淺析城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量的確定

摘 要：城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，離不開污水管網(wǎng)的高效運(yùn)行?，F(xiàn)代社會城市規(guī)模龐大，城市污水管網(wǎng)覆蓋面積大，工作載荷高，如何科學(xué)設(shè)計城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量，在確保滿足城市排污需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，是城市建設(shè)者和設(shè)計人員高度重視的問題。文章為城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量有關(guān)問題進(jìn)行探討，依次對城市生活污水、工業(yè)污水設(shè)計流量的確定進(jìn)行了詳細(xì)探討，對于城市污水管網(wǎng)設(shè)計單位更好地開展工作具有一定參考意義。

關(guān)鍵詞：污水管道；設(shè)計流量；生活污水；工業(yè)廢水；流量確定

引言

現(xiàn)代都市每天都有大量生產(chǎn)、生活污水產(chǎn)生。污水管道系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會城市建設(shè)中必須的基礎(chǔ)設(shè)施項目之一。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城市規(guī)模和建設(shè)速度越來越大，做好污水管道工程建設(shè)，確保排污系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，是城市生產(chǎn)、生活順利開展的必要條件。在污水管道工程中，污水管道的設(shè)計流量是一個關(guān)鍵性指標(biāo)，直接確定了污水管道的排污能力和污水承受限額。所謂污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量。指的是污水管道以及相關(guān)附屬構(gòu)筑物可以通過的最大污水流量。實(shí)際工作中用最大日最大時流量作為污水管道系數(shù)設(shè)計流量，其單位為升·每秒。根據(jù)污水種類不同，城市污水管道設(shè)計流量分為生活污水設(shè)計流量和工業(yè)廢水設(shè)計流量兩部分?？茖W(xué)確定污水管道設(shè)計流量，對于做好城市污水管道工程設(shè)計，確保排污管道系統(tǒng)的正常高效運(yùn)行，滿足城市生產(chǎn)、生活排污需秋，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 生活污水流量設(shè)計分析

生活污水是城市污水兩大種類之一。根據(jù)具體來源，城市生活污水可以分為來自居住區(qū)的居民生活污水、工業(yè)企業(yè)經(jīng)營過程中產(chǎn)生的生活污水以及公共建筑產(chǎn)生生活污水三個分支。由于三種生活污水形成的具體情況不同，所以設(shè)計流量計算的方法也不一樣。具體情況如下：

1.1 居住區(qū)生活污水流量設(shè)計分析

居住區(qū)生活污水設(shè)計流量計算時需要考慮以下幾方面的因素：

（1）居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)計流量的影響

在設(shè)計生活污水管道流量的時候，設(shè)計人員所采用的城市人口平均每天每人排放的生活污水量，稱之為居民生活污水量定額。這個指標(biāo)是計算污水管道設(shè)計流量的基礎(chǔ)。居民生活污水定額不同，直接影響到生活污水管道設(shè)計流量。為保證所選取的流量定額符合實(shí)際情況，設(shè)計人員必須對設(shè)計區(qū)域居住人口日常生活污水排放量相關(guān)信息進(jìn)行全面的收集、統(tǒng)計，以此為基礎(chǔ)確定當(dāng)?shù)鼐用裆钗鬯慷~的大小。如果受實(shí)際條件所限，當(dāng)?shù)鼐用駞^(qū)生活污水量數(shù)據(jù)難以收集，則要以當(dāng)?shù)厍闆r為標(biāo)準(zhǔn)，選擇近似地區(qū)，收集實(shí)際污水排放量相關(guān)信息以之為基礎(chǔ)確定生活污水排放定額。如果以上條件都無法滿足，則要依據(jù)我國《室外排水設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容，通過居民生活用水定額來確定污水定額。通常情況下，多數(shù)地區(qū)的城市生活污水定額為生活用水定額的百分之八十，部分給、排水系統(tǒng)特別健全的城市生活污水定額可以確定為用水定額的百分之九十。

（2）設(shè)計人口對設(shè)計流量的影響

這里的設(shè)計人口指的是污水排水系統(tǒng)設(shè)計期限結(jié)束那個時間點(diǎn)對應(yīng)的人口數(shù)量。這個數(shù)據(jù)對應(yīng)污水排放系統(tǒng)設(shè)計流量的計算至關(guān)重要。通常而言，城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃中要對城市設(shè)計人口進(jìn)行相應(yīng)的明確。人口密度和分布面積的乘積即為人口數(shù)量。人口密度代表的是人口分布多寡情況，以單位面積上的人口數(shù)量表示，單位為人·每平方千米或人·每平方米。人口密度包括總?cè)丝诿芏群徒址蝗丝诿芏葍煞N表示方法。街坊人口密度單純表示街坊內(nèi)建筑面積上的人口分布情況。而總?cè)丝诿芏鹊谋硎痉秶鷦t涵蓋了街道、公園、運(yùn)動場、水體等處。在項目規(guī)劃或進(jìn)行初步設(shè)計時，可以采用總?cè)丝诿芏?，而進(jìn)入具體計算階段，則要使用街坊人口密度。

（3）生活污水量總變化系數(shù)對設(shè)計流量的影響

每天城市產(chǎn)生的污水量并非定值，每時每刻，排污管道中的污水量都在發(fā)生變化，在污水管道設(shè)計工作中，表示污水量變化程度的數(shù)值稱之為變化系數(shù)，根據(jù)對應(yīng)的時間不同，污水變化系數(shù)包括日變化系數(shù)、時變化系數(shù)和總變化系數(shù)三種。其中，日變化系數(shù)為一年中最大日污水量與平均日污水量的比值；時變化系數(shù)為最大日最大時污水量與最大日平均時污水量的比值；總變化系數(shù)為最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值。一般情況下，城市生活污水管道設(shè)計流量以最大日最大時污水流量為基礎(chǔ)設(shè)定，以此確定管道直徑。為此，必須求得總變化系數(shù)。但實(shí)際工作中，多數(shù)城市都沒有關(guān)于日變化系數(shù)和時變化系數(shù)的信息，無法通過上文所述方法計算總變化系數(shù)。經(jīng)由實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知，污水流量的變化隨著人口數(shù)和污水量標(biāo)準(zhǔn)的變化而變化。如果污水標(biāo)準(zhǔn)不變在，則人口數(shù)量越多，污水流量變化越小，如果人口數(shù)量不變，則污水標(biāo)準(zhǔn)越大，污水流量變化越小。由此可以看到，污水總變化系數(shù)隨污水平均流量而改變，二者變化趨勢相反，平均流量越大，污水總變化系數(shù)越小。我國 《室外排水設(shè)計規(guī)范》對污水總變化系數(shù)隨平均流量變化而變化進(jìn)行了明確闡述。

1.2 工業(yè)企業(yè)生活污水流量設(shè)計分析

工業(yè)企業(yè)的生活污水通常來源于廠內(nèi)食堂、衛(wèi)生間、浴室等，其特點(diǎn)是工業(yè)生活污水會在下班后一個小時內(nèi)流出，流速變化不大。

1.3 公共建筑生活污水流量設(shè)計分析

這里的公共建筑指的是大型公共建筑，由于污水排放量較大，所以單獨(dú)計算。具體計算方法按照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

2 工業(yè)廢水流量設(shè)計分析

同計算居民區(qū)生活污水管道流量時一樣，計算工業(yè)廢水管道流量時也需要采用一個標(biāo)準(zhǔn)定額，這個定額稱之為工業(yè)廢水量定額，含義是生產(chǎn)單位產(chǎn)品或加工單位數(shù)量原料所排出的平均廢水量。這個定額一般從生產(chǎn)實(shí)際中采集。如果是新建的工業(yè)項目，則可以依照同類型、同規(guī)模、同生產(chǎn)工藝的企業(yè)的工業(yè)廢水量確定定額。如果實(shí)際數(shù)據(jù)難以采集，則可以通過工業(yè)用水量標(biāo)準(zhǔn)推算出工業(yè)廢水量定額。不同行業(yè)的廢水量標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別很大，就算在同一行業(yè)內(nèi)，不同生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)設(shè)備也使得生產(chǎn)廢水量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生顯著變化。此外，企業(yè)是否采用循環(huán)給水系統(tǒng)對于工業(yè)廢水量也有很大影響。采用循環(huán)給水系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)所排放的污水較不采用循環(huán)給水系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)較少?？傮w而言，產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝、單位產(chǎn)品用水量以及給水方式等都是工業(yè)廢水量標(biāo)準(zhǔn)的影響因素。

3 城市污水流量設(shè)計分析

城市污水設(shè)計流量確定的總體原則是假定一切條件都處于最高限度情況下，污水管道所必須達(dá)到的流量標(biāo)準(zhǔn)。這種方法計算出來的管道流量可以滿足城市生活正常情況下的所有變化需要，但這種極端的情況并非經(jīng)常發(fā)生，如果單純按這種方法計算，污水管道系統(tǒng)的成本就會太高，經(jīng)濟(jì)效益方面無法達(dá)標(biāo)，所以實(shí)際工作中，通常使用種污水混合后的最大時流量作為設(shè)計流量。

4 結(jié)束語

排水系統(tǒng)是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的基礎(chǔ)組成部分。目前在項目建設(shè)領(lǐng)域常用的“七通一平”標(biāo)準(zhǔn)就包括排水系統(tǒng)。我國是人口大國，城市數(shù)量和規(guī)模都很大，切實(shí)做好城市污水排污系統(tǒng)建設(shè)，是保證城市功能正常運(yùn)行，社會秩序和諧穩(wěn)定的重要舉措。相關(guān)部門和單位必須高度重視城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計工作，精準(zhǔn)確定管道設(shè)計流量，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1]史義雄.城市污水規(guī)劃輔助系統(tǒng)中設(shè)計流量計算模型的建立[J].中國給水排水，2007（24）.