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

　　摘要：結(jié)合編制揚(yáng)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(guó)家生態(tài)示范區(qū)和水上花園城市對(duì)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(shí)又要對(duì)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(guó)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(hào)：TU992.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1000-4602(1999)12-0023-04

　　揚(yáng)中市隸屬江蘇省鎮(zhèn)江市，是長(zhǎng)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(yáng)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(yáng)中市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。?
　　揚(yáng)中市是國(guó)家環(huán)保局確定的國(guó)家生態(tài)示范區(qū)，城市建設(shè)目標(biāo)又是建設(shè)水上花園城市；揚(yáng)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(yáng)中市城市排水具有相應(yīng)的特征。第一，揚(yáng)中建市時(shí)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(yáng)中為水鄉(xiāng)城市，水系發(fā)達(dá)，河流成網(wǎng)，溝塘密布，雨水調(diào)蓄量很大；第三，長(zhǎng)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(dòng)力；第四，揚(yáng)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(yáng)中為縣級(jí)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(yáng)中市地勢(shì)低洼、平坦，地下水位高，城市排水無高差可利用，對(duì)排水不利；第七，揚(yáng)中市江灘資源豐富，江灘上風(fēng)力大，蘆葦茂盛，可以加以利用建生態(tài)化污水處理廠?？傊?，城市排水要研究如何最大限度地體 現(xiàn)建設(shè)國(guó)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(gè)十分重要的問題，它關(guān)系到整體排水系統(tǒng)是否實(shí)用，能否滿足環(huán)保要求，同時(shí)也影響排水工程的總投資、初期投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)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(yáng)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(jìn)步了許多，晴天時(shí)，污水全部輸送到污水處理廠；雨天時(shí)，當(dāng)雨量增大，雨水和污水的混合水量超過一定數(shù)量時(shí)，其超出部分通過溢流井排入水體，這種體制對(duì)帶有較多懸浮物的初期雨水和污水進(jìn)行處理，這一點(diǎn)對(duì)保護(hù)水體是有利的。但另一方面，暴雨時(shí)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(duì)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(zhǎng)度大大小于分流制排水系統(tǒng)的管道長(zhǎng)度，管渠造價(jià)前者一般比后者低20%～40%。揚(yáng)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(yáng)子河沿岸設(shè)污水截流干管，就形成了一個(gè)比較完整的截流式合流制系統(tǒng)，可基本解決目前揚(yáng)中水污染問題。經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、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(duì)環(huán)境的影響。截流干管總長(zhǎng)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(yáng)中的現(xiàn)實(shí)情況。?
　　綜合上述的分析以及結(jié)合揚(yáng)中市的實(shí)際情況，揚(yáng)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(yán)重?fù)p壞或容量嚴(yán)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(gè)比較完整的截流式合流制排水系統(tǒng)。遠(yuǎn)景目標(biāo)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(yán)格按分流制系統(tǒng)實(shí)施。?

2 利用水系排蓄雨水

　　水是揚(yáng)中市的一大特色，水面面積多達(dá)185.45hm²，占總規(guī)劃面積的7.8%，河溝總長(zhǎng)達(dá)151.46 km，水網(wǎng)密度6.4 km/km²。?
　　水系對(duì)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(fèi)用和運(yùn)行成本，同時(shí)也提高了城市抗洪排澇能力；第三，水網(wǎng)四通八達(dá)，排澇泵站可以相對(duì)集中布置，形成一定規(guī)模；第四，暴雨時(shí)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(yáng)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(yáng)中的排水應(yīng)充分利用這些水系 ，做好這個(gè)水文章：①對(duì)水網(wǎng)格局進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，有目的地保留大部分水面。②清理、理順?biāo)?，主要水系?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(shí)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(duì)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(diǎn)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(yáng)中市區(qū)現(xiàn)有的水系十分發(fā)達(dá)，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(duì)水體的自發(fā)保護(hù)意識(shí)逐漸淡漠，向河中亂倒垃圾的現(xiàn)象日益嚴(yán)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(yán)重，特別是建設(shè)河、揚(yáng)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(guó)家生態(tài)示范區(qū)及水上花園城市的特點(diǎn)，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(dāng)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(diǎn)、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(dá)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(zhǎng)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(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。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(gè)既獨(dú)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(yán)重影響人們生活和市容市貌的河水變得清澈，預(yù)計(jì)內(nèi)河水質(zhì)可以達(dá)到或優(yōu)于Ⅳ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 城市防洪與城市排水

　　 揚(yáng)中市為江中島市，就象漂浮在江中的一個(gè)“大盆”，全靠沿江防洪大堤及通江港閘抵御長(zhǎng)江洪水。汛期長(zhǎng)江水位要比揚(yáng)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(zhǎng)江大堤已基本上達(dá)到50年一遇標(biāo)準(zhǔn)，問題是通江港閘建設(shè)年代久遠(yuǎn)，標(biāo)準(zhǔn)低，大多成病閘，1996年有十幾個(gè)閘出現(xiàn)險(xiǎn)情。長(zhǎng)江洪水不但直接威脅到整個(gè)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(dāng)港內(nèi)水位達(dá)到6 m以上時(shí)(港堤 頂標(biāo)高6～7m)，兩岸的排澇泵站就不得向港內(nèi)排水，如這時(shí)遇暴雨，市區(qū)只能受淹。
　　為了解決這個(gè)矛盾，應(yīng)從兩個(gè)方面來考慮。首先，必須加強(qiáng)市域(全島)防洪體系，提高“生命線”工程標(biāo)準(zhǔn)，建議按100年一遇標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)建沿江的排澇泵站，暴雨時(shí)能使城市雨水一步出江。

5　 城市排水與農(nóng)田排灌

　　 揚(yáng)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(cái)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(gè)功能——城市排水。與此同時(shí)，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(shí)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(shí)造成澇漬。②標(biāo)準(zhǔn)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(duì)農(nóng)田影響不大；但城市排水是按暴雨強(qiáng)度公式來計(jì)算，必須短時(shí)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(yíng)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(duì)矛盾必須采取綜合治理，上述的排水體制等四個(gè)特點(diǎn)及對(duì)策都有利于解決這個(gè)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(shí)各成系統(tǒng)，汛期暴雨時(shí)合成一個(gè)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(yáng)中市為長(zhǎng)江沖積物淤積而成，地勢(shì)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(yùn)來，大面積抬高豎向是不可能的。因此揚(yáng)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(duì)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(jìn)管道就會(huì)引起路面及周 圍建筑物下沉。⑤路面平坦，對(duì)雨水收集不利，暴雨時(shí)易引起路面積水。?
　　針對(duì)這些不利條件，排水規(guī)劃采取了以下幾個(gè)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(diǎn)：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(diǎn)；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(shí)所帶來的矛盾；三是雨水邊溝同時(shí)具有排放和調(diào)蓄的功能，彌補(bǔ)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(gè)。④適當(dāng)加密雨水篦子井。?

7 城市污水處理廠

　　 揚(yáng)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(guó)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(duì)揚(yáng)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(yáng)中有長(zhǎng)江這個(gè)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(cè)：城市污水處理廠規(guī)模近期2.5×10^４t/d，遠(yuǎn)期6×10^４t/d。規(guī)劃進(jìn)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(gè)優(yōu)點(diǎn)：①利用農(nóng)業(yè)開發(fā)價(jià)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(fēng)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(zhǎng)江大水體的自凈稀釋能力，減少基建費(fèi)用和運(yùn)行成本。④本廠址離城市只有1.5km左右，管道基建費(fèi)用及輸送費(fèi)用不大，又避免了污水處理廠對(duì)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(jìn)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(shí)間短(30min左右)、有機(jī)負(fù)荷高［6 kgBOD₅/(kgMLSS·d)］、BOD₅去除量大(通常A段對(duì)BOD₅的 總?cè)コ蕿?0%～60%)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)作為污水處理廠的主要處理構(gòu)筑物。而將AB法中曝氣(機(jī) 械曝氣)時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低的B段以揚(yáng)中特有的江灘資源用曝氣氧化塘(采用天然風(fēng)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(fēng) 能，蘆葦?shù)人参铮瑥淖匀唤缥⊙鯕馔ㄟ^微生物代謝活動(dòng)，使污水得到進(jìn)一步凈化，以 降低基建成本，節(jié)省運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用。本工藝有如下優(yōu)點(diǎn)：①可以充分利用灘涂資源、水生植物資源，且工程簡(jiǎn)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(yáng)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(jìn)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

　?、倥潘w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(yáng)中市的實(shí)際情況。
?　②地表水系發(fā)達(dá)，河流成網(wǎng)，溝塘密布，是揚(yáng)中市的一大特色，充分利用水網(wǎng)特點(diǎn)來服務(wù)于城市排水，可以節(jié)省城市排水投資和運(yùn)行費(fèi)用，既提高城市抗洪排澇能力，又保持良好的城市生態(tài)。?
　　③水網(wǎng)發(fā)達(dá)，只有水活水清才能體現(xiàn)揚(yáng)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(dāng)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(duì)水環(huán)境的要求。?　
　?、苁杏蚍篮楣こ探毯屯ń坶l是揚(yáng)中的生命線，必須提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，城市防洪就是城市排澇，兩者密不可分。?
　　⑤城市排水與農(nóng)田灌溉是一對(duì)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(shí)各成系統(tǒng)，當(dāng)日雨量超過200mm或長(zhǎng)江水位高于6m時(shí)，合為一個(gè)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(yáng)中市的地形、地貌及地質(zhì)等實(shí)際情況，有利于污水管道的實(shí)施。?　
　　⑦利用江灘建設(shè)生態(tài)化污水廠，工程簡(jiǎn)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