朱富坤
（鎮(zhèn)江市規(guī)劃設(shè)計研究院，江蘇鎮(zhèn)江 212001）

　　摘要：結(jié)合編制揚中城市排水規(guī)劃，分析和研究了該市城市排水系統(tǒng)的主要特征及建設(shè)國家生態(tài)示范區(qū)和水上花園城市對城市排水的基本要求。提出了老城區(qū)采用截流式合流制，新建區(qū)采用雨污分流制的城市排水體制；充分利用水網(wǎng)服務(wù)于城市排水和排 澇，同時又要對其換水復(fù)氧，利用潮差引江水換港水，引港水換內(nèi)河水；利用閘站組合控制城市排水和農(nóng)田灌溉各自所需的水位；利用江灘資源建設(shè)生態(tài)型污水處理廠等技術(shù)措施。
　　關(guān)鍵詞：國家生態(tài)示范區(qū)；水上花園城市；排水體制；引水換水；城市排水；生態(tài)型污水處理工藝
　　中圖分類號：TU992.4
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1000-4602(1999)12-0023-04

　　揚中市隸屬江蘇省鎮(zhèn)江市，是長江中僅次于上海崇明的第二大島，全市總面積332km²，人口28萬，其中三茅鎮(zhèn)與開發(fā)區(qū)組成了揚中市區(qū)，現(xiàn)建成區(qū)面積為4.9 km^２，人口5.9萬。2010年城市規(guī)劃面積為23.62 km²，其中城市用地12.19km^２，人口12.32萬，為揚中市的政治、經(jīng)濟、文化中心。?
　　揚中市是國家環(huán)保局確定的國家生態(tài)示范區(qū)，城市建設(shè)目標又是建設(shè)水上花園城市；揚中市是江中島市，特定的地形、地貌以及自然資源等因素，使揚中市城市排水具有相應(yīng)的特征。第一，揚中建市時間短，現(xiàn)城市排水是在原農(nóng)田排灌系統(tǒng)上發(fā)展起來的，排水規(guī)劃首先要研究排水體制問題；第二，揚中為水鄉(xiāng)城市，水系發(fā)達，河流成網(wǎng)，溝塘密布，雨水調(diào)蓄量很大；第三，長江、夾江及通江河港每天兩次漲落潮的水位差可以加以利用，引水換水無需動力；第四，揚中是江中島市，市域(全島)防洪堤是城市的生命線，而城市防洪與城市雨水排 水是一致的，主要以排除內(nèi)澇為主，研究如何使雨水一步出江；第五，揚中為縣級小城市，城中有村，村中有城，因此城市排水與農(nóng)田排灌需要共存；第六，揚中市地勢低洼、平坦，地下水位高，城市排水無高差可利用，對排水不利；第七，揚中市江灘資源豐富，江灘上風力大，蘆葦茂盛，可以加以利用建生態(tài)化污水處理廠?？傊鞘信潘芯咳绾巫畲笙薅鹊伢w 現(xiàn)建設(shè)國家生態(tài)示范區(qū)，建設(shè)水上花園城市的需要。

1 排水體制?

　　合理選擇排水體制是確定城市排水系統(tǒng)的一個十分重要的問題，它關(guān)系到整體排水系統(tǒng)是否實用，能否滿足環(huán)保要求，同時也影響排水工程的總投資、初期投資和經(jīng)營費用。?
　　首先，從環(huán)保衛(wèi)生上來看，直泄式合流制是水環(huán)境污染的主要原因，揚中城市排水就是這種體制。截流式合流制比直泄式合流制進步了許多，晴天時，污水全部輸送到污水處理廠；雨天時，當雨量增大，雨水和污水的混合水量超過一定數(shù)量時，其超出部分通過溢流井排入水體，這種體制對帶有較多懸浮物的初期雨水和污水進行處理，這一點對保護水體是有利的。但另一方面，暴雨時通過溢流井將部分污水泄入水體，周期性地給水體帶來一定程度的污染。分流制系統(tǒng)是把城市污水全部送到污水處理廠處理后排放水體，對環(huán)保衛(wèi)生及防止水體污染方面無疑是比較好的排水體制。
　　從基建投資方面來說，截流式合流制排水系統(tǒng)的管道長度大大小于分流制排水系統(tǒng)的管道長度，管渠造價前者一般比后者低20%～40%。揚中現(xiàn)有合流管道28km，只要在其受納水體三茅大港、建設(shè)河、揚子河沿岸設(shè)污水截流干管，就形成了一個比較完整的截流式合流制系統(tǒng)，可基本解決目前揚中水污染問題。經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等多方面的比較，截流倍數(shù)取3比較合適。輔之引水換水，可基本消除城市污水對環(huán)境的影響。截流干管總長約6.4km，管徑為DN 400～600mm，投資約250萬元。如全改造成分流制，則需1200萬元左右的投資，很顯然，在老城區(qū)采用截流式合流制比較符合揚中的現(xiàn)實情況。?
　　綜合上述的分析以及結(jié)合揚中市的實際情況，揚中城市排水體制應(yīng)該為：老城區(qū)現(xiàn)有的合流管道保留利用，嚴重損壞或容量嚴重不足的管道則按分流制要求加以更新改造。近期建設(shè)污水截流管道，形成一個比較完整的截流式合流制排水系統(tǒng)。遠景目標是把截流式合流制排水系統(tǒng)逐步改造過渡到分流制系統(tǒng)。城市新區(qū)則嚴格按分流制系統(tǒng)實施。?

2 利用水系排蓄雨水

　　水是揚中市的一大特色，水面面積多達185.45hm²，占總規(guī)劃面積的7.8%，河溝總長達151.46 km，水網(wǎng)密度6.4 km/km²。?
　　水系對城市雨水排水非常有利，首先這些水網(wǎng)已基本形成了城市雨水排水的主骨架；其次可以大量調(diào)蓄暴雨徑流，調(diào)蓄量約為75×10^４m^３，可大大縮小雨水排澇泵站的規(guī)模，節(jié)省了基建費用和運行成本，同時也提高了城市抗洪排澇能力；第三，水網(wǎng)四通八達，排澇泵站可以相對集中布置，形成一定規(guī)模；第四，暴雨時的雨水可以通過水網(wǎng)及江邊排澇泵站一步出江，徹底解除城市可能受澇的威脅；第五，城市水系加上綠化、小品等可以組成揚中城市一大景觀特色；第六，保持了現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境。因此，揚中的排水應(yīng)充分利用這些水系 ，做好這個水文章：①對水網(wǎng)格局進行統(tǒng)一規(guī)劃，有目的地保留大部分水面。②清理、理順水系，主要水系應(yīng)溝通完善，保留的水系應(yīng)清淤、拓寬，要求內(nèi)河與港池相通，使水網(wǎng)成為一盤活水。③新開挖三條河道，使城市雨水在暴雨時能一步出江。④在城市建設(shè)用地內(nèi)，除有目的地保留較大水系外，還要結(jié)合公園建設(shè)、綠地建設(shè)開挖新的水面，對一些已淤積的小溝小叉填埋后作為城市建設(shè)用地。⑤雨水匯水面積根據(jù)水網(wǎng)來劃分，雨水就近排入水網(wǎng)。⑥在水網(wǎng)結(jié)點處設(shè)閘設(shè)站(雨水排澇泵站)以控制水網(wǎng)的水位。?

3 引水換水

　　 揚中市區(qū)現(xiàn)有的水系十分發(fā)達，但是隨著城市建設(shè)的發(fā)展，許多水面被擅自填掉，有的成為斷頭河、盲河。另外，隨著自來水普及率的提高，群眾對水體的自發(fā)保護意識逐漸淡漠，向河中亂倒垃圾的現(xiàn)象日益嚴重，加之水草、淤泥無人清理，致使河床抬高，斷面縮小、淤死，多數(shù)河溝活水變死水，又缺乏換水復(fù)氧措施。因而，市區(qū)水體絕大部分污染嚴重，特別是建設(shè)河、揚子河河水發(fā)黑發(fā)臭，影響了市民的身心健康，損害了城市形象。另一方面，為了體現(xiàn)國家生態(tài)示范區(qū)及水上花園城市的特點，總體規(guī)劃把何家大港等13條主要河流作為城市 景觀的一部分。因此，改善和提高城市水體的水質(zhì)是當務(wù)之急，其中重要的措施之一是引水換水。利用城市水系特點、水文條件以及閘、站組合，引取江水沖換港水，引取港水沖換內(nèi) 河水，可以達到死水變活水的目的。
　　三茅大港和聯(lián)豐港兩頭通江，只要依靠長江(水質(zhì)為Ⅱ類)每天兩次漲落潮或者利用夾江與北江的水位差來換水，港內(nèi)水質(zhì)就能達到Ⅲ類水質(zhì)標準。而港內(nèi)水又可以作為城市內(nèi)河換水水源。內(nèi)河水網(wǎng)換水主要依靠聯(lián)豐港與三茅大港之間的水位差和閘、站組合來完成。共規(guī)劃六個既獨立又相連的換水系統(tǒng)。換水成本很小，但要增加一些管理人員。引水換水效果比較明顯，可以使現(xiàn)在發(fā)黑發(fā)臭、嚴重影響人們生活和市容市貌的河水變得清澈，預(yù)計內(nèi)河水質(zhì)可以達到或優(yōu)于Ⅳ類水水質(zhì)標準。

4 城市防洪與城市排水

　　 揚中市為江中島市，就象漂浮在江中的一個“大盆”，全靠沿江防洪大堤及通江港閘抵御長江洪水。汛期長江水位要比揚中地面高出4～5 m，市區(qū)距江堤也只有1.5～2.5km左右。目前，長江大堤已基本上達到50年一遇標準，問題是通江港閘建設(shè)年代久遠，標準低，大多成病閘，1996年有十幾個閘出現(xiàn)險情。長江洪水不但直接威脅到整個城市，而且還給城市排水帶來麻煩，汛期為防止崩閘，港內(nèi)必須保持一定的高水位，當港內(nèi)水位達到6 m以上時(港堤 頂標高6～7m)，兩岸的排澇泵站就不得向港內(nèi)排水，如這時遇暴雨，市區(qū)只能受淹。
　　為了解決這個矛盾，應(yīng)從兩個方面來考慮。首先，必須加強市域(全島)防洪體系，提高“生命線”工程標準，建議按100年一遇標準來設(shè)防。近期必須改造三茅大港和聯(lián)豐港上的通江閘，并在沙家港閘內(nèi)側(cè)建排澇泵站，以控制三茅大港的水位。其次，改造水網(wǎng)，擴建沿江的排澇泵站，暴雨時能使城市雨水一步出江。

5　 城市排水與農(nóng)田排灌

　　 揚中市的水網(wǎng)是經(jīng)過多少代人的努力才形成的，是前人治水的寶貴財富，其主要作用是澇能排、旱能灌，確保農(nóng)業(yè)旱澇保收。隨著城市建設(shè)和發(fā)展，這些水網(wǎng)又增加了一個功能——城市排水。與此同時，城市排水與農(nóng)田灌溉的矛盾也越來越突出，具體表現(xiàn)為：①平時農(nóng)田要灌溉，城市要排水，按照城市排水要求，內(nèi)河水位越低越好，內(nèi)河水位一般控制在地面以下不小于1m，而農(nóng)田灌溉都為自灌形式，所要求的水位高(地面以下0.3～0.5 m)。因此城市排水管渠內(nèi)排水不暢，形成淤積，暴雨時造成澇漬。②標準不一樣，農(nóng)田排澇泵站是按日雨量200mm兩天內(nèi)排出來設(shè)置的，對農(nóng)田影響不大；但城市排水是按暴雨強度公式來計算，必須短時間內(nèi)排出，不允許城市出現(xiàn)澇漬現(xiàn)象，很明顯農(nóng)田排澇泵站不能滿足城市排水要求。 ③城市污水排入水網(wǎng)使河水富營養(yǎng)化，造成藻類和雜草叢生，水質(zhì)惡化，河床抬高。?
　　解決這對矛盾必須采取綜合治理，上述的排水體制等四個特點及對策都有利于解決這個矛盾。另外，所有的水網(wǎng)河道在城鄉(xiāng)結(jié)合部設(shè)涵閘，以控制農(nóng)田和城市各自所需的水位，平時各成系統(tǒng)，汛期暴雨時合成一個系統(tǒng)，以利城市雨水一步出江。?

6 地形、地貌、地質(zhì)條件與城市排水

　　 揚中市為長江沖積物淤積而成，地勢低平，海拔3.5～4.5 m。地下水位很高，地面以下0.2～0.3 m就見地下水，地耐力低，地下1～1.5 m以下就是流砂層。土方、石方特別寶貴，一般都要過江從丹徒縣境內(nèi)運來，大面積抬高豎向是不可能的。因此揚中城市道路路面一般按 公路做法比兩側(cè)地塊高。這些地形、地貌、地質(zhì)等條件對城市排水非常不利：①排水管道無 地形高差可以利用。②道路兩側(cè)地塊易積水。③管道不能埋得太深，一般不超過3m，并且施工困難。④管材質(zhì)量、施工質(zhì)量要求高，否則地下水、流砂漏進管道就會引起路面及周 圍建筑物下沉。⑤路面平坦，對雨水收集不利，暴雨時易引起路面積水。?
　　針對這些不利條件，排水規(guī)劃采取了以下幾個措施：①首先要降低城市內(nèi)河水位，以降低地 下水位。②城市新建地區(qū)雨水排水采用道路邊溝(明溝或暗渠)就近排入水體的排水系統(tǒng)，新加坡大部分地區(qū)也是采用這種系統(tǒng)。該系統(tǒng)有如下優(yōu)點：一是道路邊溝設(shè)在人行道外側(cè)可以 結(jié)合綠化體現(xiàn)“水上花園城市”特點；二是減少了管道埋設(shè)深度，解決了污水管道施工的困難以及雨水管與污水管交叉時所帶來的矛盾；三是雨水邊溝同時具有排放和調(diào)蓄的功能，彌補了小溝小叉被填掉后調(diào)蓄容量下降的不足；四是有利于道路兩邊地塊的排水。③污水管道系 統(tǒng)設(shè)中途提升泵房，主干管每1500m左右設(shè)一個。④適當加密雨水篦子井。?

7 城市污水處理廠

　　 揚中市目前還沒有城市污水處理廠，城市污水處理率為零，與建設(shè)水上花園城市及國家生態(tài) 示 范區(qū)格格不入，因此建設(shè)城市污水處理廠也即將提到議事日程。對揚中這樣的小城市來說 ，城市污水集中處理無疑是最佳選擇。揚中有長江這個大水體，又有很多江灘資源，給處理 城市污水帶來有利條件。規(guī)劃預(yù)測：城市污水處理廠規(guī)模近期2.5×10^４t/d，遠期6×10^４t/d。規(guī)劃進水水質(zhì)BOD₅為200mg/L、COD為400 mg/L，SS為250m g/L。規(guī)劃要求出水水質(zhì)BOD₅<30mg/L，COD<100 mg/L,SS<70mg/L。規(guī)劃廠址選擇在沙家港西側(cè)夾江江堤外側(cè)灘涂蘆葦?shù)貎?nèi)。本廠址有以下幾個優(yōu)點：①利用農(nóng)業(yè)開發(fā)價值不高的灘涂地建廠，節(jié)約了良田。②利用灘涂地上的水生植物資源、風力資源、太陽能資源建氧化塘處理城市污水，節(jié)省能耗。③充分利用長江大水體的自凈稀釋能力，減少基建費用和運行成本。④本廠址離城市只有1.5km左右，管道基建費用及輸送費用不大，又避免了污水處理廠對城市的二次污染。
　　 污水處理工藝宜采用人工生化與天然生化相結(jié)合的生態(tài)型污水處理工藝。污水經(jīng)格柵、沉砂 池預(yù)處理后再進行生化處理，生化處理宜采用AB法，應(yīng)用其主體(A段)所具有的曝氣時間短(30min左右)、有機負荷高［6 kgBOD₅/(kgMLSS·d)］、BOD₅去除量大(通常A段對BOD₅的 總?cè)コ蕿?0%～60%)的特點和優(yōu)點作為污水處理廠的主要處理構(gòu)筑物。而將AB法中曝氣(機 械曝氣)時間長，有機負荷低的B段以揚中特有的江灘資源用曝氣氧化塘(采用天然風能曝氣) 及江灘低位灘涂豐富的錐管束水生植物(蘆葦)所形成的水生植物塘代替。利用陽光、自然風 能，蘆葦?shù)人参铮瑥淖匀唤缥⊙鯕馔ㄟ^微生物代謝活動，使污水得到進一步凈化，以 降低基建成本，節(jié)省運行能耗和運行費用。本工藝有如下優(yōu)點：①可以充分利用灘涂資源、水生植物資源，且工程簡易，建設(shè)周期短，易于施工，基建投資省，特別是近期污水量不大，可以全部采用氧化塘處理，符合揚中市市情。②污水處理成本低廉，能耗少，避免了常規(guī)活性污泥法建得起用不起的弊病。③經(jīng)A段處理后的污水進入氧化塘，其臭氣基本上被消除，改善了處理廠附近的大氣環(huán)境。?

8 結(jié)論

　　①排水體制新建區(qū)采用雨、污分流制，老城區(qū)采用截流式合流制，符合揚中市的實際情況。
??、诘乇硭蛋l(fā)達，河流成網(wǎng)，溝塘密布，是揚中市的一大特色，充分利用水網(wǎng)特點來服務(wù)于城市排水，可以節(jié)省城市排水投資和運行費用，既提高城市抗洪排澇能力，又保持良好的城市生態(tài)。?
　?、鬯W(wǎng)發(fā)達，只有水活水清才能體現(xiàn)揚中水上花園城市特色。因此必須引水換水，只要充分利用潮差，水位差及閘站適當組合，引江水換港水，引港水換內(nèi)河水，就能滿足水上花園城 市對水環(huán)境的要求。?　
　?、苁杏蚍篮楣こ探毯屯ń坶l是揚中的生命線，必須提高防洪標準，城市防洪就是城市排澇，兩者密不可分。?
　?、莩鞘信潘c農(nóng)田灌溉是一對矛盾。用涵閘隔開農(nóng)業(yè)與城市之間的水系，保持各自所需的水位，平時各成系統(tǒng)，當日雨量超過200mm或長江水位高于6m時，合為一個系統(tǒng)，城市雨水通過水網(wǎng)及江邊排澇泵站一步出江。?
　?、薏捎玫缆愤厹吓懦晁?，比較適合揚中市的地形、地貌及地質(zhì)等實際情況，有利于污水管道的實施。?　
　?、呃媒瓰┙ㄔO(shè)生態(tài)化污水廠，工程簡易，易于施工，建設(shè)周期短，基建投資省，處理成本低。?

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　　收稿日期：1999-06-24