基于地域特色的排水管道规划设计

刘卫国

【摘 要】随着社会的发展、技术的进步，城市排水管道系统规划也在不断的发展。在本文中，笔者提出需要从本地的自然条件、人文条件、经济发展的条件等基础出发，进行适应性的、

系统性的、经济性的规划设计。

【关键词】地域；排水管道系统；规划设计；排水系统

1 地域性规划设计的概念

地域意指一定的区域空间。其主要包含三个层次的内容：其一，指征一定的区间范围；其二，特定范围之内的地理特征与时空特征；其三，基于地理环境特征所产生的人文特点。这是地理学中的一个重要概念。所谓的地域性，则是指基于该地域所具备的一切自然环境、人工环境特性，是一个自然要素与人文要素有机契合的功能性界定。

在规划设计发展的历史进程中，在功能主义的现代规划理念之前，各个地方的规划都是基于地方性的自然条件、人们的生活习惯而进行各种地方性的规划。即：在前现代时期，因地制宜的地域性规划是规划设计的普遍存在。然而，随着工业革命的推动，标准化、批量化的生产方式深入人心，追求生产、施工方便的一致性的现代规划设计理念收到社会、企业的认同。不同地区的规划设计方案趋于雷同，其中排水管道的规划设计也是如此。然而，这种规划设计通过强硬的、暴力式的对地理自然环境进行千篇一律的改造方式因为地域条件的不同所带来了诸多施工的麻烦。这种弊端也逐渐被人们所认知。人们也重新考虑到排水管道的规划设计与当地自然环境、人文环境的关系。也及时地域性的规划设计理念得以提出与实践。

2 排水管道规划设计的要素

城市排水管道系统既能保障城市生活环境的安全舒适，又能保证城市生态系统的平衡，使城市水系统的物质与能量正常循环，达到可持续发展的目的。在排水管道规划设计中，需要充分考虑以下要素：

1）根据城市总体规划分为近期和长远规划两种情况。规划年限太长则设计参数误差大，安全系数过高。规划年限太短，会马上出现流量过饱和的情况，再重新规划建设新的管道，是一种极大的浪费。

2）在合理规划年限的基础上，充分考虑人口因素，能大大提高设计参数精度。

3）精确估算人均每天污水排放额度，并根据城市规划的给水定额，刨掉跑冒滴漏和管道地下水深入量之差，合理推测排水总量。

4）城市排放污染负荷会随着的发展而增加，但也不能估量太过夸大。

5）现代工业生产加工水平提高，无论是排水量和污染物含量都会大幅度降低，并不是成正比的线性增长。

6）现代城市地面铺装理念也会不断变化，重视地面渗透，因此应合理评估地面径流的变化。

7）合理估量溢流周期，要平衡排水量过饱和与建设及维护成本问题，根据人口密集程度综合考虑，区别对待。

3 地域特色的排水系统规划

地域化规划设计的基本思路是：按照本区域的自然环境、经济发展和社会发展水平进行综合的系统规划。如：新城区应尽量采用雨污分流，雨水管道可直接排出进入自然水体，减轻污水管网的排除压力。对老城区中历史遗留的合流制管网，应在合流的基础上逐步进行改造。对发展潜力不大的小城镇应尽量采用合流制，免除不必要的财政负担。对重点污染企业或者产业聚集区，如化工区，屠宰场等特殊单位，应在企业或区域内就地处理，水质达标后再排入市政管网，或者作为中水循环利用。

排水管网的系统规划。应充分考虑地域性特点，综合考量地域自然条件、经济条件、发展潜力等因素，平衡短期需求与中长期发展规划之间的矛盾，从而达到城市的发展容量与当地自然环境保护相协调的规划策略，不盲目扩大容量，造成浪费。在新建雨污分流管道的规划上，应该因地制宜，不能先集中后排放，应根据当地地理环境，以最短的路径分散排除。

应该转变用水观念，将污水视为传统水源的有效补充，污水是珍贵的第二水源。净化后的城市污水可用作工业冷却水、市政用水、补充河道景观用水。

在具体的规划设计中，需要根据地理条件具体的进行方案制定：

3.1 排水管线的布置

1）排水管道应巧妙利用地势条件、顺势排水，尽可能减少排涝泵站的建设；

2）管道排水负荷，应与区域规划和居民区实际需求吻合；

3）合理排布管网密度，做到排除路径最短，平衡功能与经济性问题；

4）尽可能分散的排除污水和雨水，防止汇流集中；

5）截流式合流制污水收集池，应尽量规划在考进河流等自然水体附近，方便在雨季流量猛增时，合理溢出。

3.2 排水路径的选择

1）尽量利用自然排水通道或旧有排水干管作为主要的排放的出路；

2）要在合理利用地势高差保证排水系统的高程和排水效率，保证雨、污水顺利排除。

3.3 合理划分汇水区域的面积

1）合理考虑区域规划及自然地势条件，划分雨水、污水的汇流区域，估算汇流面积；

2）污水和雨水的汇流面积应该合适，过大会造成内涝，过小会造成管网密度过高，增加建设成本和规划难度；

3）根据地理条件，地势变化，尽可能使汇流区域形状规则；

4）充分考虑相邻汇水区域的雨水及污水规划。

3.4 排水线路的选择

1）排水管道系统的规划应与城市整体排水系统规划保持一致性；

2）排水管道应尽量避开不容易穿越的地带及构筑物。

3.5 排水管道系统的控制高程的确定

1）充分考虑当地水体的洪水位、常水位、排水干管的内底高来确定管道出口的控制高程；

2）充分考虑管道未来计划向上游延伸的趋势和低洼地带、有排水要求的地下空间；

3）根据当地城市规划和已建成管线，系统考虑支管的接入问题以及与其他系统的管网的交叉问题。

4 地域特色的排水系统规划的其他制约因素

在排水系统规划中，地域性作为规划基础，并不意味着忽略其它方面的制约。在方案制定中，还需要考虑到环境的持续、资金的投入、项目后期的维护等。

4.1 生态环境与经济成本的矛盾

全处理式合流的排水体制，从生态保护的角度看是最理想的，但需要界面尺寸较大的污水管，污水处理厂的数量和规模都要增加，工程建设的一次性投入巨大，必然也带来长期使用和维护成本的大幅提升，一般适合用在污水排放量大的单位或者产业聚集区。截流式合流的排水体制，一般是将混流的污水和雨水直排入溢流井，晴天则采用全处理的方式将合流制排水导入污水厂，雨天则部分溢出进入自然水体，很显然这对降水充沛的地区是不适用的，且在发展速度较快的地区必然很快出现超负荷现象，优点是可以在降水量少的情况下对污染物含量较高的初期雨水一并进行处理。分流制的环保优点不言而喻，但如果不建设适量的初期雨水收集池就直接排入自然水体，同样会造成较大污染。总体来说，在新城区和经济条件允许的地区，应尽量建设带初期雨水收集、净置处理的分流制排水系统。

4.2 工程资金的投入

合流制排水体制需要的一次性管线建设投资要比分流制管道系统低20%-40%，但需要配套建设更多数量、更大规模的污水处理厂，同样会带来较大的资金投入。在规划中，资金的预算需要作为一种重要因素进行考量。

4.3 从管道系统的长期维护来看

合流制排水体制下必然要加粗管道，降水量小的季节流量小、流速低，容易沉淀淤积，而到了雨季流量猛增，这些沉积物不及时疏通，又容易造成排除不及时形成内涝，既增加了排水官网管理的复杂性又造成管道出口的水质不稳定，而分流制则可有效避免此类问题。在设计中，需要充分考虑该地域的水体、水量、水质、气候等相关要素。

5 结论

区域性排水管道规划设计，需要对本区域的自然条件、人文条件、经济发展状况进行周密的考量。从上文分析中可以看出因地制宜的区域化规划有利于适应当地的地理环境、人文条件，有助于降低施工的难度，更为重要是有利于地域发展的可持续性。

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[4]中国水资源公报.1997.

[责任编辑：王伟平]