深度探讨城市排水管道系统的规划设计思路

　　摘要：本文基于笔者多年从事城市排水管网的规划设计的相关工作经验，以城市排水管道的规划设计为研究对象，深度探讨了城市排水管道的规划设计思路，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行有所裨益。
　　关键词：城市 排水管道 规划 设计
　　中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质为目的，认为污水是有危害的、应该及时排放到城市的下游。这种观念往往是保护了局部的生活环境，危害了广大流域地区，没有从全局地、整体地利益去解决问题。
　　随着全球城市化的发展，城市排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用。污水有效的收集、处理、利用及雨水的合理利用不仅可以改善城市水环境，还为城市提供了第二水源。在水污染与水资源紧缺并存的严峻局势下，为水资源的可持续发展、城市的可持续发展创造了条件。
　　1城市排水管道系统的功能和作用
　　城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要城市市政基础设施，也是城
　　市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干工程，它的任务是及时收集、输送城市产
　　生的生活污水、工业废水和降水。其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生
　　活污水、工业废水和降水，使城市免受污水之害和免受暴雨积水之灾，从而给人
　　们创造一个舒适安全的生存和生产环境，使城市生态系统的能量流动和物质循环
　　正常进行，维持生态平衡，保证可持续发展。
　　发达国家的长期经验表明，建设完善的城市排水管道系统和城市污水处理厂是控制城市水污染必不可少的技术措施。目前，英国、法国、德国、美国、加拿大、瑞士和俄罗斯等国家基本普及了城市排水管道系统和城市污水处理厂。我国城市基础设施比较落后，排水管网和城市污水处理厂建设更加滞后。严重的水污染现状要求我们加强城市的污水治理，这就要求城市排水系统除传统的防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域外，还需起到回收城市污水和净化再生，畅通城市水环境，维系水资源可持续利用的作用。
　　2城市排水管道系统的规划前期准备
　　城市排水工程规划是在城市总体规划的指导下进行的排水系统的专业工程规划设计。规划工作者要掌握详实的基础资料，从系统工程的角度，结合当地情况因地制宜地进行排水体制、排水管道系统、污水处理厂及排水水体的全面规划。
　　从工程经济的角度贯彻全系统省资源、省能源的方针。将工程技术、社会经济、环境保护等多方面因素综合地融会贯通到城市排水工程规划中去，起到规划切实指导工程设计、工程实施。
　　2.1 排水系统体制的确定
　　城市排水管道系统的体制包括分流制和合流制。合流制是将生活污水、工业废水和降水混合在同一套管道系统内排除的排水系统。分流制包括污水管道和雨水管道，是将生活污水和工业废水用一套或一套以上的管道系统，而雨水用另一套管道系统排除的排水系统。
　　合流制排水管道系统包括三种形式：直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。将城市的混合污水不经任何处理，直接就近排入水体的排水方式称为直排式合流制。截流式合流制是在直排式合流制基础上，修建沿河截流干管，在城市的下游建污水处理厂，并在适当位置设置溢流井。在降雨量较小或对水体水质要求较高的地区，可采用全处理式合流制，将生活污水、工业废水和降水全部送到污水处理厂处理后排放。2.2 城市排水管道系统规划设计基础资料
　　规划设计的基础资料是决定规划设计质量、工程投资、社会与环境效果的决定性因素，其真实性不容忽视。主要基础资料如下：
　　①城市总体规划及城市道路、给水、电力、防洪、环保等专业规划。②排放水体资料：流量、水位特征值，水质污染情况，BOD5、COD、SS、pH以及其它。③自然地理及气象资料：降水、风向、冰冻、地下水位、地形、地质等。④现有城市排水系统及设施，城市周围山洪排放、河道防洪能力和措施。⑤工业排水量及水质。⑥当地污水灌溉、污水回用现状及规划。
　　2.2 城市排水管道的规划设计原则
　　首先要根据地形和当地条件（水体条件、环境保护要求、工程投资等）确定排水系统体制。新建城市和新区应尽量采用分流制，雨水收集后可就近排入附近水体，大大减轻了污水管道系统和污水处理厂的负荷，从整体上和长远上看是经济合理的。对已经形成合流制的城市，可暂时保留其合流制排水系统，逐步改造。
　　小城镇可采用合流制。个别单位和企业含有毒有害物质的废水应进行局部处理，达到排放标准后才允许排入城市排水管道系统。
　　2.3城市排水管道规划设计基本参数确定
　　排水工程设计的基本参数是决定设施规模的基础，因此在选择这些参数时，既要考虑省资源、省能源、经济合理的原则，又要符合当地实际操作的技术可行的原则。①规划年限；②规划人口；③排水定额；④当量污染负荷；⑤工业排水量及水质浓度；⑥径流系数；⑦溢流周期。
　　3 城市排水管道系统的方案设计
　　城市排水管道系统设计思路如下：
　　3.1 排水系统布置
　　1)管道走向宜符合地形趋势，顺坡排水；2)管径大小须与街坊布置或小区规划相吻合；3)管网密度合适，排水路线最短，以求经济合理；4)污、雨水排放尽可能分散，避免集中；5)污水截流干管尽可能布置在河岸及水体附近。
　　3.2 选定排水出路
　　1)利用天然排水系统或已建排水干线为污、雨水排放的出路；2)要在流量、高程两方面都保证污、雨水能够顺利排除。
　　3.3 划分汇水面积
　　1)依据地形并结合街坊布置或小区规划进行污、雨水汇水面积的划分；2)污、雨水汇水面积不宜过大；3)污、雨水汇水面积图的形状尽可能比较规则且与地形变化紧密结合；4)划分污、雨水汇水面积须与比邻系统统筹考虑，做到均匀合理。
　　3.4 选择排水线路
　　1)排水管道的线路须服从排水规划的统筹安排；2)尽量避免排水管道穿越不容易通过的地带及构筑物。
　　3.5 确定排水管道系统的控制高程
　　1)排水管道出口的控制高程（水体的洪水位、常水位、排水干管的内底高）；2)排水管道起点的控制高程（起点本身是低洼地带、有排水要求的地下室、管道计划将来向上游延伸等）；3)排水管道系统中，各重要节点的控制高程（接入的支管、利用已建管涵、与各种地下管线的交叉等）。
　　4 结论
　　规划设计是建设的龙头。一个科学的、合理的、连续的、操作性强的城市排水管道系统规划设计将会为城市发展稳定地、合理地、有序地步入可持续发展道路奠定坚实的基础。在全国乃至全球水危机的境况下，如何解决水资源短缺与水污染的矛盾？城市污水作为一个主要的水污染源，我们又该如何去解决？这样一个重要的问题摆在了我们城市排水管道系统规划设计工作者面前。21世纪的排水管道系统的定位应从传统的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化，从而恢复健康水循环和良好的水环境，维持水资源的可持续利用。
　　
　　参考文献
　　[1] 郝明家王莹．城市水污染集中控制指南．中国环境科学出版社，1996年
　　[2] 张忠祥，钱易．城市可持续发展与水污染防治对策．中国建筑工业出版社，2000年