排水系统(精选12篇)
排水系统 篇1
城市道路排水系统是城市在雨季时最为重要的维护系统之一, 因此城市道路排水系统的设计以及建设都需要有严格认真的详细计划, 城市道路无论主次, 都关乎市民的生活质量, 排水系统的建设和保护也因此而变得十分重要。城市如果在雨季无法正常排水, 街边的积水会对市民的正常生活造成严重的影响。建设完善的城市道路排水系统、以及排水管道的施工都需要完善严谨的步骤。
1 城市道路排水系统的重要性
1.1 大面积的降水会直接对地面道路产生影响, 如直接冲毁路肩边坡和路基;
进入结构层内的水分可浸湿无机结合料处治的粒料层, 使基层强度下降, 沥青面层出现剥落和松散;渗入路基内部的水会使土基湿软从而引起路基冻胀、翻浆或边坡塌方、泥石流;水泥混凝土路面由于接缝多, 从接缝中渗入的水分聚集在路面结构中, 在重载的反复作用下, 产动水压力, 导致接缝附近的细颗粒集料软化, 形成唧泥, 产生错台、断裂等病害。
1.2 含水层的潜水, 距地面较近, 在重力作用会形成水分集中, 造成
路基局部损坏, 影响路基的整体强度和水温稳定性, 重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑坍, 甚至整个路基沿倾斜基底滑动, 水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。
1.3 如果水长时间作用于道路, 会降低路面材料的强度, 形成各种
各样影响交通的病害, 如果水流进入封闭性不好的道路内部形成松软土层, 容易造成路沉陷;遇到易发洪水季节甚至会冲毁路基及周边的附属工程构造物。
2 道路排水系统设计的原则
2.1 一般来讲, 排水沟无论地上地下, 都不宜过长, 太长的排水沟不利于积水疏散, 较短的排水沟能有助于积水就近分流。
2.2 路基的排水沟渠如果与农业相关, 一定要注意排水沟与农业区水利的冲突问题。
最好的方式是化冲突为配合, 化两路沟渠为一路, 第一, 可以防止路基的排水系统受到农业系统的水道所影响, 第二, 整合后的路基的排水渠道可以利用到农业系统的浇灌上, 做到两全其美。
2.3 在设计排水系统的时候必须进行现场实际调查, 要考虑排水线路对整体布局的影响的同时, 还要注意对道路附近的实际建筑的影响。
如果是居民区线路, 下雨时的积水会导致附近居民的正常生活, 如果附近是商业区, 则会影响到这一地域的经济发展。
2.4 立交桥的排水问题不可忽视。
城市道路排水设计要充分考虑到立交桥的特殊问题, 一般来讲, 采用直接排水方式把积水从立交桥排泄到最低路面上的排水处, 利用高度差自然排水, 是最为快捷方便的排水方式。而当这种方式不成立的时候, 需要用排水泵来施加外力排水。
2.5 为了减少水对路面的破坏作用, 应尽量阻止水进入路面结构,
并提供良好的排水设施, 以便迅速排除路面结构内的水, 亦可修筑具有能够承载荷载和雨水共同作用的路面结构。
3 城市排水管道的施工控制
3.1 测量放线
施工前严格按图纸进行放样, 用全站仪测定出管道中心线, 直线段10m一点, 曲线段5m一点, 并测定出检查井的平面位置及原地面高程。开挖时根据图纸设计高程, 计算出开挖深度, 按规定坡度放坡, 并用石灰撒出开挖坡顶上口两边的边线, 开挖时, 进行跟踪测量。
3.2 沟槽开挖
沟槽开挖一般情况下, 多采用以机械开挖为主, 人工配合铲底修坡的方式开挖。为了不扰动管基下的原状土层, 挖掘机挖除时基底预留20~30cm左右, 用人工铲修。在开挖过程中, 为了保证质量, 需注意以下几点:
3.2.1 防止边坡塌方
施工前要根据土壤类别、土的力学性质确定适当的槽帮坡度。例如沟槽所处的土壤为亚粘土, 放坡系数一般采用1:0.67。对于杂填土地段, 也可视具体情况采用1:0.75或1:1的放坡系数。为了尽量减少土方的开挖数量, 挖槽较深时, 也可采取上部大开槽下部留直坡的施工方法。凡取直坡段, 必须加打密支撑, 以保稳固, 实施支撑的直槽槽帮一般采用1:0.05。堆土原则上两侧堆土, 堆出沟槽边100cm以外, 一侧则需摊平, 以供施工通道之用, 或每隔10~15米留施工通道。
3.2.2 防止槽底泡水、超挖
如果槽底土壤被扰动或受水浸泡, 应先挖除松软土层后和超挖部分用砂或碎石等稳定性好的材料回填密实。地下水位以下开挖土方时, 应采取有效措施做好抗槽底部排水降水工作, 确保干槽开挖, 必要时可在槽坑底预留20cm厚土层, 待后续工序施工时随挖随封闭。
3.3 基底处理
管沟开挖完毕, 按规定对基底整平, 并清除沟底杂物, 如遇不良地质情况或承载力不符合设计要求时, 应根据实际情况分别采用重锤夯实, 换填灰土、填筑碎石、排水、降低水位等方法处理。经检查符合设计及有关规定要求后及时施工基础以封闭基坑。
3.4 管道基础
管道直接敷设在经过夯实的原状土上, 接口仅做混凝土管枕;岩石或多岩石地层中敷设的管道, 采用砂垫层基础;松软土壤、各种潮湿土壤和回填土层中, 以及车行道下面敷设的管道, 做120°混凝土带状基础。如遇不良地基, 另按要求进行地基处理后再做管基施工。
3.5 管道管材及接口
雨水管道采用1:2水泥砂浆抹带, 石棉水泥钳缝。当管径D≥800mm时, 用1:2水泥砂浆在管内沟缝。管道抹带前应将管口周围清理干净并凿毛, 充分湿润。抹接完成后必须湿润麻袋覆盖保养, 并定期淋水, 保养时间不少于3天。
3.6 管道安装
下管前, 要清理管坑内杂物, 基础要清洁干净, 然后在平基上弹放管道中线, 复核平基面标高。下管时应将管道排好, 然后对线校正, 严格控制中线和标高, 对中方法采用中心线法和边线法, 雨水口连接管采用沥青油膏接口。管道稳定后应再复核一次流水位高程, 符合设计标高后方可进行下一工序。管道安装时, 表面必须顺直, 接口平顺, 符合设计流水位高程。管底不得倒流水, 缝宽应均匀, 管道内不得有泥土、砖石、砂浆、木块等杂物。管材不得有裂缝、破损。
3.7 检查井、沉泥井的砌筑
砌筑各种井前必须将基础面先洗涮干净, 并定出中心点, 划上砌筑位置及标出砌筑高度, 便于操作人员掌握。井底、井面的标高要准确, 井身尺寸要符合设计要求, 挂中心线校核井内径及圆度, 砖砌井壁必须灰缝饱满、平整, 抹灰应平顺密实, 不得有空鼓、裂缝等现象。砌砖砂浆强度应满足设计要求。
3.8 管沟回填
排水管道管沟的回填, 应从管道两侧平衡进行, 沟内不得有积水, 在土的回填时, 要严格控制回填土土质, 回填土不得使用腐植土, 垃圾土和淤泥等, 不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于10cm的硬土块;填土含水量以接近最佳含水量为宜。同时, 严格控制回填土压实度。
结束语
为了使城市拥有高质量的道路排水系统, 城市道路排水系统在建设时就要认真精确, 不容一丝马虎。道路排水系统的后期维护也同样重要, 不可松懈。只有这样的道理排水系统, 才能在任何时候都能保护城市。
摘要:城市排水系统是保证一个城市市民生活正常运作的重要系统, 城市道路排水系统占城市排水系统中很大比例。城市道路排水系统的设计要根据不同地区不同地形和不同的街道环境而定。排水系统的设定, 既要能保证市民正常生活, 又要起到保护城市的作用。
关键词:城市道路,排水系统,排水管道设计原则,排水管道施工技术
排水系统 篇2
--城市道路排水系统概述
姓名 周浩然 学号 1000012432
城市道路排水系统概述
周浩然
摘要:
随着城市化进程的加快,各个城市的水平也都再提高,道路也变得越来越现代化,因此道路的排水也越来越多地被人们提上日程安排,可以说,道路的排水体现了整个城市道路规划设计的水平,所以保证城市道路的排水也变得越来越重要。本文浅谈了道路排水的基本概况,并对北京某些地区的排水情况提出了一些建议。
关键词:道路排水、国外大城市排水、北京部分地区排水改进。
1、引言
从古到今,人们出行都离不开道路,而下雨和下雪,是再常见不过的自然现象。所以凡 是有道路的地方,都会涉及到排水的问题。城市道路雨水排水系统是城市道路公用设施的一 部分,其功能主要是迅速排出道路范围内及道路两侧一定区域内的雨雪水,以保证车辆和行 人的交通安全,维持道路的正常交通,同时也避免路面过早损坏,使街道整洁、美观。可以 说,道路的排水是和我们息息相关的,我们走在路上,会看到雨水的进水口,也会看到露天 的沟渠等,这些都是用来排走雨水的设施。本文针对普通读者,概述地介绍了道路排水系统及其设计的基本原则。以及举出了北京大学康博思餐厅门前和北京许多桥下的易积水的例子及其解决方案。
2、城市道路雨水排水系统概述
2.1 城市道路雨水排水系统制度
城市道路排水是城市排水系统的一个部分,为了保障生产和人民生活,城市 中除了需要排出雨雪水外,还需要将生产废水和生活污水也排出去。由于废水、污水和雨雪水的性质不同,对环境的影响也不同,应分别组织不同的管道系统来 排除。
排水系统的制度分为合流制和分流制。(1)合流制:将污水和雨雪水用同一管道汇集输送的系统成为合流制排水系 统。过去我国有很多旧城市采用合流制,污水未经处理就直接排入天然水体。这 是由于以往工业不发达,城市人口少,生活污水和工业废水量不大,但是随着工 业的高速发展,生活污水和工业废水量急剧增加,水质日趋复杂,这样的合流制 对环境卫生造成的危害更严重。为了保护环境,需将合流的污水和雨水经过污水 处理厂处理后,再行排放。由于天然降水量大,导致合流制的污水处理厂的污水 处理量很大,成本很高。所以这种方式并不是使用于很多地方。(2)分流制:将雨雪水和污水分别设置管道系统排出。其中汇集和处理生活 污水和工业废水的系统称为污水排出系统;汇集和排出雨雪水的系统称为雨水排 除系统。污水处理厂只需要处理生产污水和生活废水,大大减少了工作量,所以 大部分人口密集的大城市都是采用的这种系统。2.2、城市道路排水系统的类型(1)明式系统:即采用露天的沟渠排水的系统,城市郊区和公路一般采用明 式系统,在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。明沟可设在 路面的两边或一边,也可以在车行道的中间。
明沟的排水断面尺寸,可按照汇水面积经水力计算确定。一般也可根据当地 实际经验来安排。明沟通常采用体形断面,底宽至少3米,边坡视土质及护面材 料不同,用砖石铺砌或混凝土块护面时,一般用1:0.5-1:1的边坡。有些城市采 用上面加盖板的明沟。
图一 明沟系统
(2)暗式系统:由街沟、雨水口、连接支管、主干管、检查井、出水口等部 分组成的埋置在地下的排水系统称作暗式系统。道路上及其相邻地区的地面水依 靠道路设计的纵横坡度,流向行车道两旁的雨水口,再由地下与雨水井相连的连 接支管流向主干管,排入附近的河流或其他水体中区。
图二 暗示系统示意图
(3)、混合式系统:明沟和暗管相结合的一种形式。
3、城市道路雨水排水系统设计
随着城市规模的不断扩大,人口、车辆数量也急剧增加,我们的交通压力也 越来越重。而采用明沟排水系统,会给生产、生活和交通带来不便、桥涵费用增加、占用土地较多,并影响环境卫生。因此,在城市中建设大规模的明沟式排水系统已经变得不再现实,只有在城郊等人口较为稀疏的地方才可能采用这种方式。而城市内绝大部分地方,因为其条件的限制,都只能采用暗式排水系统,通过管道,将雨水汇集泄入自然水体。城市道路雨水排水系统的设计主要分为三个部分:雨水管的布置和设计、雨水口的布置、检查井的布置。3.1、雨水管的布置和设计(1)雨水管设计的基本原则
城市道路的雨水管道不仅用来排出道路地面水,还要保证雨水能顺利地从 建筑物、工厂或居住区排泄出去,因此雨水管道的设计是指整个城市或城市某一区域范围内雨水排除设施的总体设计。
雨水管道的总体布置主要是根据城市的自然地形和道路网的规划来确定,此外还要考虑排水区域的大小、排水系统的树木、街坊的布置、街道的宽度、出 水口的位置等。设计时一般可考虑下列原则:
1)、利用地形就近排入水体:规划雨水管线时,首先在地区内按地形划分排 水区域。根据分散和直接的原则,要求雨水管能以最短路程把雨雪水就近排入天然水体。
2)、避免设置泵站:由于雨水量大,雨水泵站的投资很大,而且雨水泵一年 中运转时间短,利用率低,因此必须尽可能利用地形,使雨水都能靠重力流排入 天然水体而不设置泵站。当河流的水位高出管道出口时,可设置出口泵站或中途 泵站。在不得不设泵站的情况下,要使经过泵站排泄的雨水量减少到最小额度。3)、雨水干管应设在排水地区的低处:在地形起伏很大的地区,例如建造在 山谷间的城市,雨水干管应设在排水地区的低处,两侧斜坡用支管连接。
4)、合理布置出水口:出水口可以分散布置,也可以适当集中。管道通向池 塘和小河的出水口的构造比较简单、造价不高时,可增多出水口不致大量增加投 资。当河流的水位变化很大,管道出水口离正常水位很高很远时,出水口的投资 就很大,不宜采用过多的出水口,而应考虑比较集中的管道布置。
雨水管道的出水口一般应露在水面以上以免造成淤积,所以管底标高应高于 正常水位标高。出水口与河道连接部分应做护坡或挡土墙,以保护河岸和固定管 道出水口的位置。
(2)、雨水管的布置
城市道路的雨水管线应是直线,平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管 一般设置在接到中间或一侧,并宜设在快车道以外,在个别情况下亦可以分别置于街道两侧。这主要根据街道的等级、横断面的型式、车辆交通、沿街建筑等技术经济条件来决定。
由于管道施工和检修对交通运输影响较大,所以在交通量大的干道上,雨水 管线也可埋设在街道的绿地下和较宽的人行道下。但不可埋设在种植树木的绿带 下和灯杆线及侧石线下。
雨水管线应尽可能避免或减少与河流、铁路以及其他城市地下管线的交叉,否则将使施工难度和造价增加。在不能避免相交时,相交处应直交,并保证相互 之间有一定的竖向间隙。3.2、雨水口
(1)雨水口的构造:雨水口分为平式、竖式和平竖结合式三种,均由进水篦、井深和连接管三部分构成。平式雨水口的盖平铺在到路边沟上,雨水沿边沟进入雨水口。进水篦宜稍低于街沟或邻近地面以利汇集雨水。平式雨水口设在边沟平面上,盖子易被车压坏,清捞垃圾不方便,所以在繁忙的交通干道上用竖式雨水口较好,雨水口设置在人行道上便于清捞垃圾,在道路侧石处,设置有格栅的进水口,雨水由格栅流入雨水口。因为雨水沿边沟留来时需要转90°才能流入雨水口口,以致水流不畅,进水较慢。所以雨水口间距不宜过长,在严重积水区不宜采用。
图三平式雨水口,盖子易被车压坏,清捞垃圾不方便
图四 竖式雨水口,常在街边可以看到
(2)、雨水口的布置:雨水口的布置,首先应根据道路纵断面设计,把街沟 纵断面上低洼汇水处和交叉口上必须设置雨水口的地点确定下来,然后根据街沟 纵坡大小、街道的宽窄、路面种类以及两旁街坊院落的排水情况,确定雨水口的 间距和位置。此外,还要考虑当地暴雨强度、雨水口的排水能力和受水面积等因 素。道路上雨水口的间距一般为30-80m。一般当道路纵坡较大时雨水口的间距 可大些。低洼和易积水地段也应当适量增加雨水口的数量。在沿路建筑物门口、分水点以及其他地下管道顶上应避免设置雨水口。
图五 箭头表示各条道路的纵坡倾斜方向,如果两箭头相对,说明此处地势较低,要设置雨水口;如果两 箭头相
背,不必设置雨水口,其他情况需配合交叉口竖向设计来布置雨水口。
3.3、检查井:为了对管道进行检查和疏通,管道系统上必须设置检查井;同时检查
井还起着连接沟管的作用。相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上,以便于检查和疏通管道。所以,在管道改变方向出、管道交接处、管道高程改变处、管道断面变更处和坡度改变处,都需要设置检查井。在过长的直线管道上,每隔一定距离亦需要设置检查井。
检查井分为圆形和矩形两种,其建筑材料可采用砖、石、混凝土和钢筋混 凝土。
图六 检查井大多数由盖子盖着,在需要施工时才打开,井内有梯子,方便 工作人员上下。
4、国外大城市道路排水情况
4.1、罗马
说起城市排水的文明史,必须从古罗马说起。古罗马的排水系统建成于2500年前,现代罗马仍在使用。古罗马曾经遭受过严重的暴雨,引起了很大的城市问题。为了将暴雨引起的洪流从城内排出,公元前6世纪左右,伊达拉里亚人使用岩石堆砌了一个渠道系统。渠道系统中最大的一条截面为3.3米×4米,从古罗马城通往台伯河。通过这条渠道系统,城里的洪流得以畅通地排向自然水体,解决了很多问题。
图七 公元33年,罗马的营造官清洁下水道时,曾乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍,足见下水道是多宽敞。
4.2、巴黎
世界上最著名的排水系统莫过于巴黎地下排水系统了。巴黎有时需要经受突 如其来的暴雨袭击,所以经过100多年的发展,其地下排水系统总长接近2400千米,成为世界上排水系统最为复杂的城市之一。
巴黎的地下排水系统处于地面以下50米,水道纵横交错,密如蛛网。下水 道四壁整洁,管道通畅,地上没有一点脏物,干净程度可与巴黎街道相媲美,不 会闻到一丁点儿腥臭味。而且,下水道宽敞得出人意料:中间是宽约3米的排水 道,两旁是宽约1米的供检修人员通行的便道。
经过不断完善,今天的巴黎地下排水系统总长2347公里,约2.6万个井盖、6000多个地下蓄水池。清淤系统配备了电脑控制。
针对每年的雨季,塞纳河水的涨水情况,巴黎还专门修建了“涨水站”以及 安全阀,以及用于下大雨时保证排水效果的路边下水道等等。所以有时虽然会下 大雨,但是巴黎的街道却可以依旧干净,几乎没有什么积水,行人甚至都不会湿 鞋,更不会出现交通堵塞了。
巴黎甚至把排水管道建设成了旅游景点,称为世界上唯一可供参观的排水系 统,极负盛名,每年吸引无数游客前来观光。
图八 巴黎的旅游型地下排水系统,里面灯光明亮,环境很好
图久 巴黎地下排水系统除排水沟外,设有两套供水系统、压缩空气管道、气压传送系统和电缆线路。
4.3、东京
日本是我们的近邻,但因为其地理原因,日本更易受到台风的影响,经常会下暴雨,但东京却很少出现内涝。东京道路上的不积水,得益于人工建造的“川”。类似壕沟的“川”密布东京,排涝作用非常大,所有细小水道都通往“川”,再通过比“川”更宽更深的地下水道通入东京湾进海。
此外,东京建成了世界上最先进的地下排水系统—首都圈外围排水系统,整个排水系统的排水标准是“五至十年一遇”(北京市排水系统设计的是一到三年一遇),全长6.3公里,包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井和一个调压水槽,系统总储水量达67万立方米。
图十 东京的雨水口都很干净,会有转门负责的人定期检查,清理,防止树叶、塑料垃圾等堵住雨水入口
东京的雨水有两种渠道可以疏通:靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管,以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道,最终通过大支流排入大海;其余地域的雨水,会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管,再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。
图十一 东京的地下排水系统,其深可达60米,十分壮观,有的地方类似于宫殿。
5、北京部分地区易积雨水的改良办法
5.1、北京大学康博思门前
图十二 康博思门前的下雨河
众所周知,康博思门前是一个斜坡,其地势低于松林包子铺而高于学五食堂 门前的小广场,所以每到下雨天,松林的雨水都会聚集过来,然后经过康博思门 前,再流进雨水管道。康博思南面的洼地(如图十三)有一个雨水口,能带走一部 分路面雨水,但是从松林留下来的雨水量通常大于这个雨水口的排水能力,所以 每次下大雨,康博思门前都会有很多积水,也就是同学们戏称的“下雨河”。针 对这种情况,我们可以采取以下几点解决办法:
1)、定期检查雨水井,防止被垃圾杂物堵住,使流水不畅; 2)、适当扩大雨水井以及其管道口径,增大雨水流量; 3)、可减小雨水井间距,如在康门前的道路两侧,可以设置2个竖井(如图十四),这样雨水可以从竖井流入,不用再从松林包子铺一直向下流到康博思面食部转弯 后才进入排水系统。
图十三 康博思南面的雨水井
图十四 图中为两处可以增加竖井的地方
5.2、北京市许多立交桥下
立交桥本身高度一般都很高,可是桥下,却是一个低洼地带。正如我们前面 展示的图片,桥下,在下雨天是很容易积水的。
目前北京的所有桥(立交桥、天桥等)下面,采用的都是普通的排水系统。这种排水系统的缺点是,无论泵房如何改进,但重力排水管道固定,所以最终积 水排走的速度很受限。而且,天桥下面也很容易产生很多垃圾,普通排水系统容 易被堵住,导致排水不畅,引发恶臭等。
图十五
所以,可以在桥下面建真空排水系统。真空排水系统是指建一个集水箱,当桥下 有积水时,这套系统 凭借其强大的功率先将水抽到集水箱,然后通过集水 箱降 水排走。这样就跳过了重力排水管道这个卡脖子的部分。而且,该系统还能吸走 普通排水系统不能排 走的淤泥、杂物等,不会发生堵塞。
6、总结
随着交通事业和交通科学技术的迅猛发展,道路的数量和质量都在提高,所 以,人们对于道路排水的设计也越来越重视,对它的要求也越来越高。建国后,经过60多年的发展,我国对于道路排水的设计虽然有了很大进步,但依然有许多不足的地方。
我们今天讨论了地面道路的排水,但现在城市正在越来越多地向更深的地下 发展,这也是大多数城市发展的必然趋势。地铁已经在各个城市相继出现,而且 也会逐渐地承担起城市各自城市主要的交通压力。
如何保证排水和地下交通的协调性变得尤为重要,所以现在我们对道路排水 设计的范围越来越大,更加三维化,这就要求我们联系实际,改进道路排水设施的结构,优化排水设施设计方案,提高排水设施的排水效果,达到排水顺畅、排水快捷、排水充分的整体要求,为交通的安全、快捷、方便提供保障。
• 参考文献
排水系统,城市的良心 篇3
伦敦:为防霍乱升级排水系统
19世纪维多利亚时期的伦敦是当时世界上经济最发达、人口最多的城市,但是在1850年之前,伦敦城的基础设施却脆弱不堪,垃圾、粪便充斥着明渠暗沟,城市上空烟雾笼罩,泰晤士河水臭气熏天。1831年和1848年伦敦两次爆发霍乱疫情,人们认为只要把各种污物用水冲走就能解决疫情,泰晤士河成为最大的下水道。
1853年霍乱卷土重来,传染病医生约翰-史劳发现霍乱是由水源造成的,但当时卫生部门的官员仍坚信霍乱是由空气传播的。1856年,工程师约瑟夫?巴瑟杰承担了设计伦敦新下水系统的任务,最初的设计方案是地下排水系统全长160公里,位于地下3米深处,污水将直接引流到泰晤士河口,然后排入大海。方案几经修改,最后于1859年正式动工。为了防止地底被挖空而致地面塌陷,工程部门特地研制出新型高强度水泥,制成混凝土砖块来修筑坚固的地下水道。1865年伦敦地下排水系统工程竣工,地下管道实际长达2000公里,城市污水全部被排入大海,污水与地下水也被隔离开来,意外地解决了导致霍乱的水源问题。
20世纪初,伦敦兴建了数百座污水处理厂,形成完善的城市污水处理系统。1973年英国颁布新水法,实行水资源按流域分区管理,成立了10 个水务局。水务局不是政府机构,而是法律授权的具有很大自主权、自负盈亏的公用事业单位,对所在流域的水资源、供水、排水、污水处理、防洪、航运、渔业,甚至水上娱乐等事业实行统一管理。到20世纪后期,英格兰和威尔士的水务局转变成纯企业性质的水务公司,像伦敦的水供给、污水处理等事宜就由泰晤士水务公司负责。水务公司除了接受环境、食品和乡村事务部的监管,也接受环境机构、水务办公室、饮用水监督机构以及水务公司协会、消费者协会的共同监督。
伦敦下水道被认为是英国自工业革命以来的七大工业奇迹之一,如今仍在使用,但也面临着严重的设备老化问题。随着城市规模的扩大,100多年前的地下排水系统如今已无法满足城市的需要。2007年,伦敦市政府耗资20亿英镑实施“泰晤士隧道”方案,在泰晤士河下方建一条长32公里、深达80米的深层排水隧道。2011年,伦敦泰晤士河水务公司又投资36亿英镑修建一条近40公里长的超级污水排放沟,希望能解决泰晤士河100年的污染问题。
巴黎:地下水道成“博物馆”
生活在巴黎的人可能从未经历过因下雨积水导致的交通阻塞,因为巴黎拥有世界上最长、最复杂的地下水道,也是世界上唯一可供参观的地下排水系统。1850年,巴黎开始重建下水道、建立现代化的地下排水系统。1851年,负责设计施工的厄热?贝尔格朗提出将废水排到郊外阿谢尔野地的方案,他还发明了清除下水道垃圾、淤泥的机械设备——锥形推水器,并提议在所有的小下水道(巴黎地下水道按照沟道大小可分为小下水道、中下水道和排水渠3种)中建造蓄水池。至1878年,贝尔格朗率领工人们在巴黎地底50米处修建了600公里长的下水道,皆采用石头或砖混结构。1867年巴黎世博会期间,巴黎下水道作为观光旅游点首次向游客开放。
如今巴黎地下水道总长2340公里,排水标准是“五年一遇”(一年一遇是指每小时可排出36毫米的雨量)。在地下排水系统中,有2座电脑控制的污水压力提升厂,能加速废水流动;有11个专门针对雨季塞纳河水的“涨水站”及安全阀;塞纳河底有7条自动虹吸通道将城南废水引到城北,每天有1.5万立方米的城市污水通过古老的下水道排出市区。巴黎下水道采用多功能设计理念,中间是宽约3米的排水道,两旁是宽1米的供检修人员通行的通道,不仅利于快速排水,也有利于电力、通讯、取暖等设施线路的敷设。在巴黎地底,每一条下水道都标有名称,2.6万个下水道井盖与6000多个蓄水池统一编号,有1300多名专业人士对其进行维护、清理。
法国重视自然灾害风险管理,通过城市规划手段,给予无风险地区优先发展权,对有风险地区提出相关建议和指导,预先降低自然灾害的损失。每个省都设立重大风险政府文件记录,明确所在省份的重要自然风险和人为风险,对此作出防护措施。像巴黎大区塞纳河流域若有水灾发生,会发出四级不等的预警信息。当出现橙、红色警报后,省政府将通知警察、宪兵等相关机构,并向所属市镇的市长发送警报讯息,市长负责向当地居民发布警报讯息。同时,巴黎消防大队也发布警报并告知有关救护中心,洪灾救助小艇等特别救助设备开始在受水灾威胁地区部署。如果出现强降雨导致下水道排水系统无法负荷、城市即将出现内涝时,巴黎会启用直通塞纳—马恩省河的溢洪口管道,即安全阀。
东京:年投220亿日元
20世纪50年代末,日本经济飞速发展,但城市下水道系统却很落后,城市内涝严重,公共水体污染引发民众疾病。为此日本于1964年成立了下水道协会,1970年大幅修改《下水道法》,决定每年投入大量国家预算用作污水收集和处理的建设及运营。
为解决洪涝问题,东京政府充分发挥城市水系的防洪功能,增加市内绿地和砂石面积吸收雨水,尽量减少地面硬化面积。同时决定投入巨资学习欧洲建设骨干排水管网,这就是于1992年动工、2006年竣工的首都圈外围排水系统。由于东京地铁纵横,排水管网都修建在地下60米深处,排水系统依照的是“五至十年一遇”的标准,最大的下水管道直径约为12米。每当暴雨来临时,雨水进入骨干排水管网,蓄积在众多混凝土立坑中。这种立坑就是巨型的地下水库,高65米,宽32米,由6.3公里长的下水管道串联起来。这个排水系统还有一座巨型调压水槽,高25.4米,可贮水67万立方米。这套排水系统配备有降雨信息系统,用来预测和统计各种降雨数据,从而对各地进行排水调度,以便对容易浸水的地区采取特殊的措施。
下水道设施的建设和管理是日本地方政府的重要事务之一,东京都的城市下水、排水设施由公营企业东京都下水道局负责,这是东京都政府仅有的三家主要公营企业之一。东京都下水道局有3500名员工,每年用于设施建设费用约合人民币100亿元,设施维护费用约合人民币120亿元。人力和物力上的巨大投入,保障了东京地下排水系统的发展与完善。日本人在管理上非常注重细节,东京下水道局规定:一些不溶于水的厕所垃圾不允许直接排入下水道,而应先通过垃圾分类系统处理;烹饪产生的油污不能直接导入下水道中,因为油污会腐蚀排水管道。
此外,日本还配备有先进的城市警报系统,连接每个家庭的电视、广播,一旦发生局部灾害时都会紧急播放警报,呼吁市民不要外出。当然日本也拥有世界上最先进的气象雷达,经过超级计算机的处理后气象数据对外播出,并将这些信息直接通知城市相关部门、管理地下水道的管道系统,争取将暴雨灾害损失降至最低。
慕尼黑:让水重返大自然
犹如泰晤士河之于伦敦、塞纳河之于巴黎,德国第三大城市慕尼黑与之息息相关的是伊萨尔河。伊萨尔河的河水相当一部分来自净化后的慕尼黑城的生活污水、工业废水和雨水。慕尼黑有着出色的市政排水系统和管理机构。在总长2431公里的地下排水管道中,有13个地下储存水库,总容量达70.6万立方米,可暂时存贮雨水,以确保进入地下设施的水量不会超过最大负荷量。为了确保伊萨尔河不会泛滥成灾,慕尼黑政府没有采用筑堤加固的方法,而是不断扩大河流两岸的滩涂、湿地和绿地面积,这样可以有效地利用湿地和植被的蓄水能力,减轻河流压力。
1811年,慕尼黑执政官卡尔?普洛斯特下令修建了一条20公里长的阴沟渠,将污水引入伊萨尔河。此后100多年,慕尼黑市政排水系统不断发展完善。慕尼黑现在拥有“Gut Grβlappen”和“Gut Marienhof”两个污水处理厂,前者兴建于1926年,后者兴建于1989年,能够满足300万市民的污水处理需求,每天可处理净化56万立方米的水。
德国非常重视对普通民众进行防灾意识的宣传和普及。在预防洪水中,德国各州设立了洪水预报中心,将洪水预警分为四级,并向民众广泛宣传解释各级不同的风险程度和相应的预防措施。一般民众在应对恶劣天气或环境时,不会单纯处于等待救援的被动状态,知道如何进行自救或互救。同时德国在灾后重建方面有丰富经验,公民保护与灾害救治办公室能协调各救助部门各司其职、通力合作,最大限度地减少灾害损失。
排水系统 篇4
广州、南宁、南昌等许多城市在夏季暴雨来临时都会发生内涝, 与此同时, 邻近的赣州市部分地区降水也近百毫米, 老城却没有问题。 赣州三面环水, 章、贡两江穿城而过, 并在城北汇成赣江。 北宋熙宁年间, “都水丞”刘彝出任知州, 高规格地规划建设了城区街道。在排水系统建设上, 他准确勘察地形, 结合城区街道设计了分区排水的地下排水体系。 其中两条主要排水系统的横截面为矩形, 结构为砖石, 横截面尺寸很大, 深五到六尺, 长二到三尺。 两条排水系统的走向形似篆体的 “福”、“寿”二字, 因而配名福寿沟。
福寿沟的异同为寿沟接收城北的水, 东南的水经由福沟排出。 福沟开始于南门, 经建国路中段、均井巷、攀高铺至八境路, 主沟长约11.6 公里, 集水面积约2.3 平方公里;寿沟从新赣南路、大小新开路、 西津路到西门, 主沟长约1 公里, 集水面积约0.4 平方公里, 通过西门口。 福寿沟的支沟在主沟完成后也同时配合建成, 形成了古代赣州城内沟井网布、秩序井然、有主有次、亦蓄亦排的排水系统。
近年来, 由于对水塘的城市生态要素重视不足, 加上城市外围区和中心区联系不畅, 基础配套设施没能完善, 一些单位与居民都不愿离开老城区迁移到新城区。 因此, 不少单位开始填塘建房。 福寿沟抗洪排涝的秘诀就是在周围布满了许多的水塘。 经过时间的变迁, 这些水塘由1919 年记载的84 口, 已减少到不足10口。 有数据显示, 总长度12.6 公里的福寿沟, 如今能探明的长度只有4.5 公里。有资料显示, 福寿沟系统80%的蓄水池已经不存在, 钢筋混凝土建成的楼房覆盖了蓄水池。 实际上, 除了很多水塘, 很多沟渠也消失不见了。 在水塘、沟渠减少严重损害福寿沟排水效果的时候, 保护福寿沟产生了很大困难。 直到目前, 福寿沟依旧无法上报申遗。 如今的福寿沟, 显然没有从前那样的坚不可摧。 赣州老城的地下管网正在逐渐被城镇化和工业化的脚步所吞噬。 刘彝修建福寿沟的出发点就是让赣州百姓免受洪水危害, 安乐生活。 城镇化和工业化迅速发展, 一栋又一栋的高楼大厦拔地而起。 赣州跟其他城市一样, 逐渐变大变高。 福寿沟昔日的水塘和沟渠也在这个过程中有些被填埋、被忽视。
二、青岛排水系统
1898 年, 德国强租胶州湾, 当时, 青岛还是只有两万人的渔村。 为了体现殖民东方的勇气, 德国对青岛的排水系统进行了高标准的百年级精心规划。 到1905 年, 青岛区铺设的雨水管道29.97公里, 污水管道41.07 公里。 今天, 青岛已经成为中国最为干净的城市之一, 回溯源头, 还得乐赞德国人规划设计的排水系统。
2008 年, 青岛市政工程改造时曾出土一段水泥管材, 是当时德国人建设遗留的排水管道。 管道宽为40 厘米左右, 高为80 厘米左右, 横断面上宽下窄, 呈现鹅蛋形, 瓷片被贴在下面较窄的部分。上面宽下面窄的设计, 在一定程度上较少了管道磨损受力, 使得雨水流量较少时拥有较高的流速, 减少了泥沙沉淀和养护压力。 设计工序包含贴上瓷片, 是为了防腐蚀和延长管道使用寿命。 除此之外工序里面还包含一种被称为“雨水斗”的机关。 剖析横截面, “h”型是这种雨水斗的标准形状。 雨水进入雨水斗后, 左边接纳了沉淀的脏物, 右边管道排入了质量较轻的雨水。 运用这一手段, 杂物清理更加轻松, 更加不会阻塞整个排水管道。当年德国人修建青岛排水系统时, 从材料到工人都是就地取材, 他们使用中国的材料, 雇佣中国的劳工, 德国人所做的工作只是, 制定标准并对整个修建过程精心严格监督。
如今再度按照德国排水系统规划设计现代排水管道已经较落后。 首先, 青岛人口已逾700 万, 人口密度比起一百年前已经增加数倍。 其次, 一百年前地下只有一种管线, 一百年后的城市有至少7 条专业管线分布在街道上。 例如污水管线、雨水管线、给水管线、电信管线、燃气管线、电力管线、热力管线等。 目前青岛正投资20 亿建设全国最长 “ 共同沟”, 争取实现50 年不开挖。 不但可以统一规划与管理排水等各种市政管道, 还可以减少市政改建对马路和绿化带的破坏, 避免管道在道路里见缝插针的现象。
三、问题与措施
法国文豪雨果在150 多年前说过, 下水道是 “城市的良心”, 这句箴言现在仍然发人深省。 当暴雨来临时, 多数城市都在积极防治内涝, 但是, 成效始终平平。 首先, 一年一遇是我国多数城市的最低排水标准, 每小时至少排出36毫米的雨量。 一年一遇的标准遇到了暴雨完全溃不成军。 发达国家大城市中纽约是“10 至15 年一遇”, 东京是 “5 至10年一遇”, 巴黎是“5 年一遇”。其次, 此前区域城市规划设计对防洪考虑不足, 大多数重视交通等地上建设, 忽视了具有城市防洪意义的地下建设。 第三, 经过硬化处理的城市道路阻隔了雨水的下渗, 能够调蓄洪水的沟渠、坑塘被占用破坏进一步加剧了内涝的产生。 另外, 城镇化过程中占用耕地这一透水性湿地恶化了蓄水能力。
另一方面, 城市建设抢占行洪河道迫使江河洪水位升高, 导致排水困难增加内涝风险。 填占城市河、 湖等水体、洼地, 使城市水系缺少调蓄功能。 城市化洪水效应加重了内涝。 海平面上升将使沿海城市排水困难, 造成潮灾的严重威胁。 21 世纪在我国登陆的台风频率将为现在的2.76 倍, 更加强烈的风暴潮灾害将由此产生。 土地开发忽视防洪排涝工程系统的建设, 增加了洪涝风险。 超量开采地下水, 造成地面沉降, 内涝灾害加重。 现代化脆弱了城市的防洪承受能力, 洪涝灾害增加了由此产生的次生灾害的损失程度。
为此, 提出如下现代城市暴雨后涝灾的减灾措施:1. 通过立法严禁侵占和填塞市区行洪江河水道来增强城市规划和管理。 2. 坑塘河道具有调蓄暴雨洪水的作用, 保护它们具有极大的抗内涝作用。3. 增大城区透水地面, 增加城区蓄水容量。 日本于1971 年颁布了《大规模住宅区开发的调节池技术规范》。 这些蓄水有如下类型:多功能洪区;治水绿化区;防灾调蓄池;公园蓄水;操场蓄水;多级蓄水设施;停车场蓄水;楼群空地蓄水;地下室蓄水;地下水库、地下河道和各户蓄水。4. 关注城市防灾系统规划, 加强给排水、电力、电信、燃气、道路等生命线系统的防水保护。 5. 严格监管保护计算机的网络安全, 避免灾害发生时网络崩溃带来的恐慌和迟滞救援。 6. 地下市政工程和高层建筑的地下结构应该采取措施抵御水的侵袭。 立交系统的下凹部分同样要加强防水体系的建设。 7. 进一步研究城市规划、建设、管理上洪涝灾害的防御, 不受或不易受洪水袭击的地形是新城建设和城区扩建选址的考虑因素, 过去的一律推平的破坏植被、 水文环境的土地开发行为应该禁止。 8.采取严格控制城区内人工设施和建筑、 道路的密度的措施来增加绿地率, 从而减缓城镇洪水灾害。 铺设城市路面尽量采取新型的透水混凝土。
参考文献
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[9]李忠东.往地下看20米——来自江西赣州宋代排水工程福寿沟的启示[J].现代职业安全, 2010 (09) .
排水系统安全月工作计划 篇5
一、活动指导思想
贯彻“安全第一,预防为主”的方针,突出“以人为本,关心人,爱护人,尊重人”的安全价值观,普及安全法律法规、安全知识和安全技能。通过一系列安全活动,大力营造全所关注安全、关爱生命的浓厚氛围,进一步增强员工对安全生产重要性的认识,推动各级安全生产责任制的落实,创造良好、稳定的安全生产环境。
二、活动主题
今年安全生产活动主题是“安全发展 预防为主”
三、活动时间
201X年6月
四、活动安排
1、积极参加公司组织的安全生产竞赛工作
2、加强宣传,营造氛围,6月初,在所宣传告示栏里出以“安全生产月”主题的活动板报一起,以便在短时间内就营造出一种浓烈的.安全生产月氛围。
3、全员动员、提高意识:结合本次公司“金点子活动”,倡导所内员工针对怎样进一步做好所内的安全生产提出意见和建议(包括存在的安全隐患)。
4、组织学习、提高技能组织集中安全学习一次,学习内容主要是《排水管道维护安全作业规程》,提高一线作业人员的安全意识和安全作业水平。
5、安全检查、隐患整改:6月下旬所内做一次集中安全生产自查,对安全检查存在隐患进行整改
6、计划组织污水管道疏通安全演练一次,通过实战,提高职工操作的技能和应对安全突发事件的处理能力。
分析城市排水系统存在的问题 篇6
【关键词】排水系统;问题;改进措施
随着城市化的进一步深化和发展,排水系统构建在城市的高速发展中发挥着越来越重要的奠基作用。它是一个城市必不可少的基础设施,尤其是在近年来,随着社会的发展,气候问题引发的恶劣天气越来越频繁,从而带来的暴雨洪涝等问题严重考验着城市的排水系统的科学性。如果一个城市只顾表面的经济的繁荣发展,而忽略了与之配套的排水系统的建设,必然埋下重大的安全隐患,一旦暴雨爆发,便会引发及其严重的后果。尤其2013年,全国爆发了数场特大暴雨,并由此考验着的城市排水系统建设的科学性,本文针对这些问题,提出几点改进措施。
一、我国城市排水系统现状及存在问题
近年来,我国多个城市暴雨成灾,洪水侵城,水淹事件的频频发生,给居民的出行造成了一定的影响,也引起了社会上的较大反响。造成以上问题到底是雨太大还是我们的城市防洪抗涝工程不堪一击呢?
(一)经不住大雨的考验 每逢特大暴雨的时候,内涝灾害不断的新闻便会充斥全国,这也是一个城市排水系统存在问题最直白的表现。而近些年来,这样的极端天气越来越频繁,导致整个城市的排水系统瞬间崩溃,不能起到排水排洪的作用,而也给人民的生命和财产也造成了极大的损失。这样的情况不是个例,尤其北京、成都等大都市内涝成灾,极大地拷问着城市排水系统的效用,是一个全国急需解决的共同难题。
(二)排放污水水质不达标 城市排水系统除了排除突然来袭的洪水和暴雨,更多的时候是一个城市地下污水处理系统。但是,目前城市经过排水系统处理后排出的污水水质依旧不达标。城市排水系统处理的不仅是生活污水,还有部分工业化工废水,这部分污水如果处理不当,就直接排放至河流,将严重污染河流水质并且极大影响下游的城市用水。同时,也会毒害依附河流生存的鱼类和植物等生物,这经过生物链的传递,也将间接危害人体的健康。
(三)排水设施建设与城市新区开发不同步,存在滞后现象 近年来,随着城市化进程的加快,城市新区成片开发建设日新月异。但是在开发建设中,往往只注重小区的建筑和配套设施建设,不考虑周边配套的市政排水管网以及排水出路的系统建设,结果造成小区建成后排水无出路,居民不能居住或污水漫溢现象时有发生。
(四)超标排放,损害排水设施,危害人体健康 受利益驱使,一些不按技术标准建设排水设施,表现为:饭店餐厅排水不建设隔油池;洗车点无隔油沉砂池;建筑施工临时排水不设沉淀池;生活污水的排放不建设化粪池或降低标准减小化粪池型号,甚至许多单位的化粪池长期不清掏,成了“过粪池;一些从事生物制品、医疗卫生、化学工业、肉类加工、纺织印染业等特种行业的废水处理设施不运行、形同虚设。以上各种现象带来的后果都是超标排放,其危害是:(1)腐蚀排水设施,堵塞排水管道,减少排水设施使用年限,造成路面塌陷,污水厂设备损坏等;(2)进水超标,超过污水厂的处理水质设计能力,造成出水不达标;(3)污水中的病原体,损害从事排水和污水处理作业的职工健康。
二、对于我国城市排水系统问题的改进措施
基于上面的问题可见,我国城市排水系统建设标准低,设计不够科学合理,一旦灾害爆发,问题就暴露无疑;但同时它关系着整个城市人民的健康和生命,因此它又是极其重要的,基于此,下面对如何改进我国城市排水系统提出几点改进措施。
(一)科学规划城市排水系统 在我国改革开放的进程中,无数大城市以其特有的速度快速发展开来,但是在新城市的建设中,政府更多地是侧重外在形象的建设,缺乏对整个城市的整体发展规划,更谈不上科学规划这个城市的排水系统,导致整个排水系统规划不合理,或者依旧沿用旧城的老排水系统,未考虑到新城发展对整个城市带来的新负荷。另一方面,因为政府不够重视,在对其的资金安排上不够到位,城市管理者很多时候也难为无米之炊。所以,基于此,首先要提高对城市排水系统的重视度,加大对其的政府投入,完善对其的设计。对于新城建设,分流是一个解决排水问题的不错的办法;而对于老城区,难度则更大,但是也可以采用诸如合流和截流相结合的方式进行。尤其对于平原类的地区,降雨量对但是自动排水能力较差,需要加大排水管直径,提高泵站的流量。
(二)完善污水处理流程 针对不同的处理后的污水用途,需要设置不同的标准和流程。我国虽然地大物博,但是总体来说还是用水匮乏,所以如何加强污水循环利用对环境保护和资源节约具有重大意义。例如,对于处理后的污水,用作工业冷却,则要求相对较低,着重去除那些容易起泡的物质即可;但是如果需要用作农业灌溉的话,则只能保留其中的N、P等化学元素,而要去除那些对农作物有害的物质。如果要用作家庭生活用水,则处理标准和流程更加严格。所以,对于不同的用途,需要不同的污水处理技术,这更需要进一步完善污水处理流程设置,达到不同的排水水质要求。
(三)完善城市排水管理系统 城市的排水管理系统应该由专门的职能部门来负责,专司专职,对整个排水系统进行管理、对排水工作进行监督和维护,并且制定向相应的法律法规,科学立法、文明执法。除了科学的设计,也少不了日常定期的维护,例如对管道污泥的清理等,以保障排水系统正常的运行。同时,也需要适当加大对城市排水系统的投入,根据历年情况,在雨季来临时,提前做好排洪防灾方案,以应对突发的暴雨来袭。另外,加强对市民保护城市排水系统的宣传也是一种管理的良好手段,以提升市民对排水系统的保护意识。
三、结语
整个城市的排水系统是现代化城市良好运行的基础保障,是城市化进城中的至关重要的一个环节,也是一个城市长远发展重要的基础。如何针对现有的问题,对城市排水系统进行改进,科学规划合理设计,建立与城市规模和发展相适应的排水系统,以保证城市的正常运转,是保证全体市民安稳生活的重要条件。
参考文献
[1]王浩,陈永祥,周毅.南方某城市排水系统主要问题的调查与分析[J].山西建筑,2012(30):156-158.
浅谈排水系统 篇7
排水系统分类大概又有粪便污水排水系统, 生活废水排水系统, 生活污水排水系统, 雨水排水系统, 工业废水排水系统, 本文主要讲述城市排水系统、单位排水系统、家庭排水系统等方面的问题。
2 城市排水
城市排水事关民生, 城市排水是基础设施的重要部分, 有排水同时还要有排污以及污水处理系统等组成。城市的排水怎样选择收集方式、输送方式以及排放污水很重要。
2.1 目前城市排水存在的问题主要有几个方面:
2.1.1 污水排放的问题。
我国城市污水排放问题, 从20世纪80年代, 中国污水处理虽然取得很大成绩, 形式仍然严峻, 我国是一个淡水严重匮乏的国家, 现在已经实行南水北调工程, 现在又在讨论从渤海向新疆调水的事情, 污水排放事关重大, 徐州的奎河水年年治理, 年年污染。
徐州北关的荆马河至今是一个头痛的事情。
2.1.2 排水管网建设滞后。
城市发展经济需要大量资金, 需要企业的发展资金, 污水处理需要大量资金, 而且污水处理又很难见到效益, 排水管网收集率很低, 目前的设备质量较低, 运行效果较差。
2.2 针对存在的问题, 采取的措施:
2.2.1 污水处理要形成产业化, 并且加大宣
传是各级管理机构能够充分认清污水处理的重要性和紧迫性。使各级政府明确城市污水的处理水平和环境承载能力对各地城市的经济发展的可持续性能提供主要保证和强大推动作用。是各级政府和管理机构要把污水处理工作的好坏多为年中绩效考核的主要指标, 干部的提升、任免也要考核环境保护工作的开展情况。只有这样, 能使环境保护工作不至于被污水处理拖住后腿。才能使我国的天更蓝, 水更绿, 经济发展更健康, 人民生活更幸福。
2.2.2 加大科技、人才和资金投入。
目前, 影响我国城市污水回用的一个重要因素是资金投入短缺、技术落后。为了有效发展城市污水回用, 在借鉴、汲取和总结国内外城市污水经验和成果的基础上, 因地制宜, 加大科技投入、人才投入和资金投入的力度, 紧紧围绕提高城市污水处理率和利用率, 建立专门的研究和开发机构, 提高技术水平, 加快城市污水回用技术和设备的改造, 积极开发、研制和应用城市污水回用新技术和新设备, 提高城市污水处理和回用的能力。
2.2.3 城市污水回收利用应纳入节能减排
计划中。城市污水是可利用的水资源, 增加一些技术使城市污水就近处理就近回收利用, 不仅可回收水资源, 而且还可节省管道投资和运输消耗, 因此污水的再生回收利用应作为节能减排的组成部分纳入总体规划。
3 单位排水
3.1 合流制排水系统
工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统。
3.1.1 直排式合流制。
管渠系统的布置就近坡向水体, 分若干个排水口, 混合的污水不经处理和利用直接就近排入水体。这种排水系统对水体污染严重, 但管渠造价低, 又不进污水厂, 所以投资省。这种体制在城市建设早期多使用, 不少老城区都采用这种方式。因其所造成的污染危害很大。
3.1.2 截流式合流制。
在早期直排式合流制排水系统的基础上, 临河岸边建造一条截流干管, 同时, 在截流干管处设溢流井, 并设污水厂。晴天和初雨时, 所有污水都排送至污水厂, 经处理后排入水体。当雨量增加, 混合污水的流量超过截流干管的输水能力后, 将有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。这种排水系统比直排式有了较大改进。但在雨天, 仍有部分混合污水不经处理直接排入水体, 对水体污染较严重。为了进一步改善和解决污水厂晴、雨天水量变化较大引起的管理问题, 可在溢流井后设贮水库, 待雨停之后, 把积蓄的混合污水送污水厂进行处理, 但投资很大。
3.2 分流制排水系统
工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。
3.2.1 完全分流制。
分设污水和雨水两个管渠系统, 前者汇集生活污水、工业废水, 送至处理厂, 经处理后排放和利用;后者汇集雨水和部分工业废水 (较洁净) , 就近排入水体。该体制卫生条件较好, 但仍有初期雨水污染问题, 其投资较大。新建的城市和重要工矿企业, 一般应采用该形式。工厂的排水系统, 一般采用完全分流制, 甚至要清浊分流, 分质分流。
3.2.2 不完全分流制。
只有污水管道系统而没有完整的雨水管渠排水系统。污水经由污水管道系统流至污水厂, 经过处理利用后, 排入水体。
4 家庭排水系统
中国家庭排水的现状就是大部分洗衣, 洗脸, 洗手, 洗澡以及抽水马桶的废水排放到专门修建的很大很大的污水收集池 (或自然山谷修的水库一类) , 让其自然挥发和渗透。还有一部分直接排放到自然水域去污染水源。而理论上讲应该通过下水管道排到专门修建的污水处理厂。城市积极创建小区达标排放红线范围内的经营性排水户 (经营性排水户是指宾馆、餐厅、酒楼、发廊、洗浴中心、洗车场、沿街商铺等排放污、废水的经营性排水单位) 全部具有《城市排水许可证》。排水设施完好、运行正常, 雨污分流, 小区出户管与市政管道接驳正确, 具备长效管理机构和制度。工业企业以外的其他生产、经营性质的排水单位和个人, 直接或间接向市政排水设施排放污水的, 应当向主管部门申请排水许可证。小区整理资料要齐全, 具体包括:
4.1 雨水井、污水井、化粪池、隔油池、雨水
和污水接驳市政管网接口各多少个, 小区内是否有非独立排水户 (如:酒楼、餐厅、发廊、洗车场等) 及其排水情况;
4.2 排水设施管理制度, 包含单位 (小区) 给
排水管理小组成员, 单位 (小区) 排水设施管理制度, 清洁管理规定, 排水设施维护保养计划, 排水设施日常维护保养记录及便民服务措施等;
4.3 排水设施清洁维护情况:
包含化粪池、隔油池、污水井、雨水井清疏情况记录, 新建小区需完善相应表格。
现场验收重点检查:垃圾池水有无排入雨水管;酒楼、餐厅、发廊、洗车场等营业单位有无隔油池、毛发收集器, 效果如何及接驳是否正确等;排水管网泥沙淤积情况、是否堵塞;阳台改造厨房、放洗衣机的, 是否将污水接入污水系统;管道清理维修记录;管理制度有无具体明确分工;给排水管网总平面图与实际是否一致;化粪池清理记录;楼顶雨水是否排入雨水管。
摘要:排水问题虽然不是惊天地的事情, 但对于一个城市, 一个单位, 乃至一个家庭, 都事关重大, 做不好排水工程有可能就会损失惨重。徐州城市的排水问题就是一个老大难问题, 白云山地下道, 骆驼山地下道每逢洪水季节, 都成了老百姓出行难问题。污水排放问题, 又牵涉到环境问题, 淡水资源问题。总之, 排水系统事关民生, 意义重大。
关键词:城市排水系统,单位排水系统,家庭排水系统
参考文献
[1]姚雨霖.城市给水排水[M].北京:中国建筑工业出版社, 1986.
城市排水系统的探讨 篇8
关键词:排水工程,清淤维护
城市排水按其来源和性质分为生活污水、工业废水和降水。城市排水系统需要及时地收集、输送、处理和排放污水和降水, 否则将积水为害, 甚至会危及人们的生产和日常生活。
1 城市排水工程系统
1.1 城市排水工程的重要性
城市排水工程建设是城市基础设施建设的重要组成部分, 它与人民的生活息息相关, 一个城市排水工程设施是否完善, 直接关系到这个城市的经济发展和人民的生活质量, 完好齐全的排水设施, 为城市高效率、高质量运转创造了条件, 因此, 加强城市排水工程规划、建设和管理, 合理经济地排除和处理城市污废水是一项十分重要的工作。
1.2 城市排水工程系统及组成
排水工程的建设在我国已有悠久的历史, 但是由于长期的封建统治, 直到20世纪初, 我国才在个别城市开始建设现代化排水系统, 而且规模较小。随着社会经济的发展, 特别是改革开放以来, 城市排水事业得到了长足发展。作为一项重要的城市基础设施, 城市排水工程系统担负着排涝除渍、治污还宝的职能, 与城市给水工程系统共同为城市提供生命保障, 发挥着“吐故纳新”的作用。
城市排水工程系统通常由排水管道 (管网) 系统、污水处理系统 (污水厂) 和出水口组成, 排水管道系统主要由管道及附属构筑物组成, 其任务是收集城市的污 (废) 水和降水, 按要求输送到污水厂或天然水体。
2 城市排水系统现状
2.1 目前, 国内许多城市排水管道不成
系统, 管道排水能力差, 排水网普及率低, 人均占有排水管道长度大约为0.55m, 而发达国家人均占有长度超过4m。
2.2 根据实践经验, 合流制排水系统对
污水处理成本增加较多, 大量不须处理的雨水与生活污水等混合进入处理厂进行处理排放, 从理论上讲也是不经济的。另外由于晴天和雨天流入污水处理厂的流量变化很大, 增加了污水处理厂运行管理的复杂性, 因此城市的老合流制排水系统需要逐步改造。将合流制排水系统改变为截流式合流制, 或者直接改建为分流制, 这是目前排水体制发展的方向。
3 城市排水存在问题的原因分析
3.1 城市排水规划实施中存在一定问题
城市建设, 规划先行。城市要建设好, 必须要有一个统筹合理、理念先进、符合实际的城市总体规划。城市排水工程规划是城市总体规划中的一个单项专业规划, 排水规划的优劣直接影响城市排水系统建设的好坏。实际发现城市排水规划在实施中存在许多问题, 有许多工程项目由于各种原因未能按照规划进行建设, 规划的指导意义未能得到真正体现。
3.2 建设运行中存在的问题
3.2.1 城区排水管道建设周期较长
随着经济持续快速发展, 城市需要建设更多的市政管线, 但现在配套工程还没有完全跟上。以前城区小, 人口少, 市政管线基本能够满足排水要求。但现在城区汇水面积及排水量在不断增大, 现在的排水管道已不能满足需要。要建成区内采用合流制, 规划和发展区域采用分流制, 但是要完成排水管道雨、污分流建设或者改造建设尚需要很长一段时间。
3.2.2 不规范建设影响排水设施功能
一些小区和单位自行建造的排水管道, 由于设计不合理、不规范, 建设后甚至无人进行维护和保养, 年久失修, 淤堵严重。
一些城市道路建设排水系统时, 由于某些原因, 未能按照设计和施工标准实施建设, 存在排水井中穿管及排水管道平坡、反坡等现象, 排水能力差。
3.3 排水系统功能不完善, 管道淤堵、破损严重
城区道路排水系统建设较早, 设计标准低, 管径小, 布置混乱, 而且管道老化、年久失修, 使得管道排水能力下降或丧失, 随着城市发展, 原有管道已不能满足要求;排水泵站能力不足, 一些泵站由于修建时间较长, 泵站设备老化, 水泵堵塞严重, 甚至不能正常运行, 无法满足排水需要;排水体系尚未完全建成, 管网覆盖率低, 排水设施不完善, 有些出水口尚未建设, 规划中的泵站未配套实施;我市地形平坦, 地势低洼, 排水管线不易顺地势设置。由于自然条件差, 排水困难, 加上排水泵站数量不够, 使污水不能顺利排出, 滞留在管道中, 污水中的杂质沉积, 淤塞管道。
3.4 多头管理, 部门配和不密切, 管理法规不健全
据了解, 目前市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理, 由于各部门之间沟通不够, 管理及责任不清, 加之相关的法律法规不够健全, 对排水设施存在的问题以及发生的新问题都无法及时解决。
3.5 其它因素
公民意识不强, 一些市民、商户、企业、开发商等没有养成良好的卫生习惯, 加之缺乏管理, 生活、生产及建筑垃圾乱扔乱弃, 造成城市排水管道堵塞。
城市道路建设时, 由于附属线路工程 (如电力、通讯、交警等) 未能同步实施, 后期只好挖割已形成的路面埋设管线, 造成路面“补丁”、“拉链”, 人为形成道路病害, 日久路面破损、塌陷, 雨天积水, 影响交通。
4 措施与对策
4.1 加强建设, 以规划作为指导, 严格实施
4.1.1 多年来, 我国在城市化进程中, 往
往注重新城区建设, 而忽视旧城区改造。即使在新城建设中, 也多是注重城市的外在形象, 而对城市排水等基础工程不太重视。旧城区的城市排水系统欠账太多, 有不少城市的地下管网以及排水系统还是上个世纪六七十年代建设的。当前在道路建设中, 有的城市动辄花几千万、几个亿修大路, 而只需几十万甚至几万元就可轻松搞定的街巷整治却多年来得不到解决, 无法满足市民最实际的出行需要。
4.1.2 根据排水规划, 对新建的城区采用
分流制, 在旧城改造过程中, 对改造难度大的将原来的合流制改造为截流式合流制, 因此应尽快完成污水截流干管工程, 使各道路污水管线与之连接, 汇流进入污水处理系统, 再逐步完成城市排水系统向分流制过渡。
4.1.3 如果城区地势平坦, 雨量充沛, 一
遇到暴雨, 中心城区积水严重。按照以往的做法, 排水往往局限于增大管径、提高泵站流量等措施, 投资也较大。建议参照国外经验, 科学地、多措施地提高城市化排水系统能力, 如日本利用大型绿地、室外停车场等作为临时调蓄池, 德国更是在屋顶上专门用隔离材料建蓄水池, 天晴时再将雨水放掉。
4.2 加强管理和清淤维护, 加强防范和宣传力度
明确各管理部门的权责, 加强排水设施及工作的监管, 有针对性地制定一些法规, 使排水管理部门在工作中有章可循, 有理有据;加强市政排水管道的维护清淤, 完善排水系统的功能;政府应加大管理及维护资金的投入, 对排水管网进行彻底的专项整治;城市建设部门应制定城市防汛排涝预案, 市政管理部门应具体安排防汛措施并制定防汛制度。另外应加大宣传力度, 让市民进一步了解我市排水设施现状和管理所面临的问题, 增强市民爱护城市排水设施的自觉性和积极性。
城市排水是现代化城市不可缺少的重要基础设施, 对城市经济发展具有全局性、现代性影响的基础产业。只有对城市排水系统进行合理、有效地规划、建设、维修养护和有效控制, 才能够发挥城市排水系统的功能, 保障城市生产、生活等各项经济活动的正常进行。
参考文献
虹吸式屋面排水系统介绍 篇9
排水系统是屋面设计中一个重要的组成部分。屋面坍塌常见的原因是积水量超出了其承受力, 如果在适当的位置设置合适的排水系统, 就可以在很大程度上减少这种情况的发生。
在美国, 虹吸式屋面排水系统的时代已经到来。该系统是芬兰工程师奥瓦利·艾伯林于1968年发明的, 现在已经风靡全世界了。在欧洲, 虹吸式屋面排水系统占了商业建筑1/5的市场份额。1999年, 这种可持续的技术穿越了大西洋来到美国, 其在波斯顿会议中心的应用成为了第1个主要案例。此后, 该技术逐渐被人们接受。
虹吸式屋面排水系统与传统重力排水系统的不同之处在于所谓的“虹吸满管流”。与传统排水系统不同, 虹吸式屋面排水系统独特的组件空气隔板, 可以阻止空气进入管道, 使管道内全部充满水, 还能阻止杂物进入管道系统。
2013年10月, 由美国管道工程协会 (ASPE) 编制的新标准ASPE/ANSI 45—2013《虹吸式屋面排水系统》通过了美国国家标准局的审核, 该标准保留了美国机械工程协会 (ASME) 制订的A 112.6.9—2005标准的测试方法。
屋面排水系统设计的依据
屋面排水系统最基本的功能是排除雨水并将其导入地下管道系统或排水沟, 从而避免水渗入防水层或建筑外围护结构。这种处理技术使水资源保护、雨水回收利用成为可能。
屋面排水系统的设计必须考虑以下因素:1) 建筑地点;2) 屋面结构类型;3) 屋面坡度;4) 预计降水量;5) 预计排水流量;6) 屋面载荷要求。对于建筑师和设计工程师, 还有以下考虑:1) 排水管尺寸和特点;2) 排水管的布置和地点;3) 溢流安全要求;4) 建筑和管道法规要求;5) 抗破坏性能;6) 美学要求。
每个工程地点都有自身的历史降水量数据, 包括累积量、强度 (如持续时间和频率) 、雨滴大小和自由沉降速度的记录。降水强度对于确定最优屋面排水系统设计包括排水管的类型、数量、尺寸和布局起着重要作用 (由于每个项目都不同, 咨询屋面排水系统制造商是很有必要的) 。
传统屋面排水系统
传统屋面排水系统主要依靠重力以及水的扩散和流向最低点的特性。随着水的累积, 水深增加并成为使水流至屋面排水口的动力, 每一个排水口都有落水管将水直接导入地下, 只是水进入到排水管的同时也会吸入空气, 这会降低排水系统的效率。
其他非虹吸式屋面排水系统
对于受热带风暴或其他恶劣气候影响的区域, 快速和高效地排除径流水十分必要。为了获得高的体积效率, 大容量的屋面排水管应运而生, 它的体积效率比标准排水管增加了30%以上。屋面排水管的安装位置和出水管的直径大小必须精心考虑。
对于平屋面、坡屋面或限制雨水排水能力的区域来说, 限流屋面排水系统是十分理想的。利用该系统, 屋面上多余的积水是可控的, 雨水在风暴减弱后会以可计量的速率排出去。但要获得这样的效果, 关键是要有大面积的屋面可以临时储存雨水。
限流屋面排水系统只需较少的排水管、更小直径的管道系统、更小的下水道尺寸和更低的安装成本。另一好处是可以通过减小下水道的负荷来降低雨水淹没下水道和回流到地下室或其他低洼区域的可能性, 减轻暴雨造成的破坏;屋面上的储存水也可以暂时改善屋面的热损失。为了确保限流屋面排水系统正常发挥作用, 设计师必须仔细考虑排水管的安装位置、屋面板的挠度、排水口的大小、是否溢出排水沟和屋面荷载等。
虹吸式屋面排水系统
虹吸式屋面排水系统可以实现全流程最大流量和更小的管径并且无需排水坡度。虹吸式屋面排水系统的第1项商业应用是在1972年, 成功应用于瑞士汽轮机厂。
虹吸式屋面排水的理论可追溯到流体力学的一个基本公式———以18世纪瑞士数学家和物理学家丹尼尔·伯努利名字命名的伯努利能量方程。伯努利能量守恒原理认为:液体有3种基本能量形式———重力势能 (静能) 、动能和压力势能 (位能) , 即使系统能态从一种状态转换到另一种状态, 这3种能量之和不变且为一个常数。这个等式假设流体是不可压缩的, 系统不做功且绝热 (无热量的增加和损失) , 伯努利能量方程可以用来判定排水系统任意两点间的水流变化。虹吸理论自身也经过了一些修改, 如考虑水管的摩擦损失等。
在目前的设计中, 虹吸式屋面排水管和传统的重力屋面排水管看起来很相似, 它们有一些相同的特征, 如排水管的主体、圆顶过滤器和膜夹紧装置。但精心设计的空气挡板是虹吸式屋面排水系统独特的部件。空气挡板被安装到标准排水管的集水坑, 用来阻止涡流。换言之, 空气挡板阻止了科里奥利效应 (即水流沿着排水管旋转, 将空气引入到中间并使其进入管道) 。通过阻止空气进入排水管和水平收集管道, 产生了负水头压力, 能将水从屋面上吸出去。排水管上的大气压是排水系统的驱动力。集水坑中挡板的安装位置对于排水系统十分关键, 挡板的安装位置变低, 则可发生虹吸效应的水量减小。
一旦雨水穿过排水管进入尾管, 水就流向了水平管, 位置正好在屋面下方。在排水系统的该部分, 水压继续下降, 要增加管道系统的尺寸以防止空穴和排水管壁在负压下内爆。当雨水到达立管时, 它仍处于虹吸满管流中, 当水下降到零位 (如虹吸破坏) 时水压继续减小。当到地下时, 排水管转到一个垂直的落水管, 通过增大管道直径变成了传统的重力排水管。
排水系统的液压头是从屋面到排放口之间的整个高度, 这与传统排水系统是不同的, 传统排水系统只有屋面水作为水头压力。正因为这个优势, 排水管道尺寸相同时, 虹吸式屋面排水系统的流量和速度比传统的排水系统要高。高流速也意味着虹吸式屋面排水系统具有自净能力, 从而省去了清洁口的安装。
采用虹吸式屋面排水系统的原因
虹吸式屋面排水系统有诸多优点:
1) 管道系统的安装无需坡度, 与其他建筑系统的安装不冲突, 配合难度低。
2) 排水管的水平安装可以为建筑留出天花板的空间, 降低建造费用。
3) 虹吸满管流无需借助管道坡度即可实现。
4) 水平管的安装需要较少的垂直堆叠, 因为水平管道系统可以运行更长的距离, 从而可以节约成本;垂直堆叠的布置十分灵活。
5) 小的管道直径有利于降低成本, 同时对空间和建筑的整体设计产生更少干扰。
6) 预备场地和开挖造价费用降低, 因为可以将落水管安放到离下水道更近的位置, 下边板的安装需求可以最少化。
7) 由于管道系统的水流大, 具有自净功能, 这意味着可以省去系统的清洗工作。
8) 低的挡板位置使得较少量的屋面积水就可以产生虹吸作用。
9) 排放点可以安置在建筑的某一个区域或角落。
10) 虹吸式屋面排水系统对业主来说还有诸多其他优点, 包括节水, 降低能耗、资源损耗和建造成本。而且, 雨水回收利用较易实现, 回收的雨水可用于灌溉、冲洗小便池和厕所、自动喷水灭火系统和地面消防龙头等。通过利用收集的雨水, 可以降低成本。
理想的应用条件
虹吸式屋面排水系统与全工程管道系统联合使用时可以提供虹吸满管流, 虹吸满管流是通过自然液压作用实现的。这个系统设计是为了充分利用管道的全容积, 当管道全部充满水时虹吸作用就产生了。
虹吸式屋面排水系统只需要较少的下水管、较小的管道尺寸和较少的空间。这意味着该系统具有更大的设计灵活性、较少的安装次数、消耗更少的材料, 并可节约成本。虹吸式屋面排水系统可以在所有的建筑上使用, 不受尺寸、高度和降水量的限制。当然, 在大面积的低层房屋如购物中心和工厂, 虹吸式屋面排水系统的排水效率更高。这是因为在虹吸式屋面排水系统中, 在负压下, 雨水穿过了横管, 但当雨水从立管垂直落下时压力会增大, 直到压力变为零, 接着通过增加管道的尺寸变为重力流。建筑的占地面积越大, 管道系统中负压越大, 这可使水流在转变前就从建筑的一侧下落。而大多数的高层建筑占地面积较小, 且屋面面积也较小, 这就会导致在水平管中无法产生很多负压。
特定的虹吸式屋面排水系统
在美国, 标准的虹吸式排水管直径是380 mm, 还包括50 mm、76 mm和102 mm直径的无轮毂机械连接头。排水管和夹圈可以用铁或不锈钢打造, 圆顶过滤器可以用聚丙烯、铝、铜或铁制造, 还应采用不锈钢五金件来帮助组装。
虹吸式屋面排水系统适用于很多基础的、常见的屋面排水管配置。推荐使用顶板等安装设备来加快安装速度;排水立管和延伸器可以在拉平屋面排水管时发挥作用;在砾石屋面应用时, 砾石防护装置可以帮助确保适当的排水量;如有需要, 溢流排水管可以和标准虹吸式排水系统联合使用, 连接到一个独立的排水线路中, 从而可以将水排放到外部装置而不是下水道。
虹吸式屋面排水系统需要的排水管数量的确定方法和传统屋面排水系统一致。当将虹吸式屋面排水管和传统的屋面排水管尺寸相比较时可以发现, 同样的排水区域, 虹吸式管道的尺寸大约是传统排水管尺寸的一半。当然, 这只是初步的估算, 确切的数据还需要由屋面排水系统制造商和工程技术人员通过计算得到;另外还要查阅当地的管道规范来确认降水量是否在规定范围。
虹吸式设计指导方针
虹吸设计软件被用来设计和计算在安装过程中是否存在设计可接受范围内管道系统的压力和速度的微小变化。前面提及的ASPE/ANSI 45—2013标准可用来确定虹吸式屋面排水系统和传统的屋面排水系统的区别, 最主要的一个差异就是当管道直径发生变化时偏心异径管的使用, 这有助于使管道上部的水保持平整的表面, 从而排除气泡。
屋面面积少于4 645 m2时, 应该将排水管连接到同一个集水管, 否则, 系统将会由于排水管和大管道间的距离过大而很难保持平衡。由不同材料制成的屋面排水管不能连在同一个集水管上, 否则, 由于这些屋面材料有着不同的流量系数会导致不能同时形成虹吸 (不同的装配也可以有不同的摩擦系数评级, 应采用软件来选择最合适的转换类型) 。坡度变化较大或不在同一水平面的屋面也必须将排水管连接到独立的集水管。
虹吸式屋面排水系统在安装时必须避免两个问题:一是一个单独的管道系统中有多个垂直下降;二是管道系统中有低于障碍物的垂直下降。这两个问题将会使虹吸式屋面排水系统的启动变慢, 同时使虹吸现象滞后。
每一个屋面都必须至少有一个虹吸排水管。当最初设计一个系统时, 连接到同一个集水管的排水管的设置间距应不大于20 m, 距离最远的排水管到集水管的距离应不超过楼高的20倍。当然, 上述距离只是指导性方针, 如果经过适当地平衡, 这些距离也是可以增加的。超过20 m长的排水管应该被分成更小的部分, 以此来确定在什么位置管道的直径可以增加。排水管的表面和水平集水管中心之间的距离至少应该保持1 m。排水管底部的尾件在连接至水平集水管前至少应该有0.5 m长的距离。
对于虹吸式屋面排水系统来说, 每一个独立的系统和整个系统都必须在负压10.13 k Pa和正压10.13k Pa之间, 整个系统的失衡应尽可能接近0。铸铁或聚氯乙烯 (PVC) 管道可以承受最低90 k Pa的负压, 如果压力过低, 必须增大管道的直径。
零位水管 (打破虹吸现象后的第1部分水管, 并且已经完成了向重力排水管的转变) 的流速必须小于2.5 m/s, 以防止排水管遭到破坏。在大多数情况下, 流速会被降到1 m/s左右, 来与基于屋面面积和降水量的传统排水管尺寸相匹配, 该流动速率是确保排水系统保持自净的最小值。
结论
既是广场,也是排水系统 篇10
在荷兰历史上,至少经历过40次比较大的水灾,而且差点遭受“灭顶之灾”。1953年2月,飓风导致莱茵河、马斯河、斯海尔德河三角洲海潮倒灌,淹没了荷兰5.7%的国土,造成1835人死亡,4.7万幢房屋被摧毁。
但是现在,这座已经和洪水斗了上千年的城市,虽然常常遭遇暴雨,却鲜有水漫金山式的泽国景象,这得益于其完善的排水系统。
1953年,荷兰成立了专门防洪的水务委员会,并不断提出“水广场”、浮动住宅等富有创意的方案来应对洪涝、海平面上升等“水问题”。
荷兰气候环境保护署专家阿瑙德·莫伦纳称,为有效疏解剧增的地表水,鹿特丹结合都市空间开发大量空旷的广场、人行道与停车场空间,这些地方平时为公用设施,大雨到来时就变成储水空间。这就是其独特的“水广场”概念的由来。
在鹿特丹市中心,“水广场”顺地势而建,由形状、大小和高度各不相同的水池组成,水池间有渠相连。在平时,它们是市民娱乐休闲的广场,人们可以在广场上尽情地踢球、溜冰;而当暴雨来临时,“水广场”则可瞬间变身,成为一个防止积水的排水系统。由于雨水流向地势更低洼的水广场,街道上就不会有积水。所有的水池就像一张循环往复的网,雨量大时,从大水池中分流到沟渠;雨量小时,水又回流入大水池。雨水不仅可在水池间循环流动,还能被抽取储存为淡水资源。
据悉,在随后的几年里,鹿特丹城还将建造超过25个“水广场”。
为了从源头上对降雨进行分流和吸收,除了建设“水广场”,该城还铺设了透水性能好的砖块,并根据一定坡度向周围绿地透水。实施多年的屋顶绿化方案更让屋顶发挥了吸水海绵的作用,减缓了雨水进入地表的速度。
浅析城市雨水管网排水系统设计 篇11
关键词:基础设施;城市雨水管网;排水系统;设计参数;流量;方法;对策
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)27-0111-02
1 引言
随着城市化进程的高速发展,作为城市重要的基础设施,雨水管网系统是给排水工程的一个重要组成部分,是城市防洪的骨干工程。雨水管网的设计合理、科学与否关系到城市未来的良性发展,因此,本文将对城市雨水管网排水系统设计进行探讨,以促进城市雨水管网的建设的进展。
2 城市雨水管网排水系统设计参数
2.1 雨水管道设计流量的计算
雨水管道设计流量是确定雨水管道断面尺寸的重要依据,由于城市雨水管道汇集雨水径流的面积小,所以可采用小汇水面积上其他排水构筑物计算设计流量的方法来计算雨水管道的设计流量,目前国内外广泛采用的是推理公式法,其公式为:
Q=ψqF (1)
式中,Q:雨水管道设计流量,L/s;
ψ:径流系数,其数值小于1;
F:汇水面积,104m2;
q:设计暴雨强度,L/(s•104m2)。
该公式用于小流域面积计算雨水设计流量已有一百多年的历史,至今仍被国内外广泛使用。
汇水面积F。各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度汇水面积的大小及雨水管道布置等情况而定,地形较平坦时可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积;地形坡度较大时,应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积,然后对每块面积编号计算。
径流系数ψ。径流系数的取值因汇水面积的覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度、路面铺砌等情况的不同而不同,所以整个汇水面积上的平均径流系数是按各类地面面积用加权平均法计算得到的,即:
设计暴雨强度。暴雨强度公式是在大量的具有自记雨量记录的气象站所积累的资料统计分析的基础上总结编制出来的,其精度取决于这些资料的可靠性及统计方法的合理性。我国的暴雨强度公式采用下列公式:
q= (3)
式中,P:设计重现期,a;
t:降雨历时,min;
A,C,b,n:地方参数,根据统计方法进行计算确定。
2.2 雨水管道水力计算
雨水管道的输水能力按明渠恒定均匀流公式计算,有流量公式与流速公式:
Q=Av; (4)
式中,Q:流量,L/s;
A:过水断面面积,104m2;
v:流速,m/s;
R:水力半径(过水断面面积和湿周的比值),m;
I:水力坡度;
C:流速系数。
C值一般按曼宁公式计算,因为雨水管道中常用的断面形式大多为圆形,即:A=1/4πD 2,推导得:
(5)
在实际应用中,是参照地面坡度i,假定管底坡度I,从水力计算图或表中求得D及v值,并使所求得的D、v、I各值符合规范的有关规定。
3 城市雨水管网排水系统设计方法
城市雨水管网设计主要包括3个方面的工作,首先是根据城市总体规划图,按实际情况划分排水流域,然后根据管道的具体位置,设置检查井,管段设计流量的计算和各管段所需的管径、坡度、流速等的确定。
3.1 确定排水分区
在排水区界内,根据地形及城镇和工业区的竖向规划,划分排水流域。在丘陵及地形起伏的地区,可按等高线划出分水线,通常分水线与流域分界线基本一致;在地形平坦无显著分水线的地区,可依据面积的大小划分,使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积,使干管在最大合理埋深情况下,尽量使绝大部分雨水能以自流排水为原则。
3.2 管道定线及雨水管道平面布置
在总体图上确定雨水管道的位置和走向,正确的定线是合理的、经济的设计雨水管道系统的先决条件,是雨水管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应尽可能的在管线较短和埋深较小的情况下,让最大区域的雨水能自流排出。定线时通常考虑的几个因素是,地形、竖向规划和路网地块的设计标高等;排水体制和线路数目;雨水渠出水口的位置;水文地质条件;道路宽度等。
3.3 高程控制点确定
雨水管网的控制点标高一方面应根据城市的竖向规划保证排水区域内各点的雨水都能排除,并考虑以后的发展,在埋深上适当留有余地。另一方面,不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。
4 提高城市雨水管网排水能力的对策
适当提高雨水管网设计的参数标准。目前我国的城市排水设计标准整体偏低,设计重现期和径流系数的选择对城市雨水管网设计的影响较大。城市排水设计的重现期一般是一年一遇。但在实际设计中,不考虑地块的实际情况,千篇一律的按一个标准进行设计,则易造成暴雨时局部地区产生内涝积水。因此,首要的工作是根据实际情况适当提高设计重现期。雨水管网的设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期,在重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3~5年,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区应酌情增减,如火车站、道路交叉口、快速路、地质灾害较严重的地区等,设计重现期需提高至2年及2年以上。另外,径流系数的选择必须与实际工程情况相结合,必须充分了解设计范围上游及周边的整体情况后再通过加权平均法确定。
4.1 修订暴雨公式
降雨资料的增加,对暴雨强度公式必定产生一定的影响。各城镇应根据已有的暴雨资料进行分析、研究、计算,对暴雨强度公式进行修订、完善,使之符合实际情况,从而使计算的排水流量符合实际。城镇产流、汇流条件的变化,降雨入渗面积和入渗水量均减少,将使排水流量发生较大的变化。因此,应根据当前城镇各类建筑、交通、绿化、公共设施及其他有关用地的具体情况,研究降雨与入渗的关系,合理确定径流系数,根据产流、汇流情况合理确定排水区域的设计排水流量。
4.2 工程措施
新建城区的排水规划和排水系统建设必须依据《室外排水设计规范》确定城市排水重现期。排水系统规划设计应考虑未来20~25年,把对未来人口和水文状况的预测作为排水工程设计中不可缺少的组成部分,修建高起点的排水系统。旧城改造时,将排水系统纳入旧城改造的范畴,对排水流量小、布置不合理、排水不满足要求的排水系统结合旧城改造对其进行改造或重建,提高城区雨水排除能力。对规划不当、设计不合理的雨水管道系统,实施扩建、改建,甚至重建,使其排水能力满足要求。
4.3 雨水下渗设施
雨水下渗设施的主要目的是通过增加城市地面的透水性,使得城市雨水径流入渗量增大,起到减小城市地表径流系数和地表洪峰流量的作用。雨水渗透设施是西方发达国家暴雨管理措施的基本内容之一。日本一直在研究和采用透水铺面透水管道、治绿地等雨水下渗措施降低地表径流系数,并取得成效。增加城市绿地,建设生态护坡,采用透水铺面的技术比较简单,在城市市政建设中应大力推广。
5 结束语
综上所述,城市雨水管网是保证城市生产活动和人民生活的重要设施,是城市防洪和保护环境的,也是维护和促进国民经济发展的重要手段。因此,在进行雨水管网设计时必须严格控制设计的合理性和科学性,提高城市雨水管网排水能力,随着城市化进程的加快,关于城市雨水管网设计的探讨会不断深入。
参考文献
1 李阳.城市雨水管网系统优化设计研究[D].合肥工业大学,2010.04
2 汪云霞.宣城市排水工程规划研究[D].合肥工业大学,2011.04
Analysis of the Drainage System Design for Urban Rain Water Pipe Network
Wen Yifan
Abstract: The drainage system of urban rain water pipe network is an important urban infrastructure, thus whether the rain water pipe network design is reasonable and science is related to the development of the whole city. The article, based on the perspective of urban development, describes the parameters calculation and design methods of drainage system design for urban rain water pipe network, and proposes the measures of drainage capability for urban rain water pipe network, which has a certain reference.
浅议排水系统的体制 篇12
1 合流制排水系统
目前我国大多数城市排水体制为合流制,合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式。
1.1 合流制
这种方式是将管渠系统分成若干排出口,将混合污水不经任何处理直接就近排入水体。这是一种合流制排水方式,国内外许多老城市几乎都是采用这种简单的排水方式。在过去,工业尚不发达,人口少,污水相对不大,采取水体的自净作用,这种排水体制被长期采用。但是在当今,科技的发展,人口增加,使污水不断增加,水质也日趋复杂,从环保卫生上来看,合流制是水环境污染的主要原因,所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。
1.2 截流式合流制
这种方式就是在江河岸边修建截流干管,并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时,混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放;雨天时当混合水是超过截流干管输水能力后,其超出部分通过溢流并泄入水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理,对保护水体是有利的,但周期性地给水体带来一定程度的污染,很明显,同为合流制,它又前者优越。这种方式,对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。
2 分流制排水系统
当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时,称为分流制排水系统。其中排除生活污水,工业废水的系统称为污水排水系统;排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式。
2.1 完全分流制
将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理,雨水直接排入水体,对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区,大都采用这种形式,分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体,对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。
2.2 不完全分流制
只建污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种体制。
3 排水体制的比较
排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体,其对水体污染的严重性是不言而喻的,截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走,送往污水处理厂,这对保护水体是有利的,但在暴雨时,仍有部分混合污水通过溢流井进入水体,造成污染。分流制排水系统,将城市污水全部送至污水厂处理,但初期雨水未经处理直接排入水体,是其不足之处。一般情况下,分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越,而且较灵活,较易适应发展的需要,因此应用较广泛。
从基建投资方面来看,合流制只需一套管渠系统,其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同,虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些,造价要高一些,但在总体造价还是低于完全分流制,大约要低20-40%。不完全分流制由于没有雨水排水系统,所以其投资最省,施工期最短,发挥效益也快,所以对于一般新建地区,地形坡度比较好,雨水又能沿坡度流入水体,为节约初期投资,可先采用不完全分流制,以后随着建设的发展,再逐步造雨水管渠。
从维护管理方面来看,合流制管渠维护管理较简单,对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷,但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大,增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂,流量变化不大,不致产生沉淀物,有利于污水处理厂和管渠的运行管理。
4 排水体制选择
选择排水体制时,应当根据当地的实际条件和环保要求,通过技术经济比较
4.1 新建城市
4.1.1 对于新建城市,当地形有利,在城市发展初期,可采用不完全分流制。
从卫生角度上看,虽然雨水沿着地面流动,会带入一些污染物质进入水体,但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理,因此不致于对环境卫生产生很大影响;从经济上看,由于只建污水管渠,造价可大为降低,这在城市发展初期具有很大经济意义;从技术上看,由于已预留雨水管渠的位置,它可随城市发展逐步增设雨水管渠,成为较理想的完全分流制。
4.1.2
对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市,应采用完全分流制。
4.2 旧城改造和扩建
旧城排水系统的改造和扩建,应在原排水体制的基础上加以考虑。
旧城排水系统,一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统,污水就近排入水体,没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制,这在经济上要花费一笔可观的费用,在技术上也十分困难,往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时,才可考虑改建成其他体制。
因此,旧城市排水系统的改造和扩建,以采用具有截流制合流制排水系统为宜,截流后污水排入到污水处理厂进行处理。
5 总结
总之,影响排水体制的因素较多,我们应立足于本地实际条件,同时考虑污水管排水能力发展的余地,使城市排水体制更加合理完善。
参考文献
[1]蒋海涛.新型排水体制在城市排水系统规划中的应用[J].中国给水排水, 2008-04-17.