浅谈城市排水规划

陈慧禾

（天津市市政工程设计研究院，天津 300051）

1 城市排水规划要点

1.1 概述

城市排水专项规划工作应依据城市总体规划及相关专项规划，在现有资料的基础上，体现先进的规划理念和排水技术的进步，力求满足新形势下排水建设的需要，完善市政排水设施，其重点工作内容是：在满足总体规划的前提下合理规划排水系统，优化泵站布局、完善排水体系；合理规划水资源，提高再生水回用率，实现城市河湖水系的良性循环；保护城市生态环境，对市政污泥提出可行的处置规划；制定切实可行的工程建设计划等。

虽然各个城市的建设及发展不一样，排水方式及多年的管理方式各不相同，但是对于排水工程规划都有一些共性的原则及排水问题，根据笔者多年设计经验，总结出以下城市排水中常见的问题及规划中应注意的事项供同行参考，希望能起到抛砖引玉的作用。

1.2 排水规划需解决的问题

城市排水规划作为城市排水工程建设的依据，宏观控制其建设方向、建设规模。如何适应城市经济发展水平，更有效地、合理地指导排水设施建设，更紧密地与总体规划结合，保护生态环境、基本消除水环境污染，有效保护并合理利用水资源、形成稳定可靠的生态安全保障体系，最终实现“人口、资源、环境”三位一体的协调发展，是人们应认真研究的问题。

1.3 排水规划编制要点

城市排水规划编制要基于以下五个方面的考虑：

（1）以科学发展观为基本出发点；

（2）适应新形势下城市总体规划调整；

（3）体现排水领域科技进步发展；

（4）推动水资源可持续开发利用；

（5）全面提高城市整体环境质量。

1.4 城市排水规划的依据

在进行排水规划编制时，在符合国家有关政策、法规、有关标准及规范的基础上，要收集与该城市建设有关的基础资料及相关规划作为排水规划的依据，如城市总体规划、城市用地详细规划、城市防洪规划、城市供水规划、城市绿化规划、城市河湖水系规划等，这些都是排水规划的基础资料，排水规划必须与这些规划保持一致，才能使排水规划符合城市近、远期建设和发展。

其次，要了解该地区的给水、排水现状及河湖水系现状情况，从而合理确定排水标准、排水出路及充分利用已有排水设施。

1.5 城市排水规划应遵循的原则

城市排水规划应遵循全局观原则；高起点原则；以人为本的原则；近远期结合原则；体现生态发展原则；先进性原则；高效节能原则。

1.6 城市排水规划要达到的目标

紧紧围绕保护水资源这个核心，确保水资源保护与节约用水、水污染治理与水资源化的实现，从区域、整体上实现雨污分流，加强雨、污水设施的建设，避免雨季城区淹泡，提高污水处理率，促进雨、污水资源化、产业化，实现水资源的良性循环。

1.7 城市排水规划的规划内容

根据城市总体规划的规划年限在规划控制区内的雨水、污水工程管网、泵站、污水处理厂规划。

1.8 城市排水规划的前期工作

要对城市的建设用地现状及规划、社会经济、人口现状及规划、自然条件、气候、工程地质、地形地貌、水文和水文地质、河流水系分布情况、市区水资源总量情况、市区供水量情况、水环境质量现状做出详细的调查了解，分析对排水工程的影响，从而制定出合理的排水规划方案。

1.9 分析拟规划区域的用地情况及特点

要分析现状城市建设用地面积情况，人均用地面积。随着近年来城市社会经济的发展，工业化的步伐逐渐加快，传统的用地格局已经逐渐被打破。新建的开发区已突破城市区域，在城区周边集聚，以老城区为中心向外扩展是城市发展的必然结果。

城市各类建设用地特点：从许多城区现状用地布局来看，除了各个经济技术开发区外，工业用地大部分分布在城区以外，而在城区以内尚有一些工业零星布置。居住用地与其它用地区分不清晰，并且在靠近城区的居住用地中混有部分农业用地，居住用地不能形成整体。

1 .10 城市排水体制选择

城市排水体制的选择是城市排水系统规划的首要问题，它直接关系到排水系统的设计、施工、维护和管理，对城市规划和环境保护影响深远，同时也影响排水工程的初期投资、总投资和运行管理费用。根据《室外排水设计规范》，除降雨量少的干旱地区外，新建地区的排水系统应采用分流制。现有合流制排水系统，有条件的应按照城镇排水规划的要求，实施雨污分流改造；暂时不具备雨污分流条件的，应采取截流、调蓄和处理相结合的措施。

2 污水工程专项规划

2.1 污水规划原则

（1）污水管网规划应在服从城市总体规划的前提下，充分利用现有排水设施作出全面规划，逐步完善污水管网系统，扩建、增建污水处理厂，提高污水处理率。

（2）污水系统的管线布置充分利用城市地形及道路布局，尽量减少与河流、明沟、铁路、涵洞等地下构筑物以，及其他管线交叉，尽可能地布置在坚硬密实的土壤中，当管道埋深过深时应设置污水提升泵站。

（3）规划管网的污水干管一般沿城市道路布置，管道布置应简洁顺直，应尽量避免在市区主要商业街及狭窄的街道下铺设，污水管道通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的非机动车道或机动车道下面，当道路宽度超过40 m时，宜在道路两侧设置污水管。

（4）对于老城区雨污合流制区域，近期采用合流式截流制，远期规划原有合流制管道用可作雨水管，新建污水管道。

（5）排入城市污水管道的污水应达到《污水排入城市下水道水质标准》方可排入城市污水管道。

（6）城市污水处理厂出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》后方可排入城市废水受纳水体，受纳水体应具有足够的环境容量。

2.2 污水设施现状及分析

旧城市的污水管网覆盖率很低，虽然老城区部分区域的污水主干管已经基本形成，但还有部分地区污水设施属于空白区。排水规划充分考虑现状，尽量利用和发挥现有排水设施的作用，使规划新建排水系统与现状排水设施有机结合。因此，对现状排水设施的能力分析是非常必要的。

（1）现状污水量：根据供水资料、城市现状人口、工业总产值、排污设施、污水收集率等资料来估算城区现状的生活、工业污水量。

（2）排水设施现状：过去旧城区排水系统大部分为雨污合流制，未形成完整的排水系统，一些工业废水和生活污水未经处理直接排入城区池塘，城市排水体制的不健全，导致城区水体污染严重，所以在进行排水规划时要对已建成的现状污水处理厂、泵站、管网的规模、功能、破损程度进行详细的了解，以便于充分利用现有排水设施。

2.3 城市污水系统普遍存在的问题

目前城市的排水系统还有部分地区是雨污合流制为主，随着城市的发展，现有排水系统普遍存在污水未经处理排入河道，污染环境；污水收集率低，污水处理厂不能正常运行；排水设施不满足城市发展的需要；管道坡降小、淤积严重、维护管理难度大。

2.4 污水量预测及水力计算

2.4.1 污水量预测

污水量预测是根据城市需水量预测，目前国内在城市需水量预测中最常用的方法是用地指标法、城市单位人口综合用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法、不同性质用水指标法等，根据《城市给水工程规划规范》、《室外给水设计规范》、《城市总体规划》对城区给水量预测，再根据城市污水收集率计算城市污水量。

2.4.2 污水比流量确定

目前我国大部分城市的用地主要是居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿化及水域等，根据单位建设用地计算用水量预测污水量，考虑到城市发展过程中用地性质的不确定性，为避免用地性质发生调整后不致出现排水设施排水能力不足的情况，在计算面积及比流量时，将对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地面积按综合生活用地、工业用地占建设用地面积比例均摊到综合生活用地、工业用地面积中。

2.4.3管道水力计算

依照目前的计算手段，对城市大面积污水管网的水力计算已经不是很复杂的工作了，应做比较系统的水力计算，确定城区主要污水干管的管径和控制坡度及高程。

2.5 污水工程规划方案的制定

2.5.1污水出路

根据总体规划要求及周边水系的位置和地表水环境质量标准，确定城区的污水处理标准及排水出路。

2.5.2污水系统规划方案

对于城区地形比较平缓，河流、水系也相对较为密集的城市，根据在建和已建有排水设施情况，充分利用城市地形条件及现状污水收集、输送及处理设施，在城市总体规划的指导下，结合主城区地形和环境要求，采用近远期结合、统一规划、分步实施的原则进行排水规划。其排水体制将逐步变为雨污分流制，在原有合流制系统基础上，新建污水干管及支管，形成完善的排水收集系统，收集城区污水进入污水处理厂进行集中处理。

总体规划方案：根据《城市总体规划》，城区划分为若干个排水分区，规划要考虑到城市现状建设用地情况，使排水设施的实施与城区建设能同步发展，城区所排放的污水适应生化处理工艺流程的要求，在充分结合、利用各现状排水设施的前提下，尽量减少泵站和污水排水系统的数量，并尽量结合地形、地貌等实际情况、城区的各个排水系统干管的埋深情况、需要增加污水提升泵站的位置情况将各个排水分区分为多个污水子系统。根据排水分区来确定合理的污水处理厂位置、出水水质达到的标准要求。还要对城市市政污泥的处理和处置提出合理的处置方案，污泥处理与处置以减量化、无害化、资源化为原则，另外规划方案要充分考虑污水的资源化。

3 雨水工程专项规划

3.1 雨水规划原则

（1）满足《城市总体规划》要求。

（2）排水体制实行雨、污水分流制。

（3）以不同河湖水系为雨水出路来划分雨水系统。

（4）充分利用城市现有及拟建河湖水系，各雨水系统尽量采用重力流，在利用地形保证雨水就近入河的基础上，减少提升泵站，节省电耗，降低排水设施的运行管理费用及维护管理费用。

（5）保留城区原有坑塘，确保水面面积不减少。

（6）雨水工程规划符合国家现行规范规定和行业标准。

（7）充分吸收国内同类型地区的经验，使雨水工程专项规划具有经济、合理、可行的特点，使雨水系统既有一定的超前性和现代化水平，又符合城市的实际情况，便于将来工程的进一步实施。

（8）充分考虑雨水的储存与雨水利用。

3.2 雨水规划标准

暴雨强度采用当地暴雨强度公式来计算雨水量。

设计重现期：根据《室外排水设计规范》重要干道、重要地区或短期积水即能引起严重后果的地区，例如城市的地道一般采用3～5 a，一般地区采用1～3 a，而目前大部分城市的一般地区多采用1 a。

径流系数：根据地面类别取值，不同地块采用加权平均取值。

3.3 确定雨水出路

城市最终的雨水出路一般都是过境的一级河道，区内的雨水是通过遍布于城区的二级河道排入一级河道，同时还要充分利用城区的河湖水系调蓄雨水，减少暴雨水量对下游河道的冲击，在进行排水规划时，本着节能减排的原则，雨水就近排入城市二级河道及湖泊，尽量采取自流入河的排水方式。将雨水排入城区雨水受纳水体。

3.4 城市规划区域内及周边水系

对于规划区域内的河道要了解河道的规划功能、起点及终点、河道全长、流域面积、河水流向、河道流经城市段的规划宽度，规划河底、河堤高程、正常河水位、洪峰流量、历史高水位、设计排涝水位、与河道相连的各个支流等河道参数。因为规划区域内及周边的河湖水系是城市雨水的主要出路，根据河道参数可以合理确定城市雨水排除方式。

我国大部分城市都是依水而发展起来的，即城市内部及周边均有用于排水的坑塘、河道、湖泊，汛期雨水先经城区内的坑塘调蓄后再排出城区。而今随着城市建设发展，城区内部分坑塘被填垫后开发利用，城区的水面面积逐渐减少，调蓄能力大大降低。另外，由于资金有限，旧有排水设施未能随地区建设同步改造，部分排水设施建设年代已久，其设计标准均偏低，设施老化，年久失修，甚至不能正常运转，造成雨季积水，严重影响人民生活和工业生产，使国家经济和人民群众财产受到不同程度的损失。

3.6 雨水工程规划方案

雨水规划要对区内的排水体制、雨水排放河道、雨水排放出路、排放水量、排放方式等都分别做出相应规划。

3.6.1雨水排放河道规划

自然河流系统是城市防洪蓄涝的主体结构，在规划中结合《城市水系规划》，通过建立城市连续和完整的区域水系网络和必要的水利设施，将城市水系与防洪、调蓄、排涝紧密联系，为城市雨水排放打下良好基础。

根据城市河道水系现状，一般将河道分为一级河道、二级河道、雨水边沟等几种标准。

一级河道作为城市防洪排涝的主要河道，一般均设有防洪堤坝，行洪时的河道水位比较高，雨水自流入河比较困难，而且不宜在堤坝上设很多的雨水出水口，因而，对于地势平坦的城市，向一级河道排放雨水应以集中设置大型雨水泵站强排为主，在河道的洪峰过后，水位较低时可以自流排放。

二级河道主要是指与一级河道连接或所在排水区域起主要排水作用的河道，河道遍布整个城市，水位一般低于城市干道地面，在与一级河道连接处一般有大型闸门控制，在一级河道行洪水位高时，关闭闸门，防止洪水流入。在一级河道行洪过后，水位低时闸门打开，城区内大部分排水明渠、管道直接排入二级河道，因此二级河道将作为城市雨水排放的主体，并兼有部分调蓄功能。规划要确定二级河道各水力要素以满足汛期城市排水要求。

规划应对一级河道、二级河道、雨水边沟、管道的各水力要素如起点、终点、长度、底宽、边坡、河底控制标高、常水位、汛前水位、管道的管径等注明规划控制数据，以满足汛期城市排水要求，保证城市排水设施能按照规划实现。

3.6.2雨水收集排放系统规划

雨水收集系统的选择：城市雨水主要是通过雨水边沟、雨水管道收集排放的，雨水管渠系统应能通畅及时地排除汇水面积内的雨水，局部地势较低不能自流排入水体的雨水设置雨水泵站强排，并尽量结合地形、地貌实际情况，将城区分成若干个雨水排放系统。

对于我国南方城市特别是雨量充沛，有足够的地面坡降可以利用，而且很多现有及规划的河湖水系可利用，为了减少工程投资及运行管理费用，可采用明渠或盖板涵作为主要雨水收集设施，雨水干渠的平面布置方式可采用分散出水口式的布置形式，就近排入河道。

对于北方地区，雨量偏少，城市地势平坦，宜采用排水暗管加泵站的雨水收集方式收集排除雨水。

3.6.3雨水泵站规划

确定泵站服务范围，并根据泵站服务面积及上游管渠埋设深度及雨水受纳河道的情况确定泵站规模及形式。

4 提出近期排水设施计划

在城市建设发展速度较快的今天，在完成城市排水规划的同时，要结合城市在建和已建的排水设施，制定投资少见效快的近期排水实施方案，解决近期排水问题，降低污水对已建成区的环境污染程度，营造城市中心的良好环境风貌。

另外许多城市现状雨水排水设施与规划目标差距较远，由于雨水工程投资较大，按照远期规划方案一次将全部排水设施实施完毕，难度很大，且需要巨额资金，所以在保持与远期规划一致的前提下主要针对河道、积水严重地段及现状泵站提出投资少的改造方案及建议，大部分城市急需改造的内容包括以下几部分。

（1）河道改造：恢复已经断流的河道，使城市水系相互连通；河道清淤整治，使各控制标高满足城市水系规划要求；恢复河道断面，并使其逐步达到城市水系规划要求断面；蓄水湖整治，充分发挥城内调蓄雨水的河湖水系的蓄水能力，并且能在汛期及时将雨水排入下游水系，因此要将河湖连通，河道疏通，以保证汛期雨水迅速外排。

（2）排水管渠改造：调整排水出路，降低负荷大的管涵的过水量，使其达到设计能力。

（3）泵站改造：随着城市地面硬化面积的增加，地区雨水量逐渐增大，造成汛期泵站超负荷运行。因此利用已有的泵站土建设施，通过更换设备，增加泵站的排水能力是投资少见效快的方法之一。

（4）区外雨水截流：一些老城区周边新开发的区域汛期雨水对旧城区有一定的威胁，利用旧城区周边水系，防止区外客水进入老城区，使其发挥应有作用，并在与城区连接处设控制闸，引导外部雨水通过河道外排，减少老城区排水压力。

（5）截污工程：为保证河道水质，在城区合流制排水系统的河道两岸铺设截污管，将污水截流入污水管网系统，经污水处理厂处理后排入河道。