系統(tǒng)
表1 常見的污水集中處理模式特點(diǎn)
2.分散式處理模式
通過各種分散型處理設(shè)施對污水進(jìn)行凈化處理的模式。該模式適用于村落布局分散,相互距離較遠(yuǎn),地形條件復(fù)雜,河網(wǎng)水系分割等不利于采用污水管網(wǎng)收集并進(jìn)行集中處理的鄉(xiāng)村。分散式處理設(shè)施通常就地取材,營造生態(tài)凈化環(huán)境處理污水,工程造價(jià)及運(yùn)行成本較低,便于進(jìn)行協(xié)調(diào)建設(shè)等。常見的污水分散處理模式如表2、圖5~圖9所示。
表2 常見的污水集中處理模式特點(diǎn)
圖5 濱岸生態(tài)濕地
圖6 生態(tài)浮島
圖7 微型土地處理系統(tǒng)
圖8 人工生態(tài)塘
圖9 多級階梯式生態(tài)溝A-A剖面示意圖
區(qū)村落,村域面積約26.33km2,包含田心村、板寮村(上板寮與下板寮)、蚊子沖村、桐木沖村四個(gè)自然村落,居民點(diǎn)較為分散,規(guī)劃面積分別約為20.67ha、13.45ha、6.37ha、3.84ha。四個(gè)自然村依山而建,散落分布在山間溝壑,地勢變化明顯?,F(xiàn)狀全村共138戶、550人,各村落分別為173、
大營村與田心村位于廣東省北部連州市瑤族瑤安鄉(xiāng),湘粵邊境(見圖10),是湘粵文化習(xí)俗交融匯聚的地方,北靠湖南臨武,東連宜章,西接瑤族自治縣,南臨清遠(yuǎn)。
大營村是瑤族鄉(xiāng)南部的歷史文化村落,村域面積約782.73km2,居民點(diǎn)均集中于大營村莊,村莊規(guī)劃面積8.55ha。村莊地勢較為平坦,依新九河而建,東側(cè)靠山,其余三側(cè)為新九河環(huán)繞?,F(xiàn)狀村莊共326戶、1350人,屬于典型的集聚型鄉(xiāng)村。
田心村是瑤族鄉(xiāng)北部的自然保護(hù)149、122、106人,屬于典型的分散型鄉(xiāng)村,如圖10所示。
圖10 大營村和田心村地理位置
圖11 大營村(左)和田心村(右)村域概況
1.集聚型鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃————大營村
(1)排水設(shè)施現(xiàn)狀識別
①雨污混流,環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量低
大營村尚未建設(shè)完善排水系統(tǒng)設(shè)施,采用雨污合流渠道排水。村內(nèi)建筑周邊與主要巷道下均建設(shè)有排水渠道,主干巷道的渠道已敷設(shè)蓋板暗渠化,而建筑周邊的溝渠基本明渠狀態(tài),渠道內(nèi)長期收集輸送污水,明渠黑臭現(xiàn)象突出;生活給水管道大部分穿行于排污渠道中,甚至長期浸沒在黑臭的污水、污泥中,供水水質(zhì)難以保證;村莊外圍排水主干渠中堆滿建筑垃圾、雜草等,影響渠道的輸排水能力。
②污水收集渠道不完善、污水集中收集率低
村莊內(nèi)現(xiàn)狀污水收集渠道不完善,尚未全部覆蓋村落;污水干渠平行于地面建設(shè),部分污水干渠的豎向銜接困難,導(dǎo)致污水集中收集率低。
③部分污水直排河塘、污染水環(huán)境
村莊內(nèi)部分污水直接通過渠道排入新九河、池塘等水體。長期排放污水導(dǎo)致水體受到較嚴(yán)重的污染,特別在旱季時(shí),易出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
④污水處理工藝簡單,缺少運(yùn)營維護(hù),排放水質(zhì)難以滿足要求
現(xiàn)村莊西南角建設(shè)一處污水集中處理站;但缺少基本的運(yùn)行維護(hù)措施與安全保護(hù)措施;污水處理工藝為簡單型無動(dòng)力厭氧處理,處理后的排放尾水無法保證滿足排放要求。
⑤雨水排放設(shè)施不完善,影響污水處理穩(wěn)定性
村莊雨水直接匯入雨污合流渠道,過量雨水對污水處理設(shè)施造成較大沖擊、影響污水處理的穩(wěn)定性。
(2)排水設(shè)施規(guī)劃策略
大營村屬于較大規(guī)模的集聚型村落,適宜采用集中型污水處理設(shè)施。針對排水設(shè)施現(xiàn)狀問題,結(jié)合現(xiàn)有的排水設(shè)施條件,從規(guī)劃實(shí)效性角度,確定規(guī)劃總體思路:1)整治村莊渠道臟亂差現(xiàn)象,建設(shè)完善的排水收集設(shè)施,改善村莊排水衛(wèi)生環(huán)境,提高污水集中收集率,減少直排入周邊水體的污水量,同時(shí)保障雨季排水安全。2)改造現(xiàn)有的污水處理工藝與設(shè)施,深化處理污水,提高尾水的排放標(biāo)準(zhǔn),削減污染物排放負(fù)荷,遏制村莊水體污染。
①近期改善排水渠道臟亂差,深化改造污水處理工藝
a開展排水渠道“三清”措施
清理村內(nèi)排污明渠中生活垃圾,改善其衛(wèi)生條件;清除明渠內(nèi)長期積蓄的黑臭污泥水,并定期引用清潔水源沖洗,消除渠道黑臭問題;清除村外排水干渠中堆棄建筑垃圾、雜草等,恢復(fù)渠道排水能力(如圖12所示)。
b梳理排水渠道管線、深入推進(jìn)污水渠道暗渠化
按規(guī)范要求重點(diǎn)梳理排水渠道中管線:做到給水、污水管線不同行,且保持基本的水平與垂直間距;繼續(xù)推進(jìn)對衛(wèi)生條件較差的明渠暗化,減輕渠道黑臭等問題。據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì),近期加蓋暗渠化的黑臭渠道總計(jì)1.35km(如圖13所示)。
c新建截污干渠,提高污水收集處理率
溯源調(diào)查分析現(xiàn)狀污水渠道的排向表明:村莊西、北側(cè)片區(qū)污水直排入新九河、排水干渠以及水塘,南側(cè)片區(qū)污水多數(shù)直接散排入農(nóng)田,僅中部片區(qū)污水可經(jīng)現(xiàn)狀污水渠道收集并排入污水處理設(shè)施。規(guī)劃沿村莊外圍新建污水截污干管,沿途截流北側(cè)、西側(cè)、南側(cè)散排生活污水,輸送至污水處理站,提高污水收集處理率;由于村莊排污渠道為雨污合流渠,在截污干管上增加溢流井,減少過量雨水負(fù)荷對處理站的沖擊(如圖14所示)。
d改造污水處理設(shè)施,增加污水末端凈化工藝,提高出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
村莊生活污水主要來源于人、畜禽糞便排泄物,洗浴、洗滌以及餐廚清洗等。污水中有機(jī)物、氮磷營養(yǎng)鹽成分含量高,長期超標(biāo)排放易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化?;诔qv村民規(guī)模1350人,日平均用水量約為200L/d,污水總量按用水總量85%計(jì),預(yù)測村莊日平均污水總量約為230m3/d。
根據(jù)污水處理站現(xiàn)有的厭氧處理池工藝及規(guī)模,從系統(tǒng)角度綜合考慮處理工藝對有機(jī)物降解、運(yùn)行維護(hù)管理、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及建設(shè)總投資等方面因素,規(guī)劃在現(xiàn)有的污水處理設(shè)施末端增建人工濕地,處理厭氧池排放尾水,進(jìn)一步提高脫氮效果。
污水處理工藝改造:結(jié)合生活污水常規(guī)處理工藝與現(xiàn)狀污水處理構(gòu)筑物運(yùn)行方式,將串聯(lián)的4個(gè)污水處理池,升級改造初級沉淀池+厭氧處理池+二次沉淀池;其中初級沉淀池去除污水中較大顆粒懸浮物;厭氧處理池氧化降解有機(jī)物、營養(yǎng)鹽;二次沉淀池分離活性污泥與污水;同時(shí)為保證污水處理構(gòu)筑物正常運(yùn)行,定期清掏污水處理池中的沉積物。升級改造后的處理工藝為:生活污水→化糞池→初級沉淀池→厭氧池→二級沉淀池→人工濕地→出水。
圖12 現(xiàn)狀污水渠道整治示范
圖13 大營村明渠暗化分布圖
圖14 環(huán)村截污干渠規(guī)劃圖
人工濕地規(guī)劃:本研究充分利用污水處理設(shè)施至新九河的疏水溝渠,將其改造為潛流式生態(tài)溝渠,處理污水處理池排放尾水(如圖15所示);結(jié)合溝渠現(xiàn)狀地形高差優(yōu)勢,可將潛流式生態(tài)溝渠建設(shè)為多級階梯式人工濕地,層層分級,將人工濕地劃分為若干微型處理單元,通過階梯跌水過程,創(chuàng)造“厭氧-好氧-厭氧……”的循環(huán)空間,提高人工濕地的脫氮除磷效果。
通過多級階梯式人工濕地的多級過濾、跌水復(fù)氧、生物自凈作用,提高了尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到污水排放要求;人工濕地植物可選用美人蕉、菖蒲、荷花、鳶尾、香蒲、燈芯草、蘆葦、水芹等具備較好水質(zhì)凈化的植物類型。
②遠(yuǎn)期逐漸實(shí)現(xiàn)雨污分流、完善污水處理系統(tǒng),疏導(dǎo)村莊雨水安全排放
在近期排水規(guī)劃基礎(chǔ)上,提出在村內(nèi)逐步新建污水管網(wǎng),收集村莊建筑出戶管排放污水,實(shí)現(xiàn)污水完全收集,徹底改善村莊排水收集系統(tǒng)衛(wèi)生環(huán)境。
a污水量預(yù)測
主要用水為村民生活用水,用水時(shí)刻多為集中三餐時(shí)間,污水的日變化較為明顯。本研究參照《鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB50188-2007)、《廣東省農(nóng)村生活污水處理適用技術(shù)和設(shè)備指引》《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2016)等標(biāo)準(zhǔn)、指引文件,按照遠(yuǎn)期規(guī)劃人口數(shù)1500~2000人,日變化系數(shù)取2.3,估算村莊最高日最大時(shí)污水量約為6.8~9.1L/s。
圖15 多級階段式生態(tài)溝規(guī)劃圖
b污水管網(wǎng)規(guī)劃
根據(jù)遠(yuǎn)期村莊最高日最大時(shí)污水量,確定污水主干管的最大管徑為d300;村莊主要巷道下敷設(shè)污水干管DN150,各建筑污水出戶管按要求自主接入污水干管(如圖16所示)。
圖16 大營村遠(yuǎn)期污水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃
c雨水系統(tǒng)規(guī)劃
基于ArcGIS分析匯水子流域,將村莊內(nèi)雨水排水劃分為3個(gè)分區(qū)(如圖17所示),疏導(dǎo)地面雨水以最短距離排入周邊河流、水塘等;遠(yuǎn)期新建污水管后,可將現(xiàn)狀污水渠改造為雨水渠,疏通清除渠道中的黑臭污泥,恢復(fù)渠道排水能力,徹底改善污水渠臟亂差現(xiàn)象。結(jié)合水文與景觀設(shè)計(jì),在村莊內(nèi)廢棄地或重要節(jié)點(diǎn)因地制宜設(shè)置公共綠化,新敷設(shè)巷道采用透水性鋪裝設(shè)施,滯蓄消納地面雨水徑流。
圖17 大營村雨水排水分區(qū)圖
2.分散型鄉(xiāng)村排水設(shè)施規(guī)劃————田心村
(1)排水設(shè)施現(xiàn)狀識別
①生活污水無收集,就近排入周邊渠道或水體
各自然村落主要沿河、山而建,現(xiàn)狀均無成形的污水收集管渠與處理設(shè)施,生活污水的排放方式為:河渠沿岸建筑就近接入渠道中、分散居住則就近排入農(nóng)田或水塘。
②排水渠道明化,黑臭、衛(wèi)生條件差
自然村內(nèi)現(xiàn)有渠道以明渠化為主,渠道內(nèi)水體水質(zhì)季節(jié)性變化明顯,旱季缺少水,水體黑臭問題突出。
③污水僅靠自然凈化,污染水環(huán)境
缺少污水凈化設(shè)施,污水僅依靠水體自凈;直排污水有機(jī)污染物含量高,是村莊水體污染的主要污染源。
④地形優(yōu)勢利于山洪快速疏導(dǎo)
自然村憑借其有利地勢條件,形成的天然排水渠道或人工建成的排水渠有利于山洪的疏導(dǎo);渠道中零散石塊亦具有較好的防雨洪沖刷效果。
⑤村中雨水蓄水塘數(shù)量多,滯蓄利用雨水
村中多自建雨水收集池或雨水塘,用于儲(chǔ)蓄雨水資源,供給日常生活或澆灌農(nóng)田使用。
(2)排水設(shè)施規(guī)劃策略
田心村屬于分散型小規(guī)??臻g形態(tài)村落,適宜采用分散型污水處理設(shè)施。針對現(xiàn)狀排水設(shè)施現(xiàn)狀問題,結(jié)合現(xiàn)有的自然基礎(chǔ)條件,從規(guī)劃實(shí)效性的角度,確定規(guī)劃總體思路:1)整治村莊渠道排水渠道臟亂差現(xiàn)象,改善村莊渠道衛(wèi)生環(huán)境。2)因地制宜的規(guī)劃分散型設(shè)施,處理村落散排污水,改善水環(huán)境質(zhì)量。3)將生態(tài)景觀理念設(shè)計(jì)融入分散型污水處理設(shè)施規(guī)劃,提升田心村自然保護(hù)區(qū)功能。
①近期改善排水渠道衛(wèi)生條件,增加分散凈化設(shè)施,削減污染負(fù)荷
a改善排水渠道衛(wèi)生條件,黑臭渠道加蓋暗化
清理建筑周邊排水渠道中生活垃圾、建筑垃圾,對長期黑臭的渠道進(jìn)行暗化,改善渠道衛(wèi)生條件,恢復(fù)渠道排水能力,據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì),近期加蓋暗渠化的黑臭渠道總計(jì)0.45km(如圖18所示)對建筑出戶管進(jìn)行整治,要求各戶均應(yīng)自行建設(shè)并完善污水出戶管系統(tǒng),排放污水須先經(jīng)化糞池進(jìn)行預(yù)處理,再排入村落內(nèi)的污水塘或者排水渠道內(nèi),排水口采用暗裝的形式,提高視覺感官效果(如圖19所示)。
圖18 各自然村明渠暗化分布圖
圖19 建筑室外排水管整治示意圖
b增加分散型凈化設(shè)施,削減污染負(fù)荷
各自然村落分布分散,且人口規(guī)模較小,據(jù)預(yù)測田心村,板寮村,蚊子沖村,桐木沖村現(xiàn)狀日污水總量分別約 為 29.41m3/d、25.33m3/d、20.74m3/d、18.02m3/d,日污水總量較小,宜因地制宜選擇分散型污水處理設(shè)施處置生活污水。
i排水干渠。充分利用各自然村落排水溝渠地形高差,建造多級階梯式生態(tài)溝,類似于大營村人工濕地。一方面將渠道系統(tǒng)層層分級,高差化整為零,減少對渠道的沖刷;另一方面層層分級可以營造具備多級過濾、跌水復(fù)氧、生物自凈的微處理單元,降解有機(jī)污染物、凈化污水。
ii有污水排入的池塘、雨水塘等濕塘。濕塘是典型的封閉型水體,濕塘中種植水質(zhì)凈化功能較好的植物,將其改造成生態(tài)塘,同時(shí)根據(jù)濕塘規(guī)模配置間隙性曝氣設(shè)施,增加水體的流動(dòng)性與溶解氧,提高生態(tài)塘污水凈化效果。還可利用生態(tài)工學(xué)原理建設(shè)人工生態(tài)浮島,利用植物的根系吸收水中的氮、磷富營物質(zhì),使得營養(yǎng)物質(zhì)得到轉(zhuǎn)移,減輕封閉水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。
iii微型土地處理系統(tǒng)。微型土地處理系統(tǒng)是利用土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)的物理吸附、過濾,微生物降解,植物吸收綜合作用凈化污水。單戶或幾戶等產(chǎn)生的少量污水經(jīng)過化糞池預(yù)處理后,可進(jìn)入微型土地處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
iv濱岸生態(tài)濕地。利用人工手法,在排水干渠匯入河道處駁岸進(jìn)行生態(tài)改造,建設(shè)濱岸生態(tài)濕地,駁岸坡度適宜,宜淺則淺,宜灘則灘,滿足土壤自然安息要求,恢復(fù)排口生物多樣性,形成具備生態(tài)凈化功能的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)。充分利用植物的物理攔截、過濾、吸收,微生物的生物降解作用,以及動(dòng)物捕食等作用,形成良性的生物凈化微單元,處理排水渠尾水,穩(wěn)定河道水質(zhì)。
②遠(yuǎn)期逐步實(shí)施雨污分流、完善污水處理系統(tǒng),增加集中處理設(shè)施
田心村位于自然保護(hù)區(qū),遠(yuǎn)期將重點(diǎn)發(fā)展為旅游型鄉(xiāng)村,其中田心村、桐木沖兩個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施相對較好且集中的自然村落將以提供民宿需求為主,因而對污水基礎(chǔ)設(shè)施完善程度的訴求較高。遠(yuǎn)期提出逐漸建設(shè)污水管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)雨污分流,增加集中污水處理設(shè)施,滿足出水標(biāo)準(zhǔn)要求。
田心村村莊沿道路呈帶狀分布,桐木沖村莊集中分布在河渠兩側(cè);遠(yuǎn)期規(guī)劃為人口分別約300人、200人;預(yù)測日平均污水總量分別約為51m3/d、34m3/d,最高日最大時(shí)污水量分別約為1.77L/s、1.18L/s(日變化系數(shù)取3)。基于兩個(gè)自然村污水量、建筑分布特點(diǎn)以及地形分析,提出田心村污水設(shè)施規(guī)劃思路:沿道路敷設(shè)DN150干管,巷道及較為分散的建筑邊敷設(shè)DN150污水支管,污水管網(wǎng)末端建設(shè)處理規(guī)模為60m3/d一體化生物集成處理設(shè)施,尾水排入河道濱岸生態(tài)濕地;桐木沖村污水設(shè)施規(guī)劃思路:在河渠兩側(cè)分別建設(shè)DN150污水收集主干管,巷道敷設(shè)DN150污水支管,污水管網(wǎng)末端建設(shè)處理規(guī)模為40m3/d一體化生物集成處理設(shè)施,并充分利用下游濕塘改造為生態(tài)塘,凈化尾水(如圖21所示)。污水處理工藝分別為:1)田心村:生活污水→化糞池→一體化生物集成反應(yīng)器→濱岸生態(tài)濕地→出水。2)桐木沖村:生活污水→化糞池→一體化生物集成反應(yīng)器→生態(tài)塘→出水。
圖20 田心村分散型污水處理設(shè)施規(guī)劃圖
圖21 田心村和桐木沖村遠(yuǎn)期污水系統(tǒng)規(guī)劃圖
排水設(shè)施建設(shè)是美麗鄉(xiāng)村風(fēng)貌整治的重要內(nèi)容,而排水設(shè)施規(guī)劃與鄉(xiāng)村集聚定居的空間形態(tài)有密切的關(guān)系。本文綜述分析了國內(nèi)鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)過程中主要的排水收集方式以及污水處理設(shè)施,并選用國內(nèi)集聚型與分散型兩種最典型的鄉(xiāng)村空間形態(tài)為研究對象,詳細(xì)分析目前鄉(xiāng)村排水基礎(chǔ)存在的主要問題,并以問題為導(dǎo)向,結(jié)合鄉(xiāng)村已有的排水設(shè)施與自身優(yōu)勢條件,分別因地制宜地提出適合兩個(gè)典型鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用且可操作性強(qiáng)的規(guī)劃策略,其中近期鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)宜以規(guī)范整治現(xiàn)有排水收集設(shè)施,改善其衛(wèi)生條件,增建污水處理設(shè)施,削減污染負(fù)荷為主;遠(yuǎn)期逐步完善排水收集與處理系統(tǒng),提高污染物處理要求,建立鄉(xiāng)村良性的水循環(huán)系統(tǒng)。同時(shí),此方式也將為國內(nèi)類似的集聚型與分散型美麗鄉(xiāng)村排水設(shè)施建設(shè)提供借鑒價(jià)值。