论文部分内容阅读
摘 要：水是生命之源，是人类赖以生存和发展最为宝贵的自然资源。我国也是水资源缺乏的国家，随着社会经济的不断发展和人口的不断增长，城市水资源的需求剧增，合理利用有限的水资源，做好市政排水建设极为重要。本文结合包头市排水管网污水处理及管网现状，对排水管网的体制、排水规划设计存在问题和解决方法进行分析。
关键词：排水管网；管网设计；排水体制
1 引言
近几年，包头市进行了大规模的城市建设，工业生产、农业生产和城镇建设得到快速发展，城市排水系统随着城市大规模的改造得到了快速发展，排水设施日趋完善。但由于在规划、污水管网老化、管径偏小、系统凌乱不配套和主干管淤积占压等问题日趋严重；造成了污水处理厂水量不足、城市部分建成区污水无法排出的极不合理的现象。另外随着城市面积的不断向外扩大，城中村的改造，这一矛盾将更加突出。
2 包头市概括
包头地处我国北疆，位于内蒙古自治区西部，北部靠近蒙古人民共和国，南临黄河，是我国重要的钢铁、稀土工业基地。全市由九个区旗县组成。市区由五个区组成，包括昆都仑区、青山区、东河区、九原区、万水泉区，成市域面积达27691平方公里。城市性质为"以冶金、稀土、机械为主的综合性工业城市，是内蒙古中西部的经济中心。"
五个区中，昆都仑区以包钢企业为主体，青山区以机械、电力、军工为主体，目前昆都仑区、青山区两区连成一片。东河区和九原区以中小企业为主，分别位于包头市的东南部；万水泉区以稀土产业为主的开发区，位于包头市的西南部。
3 目前包头市排水管网现状
包头市城市污水处理工程有北郊水质净化厂、南郊污水处理厂、东河西水质净化厂和东河东水质净化厂四个相对独立运行的系统组成。城市管网由青昆区、东河区、九原区、万水泉区组成相对独立建设的排水系统。昆都仑区、青山区的排水系统为污水、雨水分流制。东河区、九原区尚未形成雨水、污水完全独立的管网体系，还有部分合流制排水管网，万水泉区位新建区，规划为雨水、污水分流制体系。
4 我市排水系统规划存在的问题
1.城市排水系统规划滞后
包头市的污水管网建设起步于五十年代，排水管线管径小，标准低。而对污水管网建设具有指导性的完整的污水管网规划出自于九十年代，致使几十年的污水管网工程建设标准偏低，不成系统，管径小，主干管淤积占压严重，管道排水能力降低。
2.排水系统混乱，体制不合理。
系统凌乱不配套，污水处理厂水量不足。包头市污水管网现状条件尚好，但下游主干管管径偏小，造成局部满流超负荷运行，上游管道出流不畅。系统配套程度差，污水不能全部进入污水处理厂，造成污水处理厂水量不足。
排水量逐步增大。在原有规划中，污水量定额仅为60L／cap.d，而依据室外排水设计规范《室外排水设计规范》（GB50014-2006），包头市属于特大城市二分区，综合生活用水定额（平均日）为150-240L／cap.d。实际应用定额为200 L／cap.d，大大高于规划，再考虑排水中含有大量悬浮物，总量应接近供水定额。
5 解决城市排水系统问题的对策
1．确定合理的排水系统
污水排水系统包括污水管网和污水处理设施。污水管网是收集和输送城市污水的工程设施，污水处理设施是净化城市污水的工程系统。合理地设计这一系统可以保证城市必要的生存环境和可持续发展。
雨水和合流制排水系统设计都与流域特性有关。如：流量过程线、土壤接类型和覆盖、气候(降雨和蒸发部分)、可接受的风险和洪水的影响等。径流过程的调节使降雨和径流之间的关系变得十分复杂；
在进行排水系统设计时，还应考虑以下因素：与邻近区域内的污水与污泥处理和处理协调的问题；与邻近区域及区域内的给水系统、洪水和雨水的排除系统相协调的问题；适当改造原有排水工程设施，充分发挥其工程效能的问题和对接入城市排水管网的工业废水水质的限制。
2．选定排水系统的体制
合理地选择排水系统的体制，是排水工程师在规划和设计时要面对的重要问题。排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件、运过技术经济比较来确定；环境保护和保证城市可持续发展则是选择排水体制时所要考虑的主要问题。
目前，国际上对这一部分污水的水质、水量控制和处理途径的研究十分活跃。实践证明，采用截流式合流制的城市，随着建设的发展，河流的污染日益严重，甚至达到不能容忍的程度。分流制可以将城市污水全部送至污水厂进行处理．但初降雨水径流未加处理直接排入水体，这是它的缺点。近年来，国内外对雨水径流的水质调查发现，雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一缺点，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以是城市排水系统体制发展的方向。
3．规划与设计排水系统
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。
（1）排水规划设计原则
首先要根据地形和当地条件确定排水系统体制。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。
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）规划设计基本参数
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。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。这样可以不仅仅以规划年限为依据，可提高参数的精度，更可直接用于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。同时要调查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。
6 城市管网建设发展方向
城市排水系统应当向可持续性方向发展，自然界的水是循环的，排水是统一的，人类社会对水的使用应服从这一过程。在用水之后，必须对水进行再生处理，使水质达到自然界自净能力所能承受的程度，否则累积的大量污染物将超过水环境的容量，从而导致水资源危机和水污染现象，最后破坏水的良性循环，不利于城市的可持续发展。控制城市排水系统向可持续性方向发展的途径有：在城市水系统中增加节水子系统；在城市水系统中增加治污子系统；是促进城市排水系统良性循环，实现城市水资源可持续发展的关键。
7 结论
市政排水系统是一个复杂的工程，是城市道路设计的重要组成部分，市政道路排水工程规划与设计与设计占有重要的地位。在规划与设计城市排水时要善于发现问题，并妥善处理好城市发展中可能面临的水资源、水环境、水灾害问题。高质量地编制好城市排水规划，不仅是排水工程规划与设计自身的需要，而且是城市面向未来，走上可持续发展之路的保障。
关键词：排水管网；管网设计；排水体制
1 引言
近几年，包头市进行了大规模的城市建设，工业生产、农业生产和城镇建设得到快速发展，城市排水系统随着城市大规模的改造得到了快速发展，排水设施日趋完善。但由于在规划、污水管网老化、管径偏小、系统凌乱不配套和主干管淤积占压等问题日趋严重；造成了污水处理厂水量不足、城市部分建成区污水无法排出的极不合理的现象。另外随着城市面积的不断向外扩大，城中村的改造，这一矛盾将更加突出。
2 包头市概括
包头地处我国北疆，位于内蒙古自治区西部，北部靠近蒙古人民共和国，南临黄河，是我国重要的钢铁、稀土工业基地。全市由九个区旗县组成。市区由五个区组成，包括昆都仑区、青山区、东河区、九原区、万水泉区，成市域面积达27691平方公里。城市性质为"以冶金、稀土、机械为主的综合性工业城市，是内蒙古中西部的经济中心。"
五个区中，昆都仑区以包钢企业为主体，青山区以机械、电力、军工为主体，目前昆都仑区、青山区两区连成一片。东河区和九原区以中小企业为主，分别位于包头市的东南部；万水泉区以稀土产业为主的开发区，位于包头市的西南部。
3 目前包头市排水管网现状
包头市城市污水处理工程有北郊水质净化厂、南郊污水处理厂、东河西水质净化厂和东河东水质净化厂四个相对独立运行的系统组成。城市管网由青昆区、东河区、九原区、万水泉区组成相对独立建设的排水系统。昆都仑区、青山区的排水系统为污水、雨水分流制。东河区、九原区尚未形成雨水、污水完全独立的管网体系，还有部分合流制排水管网，万水泉区位新建区，规划为雨水、污水分流制体系。
4 我市排水系统规划存在的问题
1.城市排水系统规划滞后
包头市的污水管网建设起步于五十年代，排水管线管径小，标准低。而对污水管网建设具有指导性的完整的污水管网规划出自于九十年代，致使几十年的污水管网工程建设标准偏低，不成系统，管径小，主干管淤积占压严重，管道排水能力降低。
2.排水系统混乱，体制不合理。
系统凌乱不配套，污水处理厂水量不足。包头市污水管网现状条件尚好，但下游主干管管径偏小，造成局部满流超负荷运行，上游管道出流不畅。系统配套程度差，污水不能全部进入污水处理厂，造成污水处理厂水量不足。
排水量逐步增大。在原有规划中，污水量定额仅为60L／cap.d，而依据室外排水设计规范《室外排水设计规范》（GB50014-2006），包头市属于特大城市二分区，综合生活用水定额（平均日）为150-240L／cap.d。实际应用定额为200 L／cap.d，大大高于规划，再考虑排水中含有大量悬浮物，总量应接近供水定额。
5 解决城市排水系统问题的对策
1．确定合理的排水系统
污水排水系统包括污水管网和污水处理设施。污水管网是收集和输送城市污水的工程设施，污水处理设施是净化城市污水的工程系统。合理地设计这一系统可以保证城市必要的生存环境和可持续发展。
雨水和合流制排水系统设计都与流域特性有关。如：流量过程线、土壤接类型和覆盖、气候(降雨和蒸发部分)、可接受的风险和洪水的影响等。径流过程的调节使降雨和径流之间的关系变得十分复杂；
在进行排水系统设计时，还应考虑以下因素：与邻近区域内的污水与污泥处理和处理协调的问题；与邻近区域及区域内的给水系统、洪水和雨水的排除系统相协调的问题；适当改造原有排水工程设施，充分发挥其工程效能的问题和对接入城市排水管网的工业废水水质的限制。
2．选定排水系统的体制
合理地选择排水系统的体制，是排水工程师在规划和设计时要面对的重要问题。排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件、运过技术经济比较来确定；环境保护和保证城市可持续发展则是选择排水体制时所要考虑的主要问题。
目前，国际上对这一部分污水的水质、水量控制和处理途径的研究十分活跃。实践证明，采用截流式合流制的城市，随着建设的发展，河流的污染日益严重，甚至达到不能容忍的程度。分流制可以将城市污水全部送至污水厂进行处理．但初降雨水径流未加处理直接排入水体，这是它的缺点。近年来，国内外对雨水径流的水质调查发现，雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一缺点，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以是城市排水系统体制发展的方向。
3．规划与设计排水系统
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。
（1）排水规划设计原则
首先要根据地形和当地条件确定排水系统体制。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。
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）规划设计基本参数
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。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。这样可以不仅仅以规划年限为依据，可提高参数的精度，更可直接用于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。同时要调查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。
6 城市管网建设发展方向
城市排水系统应当向可持续性方向发展，自然界的水是循环的，排水是统一的，人类社会对水的使用应服从这一过程。在用水之后，必须对水进行再生处理，使水质达到自然界自净能力所能承受的程度，否则累积的大量污染物将超过水环境的容量，从而导致水资源危机和水污染现象，最后破坏水的良性循环，不利于城市的可持续发展。控制城市排水系统向可持续性方向发展的途径有：在城市水系统中增加节水子系统；在城市水系统中增加治污子系统；是促进城市排水系统良性循环，实现城市水资源可持续发展的关键。
7 结论
市政排水系统是一个复杂的工程，是城市道路设计的重要组成部分，市政道路排水工程规划与设计与设计占有重要的地位。在规划与设计城市排水时要善于发现问题，并妥善处理好城市发展中可能面临的水资源、水环境、水灾害问题。高质量地编制好城市排水规划，不仅是排水工程规划与设计自身的需要，而且是城市面向未来，走上可持续发展之路的保障。