淺談中小城鎮(zhèn)截污干管工程的方案設(shè)計

陳冬育

（廣東省冶金建筑設(shè)計研究院　廣東　廣州　510080）

淺談中小城鎮(zhèn)截污干管工程的方案設(shè)計

陳冬育

（廣東省冶金建筑設(shè)計研究院廣東廣州510080）

近年來，國家提倡節(jié)能減排，促使許多中小城鎮(zhèn)開始加大投資建設(shè)污水處理設(shè)施。本文以實際工程為例，對中小城鎮(zhèn)截污管道的方案設(shè)計進行分析。

截污管；城鎮(zhèn)污水；方案設(shè)計

引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展進程的加快，環(huán)境對經(jīng)濟發(fā)展的影響作用愈來愈突出，引起了人們的普遍關(guān)注。而實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，更是當(dāng)下衡量社會建設(shè)的一個重要指標。目前，許多中小城鎮(zhèn)正在不斷的加快城市化建設(shè)，由于人口及工業(yè)的不斷增加，生活污水及工業(yè)污水的排放也相應(yīng)的增加，現(xiàn)有的排水體系已經(jīng)無法滿足污水排放的要求，水環(huán)境的污染不但對居民的生活帶來了嚴重的影響，也成為了制約社會全面發(fā)展的一個主要因素。因此，大力建設(shè)污水處理項目，包括興建污水處理廠及其配套污水管網(wǎng)，是近些年中小城鎮(zhèn)完成節(jié)能減排指標，實現(xiàn)社會全面協(xié)調(diào)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)。

本文以廣東省粵東某鎮(zhèn)（下文統(tǒng)稱M鎮(zhèn)）的配套截污干管工程為例，對中小城鎮(zhèn)截污干管工程的方案設(shè)計進行分析探討。

1　工程概況

本文講述的截污干管工程位于粵東的M鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)鎮(zhèn)域面積約30km2，其中城鎮(zhèn)建成區(qū)面積現(xiàn)狀約為6.0km2，遠期規(guī)劃建設(shè)用地面積約為7.5km2，遠期規(guī)劃人口總數(shù)約11萬人。過去幾年，該鎮(zhèn)以制糖、食品、五金、機械、電器、電線、塑料制品、紡織服裝等輕加工工業(yè)作為經(jīng)濟支柱，不斷發(fā)展壯大。

M鎮(zhèn)水系發(fā)達，其中有一南北走向、寬為20～60m的河涌（下文統(tǒng)稱Y涌），貫穿整個城鎮(zhèn)建成區(qū)，并且作為整個建成區(qū)的主要納污水體，容納了整個建成區(qū)的雨、污水，排至外江。

目前，M鎮(zhèn)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀基本上采用雨、污合流的排水體制，舊城區(qū)排水以合流溝渠為主，新建區(qū)域雨、污水管按雨、污分流制建設(shè)，但混接現(xiàn)象嚴重，因此，整個城鎮(zhèn)缺少統(tǒng)一規(guī)劃的有效的排水系統(tǒng)。大部分的生活污水及小部分未經(jīng)處理的工業(yè)污水最終排入Y涌，由于污水量的不斷增加，遠遠超出了河涌本身的自凈能力，導(dǎo)致河涌水體污染淤積現(xiàn)象嚴重，不僅影響周邊居民的生活，也直接導(dǎo)致Y涌的排洪能力下降。

2　方案設(shè)計

2.1排水體制的思考

排水工程中常用的排水體制含雨、污分流制，截流式合流制，混合制及直排式合流制。

M鎮(zhèn)現(xiàn)狀采用的是直排式合流制，要完全實現(xiàn)雨、污水分流，除了排水干管的建設(shè)，還涉及大量支管的改造和完善，以及面臨拆遷、征地等棘手的問題。

結(jié)合M鎮(zhèn)的建設(shè)現(xiàn)狀，本文建議近期在建成區(qū)采用截流式合流制，遠期逐步改造為雨、污分流制。這樣不僅可以在短時間內(nèi)保證污水收水量，滿足污水處理廠的運行要求，也能改善河涌的水環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

2.2污水量計算

科學(xué)地預(yù)測污水量是合理確定管道系統(tǒng)、中途提升泵站及污水處理規(guī)模最重要的前提和基礎(chǔ)。

污水量預(yù)測的方法包括以下三種∶

（1）不同用地性質(zhì)用水量預(yù)測法。根據(jù)納污范圍內(nèi)各種規(guī)劃性質(zhì)用地用水量指標、用地面積、污水排放系數(shù)、地下水滲入量等因素確定的。計算公式如下∶

城市綜合污水量=Σ（不同用地用水量指標×用地面積）×污水排放系數(shù)×地下水滲入量比例/給水日變化系數(shù)

（2）城市人口綜合用水量預(yù)測法。根據(jù)城市單位人口綜合用水量指標、規(guī)劃人口、污水排放系數(shù)、地下水滲入量等因素確定的，計算公式如下∶

城市綜合污水量=單位人口綜合用水量×規(guī)劃人口×污水排放系數(shù)×地下水滲入量比例/給水日變化系數(shù)

（3）單位建設(shè)用地用水量預(yù)測法。根據(jù)城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標、納污面積、污水排放系數(shù)、地下水滲入量等因素確定的，計算公式如下∶

城市綜合污水量=單位建設(shè)用地用水量×納污面積×污水排放系數(shù)×地下水滲入量/給水日變化系數(shù)

結(jié)合M鎮(zhèn)現(xiàn)狀∶①由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，實際人口的增長速度已高出規(guī)劃人口的增長速度；③建成區(qū)已占遠期規(guī)劃建設(shè)用地的80%；③該鎮(zhèn)用地性質(zhì)主要為居住、行政、教育、商貿(mào)、工業(yè)用地等，現(xiàn)狀建設(shè)分區(qū)較為清晰，且與遠期規(guī)劃用地性質(zhì)相對一致。綜合上述情況，該項目采用不同用地性質(zhì)用水量預(yù)測法預(yù)測水量更為準確。

2.3設(shè)計原則

截污管道的設(shè)計涉及管道截污效果、施工難易度、用地征用拆遷、項目投資及后期的維護管理等方面。因此在設(shè)計的過程中需要遵守以下原則∶

（1）依照遠期規(guī)劃規(guī)模進行設(shè)計。近期作為合流制截污干管，遠期作為該城鎮(zhèn)污水主干管。按遠期污水設(shè)計流量確定，用近期旱季污水校核流速，用近期雨季截污流量復(fù)核管道輸水能力。

（2）結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潘?guī)劃，合理劃分污水管道的納污范圍，從全局出發(fā)，充分考慮整個片區(qū)遠期污水管道建設(shè)。

（3）污水管網(wǎng)布置要充分運用當(dāng)?shù)氐匦蔚貏?，最大可能采用重力流，避免埋深過深的情況。盡量少設(shè)或者不設(shè)提升泵站，以減少工程建設(shè)投資和運行維護費用為原則。

（4）方案設(shè)計前應(yīng)仔細調(diào)查現(xiàn)狀排污口，截污干管的敷設(shè)應(yīng)盡可能靠近主要排污口∶①可以最大程度的保證截流收水率，以滿足污水處理廠的運行需求；③可以保證截流污水水質(zhì)，避免大面積的雨水、山水等其他水體通過管道流入污水處理廠，對污水處理設(shè)備的正常運行產(chǎn)生沖擊。

2.4總體思路

M鎮(zhèn)所在地屬于外江中游的沖積平原地帶，地勢開闊平坦，總體呈南高北低。經(jīng)實地調(diào)查，該鎮(zhèn)大部分排污口位于Y涌河道兩側(cè)，故該項目設(shè)計擬沿Y涌東側(cè)敷設(shè)截污干管，截污干管自南向北，最終接入Y涌下游已建污水處理廠；沿Y涌西側(cè)敷設(shè)截污支管，并橫穿河道接入截污干管。在Y涌兩側(cè)主要排污口處設(shè)置截污井，并每隔一定距離設(shè)置污水街坊井，以預(yù)留后期污水管道接入。

2.5管道敷設(shè)

在常規(guī)城市市政污水管道的設(shè)計中，一般會依照污水專項規(guī)劃，在經(jīng)過規(guī)劃局、建設(shè)局等相關(guān)部門的許可后，將污水管道敷設(shè)在市政道路紅線范圍內(nèi)，這樣不僅便于后期的統(tǒng)一管理，更重要的是可以減免工程建設(shè)過程中的征地拆遷，同時也可以減少污水管道及排水構(gòu)筑物的建設(shè)對周邊環(huán)境的影響。

但是，在中小城鎮(zhèn)建設(shè)截污管道則有著截然不同的情況。①大部分中小城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)建設(shè)較為落后，現(xiàn)狀市政管線建設(shè)較為混亂，許多市政設(shè)施建設(shè)仍處于規(guī)劃階段，尚未落實；③如上文所講，截污管道的敷設(shè)位置必須盡可能的靠近排污口，沿現(xiàn)狀主要納污水體布置，以保證截污的水量和水質(zhì)。然而許多中小城鎮(zhèn)有臨水而居的習(xí)俗，建筑物緊靠在河涌邊上，河道以外道路狹窄，無施工場地，施工難度大，會產(chǎn)生大量拆遷。除此以外，中小城鎮(zhèn)許多現(xiàn)有建筑物歷時已久，較為陳舊，在施工過程中容易造成損壞。

基于以上種種原因及不穩(wěn)定因素，中小城鎮(zhèn)截污管道的設(shè)計，需要根據(jù)現(xiàn)場的情況，采用不同于常規(guī)城市市政污水管道設(shè)計的方式。

以M鎮(zhèn)為例，Y涌為鎮(zhèn)內(nèi)建成區(qū)的主要納污水體，設(shè)計主要圍繞沿Y涌兩側(cè)截污展開。現(xiàn)狀河道寬度約為20～60m，河道兩側(cè)沿線均為居民建筑，河道與居民房屋之間存在寬度約5m的道路，該道路為附近居民出入的主要通道，且道路底下有大量的電力管線，通訊管線及給水管道等市政設(shè)施。因此，在道路底下敷設(shè)截污干管，在施工過程中會對居民的生活有較大的影響，開挖施工對道路、周邊房屋及河堤都會產(chǎn)生一定的損壞，并且會涉及大量市政管線的遷改。

針對M鎮(zhèn)的實際情況，設(shè)計擬將截污干管敷設(shè)在河床兩側(cè)，距離河堤擋墻約3m處。管道施工主要采用鋼板樁支護開挖的施工方式，以減少開挖面，盡量避免對河堤擋墻造成破壞。管道位于河道以內(nèi)，一方面可減少管道的埋深，另一方面可以避免上述的存在問題，實施起來難度相對較低，與此同時工程總體造價也會相對較低。

當(dāng)然，采用在河道下敷設(shè)排水管道的方式，要獲得較好的成效和節(jié)省投資，需要滿足一些先提條件。①應(yīng)取得水利部門或者航道主管部門的同意，在不影響河道排洪或者通航的前提下，污水設(shè)施才能占用河道；③要求河床地質(zhì)條件較好（淤泥層較薄），河道旱季水位較低，以避免增加施工難度；③施工受季節(jié)的影響，對工期要求較為嚴格，雨季無法施工；④在設(shè)計的過程中應(yīng)充分考慮后期的排水設(shè)施的維護管理，對排水構(gòu)筑物（如檢查井、截污井等），應(yīng)根據(jù)實際情況，在不影響其使用性能的前提下，做有針對性的人性化的設(shè)計處理。

3　結(jié)語

總而言之，不同于常規(guī)的城市市政污水管道設(shè)計，中小城鎮(zhèn)的污水管道改造設(shè)計有著一定的特殊性。它要求設(shè)計者更加切實的去了解問題，發(fā)現(xiàn)問題，以便針對現(xiàn)狀更好的解決問題。因此，在方案設(shè)計之前，必須加強設(shè)計資料的收集及對現(xiàn)場的調(diào)查探測。只有在詳細了解該地區(qū)的總體規(guī)劃，掌握現(xiàn)狀場地狀況，熟知現(xiàn)狀地下管線信息的前提下，才能更加準確的劃分流域面積，計算污水流量，更加合理的布置污水管線，更加有效的控制工程投資，讓設(shè)計方案更加切實的符合需求。

[1]《室外排水設(shè)計規(guī)范（2014年版）》（GB50014-2006）.北京∶中國計劃出版社，2014.

[2]《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50282-98）.北京∶中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[3]《給水排水設(shè)計手冊》（第三版）.北京∶中國建筑工業(yè)出版社，2012.

TU992.02

A

1673-0038（2015）11-0181-02

∶2015-2-25