城镇化过程中排水规划浅析

摘要：新型城镇由于基础设施不配套、系统不完善，所以在选择排水模式与排水体制、污水处理系统、雨水处置系统等方面均与现代化水平较高的成熟城市存在差异。本文依据水资源可持续利用的原理，分析了新型小城市排水系统规划中存在的关键问题，提出了新型排水体制的思路和雨污水治理的战略对策,为城市排水系统的优化设计和科学决策提供依据。

关键词：城镇化；排水系统；规划

中图分类号： S276.3 文献标识码： A 文章编号：

在乡村向城镇化转变的过程中，如何合理地选择排水体制,不仅关系到城市雨污水的收集排放、排水系统的适用性和经济效益问题，而且关系到选择的该排水体制能否满足水资源和环境保护的要求，能否有效地实现城市点源和非点源污染的总量控制，能否符合城市生态和可持续发展的要求。特别是对于新型小城市来说，由于基础设施不配套、系统不完善，城镇建设中的排水体制选择更应充分借鉴国内、外发达城市的成功经验，与城市雨水资源的利用相结合、与城市径流污染控制相结合、与削减城市径流和水涝相结合、与城镇的生态环境保护相结合，从而建立起一套可持续性的、生态型的新型城市排水系统[1]。

1城镇化过程中新型排水体制的选择

1.1 排水体制的类型与发展现状

目前，国内外常用的排水体制主要有分流制排水系统和合流制排水系统。分流制排水系统根据排除雨水的方式不同，又分为完全分流制和不完全分流制。合流制又分为直泄式（旧合流制）、截流式合流制和全处理式合流制。我国以前的排水体制多以合流制为主，对地下建筑相互间的矛盾小，总投资也比分流制小，一般情况下，合流制管道断面尺寸和分流制雨水管道基本相同，但长度比分流制管道长度减少30%～40%，而造价低20%～40%，且施工建设较方便。但是，由于合流制管道利用率低（合流管渠平时输送的旱季污水量与雨季输送的合流污水量相差悬殊），容易造成资源浪费。更为重要的是，当雨污合流量超过管道输水能力和污水处理厂处理容量时，有一部分会溢流排放，大量污染物直接排入受纳水体，对环境危害严重[2]。

基于此，我国城市排水工程规划规范中规定：“新建城市、扩建城区、新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制。在有条件的城市可采用截流初期雨水的分流制排水系统”。多年来我国倾向于对新建区采用分流制、对旧城区原有合流制系统进行改造最终达到分流制的目的。许多城市的排水系统规划和改造都是采用这一原则。

采用分流制排水系统，可使污水完全进入污水管网系统而不受雨水影响，有利于污水厂的稳定运行。雨水也不会被城市污水污染，而是沿排洪系统进入城市水体。但长期实践证明，分流制排水系统除了有管线多，纵横交错，对城市地下建筑的竖向规划矛盾较大等不利条件外，由于设计、施工和管理方面的原因，大多数地区的分流制排水系统都存在较严重的雨污混流现象，部分污水直接通过雨水管系排入水体，造成水体的严重污染，污水厂又收集不到足够的污水量，发挥不出设计的规模效益，这种条件下的分流制可能发挥不出应有的环境效益，还会造成资金的巨大浪费。

1.2 排水体制的选择与科学决策

排水体制的选择是一项复杂的系统工程，乡村城市化过程中必须结合自身特点来选择排水体制。新型排水体制的选择，首先在排水体制的选择上应改变观念，城市排水系统的规划设计不能只停留在如何尽快地将城镇雨水直接排放和简单地依赖“雨污分流”等传统观念上，应与城市雨水资源的利用相结合，建设可持续性的、生态型的新型城市排水系统。

应考虑的因素包括：

（1）与污染控制与环境保护的要求相协调。收集和输送城市污水、径流雨水都能有效地控制污染，选择排水体制首先应考虑满足环境保护的要求，保证城市及其周边区域的环境容量和承载能力，保证城市可持续发展。同时要控制非法乱接，保证排水体制的有效性。

（2）与区域的污水处理与污泥处置相协调。城市污水必须经过污水处理厂处理达标后才能排放。污水处理厂的规模与管网的建设、水量的预测等必须协调，防止出现“有厂无水”或“有水无厂”的现象。此外，还应考虑污泥减量、稳定和最终处置的方法和能力。

（3）与雨水资源化和防洪要求相协调。减少雨水流量可以较大幅度的节省排水管网的投资，并可以减轻对受纳水体的污染和流量冲击。而雨水直接利用、雨水调蓄、雨水渗透与回灌、提供粗糙地表以减缓水流速度等措施均可以实现对雨水流量的控制。加大雨水的下渗和综合利用可以削减城市洪峰和水涝，减少并控制溢流，缓解地面下沉和改善城市生态。

（4）与城市的经济条件相协调。经济条件好的城市，可采用分流制，经济条件差而自身条件好的可采用部分分流制、部分合流制，待有条件时再建完全分流制。在城市的不同发展阶段和经济条件下，同一城市的不同区域，可采用不同的排水体制。

总之，乡村城市化过程中应根据总体规划、环境保护要求、当地自然条件、环境受纳体状况，结合城市污水水质与水量、雨水水质与水量、原有排水设施情况等，经综合技术经济分析，因地制宜地选择排水体制。

2 污水处理系统

城市污水处理系统是指收集城镇或工业企业产生的污水并送至污水厂进行处理和利用的一整套工程设施。可分为污水集中处理系统和污水分散处理系统两大类。乡村城市化过程中选择集中处理或分散处理的原则可以地形、污水管线的定位与走向、水文地质条件、造价和维护管理等方面综合考虑。

2.1 污水集中处理

污水集中处理技术主要有传统的活性污泥法和生物膜法。集中处理城市污水的好处主要有：技术成熟，管理方便，出水水质达标等情况易于监控，运行成本较低，可以建造集中深度处理而后回用，有效地利用水资源。但污水集中处也同时存在下列不利条件：占地面积较大，发挥效益较慢，一次性投资和管网建设耗资较大，大部分污水处理厂需建中间提升泵站，导致总投资过高。

2.2污水分散处理

污水分散处理，是指在城区的局部、建筑物单体或民宅楼群体局部采用中小型污水处理设备对生活污水进行处理，然后将处理后的可排放水（达国家标准）通过明沟或暗渠排入河流。目前常用的小型城市生活污水处理工艺路线主要有SBR、A/A/O(或A/O)、A-B、氧化沟等工艺。近年来出现的人工湿地处理污水技术，也正在得到广泛的应用。小型的人工湿地占地面积小，施工简单，投资也不会太大，大大节省了城市污水收集管网的建设费用和污水处理费用。分散处理的特点与集中处理正好相反。

2.3污水回用

城市污水回用已经成为解决城市水资源短缺的重要途径之一。根据回用的方式可分为直接回用和间接回用。目前，在农业、市政杂用、景观娱乐、补充地下水和作为饮用水等方面都有采用直接回用水。将适当处理的污水有意识地回灌地下水层或补充地表水体，再抽取回用则属于间接利用。污水回用系统一般由污水收集系统、再生水处理系统、再生水输配系统及用户管理系统组成。污水回用系统要与污水处理的方式（集中或分散）相协调。规划时要充分地对可供利用的全部污水和污水回用的全部潜在用户进行调查，按用水量大小、水质要求、用户分布情况、经济因素等进行筛选，最后依据“优水优用、劣水劣用，先近后远”的原则和技术经济分析进行多方案比选和优化。在选择、布置收集和输送系统时要与城市的长远发展规划相结合。还要考虑回用工程对服务范围内环境的影响和潜在的安全问题及其风险。

3雨水处理系统

城市雨水管系的设计多年来一直沿用传统的雨水排放制度，其指导思想是尽快将雨水排出场外，大多数设计过于僵化和教条，缺少新的技术和创新。事实上，雨水系统可以采用雨水集蓄利用、渗透、多功能调蓄等多种措施和技术手段，加以利用，也可采用屋面花园、低势绿地等方法减少径流量，达到削减洪峰和减少径流量之目的。

3.1 雨水排放与渗透

将传统的高绿地、低道路的设计改为下凹式绿地，将周围不透水铺装地面上的径流雨水汇集进来，不但充分利用了绿地的下渗能力，而且充分利用了绿地的蓄水能力。蓄水能力随下凹深度的增加而增强。当下凹深度为50－150mm，下凹式绿地占全部集水面积比例为20％时，可以使外排径流雨水量减少30－90％，甚至实现无外排雨水。渗透管（沟）是在传统雨水排放的基础上，将雨水管或明渠改为渗透管或渗透沟，周围回填砾石，雨水通过埋设于地下的多孔管材向四周土壤层渗透，渗透管（沟）的主要优点是占地面积少，便于在城区及生活小区设置。渗透井的主要优点是占地面积和所需地下空间小，便于集中控制管理。它可以与雨水管系、渗透池、渗透管（沟）等结合使用。

渗透铺装可以作为解决城市雨涝问题的主要方法之一。透水铺装的材料可以是沥青混凝土，嵌草砖或无砂混凝土透水砖等。不同渗透铺装材料削减径流量的幅度不同，一般可达30－60％。沥青混凝土透水路面孔隙率可达60％。

3.2雨水集蓄利用

在缺水地区，雨水集蓄利用也是解决城市水资源短缺问题的有效途径之一。可以考虑优先使用水质相对较好且易于收集的屋面雨水，也可以是园区道路与市政道路雨水。经过净化处理后用于城市清洁、绿化、消防和维持城市水体景观等。雨水集蓄利用系统由集雨区、输水系统、截污净化系统（如过滤）、储存系统（地下水池或水箱）以及配水系统等几部分组成。雨水也可以与已有中水系统相结合。研究表明，城市径流雨水的可生化性较差，一般BOD5/COD为0.1~0.2，因此，宜采用物化处理。近年来常用的初期雨水弃流、湿地和土壤渗滤等生态处理方法也非常有效，可以适应小城市发展和雨水回用的要求。

4．结束语

排水体制的选择关系到整个排水系统是否合理、经济、可行，对于新兴城镇，其经济基础大多比较薄弱，应充分考查城市现有经济条件，已有排水系统、城市水体的自净容量等因素，与城市雨水资源的利用相结合，从城市的经济水平、管理水平、环境效益、社会效益等多方面进行综合考虑，因地制宜地选择排水体制，进行合理规划。将排水体制的选择与污染控制、雨水利用、城市防洪、生态环境的改善等相结合，统筹兼顾，方可满足城镇化发展过程中可持续发展的要求。

参考文献

[1] 车伍，李俊奇. 西部城镇建设中排水体制的战略思考[J],2002

[2] 周玉文，赵洪滨.排水管网理论与计算[M]，中国建筑工业出版社.2000.12