城市排水系统规划设计

城市排水系统规划设计（精选12篇）

城市排水系统规划设计 第1篇

关键词：城市排水系统,规划,设计

造成水资源紧张的主要原因:一是水资源总量先天不足, 二是水质日趋恶化, 不能满足水体正常使用的功能要求。恢复我国水环境是解决我国水资源不足的根本所在, 其主要途径就是在各城市修建和完善污水处理厂, 提高污水处理程度, 努力促进水的健康循环。

1 水污染控制及排水系统的发展历程

随着社会发展和人们环境意识的增强, 我国水污染控制经历了由单一污染源的治理、污染物体浓度达标排放到区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制的两个阶段。

2 排水系统的功能

传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝, 排除和处理污水, 保护城市公共水域水质为目的, 认为污水是有害的, 应尽快排除到城市下游, 这种观念导致的结果是保护了局部的生活环境, 危害了广大流域地区。实际上, 良好的水环境不是局部地域的, 它的范围是整个流域乃至全球的, 给水系统和排水系统好比是城市水循环的动脉与静脉, 排水系统起到回收城市污水和净化再生、畅通城市水循环的作用。21世纪排水系统的定位应从以前的防灌减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化, 从而恢复健康水循环和良好水环境, 维护水资源的可持续利用, 事实证明, 污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路, 其社会效益、环境效益与经济效益已为世界各国所瞩目, 在这方面的每一个点滴进步都是对社会的贡献。

3 排水系统的规划设计

在进行排水管网的规划时, 要把雨水和污水的收集、处理、综合利用结合起来, 逐步把目前的雨、污水合流或不完全分流制系统转变为完全的分流制系统。雨、污水的分流有利于对不同性质的水采用不同方法处理和控制, 有利于雨水的收集、贮存、处理和利用, 避免洪涝灾害, 增加城市可用水资源, 同时也有利于减轻城市面源污染。

在规划中还应该引起注意的是应妥善处理和处置城市污水处理厂生产的大量污泥, 避免产生二次污染。

3.1污水处理厂的选址和数目

按照传统规划方法, 污水处理厂厂址要根据污染物排放量控制目标、城市布局、受纳水体功能及流量等因素来选择。一般尽可能地安放在各河系下游, 城市郊区, 但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远, 需铺设的回用水管费用相应增加, 不利于污水的资源化, 因此, 在确定污水处理厂厂址时, 还应对再生水的用户进行调查分析, 并根据回用水的需求, 在城市适当位置设置污水净化厂, 收集附近区域的城市污水, 根据回用水质要求加以处理后就近回用。因此, 城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验, 而应依据城市实际中水回用的要求加以处理, 符合我国当前国情。

3.2处理工艺流程的选择

污水处理的方法较多, 按照不同的分类标准可以分成不同工艺流程。因此, 应该根据污水水质和回用水水质的要求, 对水处理单元进行多种组合, 通过技术经济比较并选择出经济可行的污水处理流程, 这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生产水需求情况的调查, 以便对处理工序进行适当的延长和完善, 可满足污水回用水质的要求。

3.3技术经济分析

进行技术经济分析方案比选时, 在满足出水水质各项指标前提下, 除要考虑费用与技术等因素外, 还应考虑是否有利于实现污水资源化——即在原有技术经济分析因子的基础上, 增加“促进污水资源化”和“环境质量的改善”这两个重要的比较因子, 虽然目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限, 要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要有一个认识过程, 但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。应该从现在开始在有条件的城市和地区率先实现污水处理和再生利用, 努力探求适合我国国情的污水回收途径及相应的处理方法。

4 排水体制与排水管理的设计

4.1排水体制

我国城市在长期发展过程中, 由于受投资因素的限制及发展模式的影响, 现状建成区多为雨污合流制。合流制区域面积至少占建成区面积的80%以上, 而且20世纪80年代以前的建成区, 建筑密集, 各种地下管线拥挤, 要改造为分流制, 需增设一套污水管系统, 难度非常大。结合近年国内城市污水设施建设的情况, 应该采用混合制的排水体制, 即城市新区及有条件改造的建成区采用分流制, 把雨水、污水的收集、处理和综合利用结合起来。合流制排水体制 (见图1) 的设计应注意截流倍数, 雨水调蓄和环境评价等几个因素, 分流制排水体制 (见图2) 的设计应注意与现状排水系统的衔接问题;混合制排水体制在设计时, 其分流制污水干管应在合流制截流干管的终端溢流并在下游接入, 严禁先汇流再溢流。

4.2排水管网的设计计算

传统排水管道系统的设计计算方法是:设计人员在掌握了较为完整可靠的设计资料后, 按照管道定线和平面布置的原则, 确定一种较为合理的污水管道平面布置图, 然后计算出各设计管段的设计流量, 以水力计算图或水力计算, 求出各管段的管径、坡度以及管底标高和埋设深度。计算中, 一般只是凭经验对管段的管径和坡度等进行适当的调整, 以求达到经济合理的目的, 但其合理程度受到设计人员个人能力的限制;另一方面, 大多数计算采用反复查阅列表的方法进行, 工作效率低, 时间长, 不利于设计方案的优化。

排水管道系统是一个庞大而复杂的系统, 从已有的研究成果来看, 其设计计算主要涉及到3个方面的内容:①在管线平面布置已定情况下进行管段管的埋深设计;②管线平面布置的优化选择;③雨水径流横型的建立, 合流制排水管道系统通常具备溢流设施。因此, 从水量角度而言, 合流制排水系统对于排水区域的影响与分流雨水系统实际上是相间的。无论国内还是国外, 在排水管道系统设计的理论计算和工程应用上均已取得很大的成果, 也仍然存在着许多期待解决的问题。随着计算机技术和系

统方法的发展, 更好地研究开发排水管道系统设计计算软件是必然的发展趋势。

4.3 改革发展建议

进一步加强立法和有关标准的制定与完善, 依法推行行业改革并加强市场监督, 制定社会资本包括国外资本准入的条件和实施程序, 依法确立特许经营制度, 制定相关法规和标准, 规范市场及市场监管行为, 在城市供水方面要对现有的法规进行修订和完善, 加快城市排水方面的立法步伐, 加强依法行政和执法监督。进一步清理思路, 明确目标, 深入推进城市水行业的改革, 从有利于企业和行为长远发展的大局出发, 着重在管理体制改革和企业经营机制的转换上下功夫, 以提高企业的经营效益、管理水平和服务水平, 以促进全行业科学、健康发展为目标, 把市场机制的建立和产权制度的改革结合起来, 建立起明晰规范的产权关系和完善的法人治理结构, 使城市供水和污水处理企业在政府部门依法实施监督的情况下, 真正成为自主经营、自负盈亏、自我积累和自我发展的市场主体, 既要使企业有一定的经济效益, 又要保证实现政府规定的社会效益目标。

5 结束语

进一步推进城市水价改革, 全面实行污水处理收费制度, 促进污水处理的企业化和产业化发展, 逐步理顺并改革水价, 建立符合市场经济要求, 有利于促进企业加强成本控制和改善经营的水价形成机制, 尽快在全国城市征收污水处理费, 逐步提高污水处理收费标准, 以促进污水减量排放和节约用水, 加快水污染的治理, 同时, 吸引社会资本参与污水处理设施的建设和运营, 合理确定水资源费用与城市供水价格。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.GB50015-2006建筑设计防火规范[S].

[2]中华人民共和国建设部.GB50045-9高层民用建筑设计防火规范[S].

[3]姜湘山, 周佳新, 李巍.实用建筑给排水工程设计与CAD[M].北京:机械工业出版社, 2004.

海绵城市道路排水的系统设计论文 第2篇

众所周知，海绵是一种具有良好的力学性质和水分性质的多孔材料，其中力学性质是指其能够快速恢复形变、进行压缩和回弹等，而水分性质则是指它的吸水、持水和释水功能。海绵城市是以此为基础提出的，海绵城市在面对自然灾害等环境变化时具有一定的弹性，同时能够吸水、渗水、蓄水、净水，实现水资源的再利用。海绵城市理念下的排水系统，能够避免洪涝灾害的发生，提高水资源的利用率，缓解水资源紧缺的现状。海绵城市的理念是由国外提出的，同时各国都在进行积极的应用实践，并且取得了相当不错出成绩，而我国在选取了30个试点城市推广海绵城市理念，为新型城市的建设打下了基础。

2海绵城市概念下构建排水系统的优势

2.1提高水资源的利用效率

我国经济的快速发展和城市化进程的加快，对水资源的质和量提出了更高的要求，我国是一个水资源紧缺的国家，并且存在水资源污染问题。为了解决资源需求之间的矛盾，必须要提高水资源的利用效率。海绵城市理念下的排水系统设计综合考虑了超标雨水径流排放系统和城市雨水管道系统，具备了海绵城市的优点，不仅能够发挥排水系统的基本功能，快速排除积水，净化水资源，通过蓄水实现水资源的重复利用，缓解水资源短缺现状。

2.2增强环境的适应能力

每个城市所处的地理位置不同，气候不同，导致降雨量不同。一些城市的降雨比较集中，且雨量大，对给排水系统造成很大的压力，容易出现内涝情况。海绵城市理念的应用，可以有效的提高降雨传输的有效性，利用防、排、蓄等方式，快速的疏通雨水，降低不透水路面给降雨排放带来的压力，让城市能够更好的适应环境的变化。

2.3恢复受损害的水体

对城市排水管道系统规划设计研究 第3篇

【关键词】城市；排水管道系统；规划

早先城市中建立排水管道系统只是为了避免洪涝灾害對城市造成影响，一部分是为了处理城市中的污水，避免对公共水资源造成污染。但随着时代的发展，这些功能早已不能满足城市发展和居民的生活需要，甚至简单的将城市污水引流到下游城市的做法还引发了小城市环境污染的加剧。对此，做好城市中排水管网的可持续规划至关重要，本文就针对于这方面进行如下的论述：

一、排水管道系统对城市的功能现状

作为城市基础设施建设中重要的一部分，排水管道的建立对维护城市的积极发展起到了很大的作用。通过排水管道的建立很好地缓解了洪涝灾害引发的水灾和一些工业、生活污水对城镇公共用水造成的污染。但与此同时，盲目的通过输水管道将污水排放至下游城市或周边小城市，并没有从根本上解决污水对居民生活环境污染的问题，对于我国的城镇污水处理系统来说，仍然存在很大的发展空间。对此，政府部门应该着重于发展、建设具备雨水、污水回收、净化再利用一个城市排水管网体系，这也体现了我国追求社会可持续发展的先进模式。

二、排水管道的规划设计

（一）设计原则

传统的城市排水管道仅仅是将工业、生活污水和一些雨水通过引流的方式排入城市的下游，通过这种方式很好地避免了城市本身的水体污染和洪涝灾害的发生。针对于排水管道的这一作用，相关城市在建立一套新的排水管网系统时就应当注意城市的周围环境因素、地理条件、工程建设的经济型和实用性等因素，进而制定出一套合理、科学、适用的排水系统。不同于传统的管道合流制，新时期的排水管道应采取分流制度，当雨水和污水积累到合适的程度时进行集中引流，这样就大大降低了各种经费的支出，节约了处理的成本，同时还可以对城市中已有的一些合流排水管道进行改良，减轻旧有管道系统的处理压力。

随着环境污染问题的加剧，国家也加大了对于工厂偷排污水的监管力度，但仍存在一些工厂存在不达标排放的情况，这都造成了城市排水管网中水体的污染。对于部分超标排放的水体，一方面政府要加大监管力度，出台处罚措施，另一方面也要负起责任，承担处理这部分污水的任务，将这些污水集中进行预处理，直至符合国家或地区最低排放标准再排入进城市排水系统中。这就要求政府在建设新的城市污水管道时，结合自身区域的特点，从长远角度出发，保护水资源，改善城市的环境质量，最终满足居民的生活需求和对周围环境的心理需求。在设计雨水的排水管道时，设计人员要以避免引发洪水为前提，将雨水就近处理，进而分散整治。在针对一些水资源相对匮乏的地区时，政府部门要合理运用淡水资源，再进行排水管道建设时充分考虑雨水和污水的资源化再利用，促进水资源的循环再生。

（二）规划设计

在进行排水管道的整体规划设计时，设计人员要从整体大局出发，并结合当地的具体环境因素，既满足城市的发展需求，又要保证环境的可持续发展。对此，在进行排水管线的布置时，要保证避免深埋，顺坡掩埋，管线应以直线布置为主，在管线的长度、水量容纳量设计时要参照当地近几年的雨水情况、城镇人口数和周边地区工厂生产废水的每日排放量等诸多因素。排水管线线路的设计要保证城市排水的整体规划要求，绕开建筑物和管道难以穿过的区域，做到科学规划和合理布局。同时，在排水管道的出口要保证高程低于自然水位和下游的管道高程，避免污水向下游的自然流入，减少了泵站的建设，节约了系统建设的资金投入和电力资源的利用。

三、雨水和污水的资源化处理

相比于污水，雨水中一些污染物更少，可以更好地实现资源化处理，面对现阶段我国水资源大量短缺的情况，进行与水资源再利用的工程建设，具有长远的积极意义。政府可以建立雨水储存的建筑，来实现雨水的收集并运用于中水回用，这一类中水可以运用到城市的绿化和居民的供暖回用水中。对雨水进行回用处理耗费的资金相对较少，对改善城市水资源短缺现状具有明显的效果。

对于污水的资源化处理来说，就需要政府部门加大城市污水处理厂的建设，这一类污水相比于雨水成分中有毒有害物质更多，不适合应用于城市的绿化居民的生活用水，可以用于河道景观用水和工业生产中冷却水的回用。

对雨水和污水进行资源化的处理对于改善城市环境具有深远的影响，同时也能够很大程度改善水资源短缺的现状，节约很大程度地下水资源的开发和利用。

结语

综上所述，制定良好的城市排水系统的设计规划一方面有利于工程建设施工的有序进行，更重要的是改善了城市污染环境的现状和水资源短缺的局面，实现了城市规划的可持续发展。

参考文献

[1]李光鹏.实施城市排水管道规划设计途径研究[J].科技创新导报，2010（01）.

[2]王旭霞，胡杰.雨季城市排水管道不畅的原因及解决措施[J].中国新技术新产品，2011（20）.

新型城市道路排水系统设计研究 第4篇

本文的新型城市指的是改革开放以后快步发展起来的城市, 从城市建立之日起, 其道路交通规划就做得比较完善, 比如像珠海, 深圳等。同时新型城市也指那些大中城市周边快速发展的地方, 比如城市周边群, 开发区, 技术区, 试验田, 新保税区等区域或者地方。与传统的大中城市相比, 这些新型城市道路交通的有着如下明显的特点:道路设计的等级高, 而且密度大, 延伸道路多, 交通流量较小, 机动车非机动车人行, 各种交通方式并存。这主要是因为这些新型城市经济发展的需要造成的。一般的新型城市的建立不是以生活圈为主, 而是以工业区工业园为主, 为此大量的运输通道和人员通行道密度较大, 地表的排水系统设计较为复杂。

新型城市和开发区的道路路网密度一般比较大, 客观上会压缩排水管道的规划和建设, 原因是多方面的, 如: (1) 开发区和新区的建筑呈单项状态比较多, 一层或者两层, 开发纵深小, 层次低, 规模小, 这有些是因为工业用地和厂房用地的特殊需求。平面扩展比较大, 人员分散比较大, 就必须采用路网密度大的问题来解决人们的出行问题, 再加上规划不好, 自由式道路多, 道路服务范围小等问题随之而来。 (2) 城市的功能及经济结构不完善。新型城市和开发区, 一般将工业区, 仓储区和科研体育区, 生活区分开。这样客观上也使得道路密度设计不均匀。前者人少, 路面多, 后者人多, 路面少。 (3) 土次的集约化程度低。因为开发区一般都是政府的特殊用地, 地价低, 没有传统的大城市那样寸土寸金, 反而以规模大面积大来作为吸引投资的热点, 使得人均用地非常之大, 因此用地的宽裕就减少了城市建设对道路的挤压蚕食, 使得道路建设无控制的向两边扩展。因此, 新型城市的道路密度之大, 有着城市发展的规律性。

二、新型城市排水系统的制度和类型

城市道路排水是城市道路的一个重要组成部分, 因为地面雨水或雪水如果不迅速排除的话, 会造成路面的过早损坏, 这是对国家经济和城市发展的一种损失, 另外, 雨水和雪水不及时排除的话, 就不能保证车辆和行人的正常交通, 进而对城市的卫生条件以及其他设施, 还有人们的生活造成极大的不方便。道路和绿化是城市的大动脉, 动脉必须要保护好。况且, 城市中的工业废水, 生活污染水也需要地下排水管道来输出, 尽管这不属于道路排水系统部分。传统的大城市或者老城市, 一般都采用将生活污水, 工业废水合流, 直接排出。这样的合流方法, 非常不利于水的净化和循环利用, 往往一起排除对环境卫生造成严重的伤害。现在环保意识趋重, 因此新型城市在道路交通排水系统设计之时, 一般会把雨水和工业废水还有生活污水分开来处理。这叫做分流制度。这也是未来新型城市排水系统设计的必然方法。

新型城市道路排水一般都在用分流制度, 这样的方法明显有利于污水的处理和循环再利用, 降低了要处理的污水流量。新型城市道路的排水系统要顾及新型城市的发展特点和当地的地形环境。一般来说新型城市靠近郊一带时, 可以采取明式系统进行排水。

三、新型城市雨水管道的设计

新型城市道路排水管道的总体原则是:结合地形和地表物等条件, 综合考虑城市规划、道路网规划和居民区的详细规划, 做到工程合理, 经济可行, 管网疏密恰当, 并避免埋深过大或过小, 坡度过陡或过缓。一般应考虑以下问题:

1处理好道路与排水的关系。城市排水管沟一般均依托道路布设, 道路定线对市区排水组织、排水管沟的埋深、排水的重力流或提升有重大影响, 道路高程的确定对两侧地块的排水也有很大影响, 应保证道路雨水口高程低于两侧地坪20cm以上, 否则不利于地表径流的排除。道路纵坡的确定宜与两侧用地的纵向坡度一致, 避免大的逆坡而导致的排水管沟埋深过大及两侧用地排水困难。规划雨水管道时, 尽量利用自然地形坡度, 以最短的距离排入附近的池塘、河流、湖泊或郊区灌溉系统。只有当水体位置较远, 且地形平坦或地形不利的情况下, 才需要考虑设置水泵站;当天然水体的水位高于管道出口时, 可以设置出口泵站。同时在地形起伏较大的地区, 雨水干管应结合主要道路走向沿山谷低处布置, 两侧斜坡地可借支管连接。具体布置时, 应先根据地形划分地面水径流的分水岭线, 然后在相邻分水线之间沿谷线低处布置。

2合理选择和布置出水口。出水口要结合地形以及水体的具体情况, 分散或适当集中布置。如果管道出水口的地质构造或者建筑构造比较简单, 工程造价不高时, 经济可行性高, 可以考虑分散布置;反之, 若河流水位变化很大, 或者管道出水口离常水位很远时, 出水口的建筑费用就很大, 此时不宜采用过多的出水口, 可以考虑集中布置并选择合适的出水口。新型城市还要特别注意立交桥位置的道路排水, 考虑到立交桥位置的特殊性和重要性, 结合老城市的经验, 可以考虑设计自流、调蓄、泵站抽升等3种方式, 当然配套的管网设施落, 泵站设计能力都要符合当地的条件。

参考文献

[1]叶永友《.城市立交道路排水方案的选择》[J].西部探矿工程, 2002, (增刊) [1]叶永友《.城市立交道路排水方案的选择》[J].西部探矿工程, 2002, (增刊)

[2]王建伟《.下穿式立交桥雨水系统设计》[J].中国给水排水, 2002, 18 (1) :65-66.[2]王建伟《.下穿式立交桥雨水系统设计》[J].中国给水排水, 2002, 18 (1) :65-66.

城市排水系统规划设计 第5篇

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QLQD-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，城市的良心 第6篇

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。

城市排水管道系统的规划设计研究 第7篇

随着全球城市化的发展, 城市排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用。污水有效的收集、处理、利用及雨水的合理利用不仅可以改善城市水环境, 还为城市提供了第二水源。在水污染与水资源紧缺并存的严峻局势下, 为水资源的可持续发展、城市的可持续发展创造了条件。

1 城市排水管道系统的功能和作用

城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要城市市政基础设施, 也是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干工程, 它的任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水, 使城市免受污水之害和免受暴雨积水之灾, 从而给人们创造一个舒适安全的生存和生产环境, 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。

发达国家的长期经验表明, 建设完善的城市排水管道系统和城市污水处理厂是控制城市水污染必不可少的技术措施。我国城市基础设施比较落后, 排水管网和城市污水处理厂建设更加滞后。严重的水污染现状要求我们加强城市的污水治理, 这就要求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和净化再生, 畅通城市水环境, 维系水资源可持续利用的作用。

2 城市排水管道系统的规划前期准备

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、污水处理厂及排水水体的全面规划。

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综合地融汇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。

2.1 排水系统体制的确定

城市排水管道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, 为了减轻污水对水环境造成的污染和破坏, 为此形成了截流式合流制。截流式合流制是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。这种系统可以保证晴天时的污水全部进入污水处理厂处理, 雨天时一部分污水得到处理。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。

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。

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、环保等专业规划。 (2) 排放水体资料:流量、水位特征值, 水质污染情况, BOD5、COD、SS、p H以及其它。 (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, 大大减轻了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方面。从区域性、系统性出发, 远近期相结合、集中与分散相结合。保护水资源, 提高环境质量。遵循可持续发展战略, 适应社会的发展需要。 (2) 城市雨水管道规划设计方面。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。 (3) 城市污水资源化和雨水利用的规划设计方面。城市污水是可贵的淡水资源, 要充分考虑污水再生和循环使用的近期、中期、远期规划。国内外经验表明, 城市污水经过二级处理和深度净化后作为工业生产用水和城市杂用水是缺水城市解决水资源短缺和水环境污染的可行之路。

2.4 城市排水管道规划设计基本参数确定

排水工程设计的基本参数是决定设施规模的基础, 因此在选择这些参数时, 既要考虑省资源、省能源、经济合理的原则, 又要符合当地实际操作的技术可行的原则。

(1) 规划年限。 (2) 规划人口。 (3) 排水定额。 (4) 当量污染负荷。 (5) 工业排水量及水质浓度。 (6) 径流系数。 (7) 溢流周期。

3 城市排水管道系统的方案设计

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等) 。

4 城市污水资源化和雨水利用

4.1 污水资源化

城市污水是水量稳定、供应可靠的水资源之一。城市污水净化再生利用既可控制水污染又将废水转化为优质水, 为城市提供可靠稳定的水资源, 既缓解了污染危害又弱化了需水矛盾。净化后的城市污水可用作工业冷却水、市政用水、补充河道景观用水。实例证明, 城市污水再生利用技术可行、经济适宜, 具有巨大的社会、环境和经济效益。

中国是一个发展中国家, 污水资源化刚刚才兴起。我国天津季庄子污水处理厂设有10万吨/日的净化水回用工程, 北京高碑店热电厂拟采用高碑店污水处理厂出水作为冷却水源。此外, 太原、大连等城市也在建设城市污水回用工程。到2010年, 若按照城市污水处理量的15%~20%进行回用则北方缺水城市估计可获得6亿m3~8亿m3的回用水。

4.2 城市雨水利用

现代意义的雨水利用尤其是城市雨水的利用是从20世纪80年代到90年代发展起来的。它主要是随着城市化带来的水资源紧缺和环境与生态问题而引起人们的重视。国外许多国家开展了相关的研究并建成一批不同规模的示范工程。在此基础上城市雨水的利用首先在发达国家逐步进入标准化和产业化阶段。

雨水利用目标是补充地下水和经过处理后回用。其雨水利用的措施如下。

(1) 建造雨水蓄水 (和适当处理) 设施, 汇集贮存城市雨水用作城市非饮用水的直接水源, 或用作建筑内外的冲洗用水、绿化喷洒用水, 必要时还可用作工业用水, 这在一定程度上可以缓解城市供水的压力。 (2) 加大绿化面积, 减少固化地面, 便于雨水的就地入渗, 补充地下水。尽可能减少封闭路面, 在德国的巴伐利亚州, 封闭路面仅占路面的3.4%。采用在绿色植被与土壤之间增设贮水层、透水层等办法可减缓雨水地表径流的速度, 增加城市土壤的相对含水量减少城市绿化的人工喷洒用水;可以减小城市雨水干管的管径, 降低暴雨期间城市的防洪压力, 并使城市地下水得到补偿。 (3) 在交通较少的道路, 尤其是居住区采用多孔沥青或多孔混凝土路面, 储存雨水及延缓径流。据国外资料介绍, 渗透地面比不透水地面的成本要高10%左右但综合考虑因径流减少、地面集雨时间延长导致的雨水管径减小, 雨水系统的总投资可减少12%~38%, 并因此而产生了较大的环境及社会效益。 (4) 采用渗透式雨水管沟, 便于雨水的储存式渗透; (5) 设置雨水渗透井、池, 便于雨水的储存、回用。

5 结语

规划设计是建设的龙头。一个科学的、合理的、连续的、操作性强的城市排水管道系统规划设计将会为城市发展稳定地、合理地、有序地步入可持续发展道路奠定坚实的基础。在全国乃至全球水危机的境况下, 如何解决水资源短缺与水污染的矛盾?城市污水作为一个主要的水污染源, 我们又该如何去解决?这样一个重要的问题摆在了我们城市排水管道系统规划设计工作者面前。

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.

城市排水管道系统规划设计的研究 第8篇

1 城市排水管理系统的功能与作用

作为当代城市建设与环境保护中, 不可或缺的市政基础设施, 城市排水管道对城市建设与发展的重要作用不言而喻。城市排水管道的建设是为及时将生活用水、工业废水以及雨水引流进城市下游地段, 避免城市因污水、雨水处理不及时而引发水灾。毫不夸张地说, 排水管道系统是城市正常运转的主动脉, 是控制城市污染的主要途径。目前, 我国处于发展中国家, 城市基础设施还在逐步完善, 相较于发达国家, 我国城市排水系统与污水处理系统还有很大的改良空间。加强城市污水处理, 是整治城市市容, 改善城市居民生活质量的有效措施, 更新城市污水治理技术刻不容缓。新时代要求城市污水治理系统不但要具备传统系统的一般功能, 还需具备污水、雨水回收、处理、净化再生的能力, 为城市水资源的循环利用与可持续发展做贡献。

2 城市排水管理系统的规划方案

2.1 城市排水管道系统的设计原则

城市排水管道的建设是为及时将生活用水、工业废水以及雨水引流进城市下游地段, 避免城市因污水、雨水处理不及时而引发水灾。因此, 在对城市管道系统进行设计规划前, 应结合城市地理条件、工程经济性、环境保护等因素, 确定排水系统体制。结合时代需求, 城市与新区应采取分流制, 当雨水积累到一定程度后, 直接引流至附近水体, 经济性强。对城市已有的合流制排水系统可进行逐步改良, 缓解污水管道系统与污水处理系统的工作压力。

在笔者看来, 小城镇使用合流制是完全可以的, 工业生产废水应运输至相关部门进行预处理, 符合排放标准后再排入城市排水管道系统中。在设计城市污水管道时, 要统揽全局, 结合当地区域性特征, 为长远计, 合理保护水资源, 改善环境质量, 满足社会发展需求。在设计城市雨水管道时, 应以避免发生洪灾为重要前提, 尽量将雨水就近处理, 分散整治。在做城市污水、雨水资源化处理的考虑时, 需根据污水再生与循环利用的经济效益, 合理利用淡水资源, 缓解城市水资源严重短缺的局势。

2.2 城市排数管道系统的规划设计

在设计城市污水管道时, 要统揽全局, 结合当地区域性特征, 为长远计, 合理保护水资源, 改善环境质量, 满足社会发展需求。应结合该城市地理环境, 布置排水管线。应尽量顺坡掩埋, 避免深埋, 管线布置以直线型为主, 减少弯道控制管长。总体设计需考虑当地雨水量、生活污水以及生产废水的排放量、环境保护需求等要素。布置截流管线时, 应以沿河线路为主, 以确保能够及时截流雨水。排水管道线路需满足排水规划的要求, 尽可能避免排水管道穿越难以通过的地段或建筑物。根据当地地理特征, 合理规划排水区域。根据城市整体布局, 合理划分排水区域, 遵循规则紧凑的原则, 选择是种汇水面积。管道线路布置应遵循当地总体排水规划原则, 以免管线交叉干扰。确保管道出口高程比下游管道管低高程以及自然水位高程更高, 提前预估当新建管道介入后, 排水系统的运营是否会受到影响。

3 城市污水、雨水资源化处理

3.1 污水资源化

为避免城市水资源污染进一步恶化, 将城市污水处理再利用为有效措施, 缓解城市水资源拮据的现状。净化后的污水主要用于工业冷却水、河道景观水或投入市政服务行业中。就我国目前情况来看, 北方城市污水回收再利用工程已初具规模, 各地建设城市污水会用工程逐步落实。在全球城市化发展得日新月异的今天, 城市排水系统对社会可持续发展影响深远。污水、雨水的正确处理不但有利于改善城市水环境, 还能缓解城市水资源短缺的严峻局势, 为水资源的可持续发展奠定了良好基石。据笔者分析得知, 按照这一发展趋势, 截止至2020年, 以城市污水处理量18%~23%的水平进行回收利用, 则预计北方缺水城市将获得13亿m3~17亿m3的回用水。

3.2 雨水再利用

近年来, 城市雨水利用工程逐步兴起, 随着全球环境加剧恶化, 水资源短缺与环境生态问题受到了广泛关注。许多发达国家相继建立了雨水再利用工程, 并取得良好的效果。雨水利用主要是补充地下水以及经处理后在利用。具体流程为:通过雨水储存装备, 收集雨水, 经简单处理后形成中水。这类水资源将用于城市绿化、建筑或工业生产方面。相较于污水处理, 雨水处理较为简单, 经济投入也不会给城市造成负担, 能明显改善城市中水资源匮乏的局面。另外, 可通过拓展城市道路与绿化面积, 缩减城市固化土地, 在城市化土地上添加透水材料, 方面雨水的采集, 还能拓展城市地下水的储存空间, 降低道路绿化需水量。

4 结束语

综上所述, 规划设计对施工建设起到良好的导向作用。科学、合理、环保、经济的城市排水管道系统规划设计, 将会为城市可持续发展添加不懈动力。我国处于发展中国家, 城市基础设施还在逐步完善, 相较于发达国家, 我国城市排水系统与污水处理系统还有很大的改良空间。随着全国乃至全球水资源短缺现象日益加剧, 为妥善解决水资源短缺与水质污染, 遵循设计原则, 结合时代需求, 构建一个满足时代需求的排水管道系统至关重要。排水管道系统是城市正常运转的主动脉, 是控制城市污染的主要途径。目前, 我国城市排水管道系统的改良工程已略见成效, 水资源短缺与污染问题均已获得缓解, 不过, 有关城市排水管系统的建设工程依旧不可有半点松懈, 要紧跟发达国家发展步伐, 为城市化发展做贡献。

摘要：笔者结合自身长期从事与城市排水项目的相关工作经验, 对城市排水管道的规划设计思路进行深入探索。在本文中, 笔者将对城市排水管道系统的功能进行简单介绍, 分析城市排水管道系统规划设计所需遵循的原则。为积极响应环境保护、开源节流的号召, 笔者在城市排水管道系统规划设计思路中, 引进污水、雨水资源化理念, 对该设计理念的可行性加以综述, 为该设计方案的实施提供理论基础与实践依据。

关键词：城市排水管道,设计思路,环境保护

参考文献

[1]卫淑文.深度探讨城市排水管道系统的规划设计思路[J].科技资讯, 2011 (04) :51.

[2]董立.新型城市排水系统规划设计研究[J].科技资讯, 2012 (04) :36-37.

城市排水管道系统规划设计的思路 第9篇

关键词：城市,排水管道,规划设计,思路

以往城市发展过程中提及的排水管道, 规划设计的目标在于做好雨洪内涝的预防工作, 解决污水处理问题并对公共水域的水质进行保护。这种排水系统设计观念尽管能够起到一定的效果, 但大多污水废水往往向城市下游进行排放, 极易造成局部环境受到污染, 忽视了对全局利益的考虑。对此现状要求进行合理规划设计城市排水管道, 以实现城市发展中经济效益与生态效益的共同实现。因此, 对城市排水管道规划设计的思路探索具有十分重要的意义。

1 城市排水管道设计的必要性分析

现代化城市发展过程中, 城市排水管道系统已成为市政基础设施, 其设计的任务在于防洪、排涝与防治水污染, 并将城市工业废水、生活污水以及雨水等进行收集与处理。通过合理的规划设计, 能够将城市所受到的污水之害降至最低程度, 是保证物质循环以及生态系统中各种能量正常流动的必要手段。根据许多发达国家的实践经验也能充分说明, 城市水污染的有效控制关键在于排水管道系统的合理设计。然而我国目前无论在污水处理厂建设方面或排水管网的设计都相对滞后, 很难与当前城市的可持续发展理念相适应。这种情况下要求合理规划设计城市的排水管道系统, 充分发挥排水管道的重要作用[1]。

2 规划设计排水管道系统准备工作

从系统工程方面考虑, 作为城市总体规划的重要组成部分, 排水工程规划要求以总体规划为指导, 通过与区域实际发展情况全面规划排水水体、污水处理厂以及排水管道系统。而从工程经济角度, 规划设计排水管道系统的目标在于坚持节省资源能源的战略, 使具体规划内容可涵盖各方面因素如城市经济发展、生态环境保护以及工程技术等, 确保该规划方案能够成为具体设计施工中的指导参考。

2.1 构建排水系统体制

城市化进程中排水管道系统体制的构建通常体现在两方面, 即:第一, 排水系统合流制。具体指为利用统一管道系统将城市的工业废水、生活污水以及雨水等同时进行排除。第二, 排水分流制。主要将管道进行雨水、污水管道的划分, 使城市的工业生产或生活污水废水利用同一管道系统, 而雨水则利用另一管道系统。以目前常用的合流制系统为典型代表, 其又可细化为直排式、截流式以及全处理式三种类型。其中直排式合流制排水系统在国内外许多旧城区的应用较为广泛, 不对混合污水做任何处理便向水体中排入, 所以这种方式对水环境的破坏与污染情况极为严重。而截流式合流制主要针对直排式合流制存在的问题而提出的, 通过溢流井的设置、下游处污水处理厂的构建以及截流干道的修建等完成对污水的处理。但需注意这种排水系统体制仅适用于气候条件较好的情况下, 若存在雨天或其他较差气候条件情况下只能完成部分处理工作。另外, 全处理式合流制一般适用于余量较少地区, 能够将城市污水废水以及降水都可通过处理厂进行处理, 将对水质的影响降至最低, 但这种方式涉及的投资较多。因此在选择排水系统体制时需充分考虑到区域的总体规划与财政情况并最大程度上保证满足生态环境保护的需要[2]。

2.2 规划设计的基础资料准备工作

排水管道系统的合理规划设计、工程的整体投资情况以及排水管道系统应用的效果等都要求在前期设计过程中做好基础资料准备工作。基础资料中具体应包括:集城市环保规划、防洪规划、道路规划以及给水规划等于一体的城市总体规划思路;关于城市水质污染情况、水体流量以及p H或SS等的排放水体资料;区域的自然气候条件;当前排水系统的相关设施;工业污水排放量与水质的具体情况。

2.3 规划设计的基本原则

规划设计排水管道过程中需遵循的原则主要体现在:首先, 排水系统体制的合理选择。选择过程中针对小城镇可利用合流制方式, 完成废水局部处理并达到排放标准后才可向管道系统中排入。对于新区或新建城市可利用分流制, 将收集的雨水直接向附近水体排放, 为污水处理厂与管道系统减轻负荷。其次, 污水管道设计。污水管道设计过程中从区域性与系统性角度, 要求坚持集中处理与分散处理相结合的原则。再次, 雨水管道的设计。若城市处于多山区、丘陵区域, 城市的排水体系需保持与山洪防止相结合, 对雨水的处理可遵循就近排放的原则。最后, 水资源的回收利用。对于污水或雨水应做好定期规划, 通过深度净化或二次处理缓解城市水资源紧缺情况。

2.4 规划设计参数的确定

排水管道设施规模的确定要求参考设计中的相关参数, 而参数的选择既应满足经济合理与节约资源能源的原则, 还需与具体操作中的技术相适应。通常规划设计的参数主要包括规划人口与年限、污水排放量、污染负荷、排水定额、溢流时间以及径流系数等[3]。

3 规划设计的具体方案分析

3.1 合理布置排水系统

排水系统在布置工程需保证管道在走向上应与城市的地形趋势相适应, 做好顺坡排水工作。同时, 为满足城市中各区域的规划要求, 在管径大小与官网密度方面应保持合理, 对排水路线进行控制以促进经济效益的提高。另外, 需避免集中排放污水与雨水的情况, 可采取分散处理的方式, 并在水体附近布置污水截流干管。

3.2 排水出路与排水线路的选择

在排水出路选择方面, 可将现行的排水干线作为排放雨水或污水的出路, 也可将天然排水系统作为排水出炉。但需注意无论高程或流量方面都应保证能够进行污水的排放。而在排水线路选择方面, 需要考虑的主要为根据排水规划的总体安排, 避免排水线路设定在构筑物与其他难以通过的地带[4]。

3.3 汇水面积的合理控制

汇水面积的在进行划分过程中, 应从四方面进行考虑。第一, 根据城市地形条件、小区规划等完成汇水面积的具体划分。第二, 在污水与雨水汇水面积划分时, 需使其面积保持适中。第三, 汇水面积在形状上需结合地形变化特征, 最大程度上保持规则。第四, 汇水面积的设定应注重与其他系统统筹规划。

3.4 排水管道系统高程的控制

排水系统在搞成控制方面首先需考虑到管道出口高程的控制, 具体需根据水体的常水位、洪水位等情况。其次应做好管道起点处的高程控制, 一般管道的起点主要指排水要求较高的地下室或低洼地带等。最后对管道节点高程的控制, 其主要包括地下管线交叉处的节点或接入的支管等[5]。

4 结论

合理规划设计排水管道系统是解决城市水污染与水资源紧缺问题的重要途径。具体规划设计过程中, 要求正视排水管道系统在城市发展中的重要性, 同时做好前期准备工作, 构建排水系统体制, 做好基础资料的准备工作并确定规划设计的基本参数。另外在方案设计过程中也应考虑到排水系统、排水出路、排水线路、汇水面积以及系统高程控制问题, 确保排水管道系统的设计更为合理, 为城市的可持续发展提供保障。

参考文献

[1]李莉.城市排水管道系统规划设计的研究[D].重庆大学, 2010.

[2]张艳.城市排水管道系统的规划设计研究[J].科技资讯, 2010, 28∶108-109.

[3]顾玮, 蔡伟红.全阶段城市排水管道系统规划及城市雨水利用研究[J].科技创新导报, 2011, 11∶54-55.

[4]苗展堂.微循环理念下的城市雨水生态系统规划方法研究[D].天津大学, 2013.

浅谈城市排水管网系统的规划设计 第10篇

关键词：城市排水管网,设计要点,总体规划

1 城市排水管网系统的功能和作用

城市排水管网系统是现代化城市不可或缺的重要城市市政基础设施, 也是城市防洪、排涝和城市水污染防治的骨干工程, 城市产生的生活污水、工业废水和降水的及时收集、输送是它的主要任务。其作用就是将城市区域内所产生的生活污水、工业废水以及降水及时地排除, 以避免城市受污水之害和暴雨积水之灾, 进而给人们营造有一个安全舒适的生存和生产空间, 使城市生态系统的物质循环和能量流动正常进行, 保证可持续发展, 维持生态平衡。

目前, 德国、法国、英国、加拿大、美国、俄罗斯和瑞士等国家基本普及了城市排水管道系统和城市污水处理厂。发达国家的长期经验表明, 建设完善的城市排水管道系统和城市污水处理厂是控制城市水污染必不可少的技术措施。我国城市基础设施比较落后, 排水管网和城市污水处理厂建设更加滞后。严重的水污染及污水治理迫在眉睫。这促使城市排水系统在打破传统的排除和处理污水、防止雨洪内涝、保护城市公共水域外, 还需要起到回收和净化污水的作用, 使城区内的水环境更加畅通, 维系水资源可持续利用的作用。

2 城市排水管网系统的设计要点

2.1 合理选择排水体制

排水管网设计中极为关键的一步是合理选择排水体制, 需根据实际情况和排水现状进行分析确定。合流制和分流制是排水体制的两种主要的形式, 雨污分流制大多使用在新建设的城市和城区新建的排水系统中;而旧城区改造则会多采用截流式合流制, 换句话说就是在临河的岸边建造一条截流干管, 与此同时还要在截流的主干管道上设置一个截流井。这是因为在大城市的管网建设中, 各个城区的建设年代等实际情况都是不同的, 所以选择哪一种排水体制应该因地制宜, 不同情况采取不同的办法, 不能一味的用一套方案。以哈尔滨发为例, 在道外区、平房区等几个比较老的区域, 其排水体制都是在早期建立的, 明沟暗渠较多, 大多数都是属于合流制的, 所以每当遇到较大的雨量时, 路面总是会存积大量的雨水段时间内难以排泄出去, 有时候还会造成暂时性的城市内涝问题, 但是由于这两个区, 特别是道外区外早期的市中心, 道路狭窄、建筑密度又大, 若要进行整体性的和集中的改造, 难度是非常大的, 只就交通压力来讲就难以解决。所以也只能选择性的针对性的进行整改, 虽然战线拉得会比较长, 但为了达到预想的效果也不失为一个好办法。而对于江北的利民开发区这样新建设起来的新区来说我们就可以在建设的时候采取雨污分流制。

因此, 不管是城市还是工业企业排水系统, 合理的选择排水系统都是规划设计的重要和首要问题。因为从排水系统的设计施工、维护再到管理以及整个排水工程的总的投资和各时期的费用管理都会受到影响。我国《室外排水设计规范》 (GB50014-2006) 规定, 在新建地区排水系统一般应采用分流制。

2.2 污水截流井的改造设计

在截流式合流制排水系统中, 晴天和初雨 (降雨初期) 时, 所有的污水处理都通过截流管道送至污水厂, 经处理后排放水体。随着降水量的增加, 当截流干管的设计输水能力无法承受混合污水量时, 一部分混合污水经截流干管送至污水厂, 经处理后排放水体, 另一部分混合污水将经过截流井溢流出直接排入水体, 其中截流井起到了至关重要的作用。在雨天, 仍有许多混合污水未经处理直接排入水体, 造成污染。因此, 为保证水体水质, 应科学地修建污水截流井。解决的方法有两种:

(1) 可以重新改造截流井的设计, 即在合流制排水系统中通过改进截流井自身的设计, 控制初降雨水径流, 以减少对水体的污染。

(2) 在截流井之后设置贮水库。下雨时, 将部分雨水储存在贮水库, 待雨停之后, 陆续将积蓄的混合污水送污水处理厂进行处理, 再排入水体。

2.3 同步建设排水管网与污水厂

通常我们都认为在一个城市的建设中, 污水治理厂是十分重要的, 会花巨资重点建设, 而往往忽略了排水管网的建设, 认为排水管网只是起到负责把污水输送往污水厂的作用, 这是大错而特错的。这样的所产生的结果往往是排水方面只是建设了部分污水主干的管道, 或者是因为资金等各种原因造成的支管和主管连接不上。最终的结果是污水处理厂的作用没有完全发挥, 而一部分污水又不能及时的进入污水厂只能排入河体, 从而导致水体污染。环境效益和社会效益同样收影响。所以说排水管道网络和污水处理厂的建设要两手抓两手都要硬, 必须作为整体系统工程来做, 做到同时设计、同时施工、同时投产的“三同时方针”。就目前来讲这种现象已经得到了一些重视, 但是范围还不够广泛, 在某些城市这样的问题仍会被忽略。

2.4 小区污水处理系统设计为污水厂减负

城市排水规划的另一重要方面是小区的污水排处问题, 很对城市对这一问题都不够重视, 生活污水直接排入市政污水管道严重加重污水处理厂的负担。在我国小区污水处理的流程是这样的, 生活污水一般经化粪池沉淀, 然后直接排向市政排水管或河道中。但是经化粪池处理后的污水往往是达不到国家规定的污水排放的水质要求标准的, 在这样的情况下, 如果管理人员在不按照规定按时的清理化粪池的污泥, 那么污水流经化粪池之后就会受到二次污染, 使水质更加的恶化。因此小区污水在排入市政污水管道前对其进行适当处理就显得尤为重要。这样不仅能减少污水厂的处理负荷, 还能降低污水处理厂的运转管理费用, 最终达到节省资金的三重效果。

那么如何经济又高效地初步处理小区生活污水呢?经过综合对比形成的最佳方案是在污水排入管网前采用人工湿地污水处理系统与小区景观系统联合使用。人工湿地污水处理系统是近年发展起来的新型污水处理技术, 其优点是投资低, 运行费用和处理成本相对较小, 非常适合我国的现状。现在我们国家正在积极建设人工湿地污水处理示范点, 例如海口市望海狮城生态小区的污水经处理后能达到国标生活污水排放标准的二级污水处理厂的二级标准。

3 城市排水管网系统的总体规划

城市排水管网系统规划应与小城镇的一些单项工程建设密切配合起来, 并且要符合城镇的总体规划和区域规划, 要从全局观点出发, 掌握城镇功能的分区布局、道路规划、建筑界限、以及其他地下设施规划, 共同解决问题使其构成有机整体。

结束语

城市排水管道系统的规划设计必须综合考虑城市发展战略、城市布局、城市发展水平, 不能照抄照搬规范的东西, 要以污、雨水分流的排水体制为方向, 因地制宜, 确定适合城市自身的排水管道系统的规划设计。一方面要在政策法规上以及过程管理监督方面逐步减少、杜绝污水的直接排放、随意排放, 做到污水必须通过污水管道系统输送到污水厂做统一处理;另一方面, 精心地规划设计也是非常重0要和必要的。总之, 城市排水管道系统规划设计一经确定并不是一层不变的, 它仍然可以根据城市的具体情况做适当的调整, 做到统一规划动态管理

参考文献

[1]周魁一, 谭徐明.论水环境在城市规划中的地位.中国给排水在线网.

浅议城市排水系统的发展与现状 第11篇

【关键词】排水体制；分流制；合流制

排水系统是现代化城市的重要基础设施, 主要由排水管网和污水处理厂组成。其中雨水和污水管道系统投资占整个排水系统投资的70 %左右[1]。我国大多数老城区排水体制为合流制，这种排水体制已不能满足城市生态建设需求，需要逐步改建和扩建。城市污水、污泥的再生利用是水健康循环的必由之路[2]。传统概念的城市排水系统已不适应水资源良性循环的要求, 他的系统功能、规划设计; 污水处理程度; 处理水出路都应从恢复水环境、水健康循环和人类可持续发展的高度来重新评价。

1.城市排水体制的分类

现代排水系统主要处理三种形式的排水：生活污水、工业废水和雨水。在排水系统中，污水和雨水的输送方式复杂，很少有见到理想的排水系统。

常规排水系统主要有合流制和分流制两种体制[3]。合流制排水系统按雨、污、废水产生的次序及处理程度的不同可分为直排式合流制、截流处理式合流制和全处理式合流制。截流式合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统;分流制排水系统是将生活污水、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的系统。

2.分流制和合流制排水系统的优缺点

2.1分流制排水系统的优缺点

分流制的优点是可以分期建设和实施,一般在城市建设初期建造污水下水道,在城市建设达到一定规模后再建造雨水道,以收集、处理和排放降水尤其是控制暴雨径流。不存在溢流井,减少了对受纳水体的污染污水处理设施厂规模较小雨水泵站只在需要时启动污水和雨水管道铺设路线和位置、埋深可不相同(例如雨水就近排入水体)污水流量小,且较小流量时也能保持较高的流速污水流量和强度变化小污水管道中一般无道路砂砾洪水仅在雨水管道中产生。

缺点: 造价高，需铺设两种类型的管道；在已建成的狭窄街道内铺设,占据额外空间；房屋外接管道多,易出现管道混接；污水管道内的沉积物得不到冲刷，雨水得不到处理。

2.2合流制排水系统的优缺点

缺点:必要的溢流井决定了截流干管的尺寸和污水处理厂的规模,可能会使水体污染严重需要较大的污水处理厂泵站平时也在运行,运行费用较高管线必须同时考虑雨水和污水的接入,可能有较长的支管接入旱季时,合流管道内的流量较小,流速较慢,易产生固体的沉积雨天和晴天时,进入泵站和污水厂的流量、强度变化大必要时需清通砂砾易产生洪流,溢流井的溢流含污水成分,带来水体污染。

优点: 占据空间较小，管线造价较低，建筑外排管简单，雨天时污水固体沉积物可被冲刷，部分雨水被处理。

3.国内外排水体制的研究现状

3.1国内排水体制的现状

我国在城市排水方面一直侧重于污水处理技术的研究,对城市排水体制方面的关注极少。目前我国城市排水网普及率，按服务面积计算为64.8%左右，排水管道总长度11万KM多，人均却只占有排水管道长度0.55m。城市排水系统作为一个整体,城市排水管网领域的现代科学理论和技术已大大落后,与先进的城市污水处理理论与技术形成了强烈反差[4]。我国在有关城市排水管道的污染规律及雨水径流、合流制溢流污染控制的基础理论、工程规划与设计、管理与法规等方面几乎处于空白状态。

北京已有2/3的排水系统为分流制,最近几年在点源污染治理、河湖水系生态保护方面加大了治理力度,但部分河湖在降雨后仍有严重“水华”现象发生,部分河段、湖泊的富营养化程度依然严重。这主要是由非点源污染造成的,分流制排水系统使污染严重的初期雨水和部分小雨都直接排入水体,在降低合流制溢流污染的同时却增加了非点源污染的程度。近年来,我国一些学者开始关注和研究城市雨水径流的污染和雨水资源的保护与利用, 20世纪80年代初开始对北京市雨水径流非点源污染进行研究,此后其他一些城市也相继开展过相关研究,由于点源污染矛盾一直突出,故对城市径流污染未予以足够重视。

3.2国外排水体制的现状

国外排水系统的发展主要分为三阶段。第一阶段是创建阶段，十九世纪中期西方国家先后发展了现代城市给水排水系统；第二阶段是发展和治理阶段，六、七十年代开始,西方国家投放大量财力铺设污水管道、建设处理厂, 提高污水的收集率和处理率, 并对工业污水、污水厂尾水的排放作了严格的控制(又称“点源”治理)；第三阶段是暴雨雨水的管理阶段，为了进一步改善城市水体的水质, 自七十年代起都在致力于此项工作。

河湖水系的污染在很大程度上是由排水体制不合理造成的。事实上,考虑径流污染物输送的非连续性和暴发性特点,其污染负荷所占比例在雨季短时间内会成倍升高,超过点源污染,对城市水体造成冲击性影响,严重制约城市水环境质量的彻底改善。近20～30年间,城市雨水污染在发达国家受到广泛关注,许多国家对城市径流污染及控制进行了深入研究,制定了系统的法规、管理和技术体系。

4.结束语

我国21世纪的城市排水系统是恢复水环境、促进城市用水健康循环的重要工程。它的任务早已不再是简单的排除雨、污水,防止水域污染。我们应该建立各种用途再生水水质标准体系, 对水质的要求不易过苛。不积极的态度以及对水质苛刻的要求都是推进污水再生回用的阻力, 防碍着水资源循环型城市的建立。

我们应大声疾呼: 在污水再生与利用方面的每一点进步都是对人类社会可持续发展的贡献，建立可持续的城市排水系统。

【参考文献】

［１］董文平,李红卫,吕某,王炜亮.城市排水系统的优化设计研究.青岛工业大学学报,2006,27(1):113-114.

［２］张杰,戴镇生.城市污水回用事业的展望[C].1991全国城镇污水技术研讨会论文,唐山.

［３］Butler ,D1and Davies,J.W.Urban drainage.E &FN Spon,London,2000.

城市道路雨污水排水系统设计探究 第12篇

关键词：城市道路,雨污水,排水系统,设计

随着经济的快速发展, 城市道路的数量和规模逐渐增大, 其在交通运输和社会经济发展中的作用日益凸显。城市道路在日常使用过程中易受各种外界环境的影响, 特别是雨污水的侵蚀作用。城市道路若长期受到雨污水侵蚀, 其地基受潜水影响产生水分局部集中, 导致其稳定性和强度降低, 进而造成局部路面破坏, 从而严重影响了道路交通的安全性。为避免此类问题的发生, 一般在进行城市道路设计过程中同时进行道路雨污水排水系统的设计, 以提高道路的雨污水排水能力, 从而保证城市道路内部结构的稳定性和强度, 提高其使用寿命。可见, 进行城市道路雨污水排水系统的设计研究具有极其重要的现实意义。

1 城市道路雨污水排水系统设计的含义及分类

所谓城市道路雨污水排水系统设计, 指的是对城市道路建设过程中用于收集、输送和排放城市雨污水的排水设施所进行的设计。当前城市道路排水主要包括雨雪水、生活污水以及工业废水。通常情况下, 雨雪水可直接通过排水系统进入自然水体, 而生活污水和工业废水则需要先经过预处理后再经排水体系进行排放。城市道路雨污水排水系统根据其构造特点, 可分为明沟系统、暗管系统和混合式系统三种形式。

明沟系统主要指的是在道路进出口、人行横道等区域所配置的诸如涵管、盖板等过水结构物, 通过明沟进行排水。明沟通常可分为横向明沟和纵向明沟, 使用过程中根据实际需要确定其使用方法。对明沟进行水力学研究发现, 通常将明沟设计为梯形, 其底部一般在30公分以上, 若对明沟边坡进行砖石或混凝土块铺砌时, 其边坡一般设计为1:0.75-1:1之间。

暗管系统主要指的是干管、雨水口、检查井、街沟以及连接管等。通常地面积水先由城市道路中的横向或纵向边坡流入道路两边街沟内, 再通过街沟斜坡进入道路中配置的雨水口, 最后通过雨水口进入连接管直至干管, 排入河流或湖泊之中。

进行城市道路雨污水排水系统设计时, 应根据实际情况选择明沟系统或暗管系统, 有时甚至选择这两种排水系统结合体, 即混合式系统。通常在城市郊区和建筑物相对较少区域, 为节约工程成本费用, 排水系统一般选用明沟系统, 而若是在城市市区和建筑物密集区域, 为保证环境卫生, 排水系统一般选用暗管系统。

2 城市道路雨污水排水系统现状

城市道路雨污水排水系统的制度分为分流制排水和合流制排水两种。

2.1 分流制排水

分流制排水指的是将雨水和污水分别使用不同的管道进行排放。通常雨水管道用于汇集、输送和排放雨雪水, 污水管道用于汇集、处理、输送和排放工业废水和生活污水。在实际应用中, 分流制排水系统有两种实现方法:第一种方法是进行雨水管道和污水管道的分别设置, 使雨水污水通过各自的管道排放;第二种方法是只设置污水管道, 使雨水和污水都通过污水管道排放。采用分流制排水系统, 不但有利于环境的保护而且还可以污水废水进行回收再利用, 但是由于要进行雨水管道和污水管道的分别设置, 在一定程度上增加了施工面积和施工成本。

2.2 合流制排水

合流制排水系统指的是将雨水和污水通过同一排水管道进行排放。采用合流制排水系统, 具有施工面积小施工成本低等特点。但是该排水系统由于将生活污水和生产废水同雨水同时排入天然水体之中, 对附近水资源污染严重, 并对人们的正常生活造成严重危害。因此, 为降低合流制所排水质的污染性, 通常将其先通过污水处理厂进行处理, 降低污染物, 在统一排放至天然水体之中, 以减少雨污水对环境的影响。

3 影响城市道路雨污水排水系统因素

影响城市道路雨污水排水系统的因素较多, 主要有地质因素、自然因素、外力因素、设计理念以及排水系统建设滞后等。在地质因素方面, 主要是受水循环和地表水位差影响, 雨水在部分难渗水区域无法侵入地下, 致使地表水出现水位差, 导致排水故障;在自然因素方面, 主要是受局部强降雨、冰雹以及其他降水影响;在外力方面, 主要受断电因素影响, 若出现强降水时导致断电或电力供应不足, 则会造成整个排水系统处于瘫痪状态, 造成洪涝灾害等危害;在设计理念方面, 设计理念是否先进对整个排水系统的完整性具有决定性作用;此外, 部分排水系统建设相对滞后, 造成城市道路雨污水排水系统无法正常顺利的运行。

4 城市道路雨污水排水系统优化设计措施

城市道路雨污水排水系统优化设计措施主要从路基排水工程设计和路面排水设计两方面进行。

4.1 路基排水工程设计

4.1.1 关于几个关键点。

首先应在设计前对排水系统所在区域的水文地质进行相应勘察, 并将当地降水资料进行汇总;其次明确设计要求, 并加强与区域其他项目沟通协调;最后针对排水系统施工图中重要部分应做好相应标注工作。

4.1.2 路基土体基础的处理工作。

对道路路基施工作业过程中, 针对不同土质地基采用相应的解决措施, 以确保路基强度和稳定性达到设计要求后方可作用于设计地基。如对含水量高或潮湿的软土地基一般采用真空堆载预压方法处理, 而对于含水量不高的软土地基一般通过在道路两边设计排水沟方式进行处理。

4.1.3 降低路基地下水。

在这里应特别注意对立交口处道路路基的排水设计, 由于该区域地基标高一般低于地下水位, 因此采用排水泵强排方式进行排水, 防止其地基长期受雨水的侵蚀影响。此外, 还可以对处于地下水位以下的路基采用暗沟、盲沟方式进行排水。

4.2 路面排水设计

路面排水设计方面主要针对行车道、人行道以及路面结构三方面排水设计。在行车道排水设计方面, 针对非机动车道或降水量少的车道一般采用单坡排水设计, 而针对相对较宽的行车道一般采用双坡排水设计并在道路两侧通过设置雨水口进行排水;在人行道排水设计方面, 通常将人行道横向坡度较低一侧设计在行车道侧, 并在行车道上设置雨水口, 以便人行道积水能够顺利通过雨水口进入地下管道;在路面结构排水设计方面, 采用诸如在路面面层与基层间使用乳化沥青封层, 在路基基层上方设置排水层下方设置隔水层等措施。此外, 还可以在路面采用透水性较好的材料以避免地下水位上涨。

5 结束语

城市道路作为城市交通安全运行的重要载体, 其质量受雨污水侵蚀影响较大。为解决此问题, 在城市道路设计过程中, 同时应进行城市道路雨污水排水系统的设计。相关工作者应不断探索其优化设计措施, 提高雨污水排水效果, 从而确保城市道路的安全运行。

参考文献

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