城市污水排水工程规划

2024-09-03

城市污水排水工程规划(共12篇)

城市污水排水工程规划 篇1

贵阳市是贵州省省会,位于贵州省中部,是世界上喀斯特地区植被保持较好的中心城市之一,城市周边林带环绕,森林覆盖率达到41%,同时地处亚热带季风性湿润气候,气候温和,夏无酷暑,冬无严寒,自然生态环境十分优越。先后荣获“中国森林城市”、“国家园林城市”、“中国避暑之都”等称号。2008年贵阳市委、市政府作出建设生态文明城市的重大决策,对城市排水工程规划编制提出新的更高的要求,笔者结合贵阳市城市排水工程规划编制和建设实践的体会,生态在城市排水工程规划编制中如何贯穿生态文明理念的探讨。

1 城市排水工程规划建设基本情况

贵阳市中心城区城市排水工程以城市总体规划为指导,先后编制中心城区及各区排水工程专项规划,在规划指导下,城市排水工程建设取得较快发展,目前基本已形成从雨、污水收集→处理→排放与回用的较完善的城市排水系统。

1.1 城市排水管网

目前中心城区建成主要排水管道总长已超过1000km,已建城市排水管网雨污分流建成率达到77%,其中雨水管(渠)道占36%,污水管(渠)道占到41%,合流管(渠)道占23%。

1.2 污水处理

2009年中心城区污水排放量56×104m3/d,中心城区已建成污水处理厂6座,全市最大的新庄污水处理厂(设计规模25×104m3/d)已于2009年12月底投入试运行,城市污水处理厂设计总处理规模58×104m3/d,实际污水处理量40×104m3/d,城市污水处理率从2000年的零处理提高到2009年的71.4%。

1.3 污水排放与回用

目前中心城区污水处理厂尾水均按照《贵阳市地面水域水环境功能划类规定》规定水域划类要求进行排放。由于贵阳市中心城区位于长江水系与珠江水系分水岭上,地处水系上游,河道径流量小,目前污水处理厂污水回用主要以补充河道环境用水为主。

2 回顾与评价

2.1 经验总结

1)规划对城市排水工程建设指导与调控作用日益增强

2000年国务院批复《贵阳市城市总体规划(1996-2010年)》,在规划中明确提出逐步建立健全城市雨、污分流排水体制;确定污水处理应坚持集中与分散相结合的原则,在总体规划的指导下,贵阳市陆续开工建设小河、花溪、二桥、金阳、白云、新庄污水处理厂的建设,在污水处理厂的建设前期论证、中期方案及施工设计中,规划多次参与讨论、厂址选择、现场勘查,建设业主及设计单位充分听取规划意见在各区控制性详细规划排水工程专项规划中深入确定了南明河、小黄河、麻堤河、小车河、市西河、贯城河、松溪河、鱼梁河、小湾河、三江河、大关、麦架河、百花湖及金竹14个排水分区、的规划方案,规划覆盖了中心城区1230km2,服务人口220万人。

2)明确以水环境治理为平台、大力推进城市排水工程建设规划要求

贵阳市自2000年实施“南明河三年变清”、“南明河长治久清”等水环境治理工程,极大的促进城市排水工程建设,通过水环境治理工程的实施,城市污水处理能力由2000年的零处理大幅度提高到目前的58×104m3/d,管网建设达到近100km,城市水环境质量明显提高、城市面貌日新月异。

3)坚持水源保护与污水治理相结合的规划原则

贵阳市是一座山地城市,部分城市建设用地已进入水源地汇水区域,在对该区域进行污水治理、排水管网建设中,规划明确提出污水(包括处理后污水)应采取跨流域排放,确保水源地水源安全。目前金阳新区、花溪、龙洞堡、金竹地区的污水跨流域排放工程均已建成,饮用水水源地水质状况明显改善。

4)实施排水通道的规划控制与保护管理

在城市排水工程建设中,常因排水通道被侵占而导致管网建设困难甚至无法实施。自2001年开始实施严格排水通道规划管理,在建设单位申请规划审批时,涉及排水管网通道的建设物、构筑物必须退让规划断面两侧5m,并实行严格规划验收程序,从而确保城市排水管网建设的顺利进行。

2.2 当前主要存在问题

1)城市截污干线处于超负荷运行的问题突出

中心城区主要河流沿线建成的污水截流管(渠)干线部分段由于年久老化、设计标准低、雨污分流不完善等因素,常出现管(渠)污水溢流入河道的情况,不仅影响截污干线安全运行,污水入河对河道水质构成极大的威胁。

2)雨污分流排水管网的建设和完善还十分艰巨

中心城区排水管网经过长期的建设虽已基本建成较完善的系统,由于排水管网建设涉及面广、建设周期长、投资大等因素,目前尚有部分污水无法截入污水管(渠),同时中心城区雨污混接现象也较突出,加之贵阳市多年降雨量在1189mm以上,导致污水处理厂进水COD、BOD浓度偏低,导致污水处理厂净化污水的作用还不明显。

3)污水资源化程度还处于较初级的阶段

贵阳市人均水资源量1 288m3,仅约为全国水平的1/2,属缺水城市。目前中心城区已建成的6座城市污水处理厂,处理后的污水基本以补充河道环境用水为主,处理后的污水未能得到充分利用,水资源循环利用率还较低。

4)初期雨水治理的规划研究还有待进一步完善

城市降雨形成的地表径流,尤其是初期雨水对城市地表的冲刷形成的径流包含许多污染物质,有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等,初期雨水也是城市水环境的主要污染源,对河道构成污染威胁。

3 探讨与建议

生态文明的本质即是“人与自然和谐共处”的可持续发展理念,城市排水工程规划最根本的宗旨“消除污染、保护环境”,其出发点与生态文明理念是高度一致的,在编制城市排水工程中始终要将建设生态文明城市作为追求的目标。

3.1 全面推进城市雨污分流排水体制的建设

城市排水体制的确定是城市排水工程规划的重要基础,城市排水管网、设施的布局和规模的确定与之密切相关,因此,在排水工程规划中应重视对城市排水体制的研究,一般城市排水体制分为合流制和分流制两种类型(见表1)。

雨、污分流制建设虽然在保护环境、消除污染是具有卫生条件好、利于防止水体污染的优势,但还存在建设难、管理难、效果不明显等问题,对是否采用分流制还存在争议。笔者认为城市排水工程其目的是保护水环境、消除水污染,建设城市雨、污分流制是城市走可持续发展之路、建设生态文明城市的必然之路,结合城市发展可逐步推进城市雨、污分流建设,在城市新区应坚定不移的建设分流制,在城市老城区可先建设沿河、沿主要排水干线建设污水截流沟(管),再结合旧城改造逐步建设上游雨、污分流,并最终实现城市雨、污排水体制的建设。

3.2 实施管网统一管理和分级建设,有序推进城市雨、污分流排水体制的建设

城市雨、污分流排水管网建设和管理是一个长期、复杂的系统,建设单位和管理单位多,建设协调和管理难度大,错接、漏接等问题普遍存在,使雨、污分流效果不明显。在管理上应由一个部门或单位作为统一管理机构,协调管网建设、保存管网资料等,在建设中实施城市建设部门主要负责城市道路雨、污管网、沿河污水截流管(沟)、主要排水干线的建设;小区、社区由房开单位、社区负责雨、污管网建设,形成分级明确、管理有力的城市排水管网建设和管理体系。

3.3 着力推进城市污水资源化利用

污水回用的途径一般分为两种,城市污水处理厂污水回用,小区、公建等源头污水回用。从理论上说,源头污水就近回用,减少下游管网、污水厂压力、减少投资无疑是最理想的,但由于源头污水水量水质不稳定、设施选址难、运行费用高等弊端。在近期应着力推进已建、新建污水处理厂进行污水回用,其水量水质稳定、易于实施,能有效实现水资源循环利用、减小取用水库及河道的水量、减少对城市水体污染,实现可持续发展。

3.4 开展雨水利用与初期雨水治理的规划研究

城市水体是调节城市气候、美化城市环境、维持城市生态系统的重要载体,在规划中应利用雨水收集系统合理布局雨水集蓄设施、合理利用截流式雨污分流制截流初期雨水。使城市水体水面有所扩大、城市水体污染得到有效控制。

4 结语

城市排水工程规划是指导城市排水工程建设和管理的重要依据之一,在城市排水工程规划编制中应坚持贯彻可持续发展、生态文明理念,结合城市发展,使城市排水工程规划能有效指导城市排水工程建设有序、合理推进。

摘要:回顾与评价贵阳市城市排水规划建设及存在问题,提出了,在规划编制中城市排水体制、排水管网建设与管理、污水再生利用、城市雨水再生利用和初期雨水治理等问题与生态文明城市建设相结合的探讨。

关键词:城市排水体制,排水管网建设与管理,污水再生利用,雨水利用

参考文献

[1]山地城市排水工程规划的探讨[J].给水排水,2006(7):4-6.

[2]同济大学.城市规划原理[M].北京:中国建筑工业出版社1986.

城市污水排水工程规划 篇2

目 录

第1章 规划背景 1.1规划背景 1.1.1区位条件 1.1.2地形地貌 1.1.3地质水文 1.1.4经济社会概况 1.2对相关规划概要 1.2.1城市发展规划概要 1.2.2相关专项规划概要

第2章 排水防涝设施现状及存在问题 2.1城市排水防涝设施现状 2.2存在问题及分析 第3章 规划总论 3.1规划依据 3.2规划原则 3.3规划范围 3.4规划期限 3.5规划目标 3.6规划标准

3.6.1雨水径流控制标准

3.6.2雨水管渠、泵站及附属设施设计标准 3.6.3城市内涝防治标准

第4章 城市雨水径流控制与资源化利用 4.1 径流量控制 4.2 径流污染控制 4.3 雨水资源化利用 第5章 排水防涝设施规划 5.1排涝总体规划方案

5.4.1排涝分区 5.4.2排涝规划任务 5.4.3排涝总体规划方案 5.2洪涝及洪潮遭遇分析 5.3排涝计算

5.3.1排涝特征水位 5.3.2排涝计算 5.4 排涝工程规划

5.4.1排涝工程地质 5.4.2治涝工程设施布置 5.4.3雨水管渠规划(1)排水体制(2)排水分区(3)排水管渠

(4)排水泵站及其他附属设施5.4.4雨水调蓄设施规划 5.4.5水闸规划 5.4.6内河涌整治规划 5.5引水泵站及节制阀

5.5.1引水泵站建议 5.5.2节制阀

5.6排水防涝设施规划建设内容

5.6.1近期排水防涝工程(1)工程建设内容(2)建设时序设想 5.6.2远期排水防涝工程 第6章 环境影响评价 6.1环境影响初步评价

6.2环境保护投资估算 第7章 投资估算 7.1投资估算 7.2资金筹措意见 第8章 管理规划 8.1体制机制 8.2信息化建设 8.3应急管理 第9章 保障措施 9.1建设用地 9.2资金保障 9.3其他

第10章 附件及说明

浅析城市排水规划与设计 篇3

【关键词】城市排水;规划;设计

一、从宏观角度审视排水规划设计分析

城市排水规划设计所想要达到的目的就是了解该城市的水资源情况并巧妙利用此条件来带动创造整个城市经济的发展,故城市排水规划和设计的工作人员必须了解本城市及其周边城市的排水体制的相关性因素以便做出正完善的规划设计。

排水体制的整体规划应该根据所在城市的实际情况来作为参照,如当地平均降雨量和最大降雨量的多少,地理位置的高低,水的质量的好坏,偏酸性或碱性,常年的天气情况,或者说是季节性的天气情况,原来的排水设施的完好度及其废水处理并重新利用率等等,都是应该在设计规划中要考虑到的必然因素。在一个商业化的发展城市中对水环境的要求越来越高,若想构建优美的生态景观长廊,排水体制需采用分流制,根据不同地区不同环境来针对性的做规划设计。

1、防洪排涝规划设计

防洪排涝的理念:其实洪水分外洪和内洪,外洪主要以防为主,例如防洪堤、水库或大坝等等,而内洪则主要是排蓄为主。对城市来说,在规划设计时,不应有“涝”的概念在里面,只有怎样才能将雨水排除或者蓄积起来的问题。

2.排洪与排水标准衔接问题

城市排水主要是解决较短时间(5~120分钟)内暴雨所汇集的较小面积雨水的排水问题,参照是每年的最大暴雨量。而排洪索要考虑的汇水面积较大,需考虑近几十年的最大雨量,使用某重现期(如20或50年一遇)24h暴雨量为基本参照数据,其选用暴雨样本是年的最大值法。因此在进行防洪排洪规划设计时,必须充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。

3.排洪的具体措施

规划雨水排放通道时必须考虑到所在城市的周边地势,结合当地相应的地理结构(如地处平原、盆地的城区、丘陵地带)结合横向和纵向设计廊道雨水系统。排洪措施主要有两种,一是增高洪区地面,二是雨水泵加滞洪区。尽量让洪水从城市导入附近的村庄,也可带动周边农业及其畜牧业的发展。

4.提高水资源的利用率

水的利用作为非工程措施,只需将先天的自然资源进行进一步的提炼加工,便可以变废为新,同时增加对废水资源的二次利用,再次转变成为人们日常生活中不可缺少的必需品。耗资少,人力也少,成果却是立竿见影。目前节约用水也成了大众所努力的方向。世界各地都倡导节约能源,如三峡大坝的修建就很好的帮助了长江中下游地区的人民,成了防洪控涝的一道铜墙铁壁,很好的带动了中国经济的发展。换言之水利兴则国兴。

二、从微观角度审视排水规划设计分析

针对所在城市的不同区域(如居民小区、商业发展区、教学区域、科研区域、科研区域、绿化区域)设计出最合适的排水方案,以最快捷最合理最节约的规划来达到目的。它们是理想与现实的衔接,如①街头绿化区域、行政办公、教育科研主要是以蓄水为主,在旁边修建浅沟达到雨水资源的最大利用,加强植被对水分的吸收或设置水体景观。让人们能够就地取水用水,节约时间的同时也高效的利用了资源。②道路、广场、停车场、临河区域等主要以控制水的量为主,在道路两边上的绿化隔离带内设置下凹式绿地、植被浅沟净化初期的雨水;在进水口加入过滤截污装置,在道路雨水排水管道上,选取一些雨水沉淀装置,雨水和污水经过沉淀后,方可导入城市水体;在对滨河区进行改造时,应保护好周围的自然植被不被破坏这样,也能很好的净化水质,提升水质。

三、从中观层角度审视排水规划设计分析

城市排水计划在城市与乡镇之间起着承上启下的作用,即缓解了城市中雨水和污水的涌滞状态,从而也带给周边地区的农作物以滋养,减少了南水北调工程所带来的人力和物力的消耗,同时为城市和村镇带来了双赢。

在城市排水设计中有以下这些注意的事项:

(1)注意将雨水和污水的总量作为依据,才能制定不同的排水标准。

(2)注意将雨水和污水分布处理的规模及其排水的走向和位置确立。

(3)注意排水管道的面积,高度及其坡度的计算。

(4)注意让管道的设计避让开一些障碍物或是危险地域。

(5)注意排水管道埋入口位置的选择及其出口位置的选择。

排水规划必须具有以下几个特点:

(1)雨排安全性。提高了城市区域内水利工程规划排放标准,以保障了雨水排放的安全稳定性。

(2)原生态更环保。本着节约开支的理念,保留现状山体、水系,以最少的人力物力来换取原生态并且利用现有资源构建和谐城市文明的措施。

(3)污水排放与处理应该分步实施。设置临时污水处理设施中转站以便接纳近期排放而来的污水,保护了区域的水环境不被污染,避免了雨水和污水混和的问題。

(4)合理预测污水的量。只有科学预测了该区域的污水量,才能合理确定污水管网管径及构筑物所需要的规模,保障污水排放顺畅,设施的正常运作。

结束语

城市排水系统对每个公民都有着重大的意义,我们的生活和生产都离不开水,城市排水规划设计工作者只有不断学习不断改进和不断创新发展每个城市的排水规划建设才能引领城市欣欣向荣的发展。只有适当提高雨水排放标准,控制雨洪滞留;合理利用污水的量,解决近远期污水排放和处理不当的问题,有利于设计出与新区域发展更为匹配的排水规划设计。近年来城市环保成了最热门的话题,环保节能已成为未来发展的重要方向航标,本着可持续发展的理念,我们要珍惜并善加利用这份宝贵的资源,让它的作用最大化的发挥。实现城市与乡村的与时俱进。引领祖国和人民走向富强,早日达到小康标准。

参考文献

[1]黄康.城市新区排水规划若干问题探讨[J].淮阴工学院学报,2004,13(3):76-77.

[2]刘应宗,李明等.城市排水规划中雨水资源化问题探讨[J].中国给水排水,2003,19(12):97-98.

城市给排水工程规划与管理分析 篇4

关键词:城市,给排水工程,规划设计,原则,管理

在城市基础建设中, 给排水工程为其重要的组成内容, 给排水系统规划合理与否对城市发展有直接的影响[1]。目前部分地区城市给排水系统缺乏整体规划或规划不合理, 造成了水资源大量损耗问题, 对城市给排水系统的可持续发展造成了威胁[2]。因此, 在城市给排水工程规划中, 工作人员应充分考虑水资源的合理利用及污水的有效处理, 以合理的给排水系统维持城市的可持续发展[3], 而这就离不开城市给排水工程的规划与管理。

1 城市给排水规划的重要意义

城市的生态环境由城市给排水系统质量及效率决定, 而生态环境可直接反映城市的经济水平、生态环境意识形态, 因此在一个城市中, 建设有效而合理的给排水系统意义重大。而要想确保给排水系统得到有效应用, 则需加强给排水的规划设计[4]。良好的给排水规划可合理调度生活用水的供给, 对生活环境加以优化, 确保居民生活在便利、整洁、舒适而健康的环境中。同时, 合理的城市给排水规划对城市发展有促进作用, 也是节约水资源的必然要求。因此, 城市给排水的规划设计具有重要意义。

2 城市给排水工程的规划内容

城市给排水系统是系统工程, 包括给水系统、排水系统与循环水系统, 规划内容包括;划定给排水的范围;预测给排水量;确定排水体制;布局排水系统;确定处理之后污泥、污水的处理出路和污水处理程度[5];确定排水枢纽工程的位置、规模及用地。通常情况下, 城市给排水工程规划包括:城市总体规划中排水专项规划、某规划区内总体规划中排水专项规划、某规划区中控制性详细规划等。

3 城市给排水工程规划应遵循的原则

城市给排水的规划是否标准、规范、合理对其水资源利用率有直接影响, 同时对城市环境的优化、城市发展有重要影响。要想确保给排水工程规划科学合理, 在规划给排水工程中, 应遵循以下原则: (1) 将可持续发展作为指导。城市建设的目的是为居民建造适宜人居住、生存的, 和生态发展、社会发展与经济发展相协调的家园, 因此在开展城市给排水系统建设时, 也应将这一目的作为最终目标, 坚持可持续发展的原则, 展开城市人口、自然资源、生态环境的和谐规划与设计, 尽可能保证城市给排水系统的高效化、规范化与合理化[6]。 (2) 遵循因地制宜原则。城市给排水工程的规划应结合城市的特点规范、合理的展开, 从而确保设计出的城市给排水系统规划方案可在城市中有效实施, 故而, 在规划设计过程中, 应注意统筹规划、因地制宜, 即需保证给出的规划方案在城市中切实可行, 又可促使水资源利用率进一步提高。 (3) 注意施工量阶段性合理分配, 遵循循序渐进的原则。为提高给排水系统的坚固性与耐用性, 在规划给排水工程时, 一定要注意施工量阶段性合理分配, 循序渐进展开施工。 (4) 管线规划安排的原则。在规划城市给排水系统的管线时, 还应注意遵循下述原则:应用统一的城市坐标和标高系统, 若坐标、标高不同意则应先准确换算, 确保各种管网规划的位置合理科学;管线综合布置应和总平面布置、绿化布置、竖向设计统一进行, 确保管线之间、构筑物之间、管线和建筑物之间在竖向、平面上均保持协调;应考虑地段地形、管线性质、道路交通情况、工程造价与维修等众多因素, 对敷设方式进行合理选择;尽可能减少工程管线和干管、道路、铁路的交叉, 若不得不交叉, 则尽可能应用正交;在路面不易开挖、交通繁忙且有多于两种的工程管线经过路段, 应通过综合管沟实施工程管线的集中敷设, 然而并非所有工程管线均可在任何情况下共沟敷设。

4 城市给排水工程管理

城市发展有其历史性, 很多城市均是基于老城区发展而来, 尤其是近30年来, 随着改革开放的深入, 城市人口大量增多, 同时生活设施、生产设施大量增设, 促进了城市基础设施的建设, 同时也促使城市管网更加错综复杂。要想在这一背景下做好城市的给排水规划及管理, 即需加大整治管理力度, 构成“一城一网一主体”格局。这需从以下几方面开展城市给排水的管理工作。

(1) 加大地下排水管网的普查力度。地下雨污管网可谓城市“胃肠系统”, 对城市防洪抗涝能力及“新陈代谢”有直接影响。在城市化建设不断推进背景下, 城市地下排水管网建设力度不断增加, 然而有很多城市因为多头建设、多头管理的原因, 相关部门对城市排水管道系统并无明确认知。部分城市过去营建的排水设施质量并不十分理想, 且缺乏维养管理, 排水设施的完好率较低。因此, 应加大地下排水管网的普查力度, 确定排水管网总长度, 并弄清雨水泵站、污水泵站、排水泵站数量及其运行情况, 及时做好排水管网的维护工作, 确保其可正常运行。

(2) 对污水加强处理。城市排水管网的评价指标不仅使其排涝功能, 同时还包括其收集污水、处理污水的能力。在给排水工程管理中, 需要对污水加大处理, 促进城市污水处理系统、配套管网工程的建设, 提高污水收集效率。城市污水收集效率达到100%的基础方法是确保城市遍布污水管网。因此, 应对截污纳管工程加大投入力度, 狠抓管理, 推进污水处理工程, 将污水“一网打尽”, 还城市水清河畅的良好局面。

(3) 疏通排水管道。城市排涝主要是通过地下的排水管渠得以实现, 若管渠排水能力无法满足相应需求, 则会导致城市内涝的发生。因此, 在城市排水系统普查中, 应建立“一城一网一主体”格局, 确保排水设施建设、运行均由单一而明确的主体负责, 不可由多个部门同时主管。如城市排水管网有严重淤积现象, 则应在这一地段实施污水管网大疏通, 并建立排水分公司, 对责任主体加以细化, 由专业疏通人员组成固定疏通队伍, 成立疏通专项资金, 在主汛期之前即将横沟疏通工作真正落实。同时在实施管网普查基础上, 还需对现代化技术加以利用, 对排水设施予以改造升级, 提高保养、维护水平, 促使城市“代谢”能力大大提高。同时, 还可借助现代化技术对现有管网的水位远程监控, 并进行泵站自动化改造。在低洼积水位置进行管道监测系统的建设, 对易发生水患的地段具体排涝情况予以动态掌握。

5 结束语

现阶段城市给排水设施特性与功能均在不断提高, 工程规模也在逐渐扩大, 投资效益及建设难度也在不断加大。在建设城市给排水系统时, 首先应做好相应的规划设计, 确保给排水系统切实可行;同时还需重视城市给排水的管理工作, 确保这一城市“胃肠系统”可正常工作, 从而营建一个舒适、健康、整洁的城市环境。

参考文献

[1]王文生.关于城市市政给排水规划设计的思考[J].低碳世界, 2013 (9) :55-56.

[2]王勤.从宏观和微观层面探讨城市市政给排水规划设计的若干问题[J].城市道桥与防洪, 2011 (4) :98-99.

[3]吴兆申, 皇甫佳群, 金家明.城市给排水工程规划水量规模的确定[J].给水排水, 2003 (4) :29-31.

[4]沈宝君.科学规划, 提高市政给排水管道工程质量[J].中华建设, 2008 (10) :120-121.

[5]罗水金.浅谈市政给排水设计和规划中常见问题分析[J].四川建材, 2007 (4) :164-266.

城市污水排水工程规划 篇5

论现代城市排水给水系统的规划设计

随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,城市的用水量急剧增加,水资源的短缺巴成为制约城市的`供水水平和经济发展的突出问题.要解决目前的城市排水给水矛盾,我们要加大对城市给排水工程建设的科学研究,特别是要充分利用最新的现代科学技术,为我国城市建设中的给排水工程建设提供强大的技术支持,确保给排水工程建设的高起点、高标准.同时也要注意开源节流,全面提高水资源的使用效率.

作 者:郑瑞文 袁茜 王亚晓  作者单位:河南省城市规划设计研究院有限公司,河南,郑州,450000 刊 名:科协论坛(下半月) 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY ASSOCIATION FORUM 年,卷(期): “”(6) 分类号:X22 关键词:排水给水系统   现代城市   规划设计  

城市市政给排水规划设计分析 篇6

【关键词】市政给排水规划;设计;规划

0.引言

市政给排水工程是城市基础设施的重要组成部分,做好城市市政给排水规划设计,对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。特别是在新的历史条件下,城市建设必须走可持续发展道路,提倡省地节能的理念,这要求市政给排水规划设计必须从宏观、中观、微观三个层面进行认真思考与研究,以寻求城市水资源的合理利用,实现现代化城市的可持续发展。

1.从宏观层面分析市政给排水规划设计

给排水规划设计宏观层面所面对的是大范围的思考,涉及到规划区范围以外甚至跨城市、跨地区的区域性问题,影响深远,对城市可持续发展有着举足轻重的作用。在给水方面,主要体现在水源及其保护,区域水资源平衡及区域供水规划;在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网区域污染控制,它要求我们必须有开阔的眼与系统创新的思维。

1.1防洪排涝规划

1.1.1防洪排涝概念

防洪排涝是城市的生命线,防洪排涝规划主要针对对象是外洪和内洪,外洪防为主,如防洪堤、水库等,而内洪则是排蓄为主。对城市而言,在规划重现期内,不应有“涝”的概念,只有雨水如何及时排除或滞蓄起来的问题。过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24小时排完,针对的是郊区和农田,这种标准是无法适应现代城市的发展要求的。因此将“防洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更贴切。这有助于提高人们对防洪排涝重要性的认识,确保人民生命财产安全。

1.1.2排洪与排水标准衔接问题

城市排水是解决较小汇流面积上短历暴雨产生的排水问题,采用的是暴雨公式,暴雨时段控制在5~120 min,选用暴雨样本是年超大值法;而排洪考虑汇水面积大,目前多采用水文公式(也是暴雨推理公式),使用某重现期f如10年一遇)24 h暴雨量为基本数据,其选用暴雨样本是年最大值法。因此进行防洪排洪规划时,应充分考虑排洪与排水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面积越大,重现期标准越高,大中城市排洪标准不宜小于20年一遇(防洪标准GB50201—94)。

1.1.3排洪措施

排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵加滞洪区方案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区,考虑到内洪来得快、退得快,设置雨水泵站效益不大,宜采用全抬高方案,但同时也要考虑现状村庄过渡,可设置局部的抽排设施。

2.从中观层面分析市政给排水规划设计

中观层面主要体现在城镇及片区给水系统和排水系统的规划设计。譬如市区给水系统规划设计、中心城镇给排水规划设计、污水水厂外管网规划设计等,它起着承上启下的作用。

2.1给水系统规划设计

随着变频供水设备的大量使用,特别是利用城市给水管网压力智能直接供水装置的推广应用(取消屋面水箱),在中观层面出现问题是城市供水日变化系数变大,高峰供水量增大,从而相应加大水厂供水规模。因此在这背景下,城市供水系数应考虑设置对置水塔或高位水池的方式来降低日变化系数,同时也提升供水安全度。同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合,为未来留下发展空间,譬如道路管线综合时给水管位的预留、给水管径合理确定,等等,避免重复投资,争取效益最大化。

2.2雨水系统规划设计

雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划和城市竖向规划相结合,特别是地处平原、盆地的城区这三者有机配合显得更为重要。譬如,市区内河设计标准采用五年一遇不漫溢(水利标准,相当于城建一年一遇标准),而相应道路排水重现期P:1年情况下,两者洪峰相遇是经常性的,雨水管道出1:3经常是压力出流。因此,雨水系统要进行必的压力流校核,同时与竖向标高相协调,避免在重现期P=I时,雨水溢水路面的情况发生。

2.3污水系统规划

2.3.1合流制与分流制讨论

一般而言,在新城区采用分流制,旧城区采用截流式合流制。但鉴于我国目前排水系统的实际情况,真正意义上的分流制在实践中很难做到。雨污系统中有一根接错,两个系统就相通,可能合流制。根据某污水厂厂外管网工程实践证明,完全分流制必须从化粪池出口分流开始,并且采专业监督和专业队伍施工。同时初期雨水污染比较严重,截流式合流制有利于初期雨水的截流,因此中小城市建议以截流式合流制为宜。日本东京区部地区大部分采用合流制系统,他们认为尽管合流制会增加污水处理量,但合流制下水道系统可充分利用原下水道系统,将其进行改造、重建与完善的建设费用、技术要求均低于分流制,故广泛使用。

2.3.2污水厂排水去向

目前国家强调水的循环再用,要从“污染控制”向“水生态修复和恢复”转变,因此污水厂处理后污水的排放以就近向可作为中水回用的途径或可向内河排放作景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由,建议将处理后的污水向外江江心排放,两者矛盾如何协调值得进一步讨论。

3.从微观层面分析市政给排水规划设计

微观层面主要为单项市政工程给排水规划和设计。譬如工业或住宅小区给排水规划与设计,一座或几座建筑物给排水消防设计,一座污水厂设计,一条道路给排水设计等,它是将理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过程中会遇到具体新课题,必须采用新办法、新材料、新产品去解决;另一方面,可持续发展要求我们不断创新,具体规划设计必须符合节能省地建设新理念。下面略举数例加以说明:

3.1污水处理新技术的发展

从可持续发展角度而言,采用延时曝气这种高资源占用(材料、土地)和高能源消耗低负荷工艺,以耗能方式取得污泥稳定的工艺是不适合中国国情的,从生活污水反应器发展趋势看是从活性污泥工艺和生物膜反应器向高效的移动床和流化床发展。最近国内尝试使用一种高效载体生物强娲万方数据MO工艺,它是在MO反应池的好氧池末端投加活性硅藻土,同时好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池,利用硅藻土的高效载体生物作用(流化床)和吸附,混凝及过滤等物化作用,实现生物脱N和物化除P,较好地解决了纯生物或纯化学污水工艺中脱N与除P相互矛盾的问题。

3.2污水管道设计中新管材的推广

在给排水工程中推广PCCP管、PVC—U管、PE管、聚丙烯伊P)等新型塑料复合管材,符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便,受到业主及施工方一致欢迎。但在具体使用过程中,应注意施工造成管道变形超标的问题,应确保管道两侧回填土的回填质量,必须分层夯实,使其密实度能够达到95%以上。

3.3雨水管道设计新思路

在缺水地区或地下水较深区域,尽量使雨水不排人下水道,尽量通过设计施工,将雨水渗透或截留。一则可以减少排水(下转第64頁)(上接第108页)负荷,减少雨水管道投资;二则增加地下水补给,涵养地下水,进行水生态修复。另外,也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用,但这要根据项目的具体情况,因地制宜。譬如地下水位高,下雨后地面充分湿润,地下径流很大,就不宜采用渗透法。

4.结语

城市污水排水工程规划 篇7

大明宫地区位于西安市北部快速发展区域内,陇海铁路线以北,城市中轴线-未央路两侧,包括大明宫遗址及周边区域。现存的大明宫遗址是国务院首批的全国重点文物保护单位,是世界珍贵的历史文化遗产。进入21世纪以来,在国家西部大开发政策的指导下西安城市经济进入新一轮经济增长的上升阶段,在加快推进城市化、工业化进程的同时,文物保护与经济发展和环境改善之间的矛盾日益突出。其中对唐大明宫遗址的保护和建设已成为社会关注的热点,迫切需要编制规划以协调保护与发展的矛盾,促进古遗址的保护利用。

本次排水系统规划以“蓄清排污,达标排放,提高排洪标准,增强城市排水能力,形成畅通安全的排水系统”为指导思想。本次规划总面积为29.08平方公里,近期人口36.6万人,远期规划人口47.7万人。

1 排水体制

城市排水系统规划的一项重要内容是确定城市的排水体制。通常分为合流制与分流制两类。合流制又可分为直排式合流制和截留式合流制,分流制又分为完全分流制与不完全分流制[1]。

大明宫地区为旧城区,排水管渠部分为合流制,部分为分流制,现状排水管渠大多建于20世纪80年代以前,使用期超过30年的管道约占总数的40%以上,排水管网不健全,管网系统还很不完善,管道满流、溢流、渗流现象相当普遍。随着生活水平、环境保护要求的不断提高,伴随旧城区的改造,旧有排水系统难以满足现有排水要求,必须进行改造。鉴于以上情况并结合西安市排水规划,确定大明宫地区排水体制采用分流制。

2 排水工程专项规划

2.1 污水工程专项规划

2.1.1 污水量预测

Qh=a×Qj

式中:Qh———区域旱季污水量;

Qj———区域最高日给水量;

a———产污系数,取0.86

污水量预测一般通过给水量折算法来计算,如上式所示。依据《西安市大明宫遗址保护区给水基础设施专项规划》,大明宫地区2020年最高日需水量为25×104m3/d,预测2020年污水量为21.56×104m3/d。

2.1.2 污水管网系统与污水处理厂

本次规划参照人口密度与人均污水量标准,并结合管网实际使用情况,考虑到旧城区管道堵塞、临接、混接等不利因素,设计污水主干管比流量取1.8升/秒·公顷、次干管和支管比流量取2.2升/秒·公顷对区域内污水管道进行了校核,保留了如未央路等满足设计流量和设计高程要求的污水管涵若干,拟新建如自强路等污水干管及次干管。这样既可以节省投资,又可以避免道路开挖造成的交通及环境问题。

大明宫地区污水规划属西安市排水规划北郊及西郊片区范围,分别为西安市第四污水处理厂分区、第五污水处理厂分区与邓家村污水处理厂分区。其中邓家村、第四污水处理厂已建成运行,第五污水处理厂已完成土建工作。本次规划根据污水厂地理位置与处理能力,结合管网规划情况,将区域内污水分流至以上三座污水处理厂进行处理,处理达标后排放。

2.2 雨水工程专项规划

2.2.1 雨水量预测参数

道路雨水管道系统设计暴雨重现期P=1~1.5年,综合径流系数ψ=0.65,大明宫遗址公园内ψ=0.32。集雨时间t=15min。采用西安市暴雨强度公式:

2.2.2 雨水管网系统与流域分区

根据预测雨水量,对区域内现状雨水管网进行了校核,保留了如工农路等满足设计流量和高程要求的雨水管网,废除了如二马路等合流砖涵,新建、改建如红庙坡等雨水管网。

大明宫地区雨水规划属西安市排水规划北郊片区范围,共包括四个雨水分区系统,分别为漕运明渠分区、西三线明渠分区、灞河分区:河分区。区域内雨水经管网重力或压力输送至各明渠、河流中。

2.2.3 雨水资源化利用

西安为内陆缺水城市之一。随着西部大开发战略的实施,必然导致用水量的持续上升,从而使城市缺水的矛盾愈加凸显出来。除了将经过深度处理的污水作为城市的一种再生资源充分利用外,充分利用雨水资源也不失为一种既经济又有效的弥补城市缺水的一种有效途径。雨水是自然界水循环系统中的重要环节,城市雨水资源的有效利用,对补充涵养区域地下水资源、改善及保护城市生态环境起着极为关键的作用。城市雨水资源利用一般包括:储存利用、下渗等。下渗可通过透水地、透水沟、渗透管、渗透池和渗井等多渠道加大雨水对地面下的渗透。这样既可以减少地面径流,也可以涵养地下水,补充地下水资源。储存利用可以通过利用现状及新建调蓄池,配以简单的水处理设施,然后将其提升利用,可用于城市绿化灌溉、厕所冲洗。雨水资源化利用的具体措施包括以下几点:

a.雨水储存利用措施

结合遗址公园景观设计沿道路修建一些植物种植池,公园道路上的雨水先进入种植池,当种植池达到饱和时,多余的雨水进入雨水管道,既可减少雨水径流,又可绿化环境;在住宅小区修建地下贮水池,将从屋顶、庭院收集的雨水,通过独立的雨水管道进入地下贮水池,收集到的雨水可用于景观用水、绿化用水及道路喷洒用水;在大型建筑物屋顶修建蓄水池,截留雨水经过滤后可用于厕所冲洗用水及绿化用水。

b.雨水回渗措施

修建透水路面,可用透水砖铺设人行道及停车场,通过透水砖空隙吸收雨水,并在透水砖下面铺设碎石、沙砾等组成简易滤层,使雨水渗入地下;修建渗水井;将绿化带及草坪修建成凹式绿地,承接并回渗雨水。

3 存在问题探索

3.1 排水系统规划目标

市政排水工程规划的主要内容为划分排水范围、预测排水量、确定排水体制并进行排水系统布局。此外还包括确定污水处理程度及处理后污水、污泥出路。但从目前来看,我国排水系统规划只追求管网普及率及污水处理率,而忽视了处理后污水及污泥的出路问题。以西安市第三污水处理厂为例,其中水系统每日产量为5万方,原计划做为灞桥热电厂冷却水,后因其用量有限,致使中水系统被迫停产,造成了设备及资源的浪费。如果在排水系统规划时考虑回用水管网铺设问题,将回用水用于厕所冲洗水、绿化用水及部分景观用水,则将在根本上解决水资源短缺问题。因此,笔者建议在城市排水系统规划时,应将污水回用比例纳入审查条款中,并作为政绩考核内容。

3.2 雨水污染问题

当排水系统采用分流制时,应考虑初期雨水的面源污染问题。可在管网末端建设蓄水池,经简单沉淀及过滤后再排入水体,对初期雨水污染产生削峰作用,以降低对河流的污染[2]。

4 结语

现代城市排水系统规划应在追求管网普及率及污水处理率的基础上,充分考虑雨水及污水的资源化利用问题,将回用水管网铺设纳入其中,从跟不上解决水资源短缺问题。

摘要:以西安市大明宫地区排水工程专项规划为例,对城市排水系统规划进行了探索,提出应在追求管网普及率及污水处理率的同时,加强雨水、中水的资源化利用问题。

关键词:排水规划,资源化,排水体制,雨水

参考文献

[1]张自杰.排水工程.环境科学研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2006:8-12..

城市污水排水工程规划 篇8

城市给水排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段, 到工程实施, 其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程, 各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。如果混淆不同阶段和相应的规范, 不作调研, 将影响预测的准确性。

1 总体规划阶段给水水量预测

城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模, 空间布局安排和水资源状况, 提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。

给水规范所提指标适用于城市总体规划期内 (一般为20年) 的水量预测, 并按此控制水资源和提出总水量规模, 由于城市用水有逐步增长的过程, 因而近期指标要大幅下降。

给水范围所提指标是全国通用指标, 选用时不能简单按照城市规模类别和分区进行套用, 必须先对城市现状指标进行测算研究, 按照发展趋势确定规划期所采用的指标。同一城市的不同地区, 由于用地性质和供水条件不同, 应采用不同的指标。一些水资源不足的城市和供水距离较远的地区, 更应强调节约用水, 采用多种措施降低耗水量, 其综合用水量指标也应大幅下降。

给水规范所指人均是指户籍人口, 未包括暂住人口和流动人口, 目前一般采用城市人口数 (指户籍人口及暂住一年的人口) , 因而选用指标时要考虑人口数的内涵。流动人口的用水量一般已计入指标中, 不单独计算。

有些城镇集中发展一种或几种工业, 形成产业规模, 其工业用水量所占的比重较大, 不符合一般城市的组成结构, 但与人口数形成一定的比例关系。可采用生活、工业用水比例法, 即用人口增长数, 人均居民用水量及生活用水与工业用水的比例来推算今后的总用水量, 有一定的准确性。

在城市中用水量较大且水质要求低于《生活饮用水水质标准》的工业企业, 如当地有取水水源应自建供水设施, 其水量不计入城市给水水量规模。在城市建设用地范围内, 应限制工业自备水源供给生活饮用水。

2 总体规划阶段污水水量预测

国家标准《城市排水工程规划规范》 (GB50318-2000) (以下简称排水规范) 中关于城市污水量预测方法提出:城市污水量应由城市给水工程统一供水的用户和自备水原供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组成, 城市污水量宜根据城市综合用水量 (平均日) 乘以城市污水排放系数确定, 其中对污水排放系数提出0.70~0.80的数值。而排水规范中对排放系数的内涵未作细致的说明, 笔者认为, 实际影响污水水量有下述因素:

给水日变化系数。由最大日给水量, 折算成平均日给水量, 其数值应根据当地实测数或给水规范提供的数据确定。

产销差率。城市给水厂供出水中包括计量用水及非计量用水, 其中计量用水除工业冷却水外一般会产生污水水量;非计量用水包括漏失水量, 绿化及浇洒道路用水, 消防用水等, 这些用水不产生污水量, 不进入污水系统, 一般占供水量的12%~20%。

产污率。指用户产生的污水量与用户的用水量比值, 即使用过程中的损耗。产污率与工业性质、城镇卫生设施等因素有关, 一般取0.85~0.90。

截污率。指进入城市污水系统的污水量与产生的污水量之比值。截污率与污水收集系统的完善程度等因素有关, 要求规划期末在规划范围内都应达到100%是不可能的, 即要求零排放是无法实现的。在规划污水管道时, 截污率最高值可取0.9。

处理率。指进入城市污水厂处理的污水量与城市产生的污水量之比值, 是反映城市污水治理水平的重要指标。城市污水处理厂是分期建成的, 近期规模应按接纳范围近期所产生的污水量和合适的截污率来确定。避免当前污水处理厂建设规模偏大, 进水量达不到设计规模的倾向。

自备水源产生的污水量。在规划建设用地范围内, 有自备水源的工业, 若其污水水质符合接管标准 (或经过厂内治理后达到接管标准) , 一船均应纳入城市污水系统。若工厂远离市区, 其排放污水水质又有特殊性或污水量很大, 则应单独设厂处理。

地下水渗入量及污水渗出量。目前一些城市的污水管道材质及接口形式较差, 检查井破损, 为节省电费, 采用高水位运行方式, 管道普遍受内压, 污水向外渗出;南方地区地下水水位较高, 易于渗入污水管道。渗入及渗出量很难测算, 但造成很大损失, 若按地下水渗入量1000 m3/ (km2·d) 计算, 一个100万km2的城市, 每天增加提升和处理量10万m3, 年增加费用约2 000万元。笔者建议要提高管道和检查井的质量, 考虑受内压的可能, 对现有质量较差的管道采用内衬的方式, 减少渗入及渗出量。

雨水进入量。一般城市均采用雨、污分流排水体制, 但由于城市街道、工厂、小区内部排水管道雨污分流未能完全实施, 以及暴雨时路面积水、雨水大量进入污水管道。某城市连续5天暴雨, 降水量242.5mm, 污水处理厂进水量比同期晴天增加60%, 一些中途提升泵站进水量增加1~2倍, 给确定设计规模和运行管理带来困难。雨污分流不仅要增加污水接入量, 同时要减少雨水进入量, 目前一些污水系统设计规模较大, 睛天时污水量较少, 但暴雨时又超过设计规模。因此, 完善城市排水系统, 实行雨污分流是长期、细致和十分必要的。

3 分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测

分区规划是对城市总体规划基础上的深化、补充和完善, 一般是分区、分块进行规划。专业规划则将给水、排水工程, 按专业内容和需要单独进行规划。两种规划对水量预测不仅要进一步核实不同规划期的总水量, 而且要提出各地块的用水量和污水量。其预测的依据是:

已经建成并不再改造的地块, 应以实地调查为主, 调查实际用水量及排污水量, 如无资料, 应取得建筑面积, 客房数, 工厂产品数等资料, 根据指标进行推算。

对尚待建设的地块, 由于在分区规划阶段只知其性质和面积, 尚未确定其开发强度及工业性质, 可以按照给水规范提出的不同性质用地用水量指标推算。从今后加强节约用水、降低产品耗水及提高回用率等角度来衡量, 这些指标应予降低, 建议有关部门要加强调查研究, 使不同性质用地用水量指标趋向完善和准确。

各分区分块计算水量之和应与城市总水量大体相符。各分块水量是规划阶段计算给水管网系统和污水管道系统的依据。

4 详细规划阶段给水、污水量预测

详细规划阶段已明确开发建设的强度及要求, 居住区应有容积率、层高等指标, 公共建筑应有建筑量、客房数等规划条件, 给水、污水量应根据单位水量指标测算。

若居住区有1km2, 建筑容积率1.2, 户均100m2, 有3人, 人均最高日用水量指标300L/ (人·d) (包括居住区内小公建、绿化用水) , 则单位用地用水量指标为1.08万m3 (km2·d) , 可以比较准确计算出居住区的用水量。

在测算污水量时, 应计算产污率及日变化系数, 不计产销差率及截污率。若产污率为0.9, 日变化系数1.3~1.5, 则污水量相当于给水量的70%~60%。

摘要:确定城市给水排水工程规划水量规模十分重要, 提出从总体规划、专业规划、详细规划到工程实施等各规划阶段预测水量规模的依据及需注意的问题。

城市污水排水工程规划 篇9

1 现状调查

首先是对现状排水设施进行详细的调查, 可按排水系统分别调查。

高阳县污水处理厂位于县城纬十路与经六东路东北角, 一期工程处理规模为6万m3/d, 配套污水干管约24.54公里, 中途提升泵站一座。一期工程于2008年4月基本建成, 5月份投入试运行, 出水水质达到国家二级排放标准。

目前, 高阳县城城区内中南部为合流制排水系统, 雨污合流管沟总长约35.9km。城区西北部和东部各有一条污水干管, 管径为d800~d1400, 该干管为污水处理厂配套干管。

城区合流制排水系统以三利大街为界, 分为两大区域。

三利大街以西区域:该区域内合流污水向北排入县城西北部的现状排水沟, 在此贮存并蒸发入渗, 该区域内的合流管道主管线沿建新大街、迎宾路敷设至排水沟, 管径为d1000~d1200, 埋深在1.2m~2.5m之间。

三利大街以东区域:该区域内合流污水向东排入赵通村东农灌渠内, 在此贮存并蒸发入渗。按管线走向可分成两部分, 一部分主管线沿三利大街、正阳路、经六东路敷设至农灌渠, 管径为d 6 0 0~d 1 2 0 0, 埋深在1.2 m~3.0 m之间。另一部分沿向阳路、佟麟阁大街、兴阳路敷设至农灌渠, 管径为d 6 0 0~d 14 00, 埋深在1.4 m~3.2m之间。

现状排水系统存在的问题:

(1) 城区大部分现状排水管道运行情况良好, 但部分管段淤积较严重、坡度较缓, 埋深较浅, 不利于雨污水的排除。

(2) 城区南部部分合流干管未在现状和规划道路下敷设, 其埋深较浅, 不能满足城区南部雨污水排放需求, 且给维护管理带来很多不便。

(3) 城区现状排水渠做为受水体容纳能力有限, 下雨时城区存在排水不畅问题。

(4) 排水系统不完善, 大部分污水未能进入污水处理厂。污水收集率低, 处理率较低, 环境污染严重。

2 确定城市排水体制

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。

目前城市规划中经常选用的排水体制主要有以下两种:截流式合流制和完全分流制。截流式合流制投资较省、见效快、易于实施, 管道施工对城市交通、环境等造成的影响最小, 旱季和降雨时, 初期雨水和城市污水都送至污水处理厂, 经处理后排入水体, 有利于保护环境, 但这种截流式的合流制也存在着一些缺点, 首先, 当暴雨时, 超出截流管道的设计输水能力, 会有部分混合污水经溢流井直接溢入水体, 使水体遭受污染, 不能从根本上解决城市污水的污染问题。其次是降雨时会有部分雨水进入污水处理厂, 从而使污水处理厂的处理水量增加, 产生一定的冲击负荷, 影响处理效果。更严重的是当城镇污水量较少而雨量较大, 且降雨持续时间长时, 采用截流式合流制将会直接影响污水处理厂正常运转。完全分流制卫生条件较好, 但仍有初期雨水污染问题, 投资较大。排水体制的选择应根据当地的经济条件及现有的排水设施情况确定。

结合高阳县具体情况, 城区现状合流管道较多且运行良好, 为节省近期一次性投资, 达到见效快的效果, 近期采用截流式合流制与分流制并用的排水体制, 已建成合流管道的区域采用截流式合流制, 新建区域采用完全分流制。远期按雨、污水完全分流制排水系统进行规划设计。

3 污水工程规划

(1) 污水管网的布置

在排水管网定线时, 应充分利用县城地形, 尽可能顺坡排水, 减少管道埋深, 还应结合现状与规划路网情况, 处理好管线与现有建筑物、构筑物和规划道路的关系。

(2) 污水管径的确定

污水管道管径依据其服务范围内产生的污水量确定, 污水量由城市综合生活污水和工业废水组成。因城区现状污水量没有直接监测数据, 常采用常规作法, 先进行给水量预测, 然后根据城市污水排放系数进行污水量预测。城市用水量预测与计算涉及未来发展的诸多因素, 在规划期内难以准确确定, 预测结果常常与城市发展实际存在一定差距, 一般采用多种方法相互校核。

常用的水量预测方法有分类预测法, 城市单位人口综合用水量指标法和城市单位建设用地综合用水量指标法等。用水量指标的确定必须科学合理, 既要符合当地实际, 又需具有一定的超前性, 不同的用水对象, 应采用不同的用水量标准, 自然条件的差异以及经济水平的高低也对用水量标准有直接的影响。规划时, 城市用水量指标必须遵循国家有关规范, 同时还应结合当地用水的实际情况和城市未来发展趋势来确定。

高阳县城需水量预测采用三种方法, 即分类预测法, 城市单位人口综合用水量指标法和城市单位建设用地综合用水量指标法。预测结果见下表:

从预测结果可以看出, 不同的方法所选用的指标数据不同, 预测结果略有差别, 但基本接近, 对以上预测结果取最大值, 本次规划县城2010年最高日总用水量为5.15万m3/d, 2020年最高日总用水量为8.72万m3/d。取日变化系数为1.3, 则2010年平均日用水量为3.96万m3/d, 2020年平均日用水量为6.71万m3/d。

根据《城市排水工程规划规范》 (GB50318-2000) , 污水排放系数按0.8计, 则城区污水量如下表:

规划各区域的污水量按单位时间、单位面积上产生的污水量“q”进行计算 (即比流量法) 。经计算, 2020年生活和工业污水的比流量“q生”和“q工”分别为:

(3) 污水工程规划

近期采用截流式合流制与分流制并用的排水体制。充分利用城区现状运行良好的合流管道, 并对其进行截流改造。同时对现状埋深较浅, 淤积严重的部分管道进行废除改造。

规划截流管道远期作为污水管道使用, 所以近期敷设时, 在标高、管径及流向上结合远期预留。在截流井内均设闸门, 小雨和初雨时闸门关闭, 下大雨时闸门开启。当混合污水量超出截流干管的输水能力时, 部分混合污水经溢流管溢出, 直接排入水体或规划雨水系统。

规划期末高阳县城污水管网成两个干管系统, 即宏润大街污水干管系统和向阳路污水干管系统。

4 城市雨水工程规划

城市雨水工程专业规划的主要内容有:确定排水流域与排水方式, 进行雨水管渠的定线, 确定雨水泵站的位置, 选择暴雨强度公式、相关参数, 进行雨水管渠的水力计算, 确定管渠尺寸、坡度、标高及埋深。

雨水管渠的布置应充分利用地形, 就近排入水体, 尽量避免设置雨水泵站, 雨水干管宜布置在排水集中的地段或高程较低的道路下以利于收集雨水。

规划期末高阳县城雨水管网成四个干管系统, 即三利大街雨水干管系统、商贸大街雨水干管系统、正阳路雨水干管系统和兴阳路雨水干管系统。其中三利大街、商贸大街雨水系统管道末端不能直接排入孝义河, 需设雨水提升泵站。

高阳县排水工程专业规划对高阳县城市排水工程的建设起到了积极的指导作用。

摘要:随着我国对城市基础设施建设投入的加大, 市政排水规划问题越来越引起人们的关注。结合县城排水规划的实例, 针对排水工程专项规划中的某些方面提出了一些参考意见。

城市污水排水工程规划 篇10

一、城市给水排水工程规划及三个层次的划分

城市给水排水工程规划是对城市给水排水工程系统的统一安排, 从时序上保证给水排水工程建设与城市发展相协调, 促进城市的可持续发展。城市给水排水工程规划不仅仅是一项工程规划, 更是保证城市健康、持续发展的战略性规划。它是城市规划中的一项专业规划, 也是城市整体开发建设目标的一个重要组成部分。城市给水排水工程规划的综合作用是任何一种方法所不能代替的。

城市规划是对资源优化配置的一种主要手段, 给水排水工程规划重点是对水资源进行优化配置和合理利用, 以发挥最优的综合效益。高水平的城市给水排水工程规划是合理利用城市水资源、科学地保护城市水环境、保障城市发展的设计、管理、实施建设的指南, 而无规则或低水平的规划必然会造成对水资源的浪费和对水环境的破坏。

城市给水排水工程规划相应于城市规划, 划分为不同的阶段, 即分为城市给水排水总体规划、城市给水排水分区规划、城市给水排水详细规划等三个层次。三个层次的划分难以截然分开, 只能在各层次中各有侧重, 其关系是相互联系、承上启下、逐渐深化, 上一层次规划指导下一层次规划, 下一层次规划在落实上一层次规划的基础上, 进行深化与量化, 并可根据具体情况对上一层次规划作适当调整。

二、城市给水排水工程传统规划方法的弊端

造成目前我国城市水资源和水环境不断恶化的一个很重要的原因就是城市给水排水工程规划在观念、规划方法论等方面存在问题, 难以有效指导城市给水排水工程的建设, 其弊端主要表现以下几个方面:

1. 欠缺流域规划观念:

单纯追求本城市的水资源保护与可持续发展, 忽略了本城市在流域、区域尺度的水资源体系所处的位置, 造成了区域尺度的水危机, 如当几个城市互为上、下游时, 甲城市下游的污水排放口很可能影响乙城市上游取水口的水质。在这种情况下很难划分水源的卫生防护地带和环境保护区。从而再次说明了如果不从流域规划着手, 仅仅就事论事地编制单个城市的规划是解决不了问题的。

2. 欠缺城市内部给水与排水的综合考虑:

未能够深入研究城市各类用水的水质要求与给水、排水系统的关系, 忽略城市水资源的综合利用, 造成人类对水资源的浪费与破坏, 如中水工程与分级供水的规划意识不强;

3. 欠缺时间尺度变化的考虑:

缺少进行战略性的远景规划和动态的近期建设规划, 只注重规划期的终端状态, 难以适应市场经济和城市不同发展阶段的不可预见性要求, 规划的应变性和延续性差, 不宜操作实施, 如目前开展的南水北调工程势必将在几年内影响很多北方城市的给水排水工程规划, 如原有规划没有考虑到应变性, 势必难以适应新的水资源格局;

4. 欠缺与城市规划的协调:

城市给水排水工程规划作为城市工程的一部分, 在实际操作中往往与城市规划脱节, 造成管道工程与给水排水构筑物等规划的不合理性。如排水管一般是埋设在道路下的自流管, 其管径不但与流量有关, 而且与坡度有关。在城市详细规划确定的道路控制点标高未知的情况下, 很难合理地确定管道坡度。

三、城市给水排水工程的科学规划

1. 以规划中的问题为导向, 促进设计及规划的成熟

目前的城市给水排水工程规划, 由于规划方法和设计方法的限制, 对一些问题不能很好地解决, 比如管网安全性预测、环境影响预测等, 在规划中往往对这类问题一带而过或者过分简单化低调处理。在规划中应以出现的问题为导向, 进行技术攻关, 以促进设计技术及规划方法的成熟。

2. 要及时对规划方法和规划理念进行调整

随着城市规模的增大和区域规划的发展, 城市给水排水工程规划更趋向于巨系统的发展模式。对于这样的开放的复杂巨系统, 由于其特有的开放性和复杂性, 我们必须用宏观观察, 宏观背景变了, 巨系统成员本身也会有其变化, 因此开放的复杂巨系统只能够作出较短时期的预测计算, 过一时期要根据宏观观察, 对方法作新的调整。也就是说任何一套城市给水排水工程规划技术, 不可能一直适用于这种巨系统求解, 随着时间维和空间维的变化, 规划人员和管理人员要及时对规划方法和规划理念进行调整, 以有效地实现规划方案的辅助建设功能。过去我们考虑的城市给水排水工程规划, 由于规划目标没有目前多, 研究的往往是分散的简单对象, 过去的研究方法很可能是不适用目前无限多自由度的城市给水排水工程规划, 目前的规划理念必须进一步发展才能处理复杂系统。

3. 借助数学方法辅助城市给水排水工程规划

借助于各种专业模型, 如各种给排水构筑物费用函数、管网安全性模型、暴雨模拟与预测模型等, 更有利于对方案进行定量化, 提高规划的准确性和精度。同时, 应用数学模型和数学方法, 可以进行多因素和各个条件下的模拟和仿真, 可以对各种规划方案在不同的情景下进行预测。现有的城市给水排水工程规划实质上更多涉及的是定性的规划, 考虑的是合适与不合适, 而对哪种方案更合适考查的很少, 这也是未来的城市给水排水工程规划急需注意之处。

4. 运用系统分析方法对城市给水排水工程规划

系统分析法, 就是针对所研究的问题的整体, 对组成系统的各个要素及其外部条件进行全面的、互相联系的和发展的过程, 它除了要研究和解释各元素的具体问题外, 还着重研究和揭示各个元素之间的联系, 协调各元素之间的关系, 以达到系统总目标最优的目的。系统分析的过程应遵循整体性原理、最优性原理、阶层性原理、动态性原理和环境适应性原理。它的基本方法是分解和综合, 也就是模型化和最优化。对于较为复杂的问题, 应用系统分析方法可以取得多方面的成效。系统分析方法强调对事物进行全面的、互相联系的和发展的研究问题, 因此系统分析的结果在空间上和时间上都力求最优。

城市给水排水工程规划是对城市给水排水工程这个大系统进行规划, 在规划的过程中涉及到对给水排水工程系统的各个子系统进行协调, 以达到整个系统的最优。同时以发展的眼光来看待工程规划, 不要把目光停留在相对静态的城市发展模式, 要及时对规划方法和规划理念进行调整, 不断完善, 以适应城市发展的需要。

摘要:本文对城市给水排水工程规划的内容进行介绍, 提出目前该专项工程规划方法上的局限性。随着城市的发展, 提出了用于改善城市给水排水工程规划的一系列办法, 一定程度上可以改善区域的水资源可持续开发与保护。

关键词:给水排水,工程,规划,方案,实施

参考文献

[1]李树平, 刘遂庆.城市水系统可持续管理理论的研究进展[J].给水排水, 2007年11期.

论如何做好城市给排水规划设计 篇11

【关键词】城市给排水;规划设计;问题与对策

城市的给排水工程是这个城市建设的重要组成部分。做好城市的给排水规划设计对这个城市来说具有非常重要的意义,它对生活在这个城市的市民来说是很重要的。一个城市若想打造成宜居舒适的生活环境,做好城市的给排水规划是关键。在一个提倡节约用水的社会环境下,城市建设必须考虑到节能的理念,必须考虑到城市的可持续发展前景。所以本文将从以下来分析如何做好城市给排水规划设计。

1.城市排水规划设计的重要性

1.1洪涝灾害的危害性

自古以来,自然灾害对人类造成的损失不计其数,而且来势汹汹。其中洪涝、暴雨灾害尤为严重。虽然我们国家对于洪涝、暴雨所造成的灾害的警惕性不断提高,但是我国的城市排水系统老化或先天性不足等原因造成抵挡洪涝灾害能力有限或者“发挥失灵”,由洪涝灾害所造成的财产损失和死亡人数是无法计算的。对于洪涝灾害的防患最有效的办法就是做好城市的引流和排水工作。因此进一步提高城市的排水系统能力显得尤为重要。

1.2排水系统对污水处理的重要性

一个城市对污水的处理,长久以来都困扰着人们。我国的污水处理一般都采用污水集中处理。集中处理就是将大量的污水集中在污水厂里进行处理。因为污水厂一般都是规模经营,成本低,效率快,处理出的水水质还较为可观。但是随着污水处理的越多暴露出的问题也就越来越明显。主要体现在需处理的要污水越来越多,处理污水需要的材料也越来越贵这就造成了厂家的投资变大,运营能耗大而且好无法进行水的近利用。所以有些经营商采取一些极端手段,造成了严重的环境污染,对城市建设一个宜居、舒适的环境造成了严重的阻碍,对以后的生活环境也产生了深远的影响。而现在对污水的处理方法最佳的是采取适度的分散处理,分散处理需要一个城市完善的排水系统。当然分散处理并不是最佳的选择,如果将分散和集中处理相结合是未来城市的发展方向。所以对一个城市的排水规划设计是非常重要的。

2.城市给排水规划设计范畴和存在的问题

2.1城市给排水规划设计的相关范畴

要做好排水规划设计就得先了解关于城市给排水规划设计的范畴,一步一步做好,严谨对待。其主要原因是城市给排水规划设计是一个完整和严谨的工程。一般分为供水、排水以及循环水利用三个系统。城市给排水规划设计的主要目的是想通过一定的规划让排水的一系列问题相互协调,使每个环节的排水设施工程能安全有效的实施并合理的利用水资源。市政府一般在给该城市的排水工程做相关规划设计的时候一般情况下分为城市总体规划中的排水专项规划和在某个规划区的总体规划和控制性详细规划。

对于城市给排水规划设计的主要内容有以下几点:市政府在对排水范围的规划、市政府对排水的预测、市政府对排水体制的确定、市政府对排水系统的布局、市政府对关于处理后的污水泥的出路以及处理程度的规划和市政府还应该对排水枢纽工程的位置以及建设规模和用地量的确定。所以只有了解了该城市给排水规划设计的范畴后才能更有效的去建设该城市的排水系统。

2.2城市给排水系统规划时存在的相关问题

据相关的数据统计,我国的很多城市的排水系统并不完善合格,对洪涝等灾害,多雨季节时的排水功能并没有有效的防护,一下雨路面就出现积水现象。造成这种现象的主要原因是有些市政府为了加快城市的建设,急功求利常常会出现偷工减料。要求施工人员快速建设,而施工人员为了满足上面领导的要求就会使排水规划没有编制从而造成严重的后果。有的排水规划设计虽然设计好了,但是排水工程规划由于某些原因修要修改,使得许多的工程项目不能按照原来的规划进行建设,这就造成了该工程的延误。还有的设计师、工程师在规划的时候没有充足的科学依据缺乏对现代用水的认识及对水的认识,造成的各种损失。在我国还存在着排水体制规划中的混乱、不合理。由于我国很大部分市区的排水设施是有环保局、市政府工程管理处等不同的部门管理着,而这些部门平时也没有足够的沟通,相关的负责人责任心不够,玩忽职守以及法律的不完善造成了对排水设施的过程中出现的问题不能够及时有效的解决,其造成的严重后果无法想象。

3.如何做好城市给排水规划设计

3.1做好城市的水系统和城市规划的统一

对于我国的城市系统建设中存在的规划不协调等一些列问题我们可以采取的有效措施有很多。首先要做到了解城市的水利用规划,强调城市在总体规划中的水的专项规划,必须按照水的可持续发展来进行城市的水利用规划。接着要做到关于对城市的供水、排水、污水处理的平衡发展。然后再对城市的一些关于水的利用做好规划以及对水的生态循环的保护。在城市给排水规划设计时将水和城市规划合理的结和充分的考虑在里面,避免不必要的失误。

3.2做好对水量规模的预算

在城市给排水规划设计时还得做好水量规模的预算,因为水量规模的预算是水规划的基础。水量规模的预算对排水规划的工程中起着重要的作用。由于城市的发展使得供水量不断地增加,所以作为城市基础设施的排水系统也不能按照以前的认识来看待,水量的预测也不能按照以前的来计算。必须根据具体的城市规划对不同的类型用水量来进行预测和分析。在城市给排水规划设计中要充分的考虑到这点。

4.总结

城市给排水规划设计时要考虑到该城市对于排水系统以后的发展的方向认识以及对水和排水的统一性的认识。对废水要进行再生的处理,使水质达到在自然界中能够自己净化的能力,反之对环境会造成很大的危害。总之要做好城市给排水规划设计要做好城市的水系统和城市规划的统一,做好对水量规模的预算和水循环利用,不断要完善相关法律法规和加强水利监督工作,真正做到人与自然的和谐发展。

【参考文献】

[1]王世忠.城市市政给排水规划设计分析[J].民营科技,2011(06).

[2]方宏.关于城市市政给排水规划设计的思考[J].科技资讯,2009(03).

[3]宋磊,张铁夫.对城市市政给排水规划设计的探讨[J].黑龙江科技信息,2011(17).

[4]包炜政.对城市给排水规划的分析[J].科技信息,2009(25).

城市污水排水工程规划 篇12

近年来,我国城市内涝灾害频繁发生,充分说明其排水防涝规划的不完善,为此,国务院发布了《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发[2013]23号),要求各城市编制城市排水防涝规划,同时,为更好地指导城市排水防涝规划的编制,住建部也对《室外排水设计规范(GB50014- 2006)》进行了修编,提高了雨水管渠设计重现期、明确了城市内涝防治设计重现期、城市综合径流系数、取消了折减系数m并引用了模型计算等有关内容。

郧县老城区位于湖北省西北部,十堰市北部,是南水北调中线工程水源-丹江口水库上游的山地城市,占地面积8km2, 老城区由北部黑石山向南部汉江河谷倾斜,汉江于老城区南部流入丹江口水库,江水绕老城区7km,占十堰市境内汉江总长的63%,因此,郧县被誉为丹江口水库的“坝上第一县”。老城区现状道路高程在170~230m之间,道路坡度变化较大,从现状城市道路竖向及场地高程分析,整体来说老城区地形具备较好的排水条件。但是,由于区域内存在多处低洼地带,加上现有排水管道设计重现期普遍低于规范要求的2~3a一遇、现状雨水排出口低于汉江洪水水位,造成汛期江水上涨对雨水管道产生顶托作用等问题,导致区域暴雨内涝灾害频发。为确保排涝规划的合理性,本次研究采用现场数据收集调查分析与水动力学计算软件构建模型模拟计算对老城区现状进行评估,指导排水防涝规划的编制。

1排水管网现状综述

老城区位于县域中部,现状排水体制为雨污合流制,雨污水均采用重力流方式,现状各类排水管渠总长约为68.5km, 各类管渠长度见表1,附属设施数量见表2。

m

老城区现状排水管道管径普遍偏小,部分管段老化破损严重,导致雨污水渗入地下,对地下水造成一定的污染;同时,由于老城区建设缺乏规划,大量房屋建于现状排水管道上方,管网改造难度大。

2技术路线

南水北调中线工程已于2014年12月正式通水,为在确保中线工程受水区用水安全的前提下解决老城区内涝问题,此次排涝规划以湖北郧县老城区为研究对象,采用水动力学计算软件构建模型对研究区域进行模拟计算,并以收集的研究区域内涝数据分析结果对模型进行率定,确保模型计算的准确性,再运用率定后的模型模拟研究区域现状积水情况,针对模拟结果制定规划改造方案,并用模型进行检验,得到最终的较为合理的规划方案。本次研究技术路线见图1。

3 MIKE FLOOD模型模拟计算

3.1计算原理

运用MIKE FLOOD软件,根据地形情况构建城市二维积水淹没计算模型,并与一维的城市管道、河道模型进行耦合[1]。

MIKE FLOOD的计算原理依据的是描述水流运动的二维非恒定流方程组,共包括3个方程,分别是:水流连续方程、水流沿x方向的动量方程及沿y方向的动量方程。

式中:t为时间,s;n为曼宁糙率系数;x、y为直角坐标系中的横纵坐标,m;μ、v为x、y方向的流速分量,m/s;z、h为(x,y)处的水位和水深,方向的水流运动阻力[2]。

MIKE FLOOD软件将该方程组离散化后进行数值求解, 即可计算出研究区域内在(x,y)处不同时刻的水位z、水深h以及流速μ、v。进而实现积水淹没模拟计算结果的可视化。

3.2计算条件

模型模拟计算范围为湖北郧县老城区,地形采用2014年测绘的地形资料,管网数据采用2014年地下管线普查数据。 研究区域范围见图2。

依据2014版《室外排水设计规范(GB50014-2006)》,郧县城区的内涝防治设计标准取20a一遇,由于老城区现有降雨资料无法满足年限要求,故本次模拟基于城市暴雨强度公式,运用芝加哥雨型生成器分别求得短、长历时降雨时程分配,用于区域内现状排水管网排水能力评估与内涝风险评估。

3.3计算结果

3.3.1研究区域现状雨水管网、合流管网排水能力评估结果

利用MIKE FLOOD软件构建模型,分别在重现期为1、2、 3、5a一遇2h降雨情景下进行模拟,模拟结果以管道设计重现期表示,如表3。

由表3可知,区域内53%的雨水管道、合流管道设计重现期≤《室外排水设计规范(GB50014-2006)》(2014版)要求的2 ~3a一遇,急需改造。

3.3.2研究区域内涝风险评估

(1)模型率定。利用研究区域现状易涝点数据对模型进行率定,结果显示,研究区域现状19个积水区均能在模型中对应的位置得到反映(见图3),且模型模拟结果中,这19个积水区面积与现场测量面积基本相同(见表4),说明模型基本反映了研究区域各易涝点的积水情况。可利用率定后的模型进行研究区域排水防涝规划方案的计算和比较[3]。

hm2

(2)内涝风险评估结果。运用率定后的模型对研究区域现状进行内涝风险评估,并根据模拟结果进行风险评价,从而确定内涝直接或间接风险的范围,进行等级划分,并通过图示反映各风险等级的空间范围。结果如图3(b)显示:在20a一遇24h降雨情境下,根据模拟结果进行风险等级划分得出:内涝高风险区存在17处,其中几处更是位于小学、党校、法庭等人口密集处; 中风险区存在9处,各等级风险区对应的面积如表5。

km2

4方案计算分析

4.1排涝方案

基于模拟计算结果,制订方案时,应该在尽量不改变原有雨水管道和河道排水能力的情况下,主要采用调整地区的竖向高程、修建调蓄池、雨水花园等工程措施,并对所采取措施的效果进行模拟分析,直到积水深度和时间满足最新的排水防涝标准[1]。

4.1.1基本规划方案

研究区域目前没有针对北部黑石山山洪的预防措施,导致降雨时山洪进入老城区,因此,首先结合模拟结果,制定黑石山防洪方案,设置截洪沟将山洪直接排至汉江,阻止山洪进入城区;其次,根据研究区域排水管道排水能力评估结果(表3),对现状合流管、雨水管管径等不合理之处进行改造,将部分现状合流管改为雨水管道;最后,分别对各个内涝风险区域进行积水原因分析,并提出相应的解决方案;同时,应将低冲击开发理念积极运用至方案中,在解决洪涝灾害的同时,达到治理面源污染、补充地下水等目的。

4.1.2低冲击开发设施(LID)

低冲击开发(Low Impact Development,LID)其初始原理是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,对暴雨所产生的径流和污染进行控制,从而达到规范要求的改建后的径流量不超过原有径流量。使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态[4,5]。此次研究充分结合研究区域地势地貌、 气象水文等自然条件,按照规范要求,以综合径流系数与径流量作为控制指标,从低冲击开发理念出发,倡导蓄排结合,在研究区域内合适的位置结合城市绿地、公园、广场等安排市政蓄涝区对雨水进行调蓄。提高雨水系统排水标准,同时降低排水系统投入。

4.1.3雨水调蓄池容积的确定

(1)SWMM软件介绍。美国环境保护局的雨洪管理模型(SWMM)是一个综合性的数学模型,可以模拟完整的城市降雨径流过程,包括地面径流和排水系统中的水流和雨洪调蓄过程,可以显示系统内和受纳水体中各点的水流和水质状况[6]。

利用SWMM模型,对排涝方案进行径流模拟演算,基于先前得到的研究区域降雨过程线,得出研究区域排涝标准下的雨水调蓄池容积和排涝泵站规模的对应关系。

(2)雨水调蓄池计算结果。结合调蓄水体设置排涝泵站, 主要是收集研究区域5、7、8分区雨水(见图4),为降低系统投入,减少泵站建设规模,结合规划用地布局,通过设置相应的雨水调蓄池收集并调节上游雨水,削减雨水峰值,最终合理控制抽排泵站容量。

通过SWMM雨洪管理模型对5、7、8分区进行径流模拟演算后,以雨水调蓄池所在地块面积为调蓄池占地面积上限,确定一个调蓄池容积,再结合设计流量过程线[见图4(b)],通过假定排涝泵站设计流量逐步试算推求,直到得到与已知调蓄池容积数值相等的围合面积值时,所得到的排涝泵站抽排过程线与流量过程线交点的纵坐标值即为所求排涝泵站设计流量,此方法能从排涝泵站规模和调蓄池容积的对应关系中,通过多次试算,确定一个较为合适的泵站流量与调蓄池容积值,从而保证工程投资较少。

4.2排涝方案计算结果

采用已经率定的MIKE FLOOD水动力学计算模型,对上述排涝方案进行模拟计算,以指导方案的优化,直至方案的计算结果满足规范要求。最终的方案模拟结果见图5。

模拟结果显示:研究区域大部分地区没有积水,仅局部区域有短暂积水,且每条道路至少有一条车道的积水深度不超过15cm。符合《室外排水设计规范(GB50014-2006)》(2014年局部修订版)要求,由此得出,此方案能够较好地解决老城区内涝灾害问题。

5结语

在最新的排水防涝标准的指导下,运用MIKE FLOOD水动力学计算模型对研究区域降雨到排涝过程进行了数值模拟指导研究区域排涝方案,同时结合SWMM软件模拟计算了雨水调蓄池的容积。

(1)研究采用模型对研究区域现状进行模拟评估,评估结果与现状基本相同,说明研究采用的MIKE FLOOD水动力学计算模型对老城区的现状管网评估、内涝风险评估具有一定的应用价值。

(2)LID可有效地缓解城市内涝,应充分结合研究区域场地条件,积极推广建设LID系统,建立绿色雨水设施。

(3)SWMM模型模拟试算法能够在有效地计算出雨水调蓄池容积与排涝泵站的设计流量的基础上,进一步通过试算, 得出投资最小时所对应的调蓄池容积与排涝泵站设计流量。

参考文献

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[2]韩敏,赵耀.基于MIKE FLOOD和ArcObjects的洪水淹没模拟及可视化[C]∥中国控制会议,2008:319-323.

[3]唐造造,董志,刘树峰,等.广州市荔湾区河涌整治排涝方案研究[J].中国农村水利水电,2013,(4):164-167.

[4]Coffman L S.Low Impact Development creating a storm of controversy[J].Water Resources Impact,2001,3(6):7-9.

[5]王峰,俞绍武,胡爱兵,等.《中山市中心城区低冲击开发规划》研究与探讨[J].给水排水,2014,40(12):30-34.

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