李甘忠

摘 要：本文主要針對城市排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及優(yōu)化設計展開了分析，對我國城市排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀作了簡要的概述，并分別就城市排水管網(wǎng)體制、排水系統(tǒng)建設方案以及水資源的回收利用等幾方面對排水系統(tǒng)的優(yōu)化設計作了系統(tǒng)探討，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：城市排水系統(tǒng)；現(xiàn)狀分析；優(yōu)化設計

0 引言

城市排水工程是城市基礎設施的重要組成部分，并且城市排水規(guī)劃設計對建設城市良好的人居環(huán)境、實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展有著舉足輕重的作用。因此，對城市排水系統(tǒng)進行整合優(yōu)化設計，優(yōu)化城市排水管網(wǎng)的布置，已經(jīng)成為城市建設的一項重要工作?；诖?，本文就城市排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及優(yōu)化設計進行了分析，相信能給有關方面的需要帶來一定的幫助。

1 我國城市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1.1 城市排水管網(wǎng)建設不完善

城市建設的迅速發(fā)展導致城區(qū)建設面積不斷增加，然而當前多數(shù)的城市排水設施的建設遠遠落后于城市發(fā)展水平。城市的排水服務面積較小，覆蓋范圍不全，造成了城市水環(huán)境的不斷惡化，各種城市污水滲入地下水的數(shù)量逐年增加。而且，城市內(nèi)部一些雨水管以及污水管網(wǎng)設計標準偏低。部分舊城區(qū)甚至還沒有完善的排水系統(tǒng)，整個排水系統(tǒng)一直處于超負荷使用的狀態(tài)，對于雨水以及污水的截留能力嚴重不足。

1.2城市排水系統(tǒng)布局不合理

當前我國城市排水系統(tǒng)方面存在的普遍問題就是新城區(qū)排水系統(tǒng)建設水平較高，老城區(qū)排水系統(tǒng)建設水平滯后，而且排水系統(tǒng)建設方面重污水輕雨水，排水管網(wǎng)堵塞現(xiàn)象嚴重。此外，在污水處理廠的布局上，出于用地的考慮導致新區(qū)污水處理設施污水量少，運行負荷較低，而城市中心區(qū)污水處理量較大，處理能力有限，造成了城市污水分配的不合理。

1.3 水資源的利用率較低

由于對于污水處理能力不足以及雨水、中水回收利用設施建設的不完善，導致城市水資源的回收利用率較低，污水排放量過大，水質(zhì)性缺水問題在很多城市日益嚴重。城市供水緊張問題已經(jīng)成為城市建設管理亟待解決的問題。

2 城市排水體制的選擇設計

對于城市排水體制的選擇，應當根據(jù)城市建設的實際情況綜合確定，重點是確保提高污水的收集率、處理率以及雨水中水的回收利用率，對城市排水系統(tǒng)體制的設計選擇應當按照如下方式開展。

2.1 確定城市污水量

2.1.1 預測城市需水量

計算污水量是以需水量作為基礎的，因此首先應該對城市的需水量進行準確的預測。需水量的預測方法主要包括年平均增長率預測法、比例法預測、供水擬合曲線模型預測、單位人口綜合用水量預測以及用地指標法預測。對于預測方法應當根據(jù)城市居住人口、工業(yè)結構等進行選擇。目前在設計中多選擇用地指標法進行預測。

2.1.2 污水量預測

對于污水量的預測主要是對總需水量采取污水排放系數(shù)進行計算。生活污水一般按照0.9的折污率進行計算，工業(yè)污水則按照0.85的折污率進行計算。對于城市污水的收集率以及地下水滲入量，一般分別按照95%、15%進行計算分析。

2.2 城市雨水量的確定

城市雨水量的計算公式如下：

Q=qFψ

式中：Q為雨水量（L/S）；q為暴雨強度（L/S·ha）；ψ為徑流系數(shù)；F為匯水面積。

通過對城市雨水量的計算分析，重點掌握清楚城市的防洪壓力以及對于雨水的處理、收集工作要求。

3 排水體制的選擇

在排水體制的選擇上，主要是采用分流制的排水體制，具體形式需要綜合考慮到城市空間、經(jīng)濟實力以及城市所屬區(qū)域的雨水量實際情況。對于城市道路空間能夠提供雨污分流管線布設、財政資金有保障以及雨水量季節(jié)特色不明顯的城市，可以考慮采用完全的雨污分流排水體制，對于城市的新建小區(qū)以及改造小區(qū)也應當積極地采用完全雨污分流排水體制。對于排水水質(zhì)要求較髙、道路空間狹窄的區(qū)域則應該考慮選擇使用截流式分流排水系統(tǒng)，通過設置雨水截流井，將污水以及初期雨水經(jīng)污水干管以及截留管輸送至污水處理廠，降雨后期的雨水則應該直接排入水體。這對于防止污水溢出瀉入水體以及降低污水泵站與污水處理廠的運行管理費用十分有利。

4 城市排水系統(tǒng)的建設方案設計

4.1 污水管網(wǎng)的規(guī)劃建設

對于城市排水系統(tǒng)中的污水管網(wǎng)，應該按照城市的地形以及豎向規(guī)劃進行建設，盡可能通過短的管線以及淺的埋深讓污水自行排出。污水管線的布置應該充分利用地形以及城市道路布局，管道盡量采用重力流，埋深盡量不超過7m以便于進行維修養(yǎng)護。污水管網(wǎng)應該盡量沿城市道路布置，盡可能地設在污水量較大、地下管線較少的非機動車道下。在污水管網(wǎng)的建設上應該以污水處理廠為中心，向四周轄射，先行進行污水處理廠周邊污水主管的規(guī)劃建設，并根據(jù)污水收集情況由下游向上游延伸建設。

4.2 雨水管的規(guī)劃建設

雨水管是城市防洪防汛的主要設施。對于城市雨水管的規(guī)劃建設應該綜合考慮城市的防洪、排澇體系要求。在雨水管網(wǎng)的整體規(guī)劃建設上應該遵循集中與分散相結合的原則，盡可能的利用地形、地勢以及周邊水體狀況，選擇最短的路線將雨水排人水體，確保雨水收集、運輸?shù)目焖?。同時注意應該充分合理地利用城市的河道斷面以及設施，尤其是在雨水管道的布置上，應按照分區(qū)經(jīng)過適當?shù)募幸院笈湃撕拥老掠?，確保河道流量分配的合理，以提高城市的防洪防汛能力。對于未實現(xiàn)雨污分流的區(qū)域，由于部分雨水管還承擔著污水輸送任務，因此在雨水管管徑的選擇上，除了滿足雨水排放要求以外，還應當適當考慮污水量的需求。

4.3 河道的治理

河道是行洪、排澇的重要設施。在城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃建設上，也應當將河道治理作為城市排水系統(tǒng)優(yōu)化設計的重要內(nèi)容。在城市河道的治理設計上，應該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的將河道做成順治、平滑、斷面單一、硬質(zhì)鋪底等治理方式，積極地引入生態(tài)河道的治理理念，通過種植各種生態(tài)植物，增加河道的曝氣復氧設施，以便在河道內(nèi)形成生態(tài)系統(tǒng)，在確保河道通暢的前提下提高水體的自凈能力。在生態(tài)型河道的規(guī)劃建設上，應該按照統(tǒng)一規(guī)劃的原則，確保上下游、左右岸生物形態(tài)具有統(tǒng)一性，同時強化河道的截污導流以及治污能力。

5 水資源的回收利用

5.1 雨水資源的利用

雨水資源也是重要的水資源。對于雨水，不能簡單的按照防洪防汛的要求進行雨水的排放，應當不斷規(guī)劃設計完善的城市雨水利用系統(tǒng)，重點從滯、蓄、滲等方面實現(xiàn)。滯，即通過規(guī)劃設計滯洪池、調(diào)洪池阻滯雨水，以便于雨水的收集利用。蓄，即設置蓄洪隧洞、屋頂蓄水系統(tǒng)以及地下蓄水系統(tǒng)，存蓄雨水進行回收利用。滲，即通過設置透7JC性路面、滲渠、滲井系統(tǒng)等設施使雨水入滲，依靠地下水回灌實現(xiàn)對雨水資源的利用。需要注意的是，對于雨水資源的直接利用應嚴格控制雨水水質(zhì)，因此雨水資源的利用應根據(jù)城市的空氣污染情況，雨水截污設施建設情況綜合規(guī)劃設計。

5.2 中水回用

對于中水回用就是對污水進行深度處理，達到企業(yè)生產(chǎn)以及居民生活用水標準以后進行回用，主要是用于工業(yè)生產(chǎn)用水、城市綠化、城市生活沖廁、農(nóng)田灌溉以及地下水補充等方面。由于水體用途不同，對于水質(zhì)也有著不同的要求，應注意以水質(zhì)作為回用控制標準?，F(xiàn)階段，城市排水系統(tǒng)中中水回用主要適用于對水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水以及城市雜用水。

6 結語

綜上所述，城市排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市的重要基礎設施，隨著我國城市化進程的加快，如何經(jīng)濟技術地優(yōu)化設計和改擴建城市的排水系統(tǒng)成為了城市建設的一項重要挑戰(zhàn)。為了做好城市排水系統(tǒng)的優(yōu)化工作，需要相關的工作人員結合實際情況，制定相應的規(guī)劃方案，以使優(yōu)化工作得到質(zhì)的保障。

參考文獻

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