排水系统规划（精选12篇）
排水系统规划 篇1
1 景观与工程合理规划
在华北平原城市水系比较少，在地势较低并且平坦的区域，可以适当地规划人工景观河道或者人工湖。人工河道可以有效地减少排水管道的沿途排水距离，从而减少干管管径。人工河及人工湖还可以起到调蓄作用，缓解特大暴雨对雨水管道的排水压力。通过规划人工河道及人工湖可极大地改善区域排水问题，同时又有利于改善城市生态环境，符合现代城市可持续发展的需要。
2 重力自流与雨水泵站相结合
平原城市排水的方式因地形不同而有多种方式，在排水条件较好的地区，排水方式都是重力自排，排水受自然条件的限制时，就可采用自排和泵站相结合方式。当城市地面高程比过境河流一定频率洪水位低很多，且河流高水位持续时间比较长, 土方的来源比较困难，填方城市地平成本较高时，排水方式只能采取泵站排水，但在天然城市地面高程与过境河流洪水位的高差相近或高水位持续时间比较短并有土方来源的地区，应该深入细致地分析研究当地与排水有关的自然条件和资源条件，进行必要的方案比较，规划确定排水方式是采取泵站强排还是重力自排，以及通过什么措施实现重力自排。有些平原城市的排水系统，在非汛期时，雨水可以通过重力自排排入下游水体;到汛期，河水水位相应上升，引起顶托，使城市排水不畅，城区容易产生积水，甚至发生河水倒灌现象。
3 合理地确定设计参数
雨水设计流量公式为：
式中：ψ———径流系数;
P———暴雨重现期;
t———降雨历时;
F———汇水面积;
A1, c, b, n———地方参数，根据统计方法进行计算确定。
3.1 径流系数ψ值的确定
径流系数为径流量与降雨量的比值，是影响雨水设计流量的一个非常重要的因素。影响径流系数的主要因素为地面覆盖种类的透水性。在常规的设计中，计算某个汇水区域的雨水量时，常采用的是区域综合径流系数，这种计算方法会造成每个设计雨水管段的流量不是十分准确，从而影响管道设计时管径、坡度的选择不准确。在北方平原城市雨水设计流量计算过程中，如若区域控规设计已经完成，径流系数应该根据控制性规划的用地比例，分别计算出沥青路面、混凝土路面、屋面、面积铺砌便道、非铺砌土路、绿地的面积，按照径流系数加权平均的计算方法，从而得出比较准确的数据。即：
ΨAV———汇水面积上各类地面的面积(ha);
Ψi———相应雨各类地面的径流系数;
F———全部汇水面积。
3.2 暴雨重现期P的确定
暴雨强度重现期P的选择直接关系着管段设计流量的大小。在雨水管渠设计中，若选用较高的设计重现期，计算所的设计暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠断面相应大。这对防止地面积水是有利的，安全性高，但是同时在经济上却因雨水管道管径增大而加大了工程投资。若选用较低的设计重现期，雨水管道管径减小，节省了工程投资，但可能会经常发生排水不畅，地面集水而影响交通。
3.3 集水时间t的确定
集水时间t是指雨水从汇水面积最远点到流到最近雨水口的时间t1和在干道中的流行时间t2，即：
m——折减系数，管道采用2，明渠采用1.2，陡坡地区管道采用1.2～2。
平原城市的坡度一般都极小，所以影响t的主要因素就是集水距离。在一般设计中采用的集水距离一般为120～150 m。但是在实际设计中，道路雨水的起点，并不是计算雨水系统的真正起点，而应是厂房、小区内排水系统的起点。因此，集水时间需要考虑雨水在厂房、小区雨水系统的地面集水时间和管道流行时间。
3.4 汇水面积的确定
大中城市的雨水管网系统设计时，主干管的定线尤为关键，定线原则是使汇水面积内的雨水通过支管收集尽快汇入干管并尽快由管道就近排入水体。其中管网布置形式因根据地形而定。汇水面积的划分应要多方面考虑各种因素的影响，尽可能地按当地现状排水情况划分。设计中，如果地势比较平坦，街区控制规划不完善的地区，雨水应该平均排入四周的雨水管网，如果街区地势有一定坡度或者有详细的控制性规划，则不能简单的划分，应根据该排水区域的坡度和实际的控制性规划来详细划分汇水区域。
4 雨水收水口形式的确定
近十几年，雨水口的类型、尺寸发展很快，但是雨水口的收水能力试验以及相关的科学论证和分析却鲜有成果，基本还停留在20世纪50年代。在暴雨来临实际收水时，绝大多数箅孔处于闲置状体，起不到应有的收水作用。如以前较为流行的点式雨水口，平时很容易被杂物堵塞，并且当路面纵坡比较大时，雨水往往会翻越过雨水口，收水效果不佳。所以，应该改变以前的点式雨水口，采用线形雨水口，这样即使在道路纵坡比较大时，也不影响收水效果。除此之外，在道路纵坡比较大时，对于地势低洼、树枝杂物比较多的路段，应采用平箅式多箅雨水口，形成连续线形收水口，收水效果更加。
5 排水管材的选择
近年来，塑料管道生产技术越来越成熟，价格较之以前也越来越便宜。由于塑料管的内壁粗糙系数小，过水能力比同等管径的钢筋混凝土要大。在同等设计流量的情况下，塑料管可以有效地减小埋深，管径等，这些都是在平原城市雨水管网设计中经常遇到的问题。因此在平原城市雨水管网设计中，应大力推广塑料管材，以减少管径和坡度，进而减少埋深。
摘要：平原城市地势平坦, 坡度小, 河道水位比较高, 导致城市排水困难。针对此特点, 结合焦作市的情况, 对排水规划、设计参数和排水规划进行合理的分析, 达到优化设计和科学排水的目的。
关键词：平原城市,排水规划,雨水系统,设计参数
参考文献
[1]室外排水设计规范 (2011年版) GB50014-2006[S].
[2]防洪标准GB50201-94[S].
[3]秦卫峰, 张志军.基于北方平原城市特点的雨水系统优化设计[J].中国给水排水, 2008 (22) .
排水系统规划 篇2
摘要：本文对我国城市大小排水系统的构成与规划进行了研究，根据分析结果，提出我国城市内涝综合防治的设计。我国城市小排水系统组成通常包括调节池、雨水管渠、排水泵站等传统设施等；大排水系统组成通常包括地下大型排放设施、地表通道、调蓄设施、地面的安全泛洪区域等。在城市规划时，必须根据当地地形地貌和水文条件，借助GIS系统和模型，评估不同条件下降雨洪涝，确定洪涝风险严重的区域，并提出内涝综合防治设计，包括构建渗蓄排治用一体化的综合排涝系统、创新设计方法、排涝水量标准的提升、排涝水质标准的控制。最后选择山西某县区位及排水特征为案例，简要对其大小排水系统的构成、规划设计、内涝综合防治的要点和效果进行了分析。
关键词：排水系统；内涝；规划设计；防治设计；给排水 中图分类号：TU992
文献标识码：B
The Design and Planning of Urban Drainage System and Comprehensive Prevention and Control of Waterlogging in China Abstract: In this paper, the composition and planning of urban drainage system in China are studied.According to the analysis results, the design of comprehensive prevention and control of urban waterlogging in China is put forward.Our country city small drainage system which usually includes regulation pool, rainwater drainage pipe, the drainage pumping station and other traditional facilities;large drainage system composed of large underground facilities, usually including the surface discharge channel, storage facilities, ground safe flood area etc..In city planning, must according to the local topography and hydrological conditions, using GIS system and evaluation model, under different conditions of rainfall and flood, determine the flood risk serious area, and put forward the comprehensive prevention of waterlogging control design, including the construction of comprehensive treatment with infiltration row and drainage system, the integration of innovative design methods, to enhance the drainage water quantity standard and drainage water quality standards.The final choice of Shanxi County location and drainage features as an example, briefly the size of drainage system structure, planning and design, comprehensive prevention and control of waterlogging points and effect analysis.Key words: drainage system;waterlogging;planning and design;control design;water supply and drainage
1引言
近年来，河道行泄能力因城市建设占用行泄通道而持续降低，导致雨水调蓄能力不断减
[1-3]弱，严重破坏了水循环系统，使地表径流也发生了一定的改变。另外，由于原有管网规划设计标准偏低、气候变化、城市规划建设机制不协调等原因，城市积水严重、内涝频发，使得交通瘫痪，造成惨重的损失，极大的影响了生产和生活的正常运转[4]。在2016年的内涝统计事件中，比较突出的城市有重庆、广州、南昌、北京等地，由于暴雨后积水严重，导致发生内涝，造成交通瘫痪。城市内涝防治工程非常复杂，涉及的管理部门也比较复杂[6-8]。
与传统排水规划相比，城市排水防涝综合规划可将原有的内涝、排水风险评估提高，同时也能提高小排水系统、大排水系统、低影响的开发新方法、理念和技术，提出控制径流污染的要求[9]。在一定程度上，这些新技术、理念、要求加大了综合规划的难度。而且，由于相关规范标准比较滞后，部分城市缺乏长期积累的基础数据和工程实践经验等原因，增加了规划编制的困难，对规划质量造成影响[10]。本文对我国城市大小排水系统的构成与规划进行了研究，根据分析结果，提出我国城市内涝综合防治的设计。2 大小排水组成分析 2.1 小排水组成分析
小排水系统通常指的是传统的管道排水系统，主要设施由雨水管渠、调节池、排水泵站等，小排水系统主要排放重现期为1-10年范围暴雨。在内涝控制系统中，小排水系统实质上本身就是其主要组成部分。近年来，内涝控制系统得到广泛应用和重视。在小排水系统中，结合LID等源头的控制措施越来越多的被用到，有时甚至可替代源头。英国建筑行业将SUDS中的源头控制措施划分到小排水系统中。
小排水系统目前仍存在一些关键问题需要解决。在不同国家，规定的传统雨水管道设计标准的存在一定差异，如在美国ASCE雨水系统设计标准中，根据用地类型的不同，对于设计重现期来说，规定小排水系统为2-10年；我国的GB 50014-2006《室外排水设计规范》要求，特别重要地区通常为10年以上，重要地区通常为为3-5年，一般地区的设计重现期通常为1-3年。在进行不同国家排水管道设计标准的比较时，对于城市暴雨强度公式而言，欧美国家多采用年最大值法，我国普遍采用年多个样法。2.2 大排水组成分析
大排水系统的组成包括蓄水部分和排水部分，其中地下大型排放设施、地表通道、调蓄设施、地面的安全泛洪区域等为蓄水和排水的主要组成部分，图1为大排水系统组成。该套蓄排系统的目的主要为了预防出现极端天气特大暴雨或暴雨时，应对超过小排水系统设计标准的超标状况。排水主要是指具备排水功能的开放沟渠、道路等地表径流通道；蓄水主要是指深层调蓄隧道、大型调蓄池、天然水体等调蓄设施、地面多功能调蓄等。
大排水系统排水蓄水道路地表沟渠......调蓄池调蓄隧道多功能调蓄设施天然水体......图1 大排水系统组成
Fig1 Composition of the drainage system 在措施本质上，小排水系统和大排水系统区别不大，两者的主要区别是设计标准、具体形式、针对目标有所差异，图2为大排水系统与小排水系统的关系。小排水系统和大排水系统形成一个整体，两者存在相互作用和衔接，具有较高的排水防涝标准，发达国家的校核通常按100年一遇的暴雨进行。
地面/地下调蓄大排水系统流量地表排除流量小排水系统传统管道排水系统流量
图2 大排水系统与小排水系统的关系
Fig 2 Relationship between large drainage system and small drainage system
对于大排水系统而言，当地表径流通道是工程师特意设计时，将其称作设计通道；当地表径流通道是因地形条件自然形成时，将其称作非设计通道或默认通道。对于设计通道而言，为确保地表通道排水能安全利用，要规定径流的深度和流速。为减小对交通的影响，英国规定的地表排水径流深度比0.2 m要小；同时规定径流流速和深度的乘积比0.5 m2/s要小，这主要是为了保证行人的安全。为确保非设计通道安全，校核也应按标准进行，图3为城市内涝灾害。
图 3 城市内涝灾害
Fig 3 Urban waterlogging disasters 3 城市大小排水系统规划设计
对于城市大小排水系统的规划，根据传统开发土地的模式，在前期规划过程中，若未考虑利用和保护自然条件，未进行风险评估，这会破坏原有地貌、水系、行洪通道、植被和滞蓄洪区等，这样发生洪涝的风险、防治难度就增加了。在城市规划时，必须根据当地地形地貌和水文条件，借助GIS系统和模型，评估不同条件下降雨洪涝，确定洪涝风险严重的区域，在洪涝风险较小区域进行开发，保留主要的蓄滞洪区和径流通道，在规划设计大排水系统时，提供实施所需的基础和依据，在进行城市内部小排水系统的设计时，要与大排水系统等措施相结合，提高城市防洪涝的整体标准。对于当前已建的大量城区，应对其河湖水系受纳能力、排水设施、地表滞蓄、排水能力、径流途径、洪涝泛滥区域和严重程度等进行科学分析，给小排水系统的提标改造和大排水系统的构建和决策提供依据。
城市排水体系主要包括陆域和水系两部分，其中城市涝水出路和排水出路由河道水系提供，该出路是保证大区域、长历时、高重现期暴雨情况下，接纳和排除陆域防涝系统及城市管网排放的雨水。对于城市内涝防治而言，不能就就管道论管道，排水论排水，内涝防治不是孤立的。城市排水系统包括连接所有沟渠、雨水口、地下管线管网、洼地、泵站系统，保证1-5年的低重现期是其主要功能。通过城市防涝系统，可将超过排水管网能力的10-50年的高重现期蓄存或排除。通过将两个系统进行结合，可快速暴雨径流进行收集和转输，确证城市不发生内涝灾害。图4为城市排水防涝规划设计流程图，在传统的排水管网、河道水系基础上，增加低影响开发系统、地块漫流系统、涝水泄流系统、地表滞蓄系统、地下调蓄池系统、大口径地下管涵系统等，对高重现期降雨事件进行共同应对。
城市内涝区划基础资料调查设计标准确定雨涝管理策略管网系统初算否系统是否满足标准是设计方案比选系统标准复核最终设计方案防涝系统核算 图4 城市排水防涝规划设计流程
Fig 4 City drainage planning and design process 4实例分析
4.1山西某县区位排水特征
山西某县位于该省中西部，境内主要的河流有惠济河、柳根河、青沙河和护城河，具有良好的排水防涝条件。为充分发挥水系资源优势，减少主干排水管渠和泵站的建设规模，利用调蓄设施进行调蓄。该县年降水量为440mm，雨水管区覆盖率为84%。该老城区为合流管，管网覆盖率为69%。4.2 径流控制体系
内涝防治体系的重要组成部分是径流控制体系，这就颠覆了传统排水系统以排为主的控制策略，转化为排、蓄、渗的现代排水系统。在老城区，对屋面雨水进行集蓄利用，屋面雨水在经收集后，地下水的补充通过回灌、渗透等措施实现。对道路进行LID化改造，改造积水路段。以现有道路断面形式、路面坡向、周边空间条件为基础，进行道路LID化设计和改造，通过渗水盲管和溢流井，超量雨水和下渗雨水排入市政雨水管线。4.3 小排水系统
传统管道系统为小排水系统，本案例的小排水系统不是将管网重现期盲目的提高，而是控制径流系数，评估排水管网重现期，确保管网可达到2年-3年的重现期。在规划区内，其地形平坦。在竖向，确保规划道路一定排水坡度，尽量避免凹点。建设中不要随意削减和填埋现状水面和坑洼地，防止内涝发生。雨水出水口的标高要比河道多年平均水位高，确保顺利排出雨水。4.4 大排水系统 4.4.1排涝的分区
规划区地形图采用Arc GIS软件进行处理，完成地表水文模型的建立，通过Arc GIS分析规划区的盆域。得出结论是青沙河、柳根河、惠济河为自然涝水行泄通道，给城市排涝水提提供自然渠道；需增加护城河水系和局部区域的排涝通道。4.4.2 涝水行泄通道
将模拟的径流路径与实际场地真实径流进行对比，模拟图中存在径流线路，现有场地却未能形成真实径流，这表明可能存在内涝。通过规划开挖渠道防治内涝。在青沙河西部区域，当雨水超过管网设计标准时，将汇流于最西侧道路，因此远期规划为建设排涝暗渠。在柳根河北部区域，地形复杂，在雨水超出管网标准时将在中部道路进行汇流，此路段需要预留涝水行泄通道。在惠济河南部当雨水超标时无处排放，次路段需要建设暗渠，同时对此道路进行改造，使其成为涝水行泄通道。5 内涝综合防治设计 5.1雨水调蓄设施
5.1.1 构建综合排涝系统
国内外关于城市排涝新兴理念较多，如美国的绿色基础设施、低影响开发模式，澳大利亚的水敏感性城市设计、英国的可持续排水系统等，国内有代表性是车伍提出利用体系与综合模式控制雨水。城市排涝系统要考虑内涝防治、雨水径流污染控制、雨水资源利用等，采用渗、蓄、排、治于一体构建综合排涝系统，全面解决城市排涝面临的水涝等问题。城市综合排涝系统由城市内涝防治系统、常规排水管网系统、雨水促渗系统、径流污染治理系统组成，综合排涝设施包括排水管网、提升泵站、下渗功能的低势绿地、植草沟、明渠、深隧、排水、雨水塘、湿地等，城市综合排涝系统见图5。
综合排涝系统源头促渗和雨水利用系统排水管网和泵站系统城市内涝系统径流污染治理系统调蓄设施大型调蓄池多功能调蓄池排涝通道大型排水深隧滞蓄涝区绿化缓冲带雨水塘低势绿地绿色屋顶植草沟其他湖泊明渠道路湿地其他
图5 城市综合排涝系统
Fig 5 Integrated urban drainage system 5.1.2 创新设计方法
根据国内外实践，对于计算机模拟技术要大力进行推广。排涝系统设计的排水模型是一种有效辅助手段，能有效弥补现有推理公式法的不足。排水模型可对连续降雨产生的暴雨径流进行动态模拟，可解决城市排水的水质、水量问题；可对城市水文循环进行仿真模拟，从而可预判城市渍水区域，实现城市渍涝在线分析、实时监控。5.2 提升排涝水量标准
在发达国家，暴雨重现期一般标准是2-5年，如在美国居住区，暴雨重现期通常为10年；同时对于城区内涝，有明确的防治标准。我国为在排涝标准上与发达接轨，通过GB 50014-2006《室外排水设计规范》，对于新建地区，将暴雨强度重现期从原来0.5-3年提高到现在的2-5年，对于一些比较重要的地区，最高可达10年，同时将城市内涝防治标准提高，规定内涝防治标准为20-100年重现期。在已建区开始逐步对排涝设施实施改造，从而将暴雨排放能力、城市排涝能力、内涝防治能力提高。
确定老涝主通道划分子集水区自起始端子集水区开始计算计算总流量与涝水量官网计算成果泄流通道水力计算与校核是地表径流能否接受是结束否泄流通道优化滞蓄设施计算 图6 防涝系统规划设计流程
Fig 6 Flood system planning and design process 图6为城市防涝系统规划设计流程，结合地形、水系走向、道路走向、坡度、道路等级等情况，规划超标的雨水地表径流主通道，包括出路、路径、走向等；划分防涝系统子集水区，确定子集水区面积、径流系数、集水时间等；通过排水管网，确定各子集水区可排放的设计流量Qg；设计涝水计算，即设计超过排水管网能力的重现期水量。各子集水区设计的重现期下径流量QD和管网排放流量Qg的差值等于涝水流量QL，即QLQD-Qg；峰值流量通过计算可获取，计算涝水泄流通道的水力、水深、宽度、流速等；积水时间根据涝水过程线进行确定。判断各指标是否达到设计标准。对于未达到标准的地表径流，采取的措施有：提高排水管网设计标准；调整泄流通道走向，加其坡度，加大过水断面宽度；提高建防汛地块标高；开辟第二泄流通道；新建雨水滞蓄设施。降雨滞蓄设施超标准时，可采用低势水体、低势体育场、地下调蓄管涵、地下调蓄池、低势广场等。及时将超标的涝水引排到滞蓄设施。5.3控制排涝水质标准
控制径流污染是排涝水质控制标准的目的，发达国家通常的控制指标采用的是径流中主要污染物削减量和年径流量系数。我国GB 50014-2006《室外排水设计规范》提出只控制年径流量的系数，当地区进行整体改建时，径流量不能大于原有径流量，具体量化指标未提出；该规范对径流中污染物削减量未提出具体控制要求，因此建议各城市应与当地经济条件相结合，将水环境完善，并进一步细化水质控制指标。6结语
本文研究了我国城市大小排水系统的构成与规划，根据分析结果，提出我国城市内涝综合防治的设计。我国城市小排水系统组成通常包括调节池、雨水管渠、排水泵站等传统设施等；大排水系统组成通常包括地下大型排放设施、地表通道、调蓄设施、地面的安全泛洪区域等。在城市规划时，必须根据当地地形地貌和水文条件，借助GIS系统和模型，评估不同条件下降雨洪涝，确定洪涝风险严重的区域，并提出内涝综合防治设计，包括构建渗蓄排治用一体化的综合排涝系统、创新设计方法、排涝水量标准的提升、排涝水质标准的控制。最后选择山西某县区位及排水特征为案例，简要对其大小排水系统的构成、规划设计、内涝综合防治的要点和效果进行了分析。
7参考文献
排水系统规划 篇3
当前，各行各业的快速发展以及人们生活质量的提高，致使水资源日趋紧张。在此背景下，将城市雨水利用的理念融入排水规划中，将成为改善城市宜居环境、提高城市水资源支撑能力的有效途径。本文主要讲述了陕西关中地区的城市排水规划，运用关中地区特色水窖为原型，探讨了一种崭新的雨水回收利用及排水系统设计的规划方法。
引言
随着社会经济的发展，水资源的可持续利用已成为这个时代的焦点，水资源的短缺使人们越来越注重对水资源的多次利用，而作为陕西省经济最发达，人口最密集的关中地区，人均水资源需求量远远低于绝对缺水线，然而人们很少把水资源再利用应用于生活实际当中。针对以上问题，在以后的城市规划及地下管道的设计中考虑雨水资源化的想法，将雨水通过回收、净化利用在城市水资源当中，构建可持续发展的生态安全格局。之后，随着人们对城市雨水资源化的开发及利用领域研究的不断深入，城市规划中的雨水回收及利用将具备比以往任何时候都更强的可操作性。
关中地区包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川五市及杨凌区。关中地区人口占全省80%的工业固定资产和科技力量，为彻底贯彻好十二五的经济发展战略，对关中地区县城供水现状的调研及近期2020年用水量的科学预测显得尤为重要。
雨水收集的措施
利用以前水窖收集雨水的方法。水窖为全混凝土窖体水窖，窖体由窖口、窖顶和窖筒等部分组成。其施工工序分为窖体开挖、窖壁防渗、混凝土窖体浇筑和窖盖等，窖盖为预制钢筋混凝土并在窖顶预留安放进水管口。这种水窖的施工方法大致分为：窖口开挖、混凝土窖体浇筑、人工预制钢筋混凝土盖板、土石回填。集水井又叫水窖，是修建在地面以下用来蓄水且具有一定容积的建筑物，由进水管、沉沙管、过滤管、集水井等部分组成。具有储存雨水和地表水源，用以提供人畜饮水、旱地灌溉、城市绿化用水的水源及减轻水土流失等功能。
地下排水系统整体规划
1.构建地下排水通道
无论采用何种排水系统，当遇到超过设计标准的自然雨时总是不可避免的会形成地面径流。面对如上问题，选择合适的城市排水体制之前，首先需要构建流畅的地下雨水排水通道。以路面径流沿道路排水通畅为目标，对道路交叉口的地面高程进行高差设计，避免路面径流汇集在道路交叉口附近形成人为设计导致的路面积水。因而构建合理的雨水排流通道的重要性不言而喻。总结以前的教训都都到一个共同的启示：系统不合理、通道不通畅，及超标雨水到来后衍生出的一系列问题，是城市时常发生内涝的真正原因。近年来，尽管多数地区降雨量稀少，但建造一个没有低洼地、没有死角的排水地下通道，确保横向排水系统的合理与竖向系统的合理是极其重要的。
2.雨水回收利用技術
现在国内外雨水利用的研究与示范主要集中在收集、入渗、储存、初期雨水处理和再回用等环节。在雨水利用规划设计的同时，应根据不同的气候条件、地形地势、经济条件和雨水控制利用的目的，因地制宜的选取适合当地需求的技术环节。
3.居民小区雨水利用
在居民小区内设置多处集中汇流的下沉式地面及下沉式雨水花园，用于滞留储蓄雨水以达到集中入渗，并利用植物净化的方式削减初期雨水中的污染物浓度。如果按新建居住区绿地率为30%计算，所有绿地平均下沉深度为 8 厘米，当一小时最大降雨量达到 20毫米时，居住区内的绿地足以满足雨水集中入渗的需求。城市用地中，居住区的设计标准为一年一遇降雨外排量为零，并在较大型绿地内设置地下排水沟渠，使之与林间渗渠连通，渠底标高略高于林间渗渠，以保证地块内超标雨水可以留入林间渗渠而不会倒灌。
小区建筑可以沿竖向设立更多的外置式雨水竖管，直接排入建筑绿地内的沟渠中，使屋顶的雨水可以毫无保留地汇聚到绿地中。建筑、绿地和大型绿地内的沟渠等建筑设施都需要严格执行国家相关规范标准。居住区内的地面停车场、人行道、小区内部道路均使用透水性地砖，如此一来不但可以加大雨水的入渗率，还可以有效地提高地下水的回补。
4.超标雨水的处理
超过设计标准的雨水在以往的城市排水系统的规划中较少涉及，从最近三四年各大城市频遭涝灾的教训中得到启示，超标雨水对于越来越发达的城市来说，会严重影响其交通、通信、供电等各方面的正常运转。因此，需要在地下排水系统的规划阶段就将超标雨水的风险纳入到整个系统的设计中。针对排水规划在各个环节可以设立针对超标雨水的措施：
（1）居住区内的超标雨水沿道路汇入集中式地面，并通过地表内的沟渠汇入道路两侧的地表渗渠；
（2）地表渗渠系统可以收纳超标雨水。当雨水从防护带外溢后，规划允许雨水沿道路向下游自流；道路竖向系统设计可以保证道路系统中没有积水路段。
（作者单位：陕西理工学院土建学院）
作者简介：刘利娜（1991-），女，籍贯：陕西咸阳，本科，研究方向：工程管理。
排水系统规划 篇4
我国是一个淡水资源匮乏的国家, 人均水资源仅为世界平均水平的1/4, 列世界第110位, 而且在时空上分布极不均匀, 开发利用难度大, 致使许多地区与城市严重缺水。近年来, 随着我国国民经济的高速发展和城市化进程的加速, 以及城市需水量快速增加和水污染的加剧, 导致我国大部分城市普遍存在着水污染严重和水资源短缺的问题。当前, 相当部分城市水资源短缺, 城市缺水范围不断扩大, 缺水程度日趋严重。
如今, 将中水系统纳入城市给排水系统, 统一规划与管理, 已成为城市供水系统建设发展的新内容。这样不仅能合理分配、节省并充分利用现有水资源, 缓解水资源危机, 科学地保护城市水环境, 而且使供水系统布局合理化, 以提高供水系统的功能和效益, 减少投资和运行费用, 具有显著的经济效益和环境效益。
1 自来水、污水、中水三者之间的内在联系
城市自来水、污水、中水三者之间是相互影响相互制约的, 其具体关系示意图如图1所示。
从水源地取得的原水, 经自来水厂按照用户对水质的要求进行处理后通过输配水管道将自来水供给用户, 经用户使用后受到一定程度的污染, 形成的污水则通过下水管道进入污水处理厂, 经过处理后, 一部分排入排污河, 另一部分经深度处理后转换为中水, 返回用户再次被利用。因此, 将中水系统纳入城市自来水、排水系统进行综合优化之时, 深入地分析了解城市自来水、污水、中水三者之间的内在联系, 摸清其水量水质的供需及转换情况, 从而对水的开发、供给、使用、处理和排放等各环节作出统筹的安排和决策。
2 中水系统纳入城市给排水系统的关键步骤
2.1 合理布局
城市中水系统的布局一般是以集中处理回用为主, 分散处理回用为辅。分散处理主要有以下两类:一是指建筑中水, 如城市中的大型建筑物 (办公大楼、高层建筑、宾馆、大型游乐场所等) 生活污水自成系统, 分散独立处理后循环回用于原建筑物作为杂用水使用;二是指小区中水, 在一个范围较小的地区 (居住小区、机关大楼、学校等) 的建筑群内建立分散处理设施, 中水水源取自各建筑物排放的污水, 处理成中水再分配给这个范围内的建筑物使用。
分散处理的优点是就地收集、处理、回用, 而且随着科学技术的发展, 尤其是近年来微滤、纳滤和反渗透等膜技术的不断发展, 成本的持续下降, 污水处理设施实现了装置化、小型化, 使污水分散处理回用得以很好的实现从而可以用于冲洗厕所, 浇洒绿化和道路等。与集中回用相比, 分散处理可节省大量输送管道建设费用, 但中水回用量小、范围狭、管理分散, 运行操作难于规范化, 而且也增加了污水处理设施和回用设施的投入。
集中处理一般是指城市污水再生回用, 即在城市污水处理厂内或附近建设深度处理设施, 利用城市污水厂的二级出水作为中水水源, 经深度处理达到中水标准后, 再供给某个区域的建筑、住宅或工厂。它的优点是集中处理水量大, 回用面广, 特别适合于回用水量大的工业用水。
因此, 从经济与管理角度来说, 集中处理比分散处理更有利于污水处理后回用。但是在有条件的地方, 适当发展一些分散回用的试点是切实可行的。
2.2 水质转换
污水一般包括生活污水与工业废水两类, 其不但水量大, 水质也较为复杂, 随各种污水的混合比例和工业废水中污染物质的特征不同而异。
当采用分散处理, 即建筑物和小区中水回用时, 其中水的原水水源可以选用建筑物和小区内杂排水和生活污水、附近的市政污水、雨水、海水等等。当采用集中处理, 即城市污水再生回用时, 主要是将城市污水厂的二级出水再经深度处理后回用。
然后, 经深度处理后可以再次被利用, 但回用于不同的目的时, 一定要根据实际需要进行处理, 使回用水达到相应的水质标准, 如农田灌溉用水水质标准、工业用水水质标准、生活杂用水水质标准等, 并根据不同的水质要求对污水采取相应的处理流程。
从物质角度来看, 城市污水处理设施的建设与运用是污水回用的前提。目前全国建设了大量城市污水处理设施, 同时, 我国自上个世纪90年代中期以来, 已经先后开始实施了三河三湖水环境综合治理, 这从客观上为我国开始实施污水回用的战略提供了可靠的物质条件。
从技术角度来看, 我国为了加强污水再生与回用, 从"六五"期间就开始研究污水回用技术。之后, 污水资源化研究相继列入了国家"七五"、"八五"、"九五"重点科技 (攻关) 计划, 其间有40余个单位的几千名科技工作者投入攻关研究中。经过近20年的技术储备和示范工程引导, 目前我国的污水回用技术已经比较成熟, 基本达到了国际水平上, 新的处理技术也不断涌现。
从实践角度来看, 污水回用在北京、大连、天津等城市已经有了成功的案例。
3 中水回用领域
经适当的深度处理后, 可返回到城市水质要求较低的用户上, 替换出等量的自来水, 来减轻城市新鲜水的取用量, 减轻城市供水量的压力负担, 缓解供需矛盾, 其主要可以回用于以下几个方面:
3.1 回用于农业灌溉, 既能减少农业对水资源的用水, 解决缺水问题, 这对缺水地区来说意义颇为重大。
同时又能利用污水的肥效 (城市污水中含氮、磷、有机物等) , 使之成为农业作物的营养物质, 有利于农作物吸收生长;还可以利用土壤-植物系统的自然净化功能减轻污染。此外, 农业用水量比工业和市政大, 易于形成规模效益。
3.2 回用于工业用水, 特别是工业用水中的循环冷却水, 以缓解工业用水的紧缺。
工业用水占城市供水量的80%左右, 而循环冷却水又占工业用水的70~80%甚至更多。一般来说, 城市污水处理后的水质均能达到冷却水水质要求, 因此工业用水中的冷却水是城市污水回用的大户和主要对象, 其回用的特点是水量大又集中。此外, 还可用于工业低质用水, 包括洗涤、冲灰、除尘、产品用水等, 而且其中许多用途如冲灰、除尘等对水质要求较低, 完全可以用回用水代替。
3.3 回用于城市生活杂用水 (指不直接与人体接触的生活用
水) , 主要包括居住小区和公共建筑的厕所便器冲洗、城市绿化、建筑施工、空调、冲洗车清扫及浇洒道路等生活杂用水, 从而可以减少城市生活用水量供应及城市污水排放量, 利于环境保护。
3.4 回用于景观水体, 如城市河道和湖泊用水等, 这样不仅利于环境的保护, 而且也利于保护水生生物的生态平衡。
4 结论
本文通过对自来水、污水、中水三者之间的关系的深入研究与探讨, 总结的出了将中水系统纳入城市给排水系统的两个关键步骤, 一是中水的合理布局, 二是自来水、污水与中水的水质转换。最后文章又总结归纳出了中水回用的主要领域。S
摘要：通过对自来水、污水、中水三者之间的关系的深入分析与探讨, 研究得出了将中水系统纳入城市给排水系统的两个关键步骤, 一是中水的合理布局, 二是自来水、污水与中水的水质转换, 同时又总结归纳出了中水回用的主要领域。
关键词：中水系统,合理布局,水质转换
参考文献
[1]周彤.污水回用决策与技术[M].北京:化学工业出版社, 2002:7-9.
[2]尹军, 陈雷, 王鹤立.城市污水的资源再生及热能回收利用[M].北京:化学工业出版社, 2003.
[3]马志毅, 米晓军.城市污水回用的思考[J].武汉:太原理工大学学报, 1998, 29 (1) :67-70.
给排水专业发展规划 篇5
为保证各项工作顺利开始，学院制订了各种有利于专业建设的规章制度、文件和奖励办法，如年青教师基本功授课大赛、教师到企业实践实施方案、实验室绩效评估方案等。2006年开始我专业根据教育部教高[2006]16号文《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的精神，结合学院专业建设的总体发展规划，经过大量的专业调研，写出了“给排水行业调查报告”。制定了“2006~20010给排水专业建设规划”与“2007~2010给排水专业师资队伍建设规划”，确定了专业办学的指导思想、培养目标和人才培养方案。经过几年的专业建设与职业教育改革，逐步完善、专业建设已初具成效。
（1）专业建设目标：2006年开始结合市场需求，我们对给排水专业培养目标进行了大幅度的改革，在07级开出了“给排水工艺技术方向”和“给排水工程管理方向”。到08级与09级教学计划制定中，在分析市场特点后，培养重点恢复为“给排水工程技术”方向。到2009年，建立了“以市政管网施工与建筑给排水工程为主线，以水质监测与水处理为拓展技能“特色培养目标
与教学模式，（2）课程建设目标：2009年初完成了新的课程体系的构建，确立了“水力学——水泵——管道工程技术、建筑给排水工程技术——给排水管道施工与建筑安装施工为主导”的专业核心技能课程。基本完善课程标准、课程体系和教学内容。组织教学资源做好网络课程建设。
（3）教材改革：我系教师合作主编出版了《建筑给水排水及消防工程》教材1本，该教材发行以来受到各界的一致好评，已先后6次印刷。09年7月完成再编，第二版年底出版。编印了给排水专业实习、实训指导书、任务书。在教材使用中注重内容的实用性、适用性和技术先进新，所选教材全部做到近三年出版或再版，采用最新国家规范与标准，并尽量选用全国给排水专业高职高专指导委员会推荐教材。对所有实操环节的任务书、指导书制订了标准与深度格式，严格审核制度，及时归档，保证了实操环节的教学质量。
（4）实验室、实训室建设：结合课程建设要求，在现有增城水厂、、广州自来水厂等校外实训基地的条件下，2006年，开发了长沙污水厂校外实习实训基地，2007年开发了广州市排水监测站、广州市延鑫土石方公司、广州市劳动就业训练中心，2008年，开发了广州水泵厂校企合作校外实习实训基地。联系并建立多个长期合作的专业对口的现场教学实习单位，2006年开始、与汇美地产建立了合作、2008年开始与广东省档案馆建立了长期合作。建成了给排水专业“水泵结构实训室”。完成了“建筑给排水安装与水泵运行综合实验实训室”的开发、设计与建设。目前“高层建筑给排水安装与运行实训室”已完成设计方案与招标，进入施工实施阶段，年底完成。为学生提供了具有模拟现实效果的教学环境，解决了给排水专业技能型人才培养过程的大量实验、实习、实训重点与难点，是一个高标准的综合实训室，目前在国内同类专业教学中尚属首例。
在今后三年里，完成示范专业建设。通过校企合作，一方面完善东莞水厂、增城水厂和长沙污水厂等现有校外实训基地，另一方面开拓新的，配合核心课程任务的校外实训基地，拟与市水电机安公司、自来水厂工程公司等企业加强合作。同时制定与之相适应的教学培养方案，完成“学校+企业”共建模式的“工学结合”，建立与之对应的课程体系和标准，完善“企业顶岗”的“项目导向”教学内容和实训项目，力争“订单式”培养。构建适时的给排水岗位特色职业培养模式。
（5）师资队伍建设：在“十一五”期间，组建一支专业水平较高，教学经验丰富、科研成果显著、结构层次合理的校企合作“双师型”师资团队。到2009年上半年，已引进高级专业人才1名。研究生1名，企业有工程经验专业教师1名，本科生一名。2007－2008
年，聘请企业高级技术人员担任兼职教师10多名，分别担任毕业设计、实训教学工作，本专业专兼职教师人数达到10人。“双师型”教师12人，占专任教师的75%。近年本专业平均每年招生2个班，目前在校人数为273，在数量上基本满足当前发展需要。不断加强队师资队伍建设，逐年派遣教师到产学合作企业进行专业调研或技术实践，专业主讲教师均达到“双师素质”型教师的标准。积极鼓励教师进行教研和科研、主持横向课题，发表教研、科研论文、论著30多篇。获奖论文4项。技术专利两项。完成教研课题8项，教学成果奖2项，通过教研和科研活动，促进教学水平的提升。为企业提供技术支持与服务，主持与参加设计与研究的工程项目29项。
2、能辐射带动相关专业发展
城市排水规划中水资源利用分析 篇6
关键词排水规划;中水回收利用;雨水回收利用
中图分类号TU992文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0215-01
生产和生活用水,基本上都要求淡水。地球上全部地面和地下的淡水量总和仅占总水量的0.63%。随着社会发展和人们生活水平的提高,生产和生活用水量在不断上升。人类年用水量近4×1012m3,全球有60%陆地面积淡水供应不足,近20亿人饮用水出现短缺。因此如何综合利用城市水资源对于城市排水系统规划具有重要意义。
1中水回收利用
常用的中水系统是指将城市污水或生活污水经一定处理后用作城市杂用,或工业用的污水回用系统;是相对于给水(上水)和排水(下水)系统而言的,主要包括中水原水系统、中水处理设施和中水供水系统。
“中水”回用,一方面为城镇供水开辟了第二水源,可大幅度降低“上水”(自来水)的消耗量;另一方面在一定程度上解决了“下水”(污水)对水源的污染问题。
根据目前城市中水回用技术的发展情况,城市中水回用的途径主要包括农、林、牧、渔业用水,城市杂用水,工业用水,环境用水,补充水源水等。
1)农、林、牧、渔业用水包括农田灌溉,如种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物灌溉用水;造林育苗,如种籽、苗木、苗圃、观赏植物种植用水;畜牧养殖,如畜牧、家畜、家禽养殖用水;水产养殖,如淡水养殖用水。农业灌溉需水量大、水质要求一般也不高,因此是中水回用的主要途径之一。城市污水经适当处理后回用于农灌,既解决了缺水问题又能有效利用污水的肥效(城市污水中氮、磷、有机物等),还可利用土壤一植物的自然净化功能减轻污染。城市中水用于农灌的典型处理流程为:二级处理出水→过滤→消毒→农业灌溉。当城市中水用于养殖时,则应该进一步考虑到污水中的重金属和有毒、有害有机物等指标,防止有毒化學物质的积累。
2)城市杂用水包括城市绿化用水,如用于公共绿地、住宅小区绿化;冲厕用水,如用于厕所便器冲洗;道路清洗用水,如用于城市道路的冲洗及喷洒;车辆冲洗用水,如用于各种车辆的冲洗;建筑施工用水,如用于施工场地清洗、浇洒、灰尘抑制、混凝土制备与养护、施工中的混凝土构建和建筑物冲洗;消防用水,如用于消火栓、消防水炮。城市杂用水的水质要求相对较低,因此污水回用处理工艺也相对简单,一般通过混凝沉淀、过滤、消毒操作就可满足水质要求,投资和运行成本都较低。
3)工业用水包括冷却用水,如直流式或循环式冷却用水;洗涤用水,如冲渣、冲灰、消烟除尘、清洗用水;锅炉用水,包括中压、低压锅炉的给水;工艺用水,如溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力开采、水力输送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田回注用水;产品用水,如浆料、化工制浆、涂料用水。在城市供水中,50%~80%是工业用水,而其中水质要求不太高的冷却用水要占到整个工业用水的60%以上,因此有大量城市中水回用于工业冷却用水。但城市中水回用于冷却水系统时一定要注意到系统的腐蚀、结垢和微生物粘泥等问题,因为如果回用技术选择不当,城市污水的使用会加大工业冷却水系统水质稳定处理的难度。
4)环境用水包括娱乐性景观环境用水,如娱乐性景观河道、景观湖泊及水景用水;观赏性景观环境用水,如观赏性景观河道、景观湖泊及水景用水;湿地环境用水,如恢复自然湿地、营造人工湿地用水。城市中水回用于景观水体的关键技术在于对有机物和富营养物质的控制。需要注意的是,对于人直接接触的娱乐用水,再生水不应含有毒、有刺激性物质和病原微生物,这时通常要求再生水经过过滤和充分消毒后才一能应用。城市中水回用于湿地用水的研究目前国内外都还相对较少。
5)补充水水源包括补充于河流、湖泊的补充地表水和用于水源补给、防止海水入侵、防止地面沉降的补充地下水。城市中水用于补充地表水是指污水经过处理后直接排入地表水体,经过天然稀释后再进入水循环系统。城市中水回用补充地下水就是通常所说的地下水回灌。将城市污水二级出水再经深度处理,达到一定水质标准后回灌于地下,水在流经一定距离后通过土壤的渗滤作用能获得进一步的处理,最后同原水源一起作为新的水源开发,这样既可以减少污水量,又可以减少原有水资源的开发量,充分体现了“无害化、资源化”的可持续发展原则。处理工艺如下:化学澄清→再碳酸化→活性炭吸咐→反渗透→加氯消毒的回用工艺对城市污水进行深度处理后回灌地下,取得了良好的效果。
2雨水回收利用
雨水利用主要是指在城市范围内,有目的的采用各种措施对雨水资源的保护和利用,主要包括收集、调蓄和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。
雨水收集利用大致可以分为三个层次:土壤入渗系统、收集回用系统和洪峰调节系统。系统之间可任意组合利用。土壤入渗系统是把雨水转化为土壤水,其手段主要有地面入渗、埋地管渠入渗、渗水井池入渗。收集回用系统是对雨水进行收集、储存、水质净化,把雨水转化为产品水,替代自来水使用或用于观赏水景、回灌地下水等。洪峰调节系统是把雨水排放的流量峰值减缓、排放时间延长组合而成的雨水利用系统的可能型式主要有:土壤入渗、收集回用、洪峰调节、土壤入渗+收集回用、土壤入渗+洪峰调节。
现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,其技术应用有着广泛而深远的意义。可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标。具体包括下列方面:
1)雨水的集蓄利用,可以缓解目前城市水资源紧缺的局面,是一种开源节流的有效途径。对于合流制排水管道,可减轻污水处理厂的负荷和减少污水、溢流而造成环境污染。对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。
2)雨水的间接利用,可将雨水下渗回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降,减少水涝等。
3)雨水的综合利用包括以上两方面,还可能兼有其他方面的作用,如为城市提供更多的湿地,增加生物栖息环境,改善城市景观和生态环境等。
3结束语
随着城市化发展,许多城市而临水资源短缺的问题。中水、雨水是最经济的水资源,是自然界水循环系统中的重要环节,对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用,因此中水回用、雨水利用是实现水资源可持续发展的一条重要途径。
参考文献
[1]韩剑宏.中水回用技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社.2004.
借鉴:古今中外的排水系统规划 篇7
2010年5月13日至14日, 江西省赣州市出现暴雨, 赣州这座千年古城并未发生明显内涝。而这都要归功于赣州市古老的城市排涝设施——福寿沟, 历经近千年风雨至今仍是老城区十多万居民日常排放污水的主要通道。
北宋熙宁年间 (公元1068年—1077年) 刘彝任虔州知军, 主持规划建设了赣州城区的街道, 并根据街道布局, 地形特点, 采取分区排水的原则, 建成了福沟和寿沟二个排水干道系统, 服务面积约2.7平方公里。福寿沟根据地势, 采用明沟和暗渠相结合, 并与城区的池塘相串通的方式, 既可避免沟水外溢, 又可养鱼和种植水生植物。
福寿沟在清朝初年曾进行过大规模的维修, 使暗渠“广二三尺, 深五六尺”, 人可以在沟中自由行走。在现存沟道中, 最大的宽1米, 深1.6米;最小的宽、深各0.6米, 与志书上所记巴黎地下管道载的基本一致。在总长12.6公里的福寿沟中, 寿沟约1公里, 福沟11.6公里, 共有6个出水口, 3个排入章江, 3个排入贡江。
地下世界:巴黎地下管道
由于因城市排水系统不完善而导致的严重水污染和城区内涝的历史教训, 法国历来十分重视城市排水系统的设计规划, 并且以历史悠久而著称。
巴黎下水道是全世界唯一可以供人参观的下水道。从1867年世博会开始, 就陆续有外国元首前去参观, 现在常年有十几万游人观光学习。19世纪中期, 奥斯曼和贝尔格朗在设计巴黎街道的同时, 设计了大规模的下水道。1878年, 全城的下水道长约600公里。如今, 巴黎下水道已经长达2347公里。
如果从地面的入口下来, 只走二十几级台阶就可以到达。下水道一般高两三米, 宽约5米, 中间是3米宽的水道, 两边是宽1米的供检修人员通行的便道。密如蛛网的排水道总长为2347公里, 平均每50米就有一个下水口, 整个系统有6000多个地下蓄水池, 每天要处理大量的城市污水。同时, 巴黎市民饮用水的50%是通过地下管道输入的。巴黎有26000个下水道盖, 其中18000个是可以进人的;总共有400名下水道维护工、600名地面作业工, 负责整个巴黎下水道网络的维护。
目前, 这个有着百余年历史的巴黎下水道仍然在市政排水方面发挥着巨大作用。每天, 超过15000立方米的城市污水都通过这条古老的下水道排出市区。
科幻场景:日本排水系统
日本在埼玉县修建了一座宛如科幻电影场景的暴雨排水系统, 以防止台风季节因为暴雨而可能出现的洪泛, 保卫日本东京地区避免受到水灾侵袭。
由1992年开始建设的首都圈外围排水系统由一连串混凝土立坑组成。每个混凝土立坑有65米高 (约22层楼) 、32米宽, 在地下50米深处, 由6.3公里长的隧道串接而成, 除此之外, 还有一座巨型调压水槽:25.4米高 (约八层楼) 、177米长、78米宽, 内有59支混凝土支柱, 总贮水量为670, 000立方米, 以14000匹马力的涡轮机达到最大排水量每秒200立方米。
目前, 这个有着百余年历史的巴黎下水道仍然在市政排水方面发挥着巨大作用。每天, 超过15000立方米的城市污水都通过这条古老的下水道排出市区。
立法+工程:美国“双保险”排水
美国在城市防涝方面采取立法与工程举措并重的手段。
美国早已有强制性防城市内涝的法律, 其多个州均立法规定, 城市新开发区域必须实行强制的“就地滞洪蓄水”, 并制定了详尽的城市内涝防范、治理措施以及问责手段。如科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了《雨水利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平, 所有新开发区必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。以芝加哥为代表, 美国鼓励兴建地下隧道蓄水系统, 以解决城市防洪和雨水利用问题。其他很多城市还建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统
严谨高效:德国排水系统
为提高城市排涝能力, 近年来, 德国开始推广新型雨水处理系统一一“洼地一渗渠系统”。该系统包括各个就地设置的洼地、渗渠等组成的设施, 这些设施与带有孔洞的排水管道连接, 形成一个分散的雨水处理系统。通过雨水在低洼草地中短期储存和在渗渠中的长期储存, 保证尽可能多的雨水得以下渗。该系统代表了“径流零增长”的排水系统设计新理念, 其目标是使城市范围内的水量平衡尽量接近城市化之前的降雨径流状况。系统的优点在于不仅大大减少了因城市化而增加的雨洪暴雨径流, 延缓了雨洪汇流时间, 对防灾减灾起到了重要的作用, 同时由于及时补充了地下水, 可以防止地面沉降, 从而使城市水文生态系统形成良性循环。
从降雨径流传输与贮存技术来看, 德国传输径流主要有地下管道和地表明沟两种形式, 其中地下雨水管线不仅要考虑雨水传输, 同时还要考虑储存雨水和减缓洪峰的功能;地表明沟则既考虑了雨水传输的功能, 也考虑了对构造城市景观的作用, 通常是将其模拟为蜿蜒曲折的天然河道。降雨径流的贮存形式, 家庭中一般采用预制混凝土或塑料蓄水池;居民区一般采用人工湖或构造水景观, 或者通过绿地、花园或人工湿地增加雨水入渗。总之, 德国将雨水的传输储存与城市景观建设和环境改善融为一体, 既有效地利用了雨水资源、减轻了水处理厂对雨水处理的压力, 又有效地改善了城市景观。
德国汉堡建有容量很大的地下调蓄库, 洪水期可以发挥很强的调度水量作用, 大规模蓄水, 既保证汛期排水通畅, 又实现了雨水的合理利用。在柏林, 由于广泛推行城市集雨措施, 不仅提高了城市的防涝能力, 而且实现了对雨水的最大收集利用。此外, 德国还通过不断提高城市绿化率来减少雨水径流。在立法保障方面, 德国立法规定在新建小区之前, 无论是工业、商用还是居民区, 均要设计雨洪利用设施, 否则政府将征收雨洪排放设施费和雨洪排放费。
“水广场”:荷兰排水系统
荷兰鹿特丹市位于海平面以下, 经常面临海水倒灌的威胁, 同时城区洼地众多, 排涝压力颇大。为有效应对这种情况, 鹿特丹开创了其独有的“水广场”防涝及雨水利用系统。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。平时是市民娱乐体闲的广场;暴雨来临, 就变成一个防涝系统。由于雨水流向地势更低洼的水广场, 街道上就不会有积水。所有水池布成一张循环网络, 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。
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。除上述国家以外, 英国、丹麦、新加坡以及印度等国家在城市防涝方面也都以注重雨水的有效收集和利用而成为可资借鉴的目标。
总之, 城市内涝问题严重影响社会的正常运行, 并且具有极大的安全隐患。随着城市化建设进程的不断推进, 城市排水系统的改进也将得到越来越多的关注。通过借鉴成功案例, 专家提出以下几点建议:
1、加快城市排水系统的建设。从人均占有排水管道长度来看, 我国只有发达国家的十分之一, 仍然无法满足城市的正常排水需求, 完善城市排水系统建设是解决城市内涝问题的有效途径之一。在排水系统建设过程中, 我们应该做到合理规划, 排水系统并不是孤立存在的, 而应相互贯通形成体系。同时, 城市排水应和城市建设的其他配套设施相互协调, 统筹兼顾。
2、选择合理科学的排水体制。排水体制主要包括合流制和分流制两种, 合流制是将污水和雨水在一个管道中排放并处理, 在城市老城区采用的比较多, 这种排水体制的优点是维护费用低, 污水和雨水都经过处理, 不会造成水体污染;缺点是一旦发生内涝, 污水会随着雨水漫出, 从而带来公共安全问题。分流制是将雨水和污水分管道排放和处理。这种排水体制的优点是比较灵活、易于控制、不会带来污水溢出等问题;缺点是造价较高, 雨水未经处理直接排放容易造成城市水体污染。现在普遍观点认为分流制优于合流制, 在新城区建设中也被广泛采用, 但我们认为, 两种体制各有利弊, 老城区应结合实际情况对合流制进行改造, 保留合流制并在此基础上修建合流管渠截留管或许会比全部改成分流制的效果更好。
3、加强理论研究和软件配套设施建设。英、美等国家自20世纪70年代起在设计较大流域的管渠时采用基于计算机的过程线方法, 带来了巨大的社会效益和经济效益。应该结合我国国情, 借鉴国外先进方法, 设计专业的排水系统软件。此外, 利用信息技术建立完备的降水信息系统, 也有助于对排水数据进行实时跟踪, 并针对特定地区采取特殊处理措施。
4、道路建设需因地制宜, 不能盲目搞地面硬化。许多城市和乡镇在城市建设过程中一味地强调美观而大量使用硬化地面, 导致地表层丧失了透水功能。我们认为道路建设不能片面强调外表的美观, 更应该注重其整体功能。针对地面硬化问题, 可以采取如下措施:在人行道和非机动车道上采用透水性地砖铺设;在居民区、公园等公共场所铺设的实心砖间留出一定空隙, 增加路面透水性。在部分地区也可以采用德国的管理体制, 即通过征收高额的雨水排放费限制地面硬化。
5、加强排水管道管护, 保障排水设施畅通卫生。建立完善的排水系统是解决内涝问题的开端, 但治理重点仍在于日常工作中的维护。法国的下水道体系庞杂, 但仍然保持较好的排水环境, 甚至成了巴黎旅游的热门景点之一, 关键在于其拥有多达1300人的专业维护队伍。我们认为在排水管护工作中, 一方面要配备充足的专业维护人员, 定期对管道进行清理;另一方面, 要加强监管和宣传, 严禁餐馆、洗车行等服务性行业将油污、杂物未经处理直接排出。
6、调蓄配套系统可以降低内涝危害。当雨水量超过了管渠的排水能力时, 就会造成雨水漫流导致内涝, 而合理的调蓄配套系统则有助于缓解管渠排水能力的不足。我们认为在部分容易发生内涝的地区可以建立大容量的地下调蓄库, 在洪水期到来时既可以大规模蓄水, 保证排水通畅, 又可以实现雨水的合理利用。
城市给排水系统规划设计探讨 篇8
关键词：规划,城市给排水系统,给水规划
1 城市给排水系统的组成及布局分析
1.1给水系统组成。通常包括由取水工程、净水工程、输水工程和配水工程四个子系统, 每个子系统都有各独立的功能, 彼此间相互关联、相互促进、相互制约、不可分割, 而且在每个子系统中, 又按其形式、功能的不同, 划分为若干个子项。1.1.1取水工程。取水工程要求从选定的水源 (包括地表水源和地下水源) 取得既定要求的原水, 并输送至水厂。1.1.2净水工程。指将取水构筑物的来水通过必要的处理方法去除水中杂质, 使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质, 包括水厂内各种水处理构筑物或设备、将处理后的水输送至用户的二级泵站等。1.1.3输水工程。输水工程是指从水源地一级泵房或集水井把一定水量的原水输送到净水厂或配水厂调节池的管道。1.1.4配水工程。配水工程分为配水厂和配水管网两部分。配水厂是起调节加压作用的设施, 包含泵站、清水池、消毒设备和附属构筑物等。1.2排水系统组成。1.2.1排水管网系统。排水管网系统主要是指为了系统地收集和输送城镇生活或工业企业产生的污水, 并将其从产生处输送至污水厂或出水口, 相应建立的一整套工程设施。1.2.2污水处理系统。污水处理系统是指处理和利用废水的工程设施, 它包括城市和工业企业污水厂 (站) 中的一系列处理构筑物、泵站及附属构筑物等。
2 提高城市给排水系统建设的建议与对策
2.1严格按照给排水设计方案进行施工在城市给排水系统建设过程中一定要按照城市给排水系统设计图纸进行施工, 首先严格控制施工环境下一工序的施工;要对已经安装好的管道进行水压测试。2.2加强给排水施工过程的管理建筑施工过程的管理是决定城市给排水系统建设质量的关键环节, 做好施工过程的管理对于城市给排水工程建设具有重要的意义, 因此在城市给排水工程中加强施工现场的安全管理, 建立安全责任制度, 明确施工安全责任职权, 保证施工现场的安全管理, 杜绝出现各种不安全的操作。2.3提高施工人员的质量安全意识基于城市给排水系统建设的重要性质, 施工人员一定要具有质量安全意识, 重视城市给排水工程的质量, 为提高城市给排水施工人员的质量安全意识。2.4完善城市给排水系统建设的监理制度城市给排水系统建设质量的保证除了从规范施工材料、加强施工现场、提高施工人员专业技能方面入手, 还需要建立完善的监理机制, 通过健全的监理机制。2.5积极构建中水回收系统基于城市水资源的日益紧张, 城市给排水系统建设要重视中水的作用, 积极构建合理的中水回收系统, 实现中水资源的最大利用。
3 城市水系统规划必须与城市规划相协调
首先要了解城市水利用规划。应加强城市总体规划中的水专项规划, 并建立严格的审批制度。按照水的可持续发展观念编制城市水利用规划, 内容应包括:a.水量平衡模式, 包括地面水、地下水、雨水、海水等水资源平衡, 供水、排水、污水再生利用等总量平衡;b.供水规划;c.节水规划;d.污水处理与再生利用规划;e.水的生态循环规划。
4 城市水系统规划的重点是城市水网
从城市水资源的空间分布和水资源利用设施的空间布局看, 城市水系统的结构就像撒布在城市地域中的一张水网 (见图1) 。
5 城市给排水系统规划存在的问题
5.1基础性工作匮乏, 规划的科学依据不足城市水系统规划的基础性工作主要包括各类基础数据、指标、标准和分析工作, 其中水量预测和水平衡分析是核心工作。5.2排水体制的不合理传统的防洪和排水设施设计中, 强调采用分流制排水体制将雨水。和污水尽快排出城市, 忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用。5.3排水体制规划混乱城市建设发展速度很快, 多采取分区, 分片的建设, 而规划跟不上建设速度, 下水系统建设混乱, 滞后。
6 解决城市给排水系统规划与设计问题的对策
6.1城市给水排水工程水量要进行有规模的预算城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施, 确定其水量规模是首要内容, 规模预测是否符合发展趋势和实际需要, 将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。6.2可持续性发展是城市给排水系统发展的方向目前, 城市生态化的要求也需要城市给排水系统设计的生态化, 而城市给排水系统设计的生态化必须采取因地制宜的原则, 与具体的自然系统和特有的城市结构相结合, 从而带来城市给排水系统的多样化。6.3注重科学研究, 用现代科学技术为给排水我国进行的大多是水资源短缺情况下的市政给水排水工程规划, 所以应充分利用国际上成熟的先进科研成果和成功经验, 特别是要充分利用最新的现代科学技术。6.4完善各项法规根据我国给排水体制规划混乱的现状, 应用法律手段确保给排水工程建设及管理各项要求落到实处, 确立好国际通用的规则。
7 雨水系统的规划设计
7.1市政雨水系统的设计以及规划应该进行城市排涝与防洪的规划尽量彼此之间有所联系。城区的内河设计标准应该利用时期大概4年之内不漫溢的原则, 特别是针对地势低洼的城区以及平原区域雨水系统的设计规划更应与城市的纵向发展及防洪排涝规划有效的结合起来。7.2市政污水系统的规划设计。城市和建筑群的排水系统承载着对废水的收集!输送!处理和处置全部过程“将生活污水!工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除称为合流制;将生活污水!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称分流制”。7.3防洪排涝的规划。防洪排涝在城市建设中占据极为重要的地位, 是城市发展与进步的生命力“其包括内洪与外洪两部分, 内洪主要是生活用水和生产用水的排蓄, 外洪则以预防为主”。7.4雨水径流污染问题源于排水体系的不合理。目前我国有很多城市依旧应用传统的给排水系统。传统的城市给排水系统中对雨水的处理方法是通过分流制排水体制将雨水和污水排出城市。此种排水体制忽视雨水径流面污染的控制导致雨水径流污染问题出现。
8 结论
城市给排水系统规划不合理将会导致水资源浪费污水和雨水排放效果不佳这不仅给城市带来严重的影响。做好城市市政给排水规划设计工作意义重大, 同时也是一项复杂的工作, 经济和社会的发展则离不开城市, 而水又是城市的生命线。所以, 开创城市给排水系统的新局面是我们的历史责任。
参考文献
[1]邵益生.我国城市水可持续管理的战略对策, 中国水工业科技与产业[M].北京:中国建筑工业出版社.
排水系统规划 篇9
结合湖南省株洲市老城区(湘江东边)排水系统的规划和管理,分析排水系统体制的选择,雨水排水系统的规划建设,及雨水排水管网的管理中应该引起重视的问题、问题产生的原因和相应的解决方案。
1 排水系统体制的选择
一般来说,城市新区在规划时都会采用雨污分流的排水体制。而老城区由于历史原因和市政建设经费短缺,一般采用的都是雨污合流的排水体制。但是,城市新区由于规划和建设不协调、污水管网没有统一管理、住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱和污水管道质量问题等,使原来按分流制规划和建设的雨水系统实际变成了合流系统,污水处理厂原水不足,雨水排放对受纳水体造成严重的污染。
如深圳市是新建城市,其排水工程的规划与建设完全采用分流制。但1990年深圳市排水管理部门在对特区内开发建设最早的罗湖、上步两区约25%的雨水管道进行抽查时,发现有260余处较集中的污水排入点,由此推断整个雨水系统有千余处被接入污水,实际情况是两区的雨水、污水系统几乎已全部混流。深圳市已对市区内作为受纳水体的多条河流和湖区进行了截流,收到了一定的成效[3]。
株洲市老城区地形东南高,西北低,属典型丘陵地带。老区被自东向西的5条天然溪港路所切割,即枫溪港、建宁港、白石港、铜塘港、霞湾港,它们将各自汇流区雨水汇集排入湘江。随着城市建设发展,5条溪港也就自然形成了株洲市的“天然”排水系统。随着城市的快速发展,接入溪港的污水量不断增加,直接造成了溪港水质的不断恶化,发臭的水体对周边居民的日常生活也造成了不小的影响。为了改善溪港水质,株洲市结合霞湾、龙泉两个污水厂的建设,对霞湾港和建宁港的合流管道进行了截流。
虽然分流制排水系统在理论上能全面保证污水不影响受纳水体水质,但国内外的经验表明,在用户端或市政管网规划建设中都或多或少地存在合流的问题。结合实际情况、当地自然条件、受纳水体环境要求和现有设施情况、资金因素、管理水平、动态发展等因素,实事求是,科学地确定区域排水体制。雨污兼合系统作为过渡性措施,是防洪与排水相结合、市政排水与建筑排水相衔接、污水与雨水有机统一的较经济、现实的排水系统体制[2]。
2 雨水排水系统的规划建设和雨水排水管网的管理
2.1 雨水排水系统的规划建设
排水规划作为城市总体规划的一个重要组成部分,以服从总体规划为前提,但是又具有其自身的特殊性。如城市总体规划受城市发展规模、经济状况、发展速度等因素的影响,一般以20年左右作为一个时段来进行规划。排水规划所采用的基础资料和设计标准应符合总体规划中的相关内容,比如暴雨强度,人口密度,排水量标准等。但是由于排水管网埋深大,基建费用高,系统具有不可逆性,难以互为调节,一旦形成以后更新改造困难大。又由于排水系统钢筋混凝土管使用寿命一般可达50年以上,如果完全按照总体规划确定的年限来进行水量计算,那么经过20年以后,当管道通过的流量无法满足新的总体规划中排水量要求的情况下,则需要新增设管道系统或废除旧有管道系统重建,而前者因地下管网拥挤实施起来相当困难;后者又导致不能充分利用已建管网的剩余价值。所以作为排水规划,建议其规划年限应该超越总体规划年限,以40年～50年作为一个规划时段,具体实施时,以标准的城市总体规划作为依据,将计算好的排水管网的管径放大2级～3级,这样就可避免上述情况的发生。
以株洲市老城区为例,随着城市建设快速发展,土地的大量开发利用,使地表表面渗流和调蓄能力下降,从而地表径流量大为增加,再加上天然干渠河床的自然淤积或冲刷,使其水流条件遭到严重破坏;同时,大量建设项目的兴建,市政排水设施被盖压或围压的现象愈来愈严重;排水体制发展的历史原因,对人口增长排污量估计不足,而市中心特别是芦淞区三角叉一带人口剧增,使原有排水系统标准降低。每遇暴雨时,市区内受到洪水的威胁,内渍现象严重,给企业和市民造成了严重的经济损失,影响城市的正常工作、生活秩序。
2.2 雨水排水管网的管理
由于雨水排水管网是一个系统工程,不同于城市中的其他管网,自身特点鲜明,制约条件诸多,而且与污水管网又有着千丝万缕的联系,因此从雨水排水管网系统的规划到建设实施、到最终的维护管理都需要作为一个有机的整体来考虑对待,任何一个环节的不协调都会使其应有的使用功能难以得到充分的发挥。同时,雨水排水系统规划和管理受到城市防洪、水资源规划等方面的制约,而这些方面的规划和管理是由水利部门制定和实施的;城区建筑的建设,包括建筑雨水的收集和排放,又是由建设相关部门审批和验收管理的;市政工程中其他管线对雨水管网的建设和管理也造成了不小的制约,客观上造成了雨水排水系统的多头管理,使得雨水排水系统的规划建设和管理难以做到系统全面。从株洲目前的管养体制来看,市政管理处和各区建设局负责市区管辖区域城市道路排水管网的日常维护。排水公司负责污水处理,水利部门负责泵站的抽排,排水干渠的日常维护出现真空,无单位管养。
株洲老城区的排水设施,特别是20世纪80年代前建设的排水设施,排水标准较低,排放能力不够,部分区域街道甚至无配套排水设施,自然形成排水明沟,由于资金等原因尚未改造。同时,城市中心区房地产开发加速,为减少成本,片面追求经济效益,未按整体规划设计施工,随意压占排水设施,甚至在排水设施上直接建市场、建商品住房。由于得不到有效监管,垃圾、废渣任意丢弃在排水设施内,加剧了管渠的淤积。
3 解决方案
3.1 雨水排水系统的规划建设
1)应该对城市水资源和水环境、城市防洪排渍等相关管理部门的职能进行适当调整,或者形成定期的会商机制,对雨水排水系统体制的选择和规划建设的相关影响因素进行系统分析和预测,合理确定排水系统的分区和污水处理厂的布局,以及排水系统的分期建设计划。
2)排水管网规划宜有超前意识,应该考虑城市发展过程中多种不确定因素的影响。如雨水管网规划设计时应该根据总体规划考虑一定的污水量的接入,将计算好的排水管网的管径放大2级～3级,并设计一定的水质保证工程措施。
3)加强对排水用户水质的监测,鼓励用户投资建设污水处理设施。
4)加强施工过程的质量管理与控制。
3.2 雨水排水管网的管理
1)加强地下管渠的疏导工作:
对于明渠暗沟部分,对症下药,淤积严重地段应该清淤、拉直,部分地段断面拉宽,砌筑侧墙,加设底板;对管线瓶颈处,需下大力气进行改造,扩大管径,加设管道,才能使问题得到彻底解决。
2)加大执法力度,严格查处违法侵占和损坏排水设施行为。
结合城市的拆违工作,对严重影响排水排渍的建筑,必须拆除。对人为破坏排水设施的人和事,按谁损坏谁负责的办法解决,对城市排水设施淤积和堵塞的,要加收排水设施损害补偿费。对城市建设中涉及到排水设施“拆、改、移、废”应根据《湖南省城市市政公用设施管理办法》的规定,在领取《建设工程规划许可证》,经市政工程管养部门勘察、核准后,方可施工。
3)不断理顺和完善管理体制。
城市主排渠是排水设施的重要组成部分,应该明确专职管理部门进行管理,并拨付专项资金用于排渠的管养工作。
4)建立健全排水设施管养信息系统。
利用信息化管理全面、系统、动态地记录排水设施的“拆、改、移、废”。这是个复杂度大的系统工程,应当及时、有效地组织有关专家、科研单位、管养单位进行专题研究。
参考文献
[1]冯炳燕.控制性详细规划中的给排水规划探讨[J].广东建材,2007(5):16-17.
[2]唐鸿亮.雨污兼合的排水系统体制探讨[J].给水排水,2005(3):45-50.
[3]奉桂红,刘世文,胡水龙.深圳市实施排水系统分流制的探讨[J].中国给水排水,2002(10):24.
[4]曹鹏.市政工程的质量管理与控制[J].山西建筑,2007,33(13):211-212.
城市排水管道系统规划设计的研究 篇10
1 城市排水管道设计标准与原则
(1) 适应性。不同城市的排水管道存在差异, 其中主要因素在于城市所处的区域环境不同。依据当地地形与水文条件等, 确定排水管道的系统体制。同时, 针对城市的不同发展区域, 采用不同的管道设计。例如, 新城区与旧城区应尽量采用分流制, 将雨水、污水等在收集后, 就近排入附近水体, 从而有效降低污水管道系统与附近污水处理厂的压力[1]。因地制宜、因时制宜采取不同的排水管道设计, 有利于城市的有序发展。
(2) 系统性。城市排水管道设计应从城市发展的全局出发, 注重远近期结合, 注重分散与集中结合, 遵循城市发展的可持续战略, 从而有效适应城市的发展。系统性原则要求城市排水管道设计者通过对城市发展战略、周边城市发展状况、现有城市排水管道缺陷等方面全方位考虑, 进而有效提升规划设计的科技含量。城市排水管道规划设计应充分考虑将山区、丘陵、平原等地形地势加以考虑, 采取最短距离就近排放原则, 放散整治防治集中, 从而提升系统规划设计的整体性与系统性。
(3) 环保性。城市排水管道的设计规划应注重节能环保。通过城市排水管道的设计, 将城市污水资源化与雨水再利用相结合, 从而有效促使绿色城市的发展, 提升城市资源利用率, 降低城市运行成本, 促进经济效益、环境效益与社会效益的有机结合。充分考虑污水再生与循环利用, 从而将城市污水二级处理与深度净化, 将其用作工业用水与城市杂用水[2]。
2 城市排水管道系统的设计方案具体要点
(1) 排水系统布置。依据城市地形地势特点, 进行城市排水管道的总体布置。东南以及西北地势总体坡向为排水管线系统设计标准, 尽量采取顺坡对管线进行布置, 从而减少管道建设中不必要的埋深。排水管道的设计应沿新建或者是扩建道路进行布置, 减少不必要的转弯, 从而降低管道建设的费用。对城市的降水量、地下水文条件以及城市用水规模进行估算, 有效满足周边小区以及市政基础设施的管线、管径要求, 提升管道设计的总体水平。另外, 截流管线应沿河岸布置, 应充分满足截流溢流雨水的要求。
(2) 排水出路与汇水区域布置。当前, 随着城市整体管理水平的上升, 对原有城市排水管道进行科学、合理利用, 有利于资源节约, 降低因管道施工所带来的交通拥堵、居民生活不便等现象[3]。因此, 在城市排水管道的设计中, 应尽量选用原有的渠道或者是渠道进行污水与雨水的排除。同时, 在确保管道高程、管道流量的前提下, 使管道内的水流能够快速、顺利通过。依据城市当地的地形地貌, 合理、统筹划分排水区域。结合城市的总体规划, 按照小区街坊规划划分城市的排水区域, 提升城市管道设计的合理性。另外, 严格控制汇水面积, 排水区域应在满足地势的前提下, 使排水区域做到规则紧凑。
(3) 排水路线布置。城市管道设计工作应加强与水利部门、天然气公司以及自来水公司等机构的交流与合作, 使管道线路的选择符合当地的总体排水规划。城市的排水系统不应孤立存在, 在利用原有城市内河、渠道的同时, 注重城市排水的整体走向。在管道设计环节中, 定期与城市天然气公司、自来水公司、通信公司进行沟通, 避免规划设计管线穿越大型障碍物或者是其他管线, 防止因管道交叉造成碰撞干扰, 一旦管道发生事故, 造成更大损失[4]。
(4) 排水管道系统的控制高程设置。管道出口高程依据当地地形地貌科学设置, 一般需要高于下游管道管底高程或者是自然水体的常水位高程[5]。同时, 管道的起点高程应依据城市的发展规划, 结合区域的水文地质条件进行确定, 需要考虑后期是否需要后接入管道, 从而满足城市规模不断扩大所带来的管道周边区域排水需求。
(5) 城市污水与雨水的再利用。通过城市污水的资源化与雨水的再利用, 有效提升城市水资源利用效率, 为解决城市水资源紧张、短缺提供了重要途径[6]。转换后的城市污水能够为城市提供可靠的水源, 可以在市政服务行业中得到应用, 例如清洗车辆、浇洒道路、河道景观水等, 从而有效提升城市综合竞争力。同时, 建立雨水储存区域, 设置雨水净化装置, 将雨水转化为中性水, 用于城市绿化、建筑以及车辆的冲洗等。
3 结语
科学、合理的城市管道规划对于促进城市可持续发展具有重要意义。当前, 我国城市水资源短缺, 水资源利用效率低下, 严重制约着我国城市的长远发展。因此, 通过城市排水管道的系统性、科学性、环保性设计, 提升城市排水管道的科技含量, 在满足城市居民与企业日常排水需要同时, 促进对水资源的有效利用, 对于建设绿色城市、生态城市具有重要意义。
摘要：城市排水管道作为城市重要基础设施, 在发挥防洪排涝、排污、保护城市饮用水等方面具有重要作用, 已成为维持现代城市与运转不可或缺的组成部分。城市排水管道系统规划设计以城市规划为基本蓝图, 结合发展战略, 确定对城市管道系统体制、设计参数等, 保证城市污水、雨水等能够有效排除, 保障城市正常运转。本文从实际出发, 分析与探讨城市排水管道规划设计要点。
关键词：城市排水管道,规划,设计
参考文献
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城市市政给排水规划设计浅析 篇11
【摘要】随着科技的发展和社会的进步，人们的生活水平不断提高，对基础设施的要求越来越高，城市市政给排水也越来越受到人们的重视。然而，在城市市政给排水的规划建设过中仍然存在着一些问题亟待解决。为此，必须要对城市市政给排水的规划思路进行整理。针对具体问题具体分析，并找到合理的解决办法。
【关键词】城市；市政给排水；规划
前言
人类的生产和生活都离不开水，水资源的合理开发利用是城市可持续发展的前提，并且给排水工程对于我国城市化建设起着至关重要的作用。虽然当前为了确保城市供水的水质、水量和水压，我国已经设置相关部门对城市的给排水工程做统一规划。但是，由于城市市政给排水是涉及到诸多方面的复杂工程，只是简单的规划和部署远远不能够做好城市的给排水工作，城市给排水建设仍面临着诸多问题。因此必须正视在过去城市发展中给排水规划和建设存在的问题，针对性地找到规划思路，并付诸实际行动，才能够从根本上解决城市市政给排水的问题，促进城市的可持续发展。
一、城市市政给排水面临的问题
1.城市给排水技术水平问题
在进行城市给水排水工程建设的过程中，往往由于施工人员自身的技术水平、专业素质及业务水平有限导致在施工中不能够按照预期的工程质量进行建设，这给后期市政基础设施的运行维护带来相当大的难题。造成这一现象的原因就在于：随着我国城市化步伐的加快，城市的给排水工程的数量激增，在城市给排水专业人才的培养方面，质量和数量均有不足。由于市政建设对于给排水专业人才的需求量大，在招聘过程中往往忽视对施工人员专业知识和技能的考核，一味地填充人数，导致施工质量不高。而在施工过程中，由于一大部分人员不能够真正掌握设计的宗旨和城市发展的规划，使得在建设初期就出现了许多错误意识，而给后续的市政建设带来隐患。
2.城市市政给排水施工过程中存在的安全问题
市政给排水工程建设过程中，每一项施工程序都有着明确的操作规范。由于一些施工人员缺乏一些必要的素质和意识，导致在具体的操作过程中出现纰漏，忽视了具体的规范要求，从而引起施工安全隐患。这主要表现在以下三个方面：（1）管理人员监管不到位。一些施工工地管理人员不会出现在施工现场，不会对安全问题和技术问题进行现场指导。因而在施工过程中，施工人员由于缺乏经验、知识和技术会造成不规范、错误的操作，且无人纠正。（2）监管机构不到位。在市政给排水工程中，监督机构往往不能够发挥其监督作用，没有切实有效的方法对施工单位进行科学监督，从而造成安全隐患。（3）施工时没有做到全盘规划。例如，有时在施工过程中需要临时铺设管道。如果缺少详细周密的统筹规划会导致管道铺设的深浅不合适、线路不合理等现象。而在北方城市如果不考虑天气的影响，往往会造成管道冻裂现象，使整个工程存在安全隐患。
3.城市市政给排水的规划设计与城市规划之间的协调问题
城市市政给排水的规划设计不是单独进行的。作为市政工程的一部分，在规划过程中，势必会与其他专业相互影响，而产生一定的冲突和矛盾。例如，排水管道一般为设置在道路下的重力流管道，其管径的确定不仅与流量有关还与坡度有关。在城市规划中如果没有详细的道路标高，很难准确地计算管道坡高，这都需要与城市规划进行协调。
二、城市市政给排水的规划思路
1.提高给排水技术水平
在城市市政给排水的施工过程中，一定要重视施工图会审及技术交底工作。在施工之前要做好整个工程的设计和资金投入审核工作。要切实提高施工人员的技术水平，在引进人才时必须严把质量关，同时定期设置专业的技术培训班，培训一些施工人员。同时，注重新技术新方法的使用。例如，城市给排水管道施工时多采用开槽的方法来铺设预制成品管，这是当前国内外应用最为普遍的地下管道工程施工方法。施工人员必须要熟练掌握这种方法，提高施工的技术水平。
2.建立健全的安全管理机构
在市政给排水工程的施工过程中，建筑单位需要设立专门的负责人对施工人员进行安全管理，切实分析工程中可能存在的安全隐患，最大限度地避免施工中可能出现的危险。同时，施工单位要不断地完善工程的安全管理机构，切实加强安全管理机构对给排水工程的安全管理质量和效率。配备专门的安全监管人员，时刻注意工程中所存在的安全隐患，并力争在第一时间予以解决。
3.加强沟通，协调城市的各个规划
为了充分协调城市给排水规划与城市其他的规划，就必须要加强不同规划方案之间的沟通。因此，首先就需要采用系统分析法对整个城市的各项工程进行科学的规划。所谓系统分析法就是针对系统的各个要素和系统外部条件进行全面系统的分析，在分别研究和解释各个系统元素的基础上，找到各个系统元素之间的关系及影响方式，优化和协调各元素之间的关系，使整体系统达到最优状态。市政工程就是这样一个要采用系统分析法进行科学规划的系统，而城市市政给排水和其他市政工程则是不同元素。在城市规划过程中，只有利用系统分析法协调给排水工程和其他市政工程之间的关系，才能使整个城市的规划建设达到最优状态。同时，还需要以变化的眼光看待整个工程的规划，而不能只是把眼光滞留在当前。要及时根据系统的发展模式，来适时适度调整规划方法和规划理念，从而不断地完善城市这一系统工程，为城市的发展增添动力。
三、结语
综上所述，城市市政给排水规划是一项涉及到诸多方面的系统工程，其规划具有前瞻性、长远性和与时俱进的特点。在城市市政给排水规划过程中，面临施工技术水平、施工安全以及城市规划协调等方面的问题，文章分别提出了相应的解决策略，具有一定的实用价值。总之，只有首先具备了长远规划的理念，才能从该角度出发与时俱进地考虑问题，并且及时地调整规划方法，协调好城市各个规划，才能够从根源上解决问题，才能够真正促进城市的长远可持续发展。
参考文献
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[2]周影烈.基于“反规划”理论的排水规划研究[J].山西建筑，2016（02）.
[3]韩冬.市政给排水规划设计探讨[J].黑龙江科技信息，2014（06）.
排水系统规划 篇12
虽然不同城市排水管道系统条件各异, 但其设计理念和规划原则是相通的。总结我国许多城市尤其近二十年来新兴城市在排水管道系统规划、设计、建设、管理方面的经验和教训, 各级政府应加强城市排水系统规划设计的管理, 坚持统一规划、统一设计原则, 同时在城市建设方面做到统一建设、统一验收、统一管理。本文从城市排水管道系统规划设计、旧城区合流制排水系统的改造、污水资源化和雨水利用等方面阐述城市排水管道系统规划的新思路, 希望可促进城市的可持续发展, 确保社会效益、环境效益、经济效益的有机统一。
1 功能与作用研究
城市排水管道系统是现代化城市不可或缺的市政基础设施, 也是城市水污染防治和城市排涝、防洪的主体工程, 其任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。正是因为排水管道及时、可靠地排除城区污水和雨水, 城市才得以免受污水之害和暴雨积水之灾, 为人类营造一个舒适安全的生活和生产环境, 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。
2 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、污水处理厂及受纳水体的全面规划。
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、工程实施的作用。
2.1 排水系统体制的确定
城市排水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。国内外旧城区的合流制排水系统均属此类。由于污水对水环境造成的污染越来越严重, 为减轻其污染程度, 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, 从而形成了截流式合流制。该系统可以保证晴天时的污水全部进入污水处理厂处理, 雨天时部分污水得到处理。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。这种方式对环境水质的影响最小, 但截流管管径大, 污水处理厂的规模大、投资大。
科学合理地选择排水系统体制, 是排水工程师在规划和设计时要面对的重要问题。对排水体制的选择将从根本上影响排水系统的设计、施工和维护管养, 影响排水系统的工程总投资和长期的维护管理费。通常排水系统体制的选择应满足环境保护对水环境、生态环境的需要, 应根据城市的总体规划、财政预算等具体情况, 通过技术经济比较、科学合理地确定。保证城市的可持续发展是现在也是未来选择排水体制所要面临的重要课题。
(1) 从环境保护方面来看。如果采用全处理式合流制, 控制和防止水体污染的效果较好, 但污水干管断面尺寸很大, 污水厂规模增加, 一次性投资的工程建设费用较高, 长期的维护运行费用也大。而采用截流式合流制时, 雨天有部分混流的污水通过溢流井排入水体, 对水环境影响较大。实践证明, 采用截流式合流制的城市, 随着其城市建设的发展, 河流污染将日益严重。分流制可以将城市污水全部送至污水处理厂进行处理, 但初降雨水径流未加处理直接排入水体, 这是分流制的缺点。但分流制比较灵活, 能适应社会发展, 一般又能符合城市环保的要求, 是城市排水系统体制的发展方向。 (2) 从工程投资方面来看:合流制排水管道系统的工程总投资比分流制一般要低20%~40%, 但污水处理厂的工程建设费高于分流制。 (3) 从维护管理方面来看。合流制排水管道管径较大, 晴天的污水流量小、流速低, 易于产生沉淀, 且晴天和雨天的污水流量、污水水质变化较大, 增加了合流制污水处理厂运行管理的复杂性, 出水的水质不稳定。而分流制污、雨水管道的设计流速超过了不淤流速, 不易淤积;污水处理厂的水质水量稳定, 其运行易于控制。
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、环保等专项规划。 (2) 受纳水体资料:流量、水位特征值, 水质污染情况, BOD5、COD、SS、p H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。
2.3 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, 减轻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。
(1) 城市污水管道规划设计。从区域性、系统性出发, 远近期规划相结合、集中与分散相结合。保护水资源, 提高环境质量。贯彻实行可持续发展战略, 适应社会的发展需要。 (2) 城市雨水管道规划设计。山区、丘陵地区城市的山洪防治应与城市防洪、城市排水体系紧密结合、统一规划。无论是洪水或市区雨水都要坚持以最短距离就近排放, 分散整治, 防止集中的原则。
2.4 规划设计基本参数确定
排水工程设计的基本参数是确定设施规模的基础, 在选择这些参数时, 既要考虑省资源、省能源、经济合理原则, 又要符合当地实际操作的技术可行性。
(1) 规划年限。根据城市总体规划分为近期、远期。规划年限过长则推定的设计参数精度低, 往往偏安全, 不易切合实际;规划年限过短则工程实施后马上就满负荷或超负荷运行, 造成重复规划、重复建设的浪费。 (2) 规划人口。以规划年限为依据, 同时考虑规划人口, 可提高参数的精度, 更可直接用于指导各种设施的分期建设。 (3) 排水定额。准确调查每人每天的污水排放量, 结合城市给水规划合理推定未来的排水量。同时要考虑地下水渗入量的实际情况。 (4) 当量污染负荷。人们排放的污染负荷会随着城市发展、生活水平提高而增加, 但是有一定限度, 不可估计过大。SS是污泥发生量的基础, 确定时更要慎重。 (5) 工业排水量及水质浓度。随着产业结构的调整, 工业排水量及水质浓度较以往都已经有了大幅下降, 所以规划中工业排水量不能估计过大。 (6) 径流系数。根据地面的铺砌、植被、天然水池、洼地等情况, 准确确定径流系数。
3 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、排水干管的内底标高) 。 (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点等) 。
4 结语
(1) 要重视规划设计。充分重视新时期赋予城市排水管道系统的新涵义: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、净化再生和雨水利用, 畅通城市水环境, 维系水资源可持续利用的作用。根据城市的实际情况、发展战略, 城市排水规划设计应优先考虑采用污、雨水分流排水体制。根据城市的发展规划, 综合考虑当地建设、管理、维护部门的意见和建议, 结合城市自身的实际情况, 确定适当的规划设计基本参数。 (2) 要有专业的、连续的规划设计单位, 统一规划、统一设计。城市排水管道系统是一个系统性的工程, 其重点、关键点就在于其系统性。它不同于城市中各个单体建筑的设计, 其中的每一个部分都必须服从整个城市排水管道系统的要求。城市排水管道系统规划设计还具有前瞻性、整体性、连续性、技术性, 它要求其规划设计工作者首先对城市的排水规划要有全面的了解, 然后在掌握了城市排水系统的现有资料的情况下要具备丰富的城市排水系统规划设计经验, 才能保证城市排水管道系统技术科学、投资合理。 (3) 加强建设管理, 在城市排水管道系统建设、改造中要坚持统一建设、统一验收的原则;加大监督力度, 清除和杜绝街道两侧居民和餐饮业利用雨水口直接排放污水, 真正落实污水、雨水的严格分流。 (4) 注入经营城市的理念。改变传统的政府投资的模式, 发挥民间资金的作用, 加大对城市排水系统建设的投入。
参考文献
[1]郝明家, 王莹.城市水污染集中控制指南[M].中国环境科学出版社, 1996.
[2]张忠祥, 钱易.城市可持续发展与水污染防治对策[M].中国建筑工业出版社, 2000.