曹磊
摘要:隨著我國城市化進(jìn)程的加快,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市(特別是老城區(qū))現(xiàn)有排水管網(wǎng)日益不能滿足城市發(fā)展的需求,因此城市現(xiàn)有管網(wǎng)改建成為許多城市建設(shè)者、設(shè)計(jì)者關(guān)注的重點(diǎn)。本文以某城市為例研究和分析排水管網(wǎng)對城市發(fā)展的重要性,并且闡述了管網(wǎng)系統(tǒng)改擴(kuò)建的各項(xiàng)問題。
關(guān)鍵詞:排水管網(wǎng)系統(tǒng);改建;擴(kuò)建
中圖分類號:TU992文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1674--3024(2017)08-0241-02
引言
城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)是城市最為基礎(chǔ)公共設(shè)施之一,這項(xiàng)系統(tǒng)主要承擔(dān)著排除城市內(nèi)工商業(yè)或民用的廢水、及時(shí)排除道路上的積水和引流市內(nèi)的雨水等排水任務(wù)。城市排水工程科學(xué)性和合理性,將直接影響到城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民的生活環(huán)境,對城市來說是至關(guān)重要的建筑設(shè)施。因此,采用科學(xué)合理的方法來設(shè)計(jì)城市排水管網(wǎng)是非常有必要的,工程施工過程中的各項(xiàng)投資和科學(xué)的管理能夠起到關(guān)鍵性的作用。排水管網(wǎng)的建設(shè)是城市建設(shè)不可或缺的一部分,城市的排水管網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)雨水、生活污水和各類生產(chǎn)廢水的排除,城市排水管網(wǎng)的建設(shè)對城市防洪排澇安全,美化城市衛(wèi)生環(huán)境,提升城市形象,都具有重要的意義。
1.排水管道系統(tǒng)的特點(diǎn)、排水管網(wǎng)改擴(kuò)建的重要性以及改擴(kuò)建思想
1.1排水管道系統(tǒng)的特點(diǎn)
對于人們的日常生活來說,水是非常重要的資源,在社會(huì)發(fā)展中占著舉足輕重的地位。人類在日?;顒?dòng)過程中所使用的水往往都會(huì)變成廢水,這些廢水需要被收集起來,然后進(jìn)行統(tǒng)一的處理和排放。除此之外,城市內(nèi)的降水量較大時(shí),也應(yīng)該及時(shí)的收集起來,經(jīng)過處理排放掉。將城市內(nèi)的各類型污水收集起來并進(jìn)行相應(yīng)的處理然后在排放掉,就可以被稱作城市排水系統(tǒng)。城市排水系統(tǒng)主要有兩種系統(tǒng)組成,即:管道系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)。管道系統(tǒng)的主要工作就是將收集和輸送,首先對各個(gè)方向的污水進(jìn)行收集,然后在通過管道將這些污水送人污水處理系統(tǒng)當(dāng)中,污水處理系統(tǒng)就是處理和利用污水的單位,包含了污水處理廠內(nèi)的各項(xiàng)處理設(shè)備和設(shè)施。對于城市內(nèi)不同類型的污水采取不同的排除方式所形成的系統(tǒng)就叫做城市排水系統(tǒng),在通常情況下一般可以將城市排水系統(tǒng)分為合流制和分流制兩種。
城市的排水系統(tǒng)包括兩個(gè)部分即管道收集系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)。管道收集系統(tǒng)負(fù)責(zé)將來自城市各個(gè)方向的污、廢水進(jìn)行收集并輸送至污水處理系統(tǒng);污水處理系統(tǒng)妥善處理收集來的污廢水至達(dá)標(biāo)排放或再生利用。收集、輸送污水和雨水的方式為排水體制,管道收集系統(tǒng)一般可分為合流制和分流制兩類。污水按照來源的不同,可分為生活污水、工業(yè)廢水和降水三類。其中由于工廠的生產(chǎn)類別、工藝過程、使用的原材料以及用水的不同,工業(yè)廢水的水質(zhì)差異很大,按照其污染程度的不同,可分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水兩類。
1.2排水管網(wǎng)改擴(kuò)建的重要性
根據(jù)相關(guān)調(diào)查,目前我國城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施具有很大的缺陷和“歷史欠賬”,造成城市積水、污水泛溢和不達(dá)標(biāo)排放,嚴(yán)重威脅城市排澇和衛(wèi)生、生態(tài)環(huán)境,再加上近幾年來城市快速擴(kuò)張,道路硬化導(dǎo)致路面水滲透率降低,落后的雨水排放設(shè)施導(dǎo)致了不少“城市看?!钡默F(xiàn)象。排水系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,對環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保障人民的健康,具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)影響。因此,不僅需要重視新建地區(qū)的排水系統(tǒng)建設(shè),已建地區(qū)的排水系統(tǒng)改建、擴(kuò)建同樣需引起城市建設(shè)者、設(shè)計(jì)者的高度重視。
我國多數(shù)城市的基礎(chǔ)較為薄弱,城市排水管網(wǎng)方面有多種缺陷,根據(jù)查閱相關(guān)資料這種缺陷國內(nèi)63%的城市都存在。由于歷史時(shí)間等多方面的因素,我國多數(shù)城市的排水管網(wǎng)都存在盲點(diǎn)或者排水效率不佳的情況,從而導(dǎo)致降雨后城市積水較多,對人們的生活造成了較大的影響,因此,這種現(xiàn)象急需得到改善。而我國大多數(shù)城市的排水方式都是直接將污水排人自然水體當(dāng)中,排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)顯得尤為迫切。與我國飛速發(fā)展的城市經(jīng)濟(jì)相比,城市污水排除方式顯得尤為落后,我國城市排水管網(wǎng)的建設(shè)陷入了較為尷尬的環(huán)境中。過去的城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的服務(wù)能力以不能滿足目前城市污水量的需求,成為了阻礙城市居民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的攔路虎。為了改變這一現(xiàn)象,城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)就必須進(jìn)行改擴(kuò)建施工。
1.3排水管網(wǎng)的改擴(kuò)建思路
(1)加強(qiáng)規(guī)劃引領(lǐng)
因地制宜,制定排水專項(xiàng)規(guī)劃。排水專項(xiàng)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃的一個(gè)重要組成部分,是對城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的補(bǔ)充和完善。排水規(guī)劃要結(jié)合城市實(shí)際,充分利用現(xiàn)有排水系統(tǒng)、地形地貌和水系特點(diǎn),與城市雨水資源的利用相結(jié)合,與城市徑流污染控制相結(jié)合、與城市道路建設(shè)相結(jié)合、與城市污水排放控制相結(jié)合,增加排水高效性,降低工程投資。
(2)控制雨水徑流,雨水再生利用
雨水管道的改建、擴(kuò)建往往受現(xiàn)狀道路、場地空間以及現(xiàn)有排水設(shè)施的制約,管道管徑、埋設(shè)深度難以擴(kuò)大、加深,對雨水進(jìn)行收集利用,可以減小雨水外排工程投資及運(yùn)行費(fèi)用,有效避免城市洪澇災(zāi)害,控制徑流雨水對水環(huán)境的污染,防止地面沉降和海水倒灌。同時(shí),雨水是一種寶貴的水資源,對雨水進(jìn)行收集、利用可以有效緩解水資源的短缺。
(3)積極采用新技術(shù)、新材料
傳統(tǒng)排水管道及設(shè)備由于其本身固有的一些缺點(diǎn),已難以適應(yīng)城市快速發(fā)展的需要,老城區(qū)的改建、擴(kuò)建項(xiàng)目受制約因素更多,應(yīng)積極應(yīng)用新材料、新設(shè)備、新工藝。
2.某城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)改擴(kuò)建工程案例
2.1城市背景資料
某城市位于我國東南部,處于沿海地區(qū),是亞熱帶季風(fēng)氣候,地勢平緩,年降水量為1700毫米左右,年日照時(shí)間約為1800小時(shí),地下水豐富,水位較高。老城區(qū)建筑年代不一,時(shí)間跨度較大,主要為上世紀(jì)80年代至今的住宅、商業(yè)等建筑,道路寬度相對較小,交通流、人流較為密集?,F(xiàn)狀排水管網(wǎng)為雨污合流制,現(xiàn)狀道路范圍內(nèi),自來水、電力、通信等管線較多。根據(jù)該城市總體規(guī)劃以及排水專項(xiàng)規(guī)劃的要求,老城區(qū)將結(jié)合道路等城市基礎(chǔ)設(shè)施綜合提升改造,逐步建成雨污分流制排水系統(tǒng)。
2.2排水管網(wǎng)現(xiàn)狀分析
現(xiàn)狀排水管網(wǎng)為雨污合流制,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,管徑偏?。ù蟛糠止軓皆贒600以內(nèi)),日常管理缺失,部分管段淤積、堵塞嚴(yán)重。長期以來,雨污合流直排,造成城市內(nèi)河水體污染嚴(yán)重;部分小區(qū)由于地勢相對較低,雨污水排除存在一定的困難;雨季、臺(tái)風(fēng)季節(jié)強(qiáng)降雨部分區(qū)域內(nèi)澇嚴(yán)重。1.2A:種種問題,對居民生活造成不便,影響城市形象,制約城市的進(jìn)一步發(fā)展。
2.3排水管網(wǎng)改造
(1)以規(guī)劃為依據(jù),因地制宜,進(jìn)行改造
該城市污水處理廠位于城市北端,城區(qū)道路基本為東西和南北兩個(gè)走向,排水專線規(guī)劃將污水主干管設(shè)置于南北向道路1內(nèi),然而依據(jù)城區(qū)綜合改造的實(shí)施次序,先期實(shí)施南北向的道路2。另外,道路3內(nèi)設(shè)置有污水次干管,而該道路中間存在一處高點(diǎn),較周邊地勢高出約3m。因此設(shè)計(jì)對排水專項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行局部優(yōu)化調(diào)整,首先將污水主干管調(diào)整至道路2內(nèi),同道路改造同步實(shí)施,污水主干管建成后即可投入運(yùn)行,如此解決了污水專項(xiàng)規(guī)劃與道路改造實(shí)施次序先后的矛盾;其次優(yōu)化道路3的污水排出方向,以高點(diǎn)作為分水線,減小了管道的埋設(shè)深度,降低管道實(shí)施難度,提高規(guī)劃的可操作性。
(2)新型管材的運(yùn)用
老城區(qū)道路相對較窄,地上建筑物、構(gòu)筑物多,地下管線復(fù)雜,減小改造實(shí)施期間對周邊的建筑物、構(gòu)筑物、地下管線的影響是老城區(qū)排水管網(wǎng)改建、擴(kuò)建需高度重視的一個(gè)問題。該項(xiàng)目機(jī)動(dòng)車道范圍內(nèi)采用鋼帶增強(qiáng)聚乙烯(PE)螺旋波紋管,非機(jī)動(dòng)車道、綠化帶內(nèi)采用HDPE雙壁波紋管等新型塑料排水管材,較好的解決了此問題。新型塑料排水管道內(nèi)壁光滑,摩阻小,相比傳統(tǒng)混凝土管道可采用較小的管徑和坡度,有利于減小開挖面積和減小管道埋設(shè)深度;管道重量輕、單根管道長,方便施工,減小管道接口,減小滲漏;管道采用砂基礎(chǔ)等柔性基礎(chǔ),適宜于改造項(xiàng)目施工工期短,隨挖隨填的要求。
(3)一體式提升泵站的應(yīng)用
部分小區(qū)地勢較低污水如采用重力管道形式外排,勢必導(dǎo)致下游管道埋設(shè)深度加大,工程投資和施工難度的增加。該項(xiàng)目對此類局部地區(qū)應(yīng)用一體式提升泵站對污水進(jìn)行提升,有效減小下游管道埋設(shè)深度。一體式污水提升泵站是一種集潛水泵、泵房設(shè)備、除污格柵設(shè)備、控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集成的一體化的產(chǎn)品。其特點(diǎn)具有機(jī)動(dòng)靈活,占地面積小,泵房建設(shè)周期極短,安裝極其簡便,適宜于老城區(qū)用地緊張等地區(qū)。
(4)綜合采用雨水滲透、回用等措施,減小雨水徑流
結(jié)合城市綠地,道路綠化帶設(shè)置雨水滲透設(shè)施,打造海綿城市;結(jié)合雨水排水系統(tǒng),對屋面雨水進(jìn)行收集、利用等綜合措施,減小雨水徑流、削減雨水洪峰流量。老城區(qū)往往受下游河道河底高程、水位的限制,雨水管道管徑、深度難以滿足先行雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期內(nèi)設(shè)計(jì)雨水量的要求,對雨水采用滲透,回用等措施在實(shí)現(xiàn)雨水資源化的同時(shí),減小了老城區(qū)雨水外排管道管徑,以利于提高老城區(qū)排澇能力。
3.結(jié)束語
已建城區(qū)排水系統(tǒng)的改建、擴(kuò)建工程受限因素多,涉及面廣,因地制宜、靈活應(yīng)用多種新思維、新材料、新工藝,快速、安全、高質(zhì)量的完成改建、擴(kuò)建理應(yīng)成為城市排水管網(wǎng)建設(shè)者、設(shè)計(jì)者研究重點(diǎn)。