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【摘要】排水工程是现代城市不可缺少的一项重要的基础设施,也是控制水污染,改善和保护环境的重要措施。它的设计对象是需要新建、改建或扩建排水工程的城市和工业区。它的主要任务是规划设计、收集、输送、处理和利用各种污水的一整套工程设施和构筑物,即排水管道系统和污水厂的规划设计。
【关键词】城市;排水系统;规划设计;探讨分析
排水工程的建设必须按基本建设程序进行。它的规划设计要以城市规划和工业企业的总体规划为依据,根据城市和工业企业规划方案的设计规模和设计期限确定排水系统的设计规模和设计期限。设计工作一般分阶段进行,对于技术上较复杂的大型排水工程,可按初步设计、技术设计和施工图设计三阶段进行;对于一般的工程项目,可按扩大初步设计(技术设计)和施工图设计两阶段进行;对于技术上较简单的工程项目,可直接编制施工图设计,即按一阶段设计。对于设计阶段的划分,应按工程性质的不同,区别对待。
初步设计在于解决工程的原则性问题,也就是原则和工程轮廓的确定。如确定排水系统服务地区的界限、排水系统体制、泵站、污水厂和出水口的位置、管道系统的布置、工程概算、废水回收利用的经济效益、环境保护的评价及效益等问题的研究和解决。可见初步设计涉及的范围广、问题复杂,所以通常要进行不同方案的比较,然后从总体规划、环境保护、技术和经济多方面进行综合分析,选择最优方案。
技术设计是在初步设计批准后进行的。它是初步设计的具体化,是对工程中的技术问题作出具体的和详尽的研究并予以解决。如管道的坡度、管径、管道衔接方式和埋深等,并对初步设计的概算进行修正。
施工图设计是以技术设计的文件为依据,使工程进一步明细化,其设计深度应满足按图施工和能编制出施工图预算的要求。施工图是整个设计过程的终结,是全部设计意图的具体体现。
一、排水工程的规划设计应遵循原则
1.排水工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划,并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合,互相协调。如,总体规划中的设计规模、设计期限、建筑界限、功能分区布局等是排水工程规划设计的依据。又如城市和工业企业的道路规划地下设施规划、竖向规划、人防工程规划等单项工程规划对排水工程的规划设计都有影响,要从全局观点出发,合理解决,构成有机的整体。
2.排水工程的规划与设计,要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。—个区域的污水系统,可能影响邻近区域,特别是影响下游区域的环境质量,故在确定规划区的处理水平的处置方案时,必须在较大区域范围内综合考虑,根据排水规划,有几个区域同时或几乎同时修建时,应考虑合并起来处理和处置的可能性,即实现区域排水系统。因为它的经济效益可能更好,但施工期较长,实现较困难。
3.排水工程规划与设计,应处理好污染源治理与集中处理的关系。城市污水应以点源治理与集中处理相结合,以城市集中处理为主的原则加以实施。
工业废水符合排入城市下水道标准的应直接排入城市污水排水系统,与城市行水一并处理。个别口或车间排放的含有有毒害物质的应进行局部除害处理,达到排入标准后排入城市污水排水系统。生产废水达到排放水体标准的可就近排入水体或雨水道。
4.城市排水是可贵的淡水资源、在规划中要考虑活水经再生后利用的方案。城市污水回用于工业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。
5.如设计排水区域内尚需考虑给水和防洪问题时,污水排水工程应与给水协调,雨水排水工程应与防洪工程协调,以节省总投资。
6.排水工程的设计应全面规划,按近期设计,考虑远期发展有扩建的可能。应根据使用要求和技术经济的合理性等因素,对近期工程作出分期建设的安排。排水工程的建设费用很大,分期建设可以更好地节省初期投资,并能更快地发挥工程建设的作用。分期建设应首先建设最急需的工程设施,使它能尽早地服务于最迫切需要的地区和建筑物。
7.对于城市和工业企业原有的排水工程在进行改建和扩建时,应从实际出发,在满足环境保护的要求下,充分利用和发挥其效能,有计划、有步骤地加以改造,使其逐步达到完善和合理化。
8.在规划与设计排水工程时,必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。同时,也必须执行国家关于新建、改建、扩建工程。实行把防治污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”规定,这是控制污染发展的重要政策。
二、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。SS是污泥发生量的基础,决定时更要慎重。
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都已经有了较大的下降。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,准确决定径流系数。
7.溢流周期。通过雨水淹没损失、建设费及维护费用的经济技术分析来决定溢流周期,不宜过大。城市的不同区域,特别是中心区和偏僻地区要分别对待。
三、城市排水管道规划设计基础资料和基本参数
1.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:城市总体规划及城市道路、给水、电力、防洪、环保等专业规划。排放水体资料;流量、水位特征值,水质污染情况,BOD5、COD、SS、PH以及其他。自然地理及气象资料:降水、风象、冰冻、地下水位、地形、地址等。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。工业排水量及水质。当地污水灌溉、污水回用现状及规划。
2.城市排水管道系统规划设计基本参数
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;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。
【关键词】城市;排水系统;规划设计;探讨分析
排水工程的建设必须按基本建设程序进行。它的规划设计要以城市规划和工业企业的总体规划为依据,根据城市和工业企业规划方案的设计规模和设计期限确定排水系统的设计规模和设计期限。设计工作一般分阶段进行,对于技术上较复杂的大型排水工程,可按初步设计、技术设计和施工图设计三阶段进行;对于一般的工程项目,可按扩大初步设计(技术设计)和施工图设计两阶段进行;对于技术上较简单的工程项目,可直接编制施工图设计,即按一阶段设计。对于设计阶段的划分,应按工程性质的不同,区别对待。
初步设计在于解决工程的原则性问题,也就是原则和工程轮廓的确定。如确定排水系统服务地区的界限、排水系统体制、泵站、污水厂和出水口的位置、管道系统的布置、工程概算、废水回收利用的经济效益、环境保护的评价及效益等问题的研究和解决。可见初步设计涉及的范围广、问题复杂,所以通常要进行不同方案的比较,然后从总体规划、环境保护、技术和经济多方面进行综合分析,选择最优方案。
技术设计是在初步设计批准后进行的。它是初步设计的具体化,是对工程中的技术问题作出具体的和详尽的研究并予以解决。如管道的坡度、管径、管道衔接方式和埋深等,并对初步设计的概算进行修正。
施工图设计是以技术设计的文件为依据,使工程进一步明细化,其设计深度应满足按图施工和能编制出施工图预算的要求。施工图是整个设计过程的终结,是全部设计意图的具体体现。
一、排水工程的规划设计应遵循原则
1.排水工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划,并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合,互相协调。如,总体规划中的设计规模、设计期限、建筑界限、功能分区布局等是排水工程规划设计的依据。又如城市和工业企业的道路规划地下设施规划、竖向规划、人防工程规划等单项工程规划对排水工程的规划设计都有影响,要从全局观点出发,合理解决,构成有机的整体。
2.排水工程的规划与设计,要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。—个区域的污水系统,可能影响邻近区域,特别是影响下游区域的环境质量,故在确定规划区的处理水平的处置方案时,必须在较大区域范围内综合考虑,根据排水规划,有几个区域同时或几乎同时修建时,应考虑合并起来处理和处置的可能性,即实现区域排水系统。因为它的经济效益可能更好,但施工期较长,实现较困难。
3.排水工程规划与设计,应处理好污染源治理与集中处理的关系。城市污水应以点源治理与集中处理相结合,以城市集中处理为主的原则加以实施。
工业废水符合排入城市下水道标准的应直接排入城市污水排水系统,与城市行水一并处理。个别口或车间排放的含有有毒害物质的应进行局部除害处理,达到排入标准后排入城市污水排水系统。生产废水达到排放水体标准的可就近排入水体或雨水道。
4.城市排水是可贵的淡水资源、在规划中要考虑活水经再生后利用的方案。城市污水回用于工业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。
5.如设计排水区域内尚需考虑给水和防洪问题时,污水排水工程应与给水协调,雨水排水工程应与防洪工程协调,以节省总投资。
6.排水工程的设计应全面规划,按近期设计,考虑远期发展有扩建的可能。应根据使用要求和技术经济的合理性等因素,对近期工程作出分期建设的安排。排水工程的建设费用很大,分期建设可以更好地节省初期投资,并能更快地发挥工程建设的作用。分期建设应首先建设最急需的工程设施,使它能尽早地服务于最迫切需要的地区和建筑物。
7.对于城市和工业企业原有的排水工程在进行改建和扩建时,应从实际出发,在满足环境保护的要求下,充分利用和发挥其效能,有计划、有步骤地加以改造,使其逐步达到完善和合理化。
8.在规划与设计排水工程时,必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。同时,也必须执行国家关于新建、改建、扩建工程。实行把防治污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”规定,这是控制污染发展的重要政策。
二、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。SS是污泥发生量的基础,决定时更要慎重。
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都已经有了较大的下降。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,准确决定径流系数。
7.溢流周期。通过雨水淹没损失、建设费及维护费用的经济技术分析来决定溢流周期,不宜过大。城市的不同区域,特别是中心区和偏僻地区要分别对待。
三、城市排水管道规划设计基础资料和基本参数
1.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:城市总体规划及城市道路、给水、电力、防洪、环保等专业规划。排放水体资料;流量、水位特征值,水质污染情况,BOD5、COD、SS、PH以及其他。自然地理及气象资料:降水、风象、冰冻、地下水位、地形、地址等。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。工业排水量及水质。当地污水灌溉、污水回用现状及规划。
2.城市排水管道系统规划设计基本参数
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;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。