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一、当前城镇排水规划方面暴漏出来的问题
城镇排水规划关系重大,合理的规划既能够避免排水工程对城镇生态环境的直接破坏和污染,为城镇居民提供一个良好的生活环境,还能够为城镇的健康发展奠定良好的基础。然而,通过对当前城镇排水规划的调查和分析,我们不难看出,我国城镇排水规划还存在许多亟待改善的问题。比较突出的问题主要有:城镇当前的排水规划不够科学合理,排水规划没有考虑城镇的长远发展,规划表现出了一定程度的滞后性;城镇排水工程建设不能满足排水要求,在很多城镇,还存在雨天积水横流的情况,这与城镇没有建设雨水排水设施有直接关系,将会直接影响城镇居民的出行,给居民的正常生活造成困扰;城镇排水规划对污水处理不重视,主要表现在城镇的污水往往未经处理直接流入河道,导致了城镇生态环境的恶化。
二、城镇排水规划的几点建议
(一)城镇排水规划必须坚持一切从实际出发原则。在城镇排水规划中,既不能盲目照搬其他城镇的经验,走别的城镇的路子,也不能好高骛远,过度超前规划。要充分考虑本身实际,做到实事求是的规划。首先,在规划时,要考虑城镇的经济条件。对很多城镇来说,排水规划都是一项数额较大的财政支出,如果不考虑自身经济实力,盲目照办发达地区的城镇规划经验,那么很有可能造成城镇排水规划的流产,使得城镇排水规划最终落空。因此,必须要根据自身的经济条件进行规划,把每分钱都用到城镇排水规划中,并尽可能实现规划资金的最大化利用。其次,要确定城镇排水规划中各项重要的指标。城镇排水规划主要是对生活用水、污水、雨水等的综合排水规划,因此,在规划时,必须要考虑这几个重要的指标,要科学的预测城镇居民生活用水排水量、工业用水排水量、雨水量和污水处理率等。在此基础上,才能确定城镇排水的合理指标,而不会造成排水规划的滞后,也不会影响城镇排水系统的正常运行。
(二)城镇排水规划必须要以管网建设为切入点,这是排水规划的重要工作。管网是排水最终能实现的重要保证。但是当前城镇排水管网建设比较混乱,影响了城镇排水的顺利进行。因此,首先,城镇有关负责部门要加大对排水管网建设的监督力度,要完善城镇排水管网,建立一个包括污水配套管网、雨水管网等在内的一体化管网系统,提高管网的污水收集率和处理水平。其次,要定期派遣专业人员对城镇排水管网划进行检查和维修,城镇排水管网在使用中可能会出现老化、变形、磨损等情况,这些情况可能会导致管网渗漏,会造成管网内的淤积等,会影响管网的正常运行。加大维修和检查力度,能够及时发现城镇排水管网中出现的问题,便于及时的解决,不会造成管网的严重损坏。在检查中要特别注意对雨水口、排水管道的检查,为了保证检查工作有条不紊的进行,也为了为城市管网建设提供依据,我们倡导建立城镇排水管理的维修和检查档案。此外,在管网规划和建设时,不能只注重新管网的建设,还要加大对旧管网的整改力度,保证旧管网和新管网的协调建设。
(三)城镇排水规划中要注意选择合理的排水体制。当前,排水体制主要有分流制和合流制两种。各城镇应该根据自身实际,选择适合的排水体制。在选择排水体制时,各城镇要坚持“实用、环保、经济”的六字方针。具体来说,首先,要考虑此套排水体制是否适用于该城镇的实际,是否符合城镇排水系统的布局实际,要考虑选择此套排水体制是否会导致排水规划费用超出预期费用,是否能够实现保护城镇生态环境的目标等。比如一些城镇在选择排水系统时,没有考虑实际情况,选择雨水污水合流制,结果造成污水侵入水体,既影响了城镇居民的正常生活用水,也造成了水体污染,总的来说,我们建议城镇可以根据自身的经济实力和排水设施的建设情况选择排水体制。对于经济条件较差的城镇,可以采用截留式合流制,对于一些在改造中的城市则建议选择雨水污水分流制,这样才能有力的保护城镇环境。
结语
综上所述,排水规划关系到城镇的长远发展,在规划时,必须要综合考虑多方面的问题,要切忌鼠目寸光,造成排水规划的滞后,要切实提高排水规划水平,保证城镇的健康发展。
参考文献
[1]马宝军.小城镇排水管网科学管理与效能提升[J].价值工程,2011年22期
关键词:排水管网;整体规划;管理
中图分类号:S276文献标识码: A
排水管网系统的规划设计, 是城镇基础设施建设的一个重要组成部分。城镇排水设施的完善程度, 直接影响人们的身体健康, 严重时则危及生产、生活的正常进行。
1 排水管网系统现状及存在的问题
目前城镇排水体制, 基本以雨污合流的截流式排水系统为主。整个排水管网系统比较分散, 覆盖范围相对较小, 缺乏统一的规划设计。主要存在下列问题:
(l) 现状管线常有雨污混接、混流现象。汛期纳水量增加, 大大增加了污水处理厂营运成本和管网维护成本; 同时造成污水外溢, 随雨水直接进入水体, 污染环境。
(2) 部分现状管线管径不合理。雨水管径普遍偏小, 过水能力不足, 导致汛期常出现溢水、积水现象; 污水支管管径偏大, 干管管径偏小, 难以充分发挥管网系统的工程效益。
(3) 部分管线埋深较浅, 导致两侧街坊支管难以顺畅接入; 另外, 现状管渠普遍淤积严重, 致使管渠设计过水能力得不到充分利用。
(4) 随着城镇市区范围的迅速扩大, 由于没有统一的排水规划设计, 新区管道敷设一般结合道路进行, 路修至那, 管道敷设到那。
导致许多排水管道无出路或任意接管临时排放, 给以后排水管网系统的整治利用增加了难度; 部分道路污水管未能敷设到位, 上游区域污水势必排人雨水渠道, 导致水体污染; 下游老城区排水管网系统, 管道过水能力不足, 致使污水外溢、雨天积水。
(5) 由于国内没有很好的水力计算软件, 目前大范围的排水管网规划设计大都采用经验估算方式进行设计, 难以做到整个系统的优化。造成上下游管渠坡度分配不合理, 水流流态不好, 管渠淤积严重, 泵站建设过多。
(6) 雨水污水排水系统、灌溉渠、小城镇防洪系统、水景湖面等各个系统, 由于没有协调统一的规划设计, 往往各自独立, 系统间不但不能形成一个有机的整体, 相互补充利用, 反而存在矛盾, 影响其功能的充分发挥。
2 结合现状做好排水管网系统整体规划
2.1 选定合理的排水体制
合理地选择排水系统的体制, 是城镇排水规划设计要面对的重要问题。城镇的老城区, 由于建设比较早, 建设初期没有总体规划, 街道大部分都比较窄, 而且道路下面一般都埋设有给水管道、通讯电缆, 个别道路还有供热管道。如果再埋设两条管道施工难度大, 并会使工程投资大幅增加, 在这种情况下一般都采用合流制。对此, 应该结合城镇的总体规划, 综合考虑, 酌情进行分期改造。
随着城镇的城区向外快速扩展, 在规划建设时, 新区大多采用分流制。但是, 由于部分新区属于农村城镇化地区, 在土地开发的同时缺乏严格有效的监管, 造成了周边市政分流排水系统虽已完善, 小区内部依旧雨污混流严重。
排水体制的选择不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和维护管理, 而且影响工程的总投资和日常运行维护费用。城镇排水系统体制的选择既要满足环境保护和城镇可持续发展的需要, 又应结合当地实际, 通过技术经济比较来确定, 优化设计。
2.2 总体规划分期建设
城镇排水管网系统总体规划设计, 应满足城镇不同发展阶段的需要。既要重视近期建设规划, 又要考虑城镇远期发展的需要, 分期实施。尽可能就地取材, 降低施工难度, 减少工程总投资。另外, 应针对现有排水管网系统存在的问题, 在充分利用现有管渠的基础上, 提出经济、合理的分期改造方案。城镇排水出口和污水受纳水体的确定, 都不应影响下游城市或远景规划城市的建设和发展。城镇排水管网系统的布局应具有一定的弹性, 为城镇的远景发展留有一定的余地。
3 提高排水管网系统的管理水平
目前城镇排水管网的管理体制比较混乱, 多个部门管水, 多个部门不治水的现象依然严重。排水管网系统从规划、设计建设到最终的维护管理隶属于不同的部门, 各个部门都从自己的角度去考虑问题, 无法统筹布局。规划部门往往只从规划的角度去考虑, 对具体实施的难易程度、实际的可行性考虑较少; 建设单位多从资金如何容易筹措和如何降低工程实施难度和工程造价的角度去考虑, 对整个排水管网规划如何更合理实施, 建成以后的运行、维护、管理方面考虑较少; 管理部门只从如何易于管理, 便于维护的角度去考虑, 很少兼顾上述两个方面的因素。这样最终造成排水管网多人管而又多人不管, 出了问题互相推托, 职责难分。笔者认为, 尽快形成一个统一的科学管理体制, 设置相关部门或单位来进行统一管理,使排水管网建设管理市场化,是解决上述问题的有效办法之一。
3.1 建立城镇排水管网地理信息系统
随着城镇建设的发展, 在原有管网的基础上,扩建、改建、新建小城镇排水管网工程十分频繁。对于小城镇, 排水管网建设工程比较零散, 往往由不同的部门临时拼凑的小施工队施工, 这些单位为了降低工程造价, 常对原设计进行修改。同时对竣工图的绘制, 档案资料的形成归档不够重视, 甚至没有记录。久而久之, 使得排水管网档案不能完全反映管网系统的实际情况, 给日后城镇排水管网的清疏、维护、管理带来很大困难。
建议结合现有排水管网系统档案, 利用现代管线探测技术, 查清城镇排水管线的平面位置、管径、埋深、高程、材质等管线属性, 测绘地下管线图,通过专门的计算机软件对地下管线信息系统进行管理, 建立城镇排水管网地理信息系统, 为以后排水管网的规划、设计、建设、维护、管理提供及时、可靠、准确、全面的信息。
3.2 建立城镇排水许可制度
目前由于城镇排水设施的不健全, 管理措施的落后, 导致排水管网的乱接、乱改、乱排现象仍较严重。为了避免污水乱排放, 改善城镇水环境, 建议建立和实施城镇排水许可制度。对城镇规划区内, 新建、改建、扩建项目, 必须由排水管理部门提供准入接驳井位,并对排水水质进行检测, 达到国家排放标准和地方排放标准后, 污水才能接入城镇市政排水管网系统,接驳完成后再由排水管理部门验收核实。
Abstract: The city drainage pipeline is an important part of drainage engineering. Its layout and alignment directly affect the realization of the function of the drainage pipeline. By analyzing the existing problems of city drainage pipelines, this article expounds the drainage pipeline layout and the methods and steps in the process of alignment.
关键词: 排水管道;布置定线;存在问题;方法步骤
Key words: drainage pipeline;layout alignment;problem;methods and steps
中图分类号:TU990.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)16-0109-02
0 引言
城市的排水管道是改善和保护环境、控制水污染的重要市政设施,其投资占整个排水工程总投资的60%~80%,可见排水管网的设计是否合理,将严重影响整个排水工程的投资效益,对城市环境保护有着重要的意义。由于污水管道在使用过程中难免会出现渗漏和损坏现象,有可能对周围的公共基础设施造成污染,甚至对居民的生活饮用水造成危害。所以,基础设施排水管道的布置与定线问题十分重要,影响着排水管道系统是否能够正常发挥其功能。
1 现有城市排水管道布线存在的问题及原因分析
1.1 规划设计问题 在城市的街道上,我们经常会看到马路“拉链”现象,这种反复施工的现象不仅直接影响了人们的正常生活、工作和交通,存在着很大的安全隐患,而且也影响了城市环境卫生,造成了很大的经济浪费。
造成这种现象的主要原因是规划设计问题。由于现场管线技术资料不足,缺乏沟通协调和统一规划指导,各单项工程未能同步实施,造成了反复施工的现象。城市排水管网的规划制定要服从城镇总体规划,要考虑城市功能分区、道路规划、人口发展、人防工程、防洪工程规划等因素,近远期规划与建设相结合,与城镇其他单项工程协调配合,科学合理地构成城镇建设的有机整体。
1.2 排水体制问题 不同的城市中,因其自然条件、基础设施完善程度以及施工技术的差异较大,因此形成了不同的排水体制。有些旧城市、老城市的排水管道仍然处于不尽完善状态,生活污水和生产废水大部分直接排入附近水体,造成水体环境污染。
造成这种现象的主要原因是排水体制问题。由于城市的排水体制不确定、不完善,导致雨水与污废水无法分流排除,未能得到有效、合理的处理,造成了附近水体资源的严重污染,也带来了一定的经济损失。排水体制分为合流制和分流制。在有些城市中也会出现既有合流制、又有分流制的情况,称为混合制,一般是在具有合流制的城镇需要扩建新的排水系统时使用较多的。在城镇和小区的排水设计过程中,关键的是要选择合理的排水体制。排水体制在很大程度上影响着城市排水系统的设计、施工、维修、管理等。此外,排水体制也影响着城镇以及小区的整体规划以及环境保护工作的开展。
1.3 布置形式问题 有些城市排水管道系统由于在布线时未能充分考虑地形、地势特征,选择的管网布置形式与当地地形不相适应,造成管网施工不利、运行管理不便等现象,甚至出现排水不畅通,经常出现堵塞现象,运行维修费用也随之增高。
造成这种现象的原因是布置形式不合理。不同地域不同城市之间其海拔高度和地理形态存在较大的差异,排水管道的布置需要根据所在城市的具体地理环境特点进行。根据排水管渠流动的特点,综合分析,选择多种布置形式,构成丰富的具体布置形式。
基于以上三个方面的现状分析,可以看出:城市排水管道在布置与定线的方法上仍存在着一定的问题,将有待于规范和提升。
2 城市排水管道布置与定线的方法与步骤
2.1 污水管道系统 污水管道的系统设置主要由确定排水界区、明确排水流域、找准污水厂出水口、设计排水路线、设置泵站等环节组成。污水管道的系统设计对城市排水管道建设至关重要,科学合理的平面布置方案可以为管道设计提供良好的依据和规范,有效节约投资成本,提高施工效率。
2.1.1 确定排水区界、划分排水流域 排水界区即污水排水系统在设计时设置的具体界限,它以城市规划的设计规模为依据进行设置。一般地,卫生设施建设较为完善的建筑区都应布置污水管道。排水界区内,施工人员根据地形状况划分排水流域,在地形起伏较大的地区,应使流域的分界线与地形的分水线基本一致,规定分水线围成的区域即为一个排水流域。而在一些地形起伏较小,地形相对平坦的地区,应使主干管在最大埋深的情况下,让绝大部分污水以自流的形式排放出去。
2.1.2 污水厂和出水口位置的选定 在一些现代化程度较高的城镇,污水的处理一般要经过以下几个步骤:将各流域污水输送至污水厂、进行污水处理、处理完毕后排放。这样的处理方式可以起到保护收纳水体的作用。因此,在布置污水管道系统时,一定要遵循以下几点原则,选择合适的污水处理厂和出水口位置,防止水体污染:
①将出水口设在城市河流的下游位置。②不要在出水口设置回水区,避免回水区出现水体污染。③将污水厂设在河流的下游位置,并尽量选在靠近出水口的位置,减少排放长度。④污水厂要选在城镇夏季主导风向的下风向位置,并与城镇和郊区居民生活区的距离保持在300m以上,避免污染。⑤在地质条件好,受洪水威胁较小的地区建设污水厂,并留出扩建的空间。
综合考虑以上原则,在取得当地卫生和环保部门同意的条件下,确定污水厂和出水口的位置。
2.1.3 污水管道的布置与定线 在进行定线时,要综合考虑各方因素,因地制宜,确定排水路线。通常对污水管道的平面布置影响较大的因素包括地形条件、水文条件、城市规划、城市排水体制建设、污水处理情况、污水利用情况、城市道路交通情况、地下管道的分布情况等。其中,地形对管道定线的影响最大,因此,在定线时,施工人员要充分利用当地的地形条件,在排水区域设置时,将主干管和干管设在较低的地方,以便于支管的污水排放。当建设区域的地形条件较为复杂时,应多布置几个独立的排水系统。若地势起伏较大,宜布置成高低区排水系统。
①污水主干管的走向和数目主要由污水厂和出水口的数目和所在位置决定。如在一些大城市或者地形起伏较小、地势较低的地区,应适当地多建几个污水处理厂,增设污水排放主干道,分管污水处理与利用工作。如果城镇合建污水厂,则需另建相应的区域污水管道系统。
②污水干管在敷设时要沿着城镇道路方向,不宜选择一些交通繁忙的快车道和路面狭窄的道路,同时也不宜选择那些无道路的空地。通常污水干管一般选择在污水排放量较大或地下管线较少的一侧绿化带、人行道或慢车道下。当路宽超过40m时,可考虑增设一条污水管,避免连接支管与其他管道出现交叉,方便人员施工、维修、管理。污水干管应将污水排放量较大的工厂作为起点,以保证良好的水利条件。
③污水支管的平面布置主要由该区的地形条件和街道的建筑特征决定,其设置必须以方便用户接管排水为标准。当街区面积较小,污水管道采用集中式出水口时,街道支管应敷设在服务街区较低侧的街道下,为低边式;当街区面积较大且地形平坦时,宜在街区四周的街道敷设污水支管,为周边式。
2.1.4 确定污水管道位置 地下管线工程规模庞大、结构复杂,应合理安排,各尽其责,利用有限的地下空间资源,将错综复杂的地下管线合理、有序、可持续性地敷设,使其发挥的效益最大化,保证城市功能的正常运转和人们生活的正常进行。管线综合规划时,所有地下管线都应尽量设置在人行道、非机动车辆和绿化带下,只有在不得已时,才考虑将埋深大、维修次数较小的污水、雨水管道布置在机动车道下。各种管线在平面上布置的次序,一般是从建筑规划线向道路中心线方向依次为:电力电缆、电讯电缆、煤气管道、热力管道、给水管道、雨水管道、污水管道。
2.2 雨水管道系统 城市雨水管渠系统的布置与污水管道系统的布置比较相似,但也保留着自身的一些特点。在布置时一般可从以下几个方面进行考虑:
2.2.1 充分利用地形,就近排入水体 在设计规划时,应该尽可能的按地形划分排水区域,进行管线的布置,要合理充分利用自然地形坡度,尽量多采用正交式布置,保证用最短的距离重力流排入附近的水体中。
2.2.2 根据街区及道路规划布置雨水管道 根据建筑物的分布、道路的布置以及街坊或小区内部的地形、出水口的位置等布置雨水管道。
2.2.3 合理布置雨水口,保证路面雨水顺畅排除 雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定,以使雨水不至漫过路口。
2.2.4 采用明渠和暗渠相结合的形式 由于城市市区的人口较多,建筑物的密度比郊区要大许多,所以在这些地区,应当采用暗管排除雨水,暗管布置在地下,节约地面用地,虽然暗渠的造价较高,但其卫生状况好,养护起来也比较方便,而且还不影响交通。在城市郊区或建筑密度低的地方,可以采用明渠,综合各方面因素,明渠的施工成本较低,可以降低工程的总体成本。
2.2.5 出水口的设置 出水口的设置形式主要包括分散式和集中式两种。当出水口距离水体流域较近时,水体的水位变化一般不明显,洪水水位低于流域地面的标高,同时出水口的建筑成本费用较低时,应采用分散式出水口。这样可以将洪水排放至就近水域,缩短管线距离,减小出水管径。反之,则采用集中式出水口。
2.2.6 调蓄水体的布置 在布置调蓄水体时,施工人员要充分利用当地地形条件,选择合适的河湖水面作为调蓄的水池,从而有效地调节洪峰时的水体流量,降低沟道设计流量,从而减少泵站设置,降低成本。
2.2.7 排洪沟的设置 目前,城市中靠近山麓的居住区、中心区、工业区等,除了要设置雨水管道之外,还应充分考虑规划区的整体结构,在周围建设排洪沟,将分水岭以内排泄而下的洪水及时拦截下来,并引入附近水体,避免洪水的损害。
参考文献:
[1]田涛.市政管线工程规划管理存在的问题及对策[J].大众科学科学研究与实践,2008(7).
[2]姚龙龙.城市地下综合管沟工程建设及问题探讨[J]城市道桥及防洪,2008(3).
[3]武云甫,任晓燕.城市地下管线数字系统的建立与研究[J]地下管线管理,2001(3).
[4]张秋平,王雯竖.城市排水管道顶管施工[J].交通标准化,2009(21).
[5]付红霞.城市排水管道工程质量问题探讨[J].科技创新与应用,2012(27).
【关键词】分形;分形维数;排水管网规划;;指标体系
前言
现实世界中交通网络、通讯网络、自来水管网、煤气管网和排水管网等均是空间网络,一般而言,空间网络在地理系统中是由若干线性实体互连而成的一个子系统,资源由网络传输,实体间的联络也由网络达成。城市排水系统是城市基础设施的重要组成部分,不但承担着城市防洪、排涝和收集城市生活及工业生产等污水任务,而且关系到城市景观、环境卫生及水环境安全。城市排水体制的合理选择,不仅关系到城市雨、污水的收集和排放,排水系统的适用性和经济效益,而且关系到城市水资源利用和水环境保护、城市点源和非点源污染总量控制有效性,影响到城市可持续发展。排水管网规划是排水管网建设的一项重要内容和环节,不仅影响排水系统的设计、施工、维护和管理,而且对城市规划和环境保护也将产生深远影响。因此,做好排水管网规划评价的理论和方法研究,对于科学规划和布局排水管网具有十分重要的意义。
1.分形分维用于排水管网的意义
用于管网评价的管网密度指标――管网密度,即单位服务面积的管线长度,反映了管网建设的总体规模与水平,易于进行不同地区或国家之间的横向比较,非常适用于研究管网的宏观规模,但对于网络分布特征的描述则不合适。由于管网分布的均与程度在某种意义上具有重要的作用,例如通过管网的均匀分布衡量地区的均衡发展,而密度指标往往遗漏了重要的网络特征信息。因此,我们引进了基于分形理论的网络覆盖评价指标即管网的分维数,在同样的管网密度情况下管线分布的越均匀,管网分维数值越高。
分形分维用于管网评价,不仅能够反映网络密度指标所反映的网络建设总体规模与水平,而且用于分维研究管网形态,为描述网络覆盖的深入程度、网络分布的均匀程度等提供了很好的工具。
2.合流制排水管网规划评价指标体系的设计
2.1评价指标选取原则
评价指标选取主要取决于规划目的,截流合流制排水管网规划评价指标是用来评价研究区域排水管网特性和质量的指标体系。由于目前国内外尚未建立统一的、公认的排水管网规划评价指标,而且选取不同指标对评价结果影响很大,为了使评价结论尽可能体现客观性、全面性和科学性,评价指标选取必须遵循以下原则:重点反映规划目标、具有系统性、具有可操作性、具有科学性、具有可比性和避免包容性、定量与定性指标相结合。
2.2评价指标体系的建立
排水管网规划评价是对排水管网规划方案进行全面、系统地定性与定量分析,以确定排水管网规划与社会、经济发展要求的适应情况及在等级、容量上与排水量的适应情况,从而在整体上考察排水管网规划合理性,为优化排水管网规划提供依据。排水管网规划的总目标是利用有限的资金和资源,建设和优化排水管网,为城镇排水提供优质服务,发挥最大的环境效益和社会效益。排水管网规划方案的综合评价必须紧紧围绕该目标进行。目前国内对排水管网规模和经济效益指标的研究较多,而对排水管网结构和服务质量等指标研究较少。根据排水管网的特点,采用层次分析法从排水管网规模、结构、服务质量和经济效益等方面建立评价体系。
3.排水管网结构和服务质量指标的定量化
3.1排水管网结构指标
排水管网的结构指标包括各级管网铺设率、管网网化度、管网连通指数、管网覆盖率和管网的分形维数,反映了排水管网空间分布的布局特征。
各级管网铺设率:各级排水管网的铺设程度与管网的收集污水能力和排水水平密切相关。从各级排水管网的功能来看,主干管网是为长距离输水服务的管网;支管管网是城市中主要的排水性管网,主要是把次级管网收集到的污水汇入主干管网;次级管网是城市内部各生活小区及排水分区内的主要集散管道,次级管网在排水上起汇集作用。从主干管网到支管管网,从支管管网到次级管网,分布密度要求逐步提高。城市排水管网必须有合理的等级结构,以保障城市排水水流从低一级管网向高一级管网有序汇集。
3.2管网的分形维数(F1)
城镇排水管网是几何网络,通常用于评价管网特征的指标――管网密度,能在宏观上较好地反映管网建设的总体规模与水平,但不能有效描述排水管网空间分布均匀性的特征。 因此,笔者引入了基于现代分形几何学的分形维数,对排水管网的空间几何特征进行总体描述。
分形理论是20世纪70年代中期后发展起来的横跨自然科学、社会科学和思维科学的新理论。它主要研究和揭示复杂的自然现象和社会现象中隐藏的规律性、层次性和标度不变性,目前已推广到物理、化学、地学、材料工程、计算机科学、生物和医学等领域。分形可分为有规分形和无规分形2种。有规分形计算以经典的Koch曲线为代表,而无规分形(又称统计分形)是指无规律但具有相似性的图形。排水管网是一种统计分形,在同样管网密度情况下,管线分布得越均匀,管网分形维数的值越高。计算分形维数的方法有多种,对于一些具有严格相似性的分形,其维数可由相似维数的定义方便求出。对于复杂的分形,计算其维数有标尺法、半方差法和计盒法等。
3.3排水管网服务质量指标
现行排水体制主要是截流式合流制和分流制2类。一般来讲,合流制排水系统由于只需一套管沟系统,施工管理及管沟维护简单、费用低;而截流式合流制排水系统可同时将汇集的生活污水、工业废水和部分雨水送到污水处理厂,尤其是暴雨时通过截流井将部分生活污水、工业废水排入水体,给水体造成一定程度的污染。该研究的排水管网为合流制排水管网,因此采用污水截流倍数、城市生活污水集中处理率、个指标评估排水管网能否充分、高效、协调地满足城镇排水的需求。
4.管网分形维数的实例计算
以东莞市桥头镇截污主干管网规划图中选取12个标度为例,介绍了计盒法计算排水管网的分形维数。假设城市排水管网的分形维数与水系分维数之间存在相关关系,在径流模数确定的情况下,要在最大程度上实现同样的功能,需要使排水管网的分形维数达到某一确定数值。由东莞市桥头镇截污主干管网的分形维数值来看,该镇排水管网的分形维数较小,管线空间分布密度较小,管网稀疏。实际上,该镇目前只进行排水管网中截污主干管网的建设,没有进行支、次管网的建设。目前该镇排水管网的实际污水收集效果不高,重要原因之一就是排水管网建设不完善,空间分布密度不高。
总结
城镇排水管网的半径维数从管网的空间布局方面反映了管网的平面布置特点,但在对城市排水管网的建设程度评价时,还需要结合其他指标的测算结果综合分析,达到最佳效果。
参考文献
[1].苏伟忠,杨桂山,甄峰.基于无尺度结构的苏南乡镇公路网分析[J].地理研究,2007,26(5):1005-1012.
【关键词】排水管规划;排水管设计;市政规划
目前,我国各个城市的排水均出现问题。北京、天津、上海、东州等多座城市都曾经出现过城市雨季排水不良的问题。
1 我国排水管网的规划设计现状分析
目前我国的排水网规划存在一些问题。排水管的建设属于市政建设的一部分,它与交通的规划、地下施设的规划、城市发展的规划紧密相联。部分城市在开展排水管规划的时候,没有做好长远的规划,或者在规划的时候未留有排展的空间,至使排水规划的设计在几年以后已经不能满足城市发展的需求,待市政部门要重新规划排水管设计时,发现需要耗费很多人力、物力、财力。
排水管的体制存在一些问题。我国的排水管设计方案以合流制与分流制这两种方案为主。合流制是指将雨水与污水集中在一起,集中排放、集中处理,经过实践证明,这种设计方案会增加水质处理的成本,仅适用于局部地区。分流制是目前最常使用的设计方案,可是部分城市的排水管道设计不合理,设施比较陈旧,使分流的水质易受交叉感染,从而分流制失去了意义。
2 我国排水管网的规划设计优化分析
2.1 结合城市建设优化排水管网设计规划
排水管设计是市政工程建设的一部分,城市规划人员要以市政发展的思路做好排水管网的规划。过去,部分市政部门以城市现有的发展速度为基础开展排水管的规划和优化设计工作。然而我国经济发展的速度与人口发展的速度远远超过当年市政工作人员的预测,很多城市的排水管排水功能无法满足城市居民的需求。现在,人们要求市政相关的人员结合城市的发展、水电气的供应、科学技术的发展做好排水管管网的直径、孔数、尺寸的规划。
2.2 结合管线勘测优化排水管网设计规划
在开展排水网规划工程的时候,勘察人员需要详细的了解城市的管线资料。部分勘察人员搜集的资料不够全面、勘察的数据不够准确,在实际开展排水管网施工时,发现出现管网无法埋设的问题、埋设位置不合理的问题、施工材料不适合的问题。
2.3 结合管线建设优化排水管网设计规划
排水管网的规划与很多职能部门有密切联系。比如排水管分为污水管和雨水管,这就与水务部门有关;排水管施工时,要考虑到煤气管道、电气管道的敷设,这与煤气部门与电气部门相关。市政相关部门要做好排水管网的规划设计,就需要与这些部门共同探讨,找到一个最佳的规划方案。
3 我国排水管网的规划设计优化方法
为了说明排水管网规划设计优化的方法,现结合一则排水管网的规划设计来说明。本次研究的城市现有20500万人,建成区的面积为1.76平方米,该城市的旧排水管网已经不符合城市发展的需求,现需要重新规划排水管网设计。
3.1 优化排水管网的平面设计
过相关部门预测分析,未来该城市的规划用地可达6.1平方公里。以生活污水预测为例,相关部门的预测结果如表1:
表1 某市的排水预测分
预测年限 用水人口
(万人) 生活用水定值
(L/cap.d) 需水量
(万立方米/d) 拆污系数 生活污水量
(万立方米/d)
2015 4.3 220 0.946 0.8 0.757
2025 9.0 250 2.25 0.8 1.80
相关部门的人口密度与比流量的计划为:
人口密度――
比流量――
市政工作人员需以城市发展的预测数据为做好排水管网的规划与设计的基础。
经过市政工作人员的分析,他们认为该城市如果只有一条污水管排水管道和一条雨水管排水管道,将不能满足城市未来发展的需求。为了加强排水管网的排水效率,该次排水管网的平面设计方案如下:
重新规划雨水管和污水管的排水流向。该市将市区分为南北两个部分,南部的雨水管排至由北向南流动的河流。南部的原排水管改为雨水管,其管道设至河道排出口1.2千米的距离。改造原有的管道,设置污水管,污水管排至污离污水泵站2.75千米的距离。
3.2 优化排水管网的系统设计
如果说,市政排水管网的系统设计是做好排水管网的规划基础,那么做好排水管网的系统设计是实现排水管网规划的重要途径。做好排水管网系统设计的目标,就是要针对某一个地区的流量,为它设计出一套最佳的排水管网组合。现在依然用该城市的管道系统设计来说明:
该城市最大的问题为雨季时期水位较高,该城市可能会由于水位的问题出现雨水管中的水倒灌进污水管中的问题。该城市的市政工作人员结合了该城市水体流动慢、排水管孔径不太大、特殊季节雨水多的问题,为部分地段设计了槽式+拍门的排水管网系统方案,同时,该套排水管网中设有蓄水池,在雨季,如果排水量较多,水将排进蓄水池中,而不会倒灌进其它的管道中。该地的排水管网还设置有截污设施,有效的利用每寸空间。这套设计方案的截面图为图1,从图1的排水管网的系统设计可以看到,在平时,合流管中的水会进入闸1的管道,流入污水管系统;如果雨量增大,雨水会进入闸3进入蓄水池;假设蓄水池蓄满,那么水流将进入闸2,排入预设的水系中。
图1 某市排水管网部分地段系统设计
3.3 优化排水管网的参数设计
排水管网的参数设计包括管网间距设计、管向数向标高等参数,它们能决定排水管网排水的效果。现以该城市的排水管网的雨水管设计参数为例。过去,该城市的雨水管以重现期为1年的指标建立雨水管,随着社会的发展,这种雨水管不能满足排水的需求。目求市政工作人员人员以重现期为3年的指标重建排水管径,使排水管径能满足现代化的排水需求。
4 总结
本次研究结合一则案例说明了市政排水管网的规划和优化设计的方法,应用本次研究提出的方法,市政部门将能优化市政排水管网的规划和设计。
参考文献:
[1]栾景学.新时期下城市供热管网的优化设计方法[J].科技风,2011 (02).
[2]王艳.关于城市排水管网改造专业规划问题的探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(06).
【关键词】污水管网设计;污水处理;污水管网规划管理;环境保护
1.前言
污水排泄系统作为现代化城市不可或缺的一项基础性的公共措施,主要由政府主持开展。起到防治污水污染以及排渍、防防洪涝等作用。在整个城市的污水管网中,占较大比例的污水处理投入主要是工矿企业和生活住宅区等的污水系统,约占70%。现阶段,我国的城市污水处理厂主要采用生物处理的二级处理方式。因为大部分城市的污水管网设施尚未配套健全,导致整个系统不能很好地发挥排污的作用。每逢下雨天或者洪涝灾害来临,污水管排污的缺陷就显现出来,现已成为部分城镇的瓶颈问题,急需通过改善污水管网的设计而解决此问题。
2.城镇污水管网系统运用现状
2.1水系统规划不够严谨
大部分的城镇都是缺乏具体的排水工程规划,即使有其方案比较滞后而且可行性低,由于缺乏具体的建设规划,使得城市污水管的设计零散,不成系统,出现大小管使用不当或者大管错接小管等情况,上游与下游间的污水管标高对接不上等问题。
2.2排水管网建设存在缺陷,无法与污水处理厂的规模相匹配
我国大部分的污水处理厂规模不大,设备设施简单,建设的周期不需要很长,但是城镇污水管网的建设是很复杂的,不但建设周期较长,占用地的面积也大,理论上是污水处理厂的建设规模、设备的采用应该依照污水管网的建设情况而定,然而当前的情况刚好相反,以至于先建设完成的污水处理厂无法与后面建成的污水管网相匹配使用,减弱了污水处理厂的使用效果,反过来又限制了污水管网的功能发挥,总结起来就是污水管网的设计与污水厂的设计存在无法配套的缺陷。
2.3污水管网的管理力度欠缺
污水管网投入使用之后,需要完善管理措施以及定期进行检查、保养。就目前的情况而言,市政污水管网的管理力度欠缺,出现管理混乱的局面。具体表现在:一些应该分流的没有按照要求进行分流,一些应该截流的也未能截流,乱接乱排放的问题突出,市政污水管网中的雨水、污水排管间错乱连接,住宅区的污水管和市政的排水管错乱连接等等。这些问题会导致分流制系统失效,增加污水量,污水浓度降低;缺乏相应的维护,就会导致水管堵塞,不能发挥原有的输送功能。这些问题有待通过加强污水管网的管理力度实现改善。
3.现行污水管网的设计问题
3.1现行溢流式截流井的问题
现在很多城镇的老区、旧区都是采用合流制的排水系统。重新设计污水管网的时候,如果对合流的排水系统改为分流制,建设牵涉的面积大大增加,而且存在一定难度,所以将污水管网设计为截流式合流形式。截流井大多采用溢流式是截流井。但是因为设计仍然存在不足之处,所以表现出以下四个方面的问题:一是收集到的污水浓度低,不利于污水厂正常运行;二是在雨水或者洪涝灾害的天气里,部分雨水混到污水中一起进入污水处理厂,由于水量过多,导致污水溢出,导致干净水体被污染;三是如果是在上游实行分流的排水制度,所起到的作用不大,因为下雨过程中,溢流式的截流井会和雨水混合,然后被稀释、溢出,大部分污物已排入水体;四是许多污水管网的截流干管溢流井的溢流口达不到设计要求,尤其是无法达到汛期防洪的需求,汛期洪可能导致水会通过沿江的溢流口倒灌入污水管道,这样一来,就使得污水处理厂无法正常运行,城市的防洪提也会失效。
3.2 在排洪沟口截污问题
目前各城市为了早日实现污水治理目标,有效缓解日趋严重的水体受污情况,在现有的条件下和基础下,通常会沿江河设计一条截污管,即是在每一个合流排出口设置溢流式截流井,把旱流的污水收集到污水处理厂进行集中处理。但下雨时会大量溢流。部分合流排出口在晴天时也有一定的径流量,因此其污水浓度相对很低,下雨时就更低,这十分不利于污水厂的污水处理作业。
4.加强市政污水管网管理和设计缺陷的对策
4.1强化规划管理对策
我国的城镇排水工程整体性和系统性都比较强,特别是对于城镇的污水管网设计工程,一般在设计前都会进行相关符合排水管网设计要求的规划。在新区污水管网施工前,相关的监管部门、施工负责部门做好质量控制工作,努力使之达到建设标准;改造旧区的污水管网也是一样,统一对地下的管线进行重新的勘探、规划及改造等,使其达到相应标准要求。
4.2改进现行的设计问题
现行的溢流式截流井存在设计缺陷,为了解决这个问题,建议进行溢流式截流井的改造。具体的方法是,把溢流式截流井的溢流口方式改为截流口方式。而在把截流井设置在合流管接入污水截流干管前,截流口与截流管依照远期的规划污水量计算。这个截流系统被命名为过渡式的截流式合流制。其有效地克服了截流井的所有弊端,值得推广应用。
4.3加强城镇污水管网的规范化管理
加强城镇污水管网的规范化管理,为确保污水管网的设施能正常运行及其完好,有效地发挥出城镇污水管网系统的效用,需要建立专门的机构与制度。具体方法有以下几点。
(1)设立专门的部门管理城市污、雨分流水道网的配套建设及用户管道的接入事宜,使城市污水、给水管网能够有效运行。
(2)设专职机构负责管理实施排水设施改造,严肃管制各种排水设施建设违章违规现象,且按照管道的权属,加强维护好排水管网的合理有效运行。
(3)当排水设施建设工程结束后,质监、市政管理、规划、建设等部门要对项目建设情况进行检查验收,将竣工的项目资料移交给城市建设档案馆进行集中管理。不断加快排水管网 地理信息系统工程(GIS)系统完善及开发,注重城市排水管网的运行管理水平的提高,用现代高科技手段进行污水管网的动态管理。这样可以提高现代化城市污水管网的管理水平,节能降耗,优化调度,提高我国城市排水管道安全性和可靠性。
4.4扩大污水管网的建设资金来源
一直来污水管网建设的资金不足,导致在城镇污水管网建设方面欠帐严重。目前我国个地方都纷纷争取得到国债的支持,不断的扩大资金的来源渠道,进一步加快对管网的建设,同时在节约投资方面也要特别关注。要把资金用在最佳位置,对于污水管网建设的年度及总体计划要更明确,在时间方面做出具体的规划,落实好管网建设的内容,让产业化可以更顺利的实施。
4.5提倡节约用水
在居民用水方面,要倡导增强节约意识,反复利用,进一步提高水的利用效率。在工程建设方面,尽量减少重复建设和缩小水利工程的建设规模,防止出现铺张浪费的问题;另外,尽量减少污水的排放量,或者提升污水的浓度,从而能够节约污水处理厂以及污水管网的布局,起到一举数得的效果。
5.结束语
随着工业化进程持续进行,环境问题逐渐成为约束发达国家的发展的重要因素,而类似于我国这样的发展中国家,更是一个难以解决的难题。近年来,我国的污水污染的问题越来越突出,严重制约着人们生活、生产活动正常进行,解决这个问题,需要加强污水管网的设计与改造,努力实现节能减排、环境保护等目标。
【参考文献】
[1]钱俊宝.污水管网设计中存在的问题及对策[J].中国高新技术企业,2009(03):15.
[2]蒲进.卢齐齐市政污水管网系统存在的问题及对策[J].中国高新技术企业,2008,(10):01. [3][GB50014-2006.室外排水设计规范[S].2008-102008-10-01-01.
【关键词】西部;小城镇;给水;排水
一、传统小城镇给水排水系统规划问题
当前,西部小城镇水资源、水环境等日益恶劣,其主要是由于在规划小城镇给水排水系统中缺乏规划性、科学性、和合理性,导致西部小城镇给水排水设施建设问题突出,具体表现有:
首先,在西部小城镇给水排水系统规划过程中,缺乏区域规划观念,偏重于本地区水资源、水环境的保护和可持续发展,而对于城镇区域外水资源体系保护不足,导致西部小城镇发生区域性水危机。
其次,在西部小城镇内部缺乏科学规范的给水与排水整体性规划,出现给水排水管道随意布置、给水排水管道配置不合理等问题,造成了水资源严重浪费等。
第三,在西部小城镇给水排水系统规划缺乏必要的动态近期建设规划与战略性的远景规划,导致规划延续性、应变性以及预见性相对较差,导致雨季易发生洪涝水灾而旱季易发生严重干旱等问题。
第四,西部小城镇给水排水系统规划过于独立,与城镇整体规划协调性偏差,尤其是小城镇市政道路建设与市政给水排水系统建设矛盾尤为突出,例如给水排水管线坡度的确定等。
二、小城镇给水排水系统规划设计
作为城镇建设的一个重要组成部分,城镇整体规划是否合理决定了城镇能否健康、持续、稳定发展。在城镇规划中,给水排水系统的规划尤为重要,这就要求必须做好小城镇给水排水系统规划设计[1]。一方面,针对西部小城镇实际相关基础数据与资料进行科学规范收集,着重对小城镇内部径流系数、水压、水量、生活用水情况、工业用水情况等资料进行汇总,为小城镇给水排水系统规划设计提供科学依据;另一方面,在小城镇给水排水系统规划设计过程中,既要针对当前实际情况进行规范引导,又要考虑未来发展需求,确保小城镇给水排水系统可持续性发展。
针对当前西部小城镇给水排水系统规划现状问题,为优化西部小城镇给水排水系统规划设计,改善西部小城镇给水排水系统,对小城镇给水工程和排水工程建设施工提出以下几方面建议,具体为[2]:
(1)针对西部小城镇给水排水系统规划设计存在的问题,应根据西部小城镇发展特点,结合当地实际情况,对辖区范围内各村镇和对应项目进行合理、全面布局。将给水排水系统规划与小城镇整体规划协调统一,特别是应具体布置建筑、道路、绿化、管线工程等,细致规划,尽量减少拆迁量,避免浪费。
(2)根据西部小城镇水厂运营模式现状,结合小城镇居民生活用水、工业用水及农业灌溉用水等实际情况,不断探寻出各种样式新颖的运营模式,如BOT模式等,确保城镇给水系统能够持续、稳定、健康运行,保障小城镇给水系统能够发挥出应有的作用。此外,改变传统理念,加强对小城镇内部及周边区域的水资源开发和水环境保护等,不断提升给水系统供水质量安全,确保小城镇整体用水安全性。
(3)针对西部小城镇给水与排水系统管理中存在的问题,一方面做好小城镇给水排水系统基础资料的收集与管理,改变当前小城镇内部给水和排水系统中出现的混乱状态,并为后期优化小城镇给水与排水系统规划设计提供依据;另一方面,组建专门的管理部门,负责小城镇给水与排水系统管理全面工作,并且对给水和排水设施进行日常管理和养护,进而确保建成后的给水和排水管道系统能够运行正常。
(4)针对小城镇排水系统中污水处理问题,一方面应充分结合小城镇工业废水、居民生活污水的水质特点,另一方面应结合小城镇自身环境与地质特点,对污水处理工艺进行合理选择,确保污水处理运行成本低廉且效果显著。此外,污水处理过程中,应考虑流域整体的环境容量,既要对污染物浓度进行有效控制,又要控制污染总量。
三、小结
总而言之,给水和排水系统的规划设计事关西部小城镇整体健康、持续、稳定发展。在规划设计过程中,应充分结合西部小城镇自身发展特点,并与西部小城镇整体规划协调统一,完善给水和排水系统,进而推进小城镇基础设施建设。
参考文献:
关键词:排水;管网;污水处理
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)19-0172-01
1城市排水现状及问题
1.1城市排水现状
在我国,城市排水体制一般分为合流制与分流制,建设时间较早的排水体制多为合流制,是将生活污水、工业废水、雨水汇集在一条管道内排出,这种排水方式无疑增大了排水处理系统的处理量,增大了投资和运行成本。而近些年来,随着城市排水系统的发展和完善,新建的排水体制基本都考虑了雨污分流问题,将生活污水、工业废水以及雨水用两个或两个以上管道排出。但是需指出的是,在我国大部分城市,尤其是排水管线修建较早的城市,已有的排水管道管径过小、布置错综复杂,已成为既定的事实,因此在现代化城市排水的需求方面存在着短时间内无法避免的矛盾。
此外,随着水环境要求的不断提高和水环境污染问题的日益严重,城市排水系统中的重要环节,城市污水处理厂正发挥着极为重要的作用。据住建部最新统计,截至2012年3月底,全国设市、县累计建成城镇污水处理厂3198座,处理能力达到1.38亿立方米/日;正在建设的城镇污水处理项目约1300个,处理能力约2700万立方米/日。由此可见,我国城市污水处理处理厂建设已经具有一定规模,但在县城一级仍有所欠缺。此外,随着近年来水资源紧缺的问题日益突出,我国对城市污水厂出水的利用更加重视,特别是在一些北方缺水地区,污水厂的出水以大部分用作中水的形式进行回用,常见的形式有灌溉农田、城市景观用水、工业冷却水以及市政杂用水等。
1.2城市排水存在问题
1.2.1排水管网遗留问题严重
在我国一些城市地区,排水管网建设时间较早,管线布置往往缺乏合理规划,加之城市电力、通信、天然气管网错综复杂,这给城市排水管网的新建带来了很大的不便。同时由于部分早期修建的排水管道存在着设计标准低、使用管径小、年久失修等问题,因此直接导致城区排水不畅,淤积现象严重,特别是在暴雨时,内涝情况极其严重,给附近居民的正常工作和生活带来了非常大的不便。
1.2.2排水管网缺乏统一规划和规范化管理
排水管道通常作为市政道路的附属工程进行建设,考虑因素主要是市政道路建设的需要,譬如,建设某道路时,其规划中下游管道可能还未建设,但是为了解决排水问题,就只能改变初始排水设计方案,或绕道或勉强接入其它的排水系统,这样必然会令建设投资大大增大或使排水管网连接不合理。此外,城市排水也缺乏规范化的管理,行业主管部门在排水管理中责权不明、政事不分,现有的网管管理通常是采取专人分片包干的形式,在管理过程中缺乏现代化的监管手段,可以说,目前城市排水存在的不畅问题很大程度上和排水管理有着较为直接的关系。
1.2.3维护管理资金不畅
排水设施的运行管理跟资金的筹措有着重要的关系,为保证排水管理的可持续正常运行,国家先前出台了“排水设施有偿使用费”相关收费制度,在开展企事业单位和个体工商户收费中,收费力度不断下降,加之被收费单位及个人本身缴费的意愿就不强,因此收费效果较差。同时由于物价上涨、职工工资上调、设备更新等因素,排水管理支出多大于收入,造成维护管理资金不畅的问题。
1.2.4城市污水处理厂污泥二次污染严重
尽管我国城市污水处理厂建设已具备一定规模,但是城市污水厂污泥处理设施的建设仍较为滞后。如此一来,大量不经脱水的污泥进入环境,将会造成极其严重的二次污染问题。据相关统计表明,我国在运行的大部分城市污水处理厂的污泥都是采取简单填埋或简易堆放处理,即使送入正规的卫生填埋场,若污泥未经稳定化和脱水处理,进场的污泥也达不到混合填埋的要求。因此,城市污水处理厂的污泥的处理也就成为目前城市排水系统中的一大难题。
2城市排水发展建议
由上所述,我国城市排水虽然取得了一定成绩,但是仍存在着一些问题尚需解决。为此,在今后的城市排水中应做好以下工作:
(1)在城市规划中不断改造旧城区合流制排水系统,采取截流合流制管道中的污水到新建污水管网中,以及新建雨水和污水管网的形式结合,逐步以实现从合流制到分流制排水的过渡。
(2)对于城市排水系统,要结合城市总体规划进行合理规划,制定城市排水中长期发展战略规划,因地制宜开展建设。
(3)尽快加大排水费收取力度,所有排放污水者都应按其排放污水的水量和污染物含量承担有关付费,其中对居民进行排水收费是必然趋势,因此在相关工作中一定要制定严格并且有理有据的收费额度及标准。
(4)应拓宽城市排水的投资渠道,吸引社会资本以BOT、BOO等多种投资建设方式,参与污水处理设施的建设和运营,发挥企业经营的主观能动性,保障城市排水事业的健康发展。
(5)对污水污泥的处理,应一方面加大污泥处理设施建设和投资力度,另一方面加大污泥资源化处理研究,应以无害为基础,以资源化为目标,在解决污泥二次污染的同时,实现污泥资源的资源化利用,将我国的排水事业推到一个全新的高度。
参考文献
【关键词】给排水管道设计;排水管材;流量计算
1 管线综合
随着社会经济的发展及人民生活水平的提高, 城市、社区道路下的市政管线也日益复杂。在室外给排水管道的布置过程中, 应与城市直埋电力、电信、热力、燃气等管线等进行管线综合。在交通运输繁忙, 管线复杂, 管线安排有困难的快速路、主干道, 以及地下铁道、立体交叉口等大规模工程, 重要城市广场及其道路交叉口, 不允许随时挖掘路面的路段, 或开挖后难以修复的路面以及某些特殊建筑场所, 原则上宜采用综合管沟。一条管沟集中几类管线, 多家管线单位共用, 既节约城市发展空间, 又避免“拉链路” , 以及重复建设带来的能耗。但是, 综合管沟也有其局限性:一次性投资大;各管线的主管单位不同而很难协调;管沟内部的通风、防火、排水等问题很难妥善处理,且其断面尺寸也很难预测。因此, 所有信息管线应该统一规划、统一施工、统一管理, 以提高综合管沟的特定优势。对于一些重要的、管理水平高的、管理部门单一的、资金充裕的新建社区, 应该提倡采用综合管沟。一般情况下, 道路下可不设管沟, 根据相关规范的要求, 配水管线应尽量布置在绿地、人行道或非机动车道下, 以进行各种管线的横向和纵向布置, 并尽可能满足各管线之间的技术要求, 使用、施工、维护管理的需求。
对于管道综合, 一般应按下列规定进行布置。
(1)各种管道的平面排列不得重叠, 并尽量减少和避免相互交叉。
(2)各种管道应尽量和道路中心线或主要建筑线平行敷设。
(3)管道与铁路、道路和管沟交叉时, 应尽量垂直于铁路、道路和管沟中心线。
(4)给水管和污水管交叉时, 给水管应敷设在污水管和合流污水管的上面。
(5)管道排列时, 应注意其用途、相互联系及彼此间可能产生的影响。如污水管应远离生活饮用水管,直流电力电缆不应与其他金属管靠近, 以免增加后者的腐蚀等。
(6)干管应靠近主要使用单位以及连接支管最多的一侧。
(7)给水管道、循环水管道允许与热力管管沟同沟敷设。
(8)架空管道不得影响运输、人行交通及建筑物的自然采光。
(9)给水管道的埋设深度应满足下列要求:
①管道不被震动及行车力损坏;
②管道内水流不被冰冻或增高温度。
2 管材选用
2.1 给水管管材选用原则
(1)小区给水管道DN
(2)小区给水管道DNR100 mm时, 可选用内衬的给水铸铁管、球墨铸铁管或给水塑料管。
(3)钢管韧性好、强度高, 但防腐性能差。生活给水管道应选用经防腐处理的热镀锌钢管。
(4)球墨铸铁管是理想的给水埋地敷设管道。
2.2 小区排水管常用管材及选用
排水管材应根据排水性质、成分、温度、地下水侵蚀性、外部荷载、土壤情况和施工条件等因素因地制宜就地取材,条件许可时应优先采用埋地塑料排水管,并应按下列规定选用:
(1)压力流排水管可选用耐压塑料管,金属管或钢塑复合管。
(2)排至小区污水处理装置的排水管宜采用塑料排水管,如双壁波纹管、HDPE高密度缠绕管。
(3)排水管如遇到穿越管沟、河流等特殊地段, 或埋深过浅时可采用铸铁管或钢管。
3 管径的确定
3.1 给水流量及管径的确定
居住小区内室外给水管道管径选择, 一般依据《建筑给水排水设计规范》、《居住小区给水排水设计规范》中, 居民用水定额、用水量等相关内容来确定。在计算过程中要注意区分最大时流量与设计秒流量的应用范围。《居住小区给水排水设计规范》中的3.5.2条, 根据居住人数和生活给水干管、支管, 对此做出了界定。
无论是市政给水管道还是居住小区室外给水管都涉及到流量与管径的对应问题, 一般依据流量、流速,按《给水排水设计手册》中的水力计算表及地方经验来确定。但居住小区的给水管道一般管径较小, 单靠水力计算表不容易确定管径。可以参考《水工业工程设计手册・建筑和小区给水排水》中提出的一个界限流量表, 并结合地方经验来确定。
设计供水量根据下列各种用水类型来确定。
(1)综合生活用水:包括居民生活用水和公共建筑用水。根据居民生活用水定额或综合生活用水定额及最高日时变化系数综合分析确定。
(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水:生产用水量根据生产工艺要求确定;工作人员生活用水量(含淋浴用水量)根据车间性质确定。
(3)消防用水:消防用水量、水压及延续时间等根据现行有关规定确定。
(4)浇洒道路和绿地用水:根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
(5)未预见水量及管网漏失水量:按最高日用水量的百分比计。
管段的直径按下式计算
D =
式中 D-管段直径(m); q-管段流量(m3 /s); v-流速(m/s)。
给水管管径的确定应考虑远近期结合, 同时照顾经济性和可靠性。管径确定涉及经济流速的确定, 设计时常采用平均经济流速来确定管径, 当D=100 ~400 mm时, 平均经济流速取0.6 ~ 0.9 m/s;当D≥400mm时, 平均经济流速取0.9 ~ 1.4 m/s。大管取大值,小管取小值, 并用消防用水、事故及最大传输三种情况, 对流量和压力进行校核。
对于环状管网, 首先应在保证供水所需水量和水压、水质安全、可靠性(保证事故时水量)和经济性基础上, 对管网进行平差计算, 确定管段流量和管径。
平差结果应符合:小环 Δh≤0.5 m;大环 Δh≤1.5 m
3.2 排水管道流量的确定
(1)排水体制的选择
排水工程设计应以当地城镇(地区)总体规划和排水工程总体规划为主要依据。排水体制(分流制或合流制)的选择, 应更根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件等综合考虑确定。新建地区的排水系统宜采用分流制。
(2)生活排水量的确定
生活排水管道的设计流量按照最大时排水量进行计算。
排水管道的设计有最小管径和最小设计坡度的规定。
排水管道是按非满流设计, 有最大设计充满度的规定。
小区内计算最大时流量时采用的小时变化系数, 已经考虑了从小区到城镇管网的过渡因素。
对于小区内的生活排水管道, 按最大时生活排水量进行设计, 确定管径和坡度后(包括选用最小管径和最小设计坡度), 再用相应的设计秒流量按满流进行校核, 一般都能满足要求。
污水设计总流量Q的计算公式为
Q =Q1 +Q2 +Q3
其中:Q1 为居住区生活污水设计流量/(L/s), 按下式计算
Q1 =n×N×Kz/(24 ×3600)
式中:n污水定额/(L/(人・天)); N设计人口数; Kz生活污水量总变化系数。
Q2 为工业企业内生活污水量、淋浴污水量(L/s)。应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调。
Q3 为工业企业的工业废水量(L/s)。工业废水量级及其总变化系数应根据工艺特点确定, 并与国家现行的工业用水量有关规定协调。
(3)雨水设计流量
雨水设计流量Q按下式计算
Q y=F×q×ψ
其中:F为汇水面积, ψ为径流系数, q为设计暴雨强度。
参考文献
[1] GB50013― 2006 室外给水设计规范[S]