沿海城市平原地區的排水工程規劃設計

許麗麗

摘要 本文針對某沿海平原城市排水系統存在的問題，提出沿海平原城市排水工程規劃設計的一般原則，同時結合該沿海城市現狀，對該城市的排水工程規劃設計提出具體措施，建立一套完善的排水系統，以減輕城市排放的污水對周圍環境造成影響，同時采取措施盡量減輕城市內澇問題。

關鍵詞 沿海地區；排水規劃；污水處理；雨水規劃

中圖分類號TU992 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0040-02

1 項目簡介

某沿海規劃區規劃總面積為1 719.36公頃，其中陸域面積為1 410.77公頃（約占82%），水域面積308.59公頃（約占18%），規劃人口規模5萬人以上。目前該地區主要以居住功能為主，通過本次規劃，該地區將以居住為主，同時適當發展工業以促進地區經濟增長。目前該規劃區均沒有污水處理廠，污水隨意排放，且排水體制為雨、污水合流制。目前的污水均為生活污水，暫無工業廢水的排放。生活污水的隨意排放，污染了規劃區及周邊的自然環境，特別是給海域造成了較為嚴重的污染，給規劃區的產業發展造成了負面的影響。為此，需要建立一套完善的排水系統，采用雨污完全分流的排水體制，建設城市污水處理廠，將污水集中排放到污水廠內進行處理，達標后才排放，以減輕規劃區建設及建成后排放的污水對周圍環境造成影響。

本次規劃主要根據規劃區的人口總量，按照城市單位人口綜合用水量指標確定規劃區的用水總量，進而確定污水排放總量。結合規劃區的地形地勢，規劃建設5萬噸/日的污水處理廠一座，項目建成后將大大改善新城的污水排放現狀，為該城創造更好的投資環境和發展空間。

2 排水工程規劃設計

2.1 污水工程規劃設計

在分流制排水體制下，沿海平原地區的污水系統規劃主要需確定城市污水處理廠的位置及規模、處理后污水排放口的位置、是否需要中途加壓泵站以及污水管網的布置方式等。

2.1.1 污水處理廠

沿海平原地區由于地勢平坦，污水處理廠的選址受地形的影響較小，主要考慮規劃區的用地布局、城市廢水排放口的位置、城市主要風向的影響。從用地布局方面考慮，污水處理廠與居住區及公共建筑應有一定的衛生防護距離。從污水排放角度考慮，污水排放口的位置應符合受納體水域功能和水源保護的有關要求，若處理后的污水是排入河流的，一般應在河道下游，且不得設置在規劃區取水點上游1 000m至下游100m范圍內；若是排入海洋，應避免設在回水區，防止回水污染。污水處理廠的位置一般與出水口靠近，以減少排放渠道的長度。同時，污水廠應在城市夏季最小頻率風向的上風側。污水廠的設計規模則根據污水處理總量確定，進而確定污水處理廠的用地面積。

2.1.2 污水管網布置

根據規劃區的用地布局和道路網規劃，結合用地的豎向規劃進行流域劃分和管網布置。平坦地區的管網布置主要由污水廠的位置所決定，污水干管應以最短的距離排入污水處理廠，盡量避免設置污水中途加壓泵站。劃分匯水面積時除了結合地形外，每段管道應分配適宜的服務面積。污水干管應盡量避免或減少管道穿越不容易通過的地帶和構筑物。查清沿線遇到的一切地下管線，準確掌握它們的位置和高程，安排好設計管道與它們的平行距離，處理好設計管道與它們的豎向交叉。同直徑及不同直徑管道在檢查井內連接，采用管頂平接，對于不同直徑管道則采用設計水面平接。

2.2 雨水工程規劃設計

由于沿海平原地區地勢相對平坦，排水管埋深受到了一定限制，排水口也基本上為淹沒出流，管網系統水位將受到排放水體水位的頂托。因此，如何降低排水管網的埋深及減輕洪（潮）水頂托的影響，是沿海平原地區雨水系統規劃設計有別于其他地區的要點。

2.2.1 雨水管網布置

在沿海平原地區，雨水管道的坡度不宜太大，否則將導致排水口標高過低，從而阻礙雨水的排除。要控制出水口的標高，只能通過減小管道的長度、減小雨水管的坡度等來實現，本次規劃主要采取以下措施來控制雨水管的埋深，進而控制雨水出水口的標高。

1）分散排水，設置多個排水口，減少雨水主干管的長度，從而減小管道末端的埋深；

2）采用管道與箱涵相結合的排水管網系統。在相同的設計流量下，采用箱涵排水較圓管排水可以減小排水設施的高度，從而達到整體控制管網埋深的目的；

3）采用內河涌與排水閘、排水泵站等相結合的排水系統。充分利用洼地、池塘和湖泊調節雨水徑流，必要時可建人工調節池或內河涌等雨水調蓄設施。采用內河涌等調蓄雨水的設施收納排水，可減小管道起端至排水出水口的距離，從而控制管道的末端埋深；對于排水自流排放困難地區的雨水，可采用雨水泵站或與排澇系統相結合的方式排放；

4）適當擴大排水管徑。擴大排水管徑不僅可以增大排水管的蓄水容量，還能大幅度減小管網的水頭損失，控制排水管的排水坡降。在排入水體水位相同的情況下，減小排水管的坡降，可以防止排水管道上游水位過高而導致的局部內澇。

2.2.2 雨水管道設計

雨水管道主要需確定其管徑。雨水管徑主要由雨水流量計算所得。雨水流量則根據規劃區的暴雨強度公式，選取相關的參數值進行計算，主要需確定雨水徑流系數、重現期。

雨水徑流系數應綜合各方面因素進行考慮，不同種類地面排水區域的徑流系數應分別取值。沿海地區的暴雨強度通常比較大，徑流系數偏大容易導致雨水徑流量增大，從而增大雨水管的規模，導致管網整體造價提高，因此在沿海地區有必要通過減小徑流系數來降低暴雨徑流量，主要可通過增大綠地面積、采用透水性較強的路面等措施。

雨水管道設計重現期的選取也非常重要。若重現期取的過大，會使灌渠斷面尺寸增大許多，增加了工程造價；若取的過小，一些重要地區如中心區、重要干道等會遭受暴雨積水的損害，造成重大的經濟損失。因此，規劃應避免整個規劃區采用同一個重現期，而應具體問題具體分析，在不同的地區采用不同的重現期。此外，排水管道設計應符合下列規定：管道流時最小設計流速一般不小于0.75m/s，若起始管段的地形十分平坦，則流速可降低到0.6m/s。規劃區所采取的雨水管與合流管最小管徑應滿足300mm，最小設計坡度為0.002。

3 結論

本文根據沿海平原地區排水系統存在的特點，除了提出排水系統規劃的一半原則，還針對沿海平原地區排水系統可能存在的問題，提出了相應的規劃設計手段。沿海地區涉及到海洋、景觀等生態敏感因素，一旦缺乏完善的排水系統，將可能造成生態環境的巨大破壞，因此應及時建立合理的排水體制，采用雨污完全分流的排水系統，使污水無害化、資源化。此外，沿海地區暴雨強度大、地勢平坦及其特殊的地理位置，導致雨水徑流量大、管道埋深受限制、排水位受潮水頂托等問題，本文從管道布置方式、管渠形式、增大調蓄水體、與排澇系統相結合等方面提出了一些措施，以解決沿海平原地區排水規劃設計過程中可能遇到的問題。

參考文獻

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