城市排水管道系統(tǒng)規(guī)劃設計論文
時間:2022-06-11 03:53:50
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通過合理的規(guī)劃設計,能夠?qū)⒊鞘兴艿降奈鬯抵磷畹统潭?,是保證物質(zhì)循環(huán)以及生態(tài)系統(tǒng)中各種能量正常流動的必要手段。根據(jù)許多發(fā)達國家的實踐經(jīng)驗也能充分說明,城市水污染的有效控制關(guān)鍵在于排水管道系統(tǒng)的合理設計。然而我國目前無論在污水處理廠建設方面或排水管網(wǎng)的設計都相對滯后,很難與當前城市的可持續(xù)發(fā)展理念相適應。這種情況下要求合理規(guī)劃設計城市的排水管道系統(tǒng),充分發(fā)揮排水管道的重要作用。
2規(guī)劃設計排水管道系統(tǒng)準備工作
從系統(tǒng)工程方面考慮,作為城市總體規(guī)劃的重要組成部分,排水工程規(guī)劃要求以總體規(guī)劃為指導,通過與區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展情況全面規(guī)劃排水水體、污水處理廠以及排水管道系統(tǒng)。而從工程經(jīng)濟角度,規(guī)劃設計排水管道系統(tǒng)的目標在于堅持節(jié)省資源能源的戰(zhàn)略,使具體規(guī)劃內(nèi)容可涵蓋各方面因素如城市經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護以及工程技術(shù)等,確保該規(guī)劃方案能夠成為具體設計施工中的指導參考。
2.1構(gòu)建排水系統(tǒng)體制
城市化進程中排水管道系統(tǒng)體制的構(gòu)建通常體現(xiàn)在兩方面,即:第一,排水系統(tǒng)合流制。具體指為利用統(tǒng)一管道系統(tǒng)將城市的工業(yè)廢水、生活污水以及雨水等同時進行排除。第二,排水分流制。主要將管道進行雨水、污水管道的劃分,使城市的工業(yè)生產(chǎn)或生活污水廢水利用同一管道系統(tǒng),而雨水則利用另一管道系統(tǒng)。以目前常用的合流制系統(tǒng)為典型代表,其又可細化為直排式、截流式以及全處理式三種類型。其中直排式合流制排水系統(tǒng)在國內(nèi)外許多舊城區(qū)的應用較為廣泛,不對混合污水做任何處理便向水體中排入,所以這種方式對水環(huán)境的破壞與污染情況極為嚴重。而截流式合流制主要針對直排式合流制存在的問題而提出的,通過溢流井的設置、下游處污水處理廠的構(gòu)建以及截流干道的修建等完成對污水的處理。但需注意這種排水系統(tǒng)體制僅適用于氣候條件較好的情況下,若存在雨天或其他較差氣候條件情況下只能完成部分處理工作。另外,全處理式合流制一般適用于余量較少地區(qū),能夠?qū)⒊鞘形鬯畯U水以及降水都可通過處理廠進行處理,將對水質(zhì)的影響降至最低,但這種方式涉及的投資較多。因此在選擇排水系統(tǒng)體制時需充分考慮到區(qū)域的總體規(guī)劃與財政情況并最大程度上保證滿足生態(tài)環(huán)境保護的需要。
2.2規(guī)劃設計的基礎資料準備工作
排水管道系統(tǒng)的合理規(guī)劃設計、工程的整體投資情況以及排水管道系統(tǒng)應用的效果等都要求在前期設計過程中做好基礎資料準備工作?;A資料中具體應包括:集城市環(huán)保規(guī)劃、防洪規(guī)劃、道路規(guī)劃以及給水規(guī)劃等于一體的城市總體規(guī)劃思路;關(guān)于城市水質(zhì)污染情況、水體流量以及pH或SS等的排放水體資料;區(qū)域的自然氣候條件;當前排水系統(tǒng)的相關(guān)設施;工業(yè)污水排放量與水質(zhì)的具體情況。
2.3規(guī)劃設計的基本原則
規(guī)劃設計排水管道過程中需遵循的原則主要體現(xiàn)在:首先,排水系統(tǒng)體制的合理選擇。選擇過程中針對小城鎮(zhèn)可利用合流制方式,完成廢水局部處理并達到排放標準后才可向管道系統(tǒng)中排入。對于新區(qū)或新建城市可利用分流制,將收集的雨水直接向附近水體排放,為污水處理廠與管道系統(tǒng)減輕負荷。其次,污水管道設計。污水管道設計過程中從區(qū)域性與系統(tǒng)性角度,要求堅持集中處理與分散處理相結(jié)合的原則。再次,雨水管道的設計。若城市處于多山區(qū)、丘陵區(qū)域,城市的排水體系需保持與山洪防止相結(jié)合,對雨水的處理可遵循就近排放的原則。最后,水資源的回收利用。對于污水或雨水應做好定期規(guī)劃,通過深度凈化或二次處理緩解城市水資源緊缺情況。
2.4規(guī)劃設計參數(shù)的確定
排水管道設施規(guī)模的確定要求參考設計中的相關(guān)參數(shù),而參數(shù)的選擇既應滿足經(jīng)濟合理與節(jié)約資源能源的原則,還需與具體操作中的技術(shù)相適應。通常規(guī)劃設計的參數(shù)主要包括規(guī)劃人口與年限、污水排放量、污染負荷、排水定額、溢流時間以及徑流系數(shù)等。
3規(guī)劃設計的具體方案分析
3.1合理布置排水系統(tǒng)
排水系統(tǒng)在布置工程需保證管道在走向上應與城市的地形趨勢相適應,做好順坡排水工作。同時,為滿足城市中各區(qū)域的規(guī)劃要求,在管徑大小與官網(wǎng)密度方面應保持合理,對排水路線進行控制以促進經(jīng)濟效益的提高。另外,需避免集中排放污水與雨水的情況,可采取分散處理的方式,并在水體附近布置污水截流干管。
3.2排水出路與排水線路的選擇
在排水出路選擇方面,可將現(xiàn)行的排水干線作為排放雨水或污水的出路,也可將天然排水系統(tǒng)作為排水出爐。但需注意無論高程或流量方面都應保證能夠進行污水的排放。而在排水線路選擇方面,需要考慮的主要為根據(jù)排水規(guī)劃的總體安排,避免排水線路設定在構(gòu)筑物與其他難以通過的地帶。
3.3匯水面積的合理控制
匯水面積的在進行劃分過程中,應從四方面進行考慮。第一,根據(jù)城市地形條件、小區(qū)規(guī)劃等完成匯水面積的具體劃分。第二,在污水與雨水匯水面積劃分時,需使其面積保持適中。第三,匯水面積在形狀上需結(jié)合地形變化特征,最大程度上保持規(guī)則。第四,匯水面積的設定應注重與其他系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃。
3.4排水管道系統(tǒng)高程的控制
排水系統(tǒng)在搞成控制方面首先需考慮到管道出口高程的控制,具體需根據(jù)水體的常水位、洪水位等情況。其次應做好管道起點處的高程控制,一般管道的起點主要指排水要求較高的地下室或低洼地帶等。最后對管道節(jié)點高程的控制,其主要包括地下管線交叉處的節(jié)點或接入的支管等。
4結(jié)論
合理規(guī)劃設計排水管道系統(tǒng)是解決城市水污染與水資源緊缺問題的重要途徑。具體規(guī)劃設計過程中,要求正視排水管道系統(tǒng)在城市發(fā)展中的重要性,同時做好前期準備工作,構(gòu)建排水系統(tǒng)體制,做好基礎資料的準備工作并確定規(guī)劃設計的基本參數(shù)。另外在方案設計過程中也應考慮到排水系統(tǒng)、排水出路、排水線路、匯水面積以及系統(tǒng)高程控制問題,確保排水管道系統(tǒng)的設計更為合理,為城市的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
作者:高鵬 單位:河海大學文天學院