基于地域特色的排水管道規劃設計

劉衛國

【摘 要】隨著社會的發展、技術的進步，城市排水管道系統規劃也在不斷的發展。在本文中，筆者提出需要從本地的自然條件、人文條件、經濟發展的條件等基礎出發，進行適應性的、

系統性的、經濟性的規劃設計。

【關鍵詞】地域；排水管道系統；規劃設計；排水系統

1 地域性規劃設計的概念

地域意指一定的區域空間。其主要包含三個層次的內容：其一，指征一定的區間范圍；其二，特定范圍之內的地理特征與時空特征；其三，基于地理環境特征所產生的人文特點。這是地理學中的一個重要概念。所謂的地域性，則是指基于該地域所具備的一切自然環境、人工環境特性，是一個自然要素與人文要素有機契合的功能性界定。

在規劃設計發展的歷史進程中，在功能主義的現代規劃理念之前，各個地方的規劃都是基于地方性的自然條件、人們的生活習慣而進行各種地方性的規劃。即：在前現代時期，因地制宜的地域性規劃是規劃設計的普遍存在。然而，隨著工業革命的推動，標準化、批量化的生產方式深入人心，追求生產、施工方便的一致性的現代規劃設計理念收到社會、企業的認同。不同地區的規劃設計方案趨于雷同，其中排水管道的規劃設計也是如此。然而，這種規劃設計通過強硬的、暴力式的對地理自然環境進行千篇一律的改造方式因為地域條件的不同所帶來了諸多施工的麻煩。這種弊端也逐漸被人們所認知。人們也重新考慮到排水管道的規劃設計與當地自然環境、人文環境的關系。也及時地域性的規劃設計理念得以提出與實踐。

2 排水管道規劃設計的要素

城市排水管道系統既能保障城市生活環境的安全舒適，又能保證城市生態系統的平衡，使城市水系統的物質與能量正常循環，達到可持續發展的目的。在排水管道規劃設計中，需要充分考慮以下要素：

1）根據城市總體規劃分為近期和長遠規劃兩種情況。規劃年限太長則設計參數誤差大，安全系數過高。規劃年限太短，會馬上出現流量過飽和的情況，再重新規劃建設新的管道，是一種極大的浪費。

2）在合理規劃年限的基礎上，充分考慮人口因素，能大大提高設計參數精度。

3）精確估算人均每天污水排放額度，并根據城市規劃的給水定額，刨掉跑冒滴漏和管道地下水深入量之差，合理推測排水總量。

4）城市排放污染負荷會隨著的發展而增加，但也不能估量太過夸大。

5）現代工業生產加工水平提高，無論是排水量和污染物含量都會大幅度降低，并不是成正比的線性增長。

6）現代城市地面鋪裝理念也會不斷變化，重視地面滲透，因此應合理評估地面徑流的變化。

7）合理估量溢流周期，要平衡排水量過飽和與建設及維護成本問題，根據人口密集程度綜合考慮，區別對待。

3 地域特色的排水系統規劃

地域化規劃設計的基本思路是：按照本區域的自然環境、經濟發展和社會發展水平進行綜合的系統規劃。如：新城區應盡量采用雨污分流，雨水管道可直接排出進入自然水體，減輕污水管網的排除壓力。對老城區中歷史遺留的合流制管網，應在合流的基礎上逐步進行改造。對發展潛力不大的小城鎮應盡量采用合流制，免除不必要的財政負擔。對重點污染企業或者產業聚集區，如化工區，屠宰場等特殊單位，應在企業或區域內就地處理，水質達標后再排入市政管網，或者作為中水循環利用。

排水管網的系統規劃。應充分考慮地域性特點，綜合考量地域自然條件、經濟條件、發展潛力等因素，平衡短期需求與中長期發展規劃之間的矛盾，從而達到城市的發展容量與當地自然環境保護相協調的規劃策略，不盲目擴大容量，造成浪費。在新建雨污分流管道的規劃上，應該因地制宜，不能先集中后排放，應根據當地地理環境，以最短的路徑分散排除。

應該轉變用水觀念，將污水視為傳統水源的有效補充，污水是珍貴的第二水源。凈化后的城市污水可用作工業冷卻水、市政用水、補充河道景觀用水。

在具體的規劃設計中，需要根據地理條件具體的進行方案制定：

3.1 排水管線的布置

1）排水管道應巧妙利用地勢條件、順勢排水，盡可能減少排澇泵站的建設；

2）管道排水負荷，應與區域規劃和居民區實際需求吻合；

3）合理排布管網密度，做到排除路徑最短，平衡功能與經濟性問題；

4）盡可能分散的排除污水和雨水，防止匯流集中；

5）截流式合流制污水收集池，應盡量規劃在考進河流等自然水體附近，方便在雨季流量猛增時，合理溢出。

3.2 排水路徑的選擇

1）盡量利用自然排水通道或舊有排水干管作為主要的排放的出路；

2）要在合理利用地勢高差保證排水系統的高程和排水效率，保證雨、污水順利排除。

3.3 合理劃分匯水區域的面積

1）合理考慮區域規劃及自然地勢條件，劃分雨水、污水的匯流區域，估算匯流面積；

2）污水和雨水的匯流面積應該合適，過大會造成內澇，過小會造成管網密度過高，增加建設成本和規劃難度；

3）根據地理條件，地勢變化，盡可能使匯流區域形狀規則；

4）充分考慮相鄰匯水區域的雨水及污水規劃。

3.4 排水線路的選擇

1）排水管道系統的規劃應與城市整體排水系統規劃保持一致性；

2）排水管道應盡量避開不容易穿越的地帶及構筑物。

3.5 排水管道系統的控制高程的確定

1）充分考慮當地水體的洪水位、常水位、排水干管的內底高來確定管道出口的控制高程；

2）充分考慮管道未來計劃向上游延伸的趨勢和低洼地帶、有排水要求的地下空間；

3）根據當地城市規劃和已建成管線，系統考慮支管的接入問題以及與其他系統的管網的交叉問題。

4 地域特色的排水系統規劃的其他制約因素

在排水系統規劃中，地域性作為規劃基礎，并不意味著忽略其它方面的制約。在方案制定中，還需要考慮到環境的持續、資金的投入、項目后期的維護等。

4.1 生態環境與經濟成本的矛盾

全處理式合流的排水體制，從生態保護的角度看是最理想的，但需要界面尺寸較大的污水管，污水處理廠的數量和規模都要增加，工程建設的一次性投入巨大，必然也帶來長期使用和維護成本的大幅提升，一般適合用在污水排放量大的單位或者產業聚集區。截流式合流的排水體制，一般是將混流的污水和雨水直排入溢流井，晴天則采用全處理的方式將合流制排水導入污水廠，雨天則部分溢出進入自然水體，很顯然這對降水充沛的地區是不適用的，且在發展速度較快的地區必然很快出現超負荷現象，優點是可以在降水量少的情況下對污染物含量較高的初期雨水一并進行處理。分流制的環保優點不言而喻，但如果不建設適量的初期雨水收集池就直接排入自然水體，同樣會造成較大污染?？傮w來說，在新城區和經濟條件允許的地區，應盡量建設帶初期雨水收集、凈置處理的分流制排水系統。

4.2 工程資金的投入

合流制排水體制需要的一次性管線建設投資要比分流制管道系統低20%-40%，但需要配套建設更多數量、更大規模的污水處理廠，同樣會帶來較大的資金投入。在規劃中，資金的預算需要作為一種重要因素進行考量。

4.3 從管道系統的長期維護來看

合流制排水體制下必然要加粗管道，降水量小的季節流量小、流速低，容易沉淀淤積，而到了雨季流量猛增，這些沉積物不及時疏通，又容易造成排除不及時形成內澇，既增加了排水官網管理的復雜性又造成管道出口的水質不穩定，而分流制則可有效避免此類問題。在設計中，需要充分考慮該地域的水體、水量、水質、氣候等相關要素。

5 結論

區域性排水管道規劃設計，需要對本區域的自然條件、人文條件、經濟發展狀況進行周密的考量。從上文分析中可以看出因地制宜的區域化規劃有利于適應當地的地理環境、人文條件，有助于降低施工的難度，更為重要是有利于地域發展的可持續性。

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[責任編輯：王偉平]