浅议城市排水系统的发展与现状

【摘　要】在当今水环境劣化趋势日益严重, 水资源日益短缺的势态下,排水系统不应仅仅是排除雨水、污水等地基础设施,更应上升为实现水资源可持续利用的重要工程。本文综述了国内排水体制的现状，分析了我国在排水体制方面存在的问题。

【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.

［４］周玉文.城市排水管网事业面临的新挑战[J].给水排水,2003,29(2):137.