深圳市實(shí)施排水系統(tǒng)分流制的探討
論文類型 | 技術(shù)與工程 | 發(fā)表日期 | 2002-10-01 |
來源 | 《中國給水排水》2002年第10期 | ||
作者 | 奉桂紅,劉世文,胡永龍 | ||
關(guān)鍵詞 | 分流制 合流制 受納水體 截流倍數(shù) | ||
摘要 | 理想的完全分流制排水體系在城市建設(shè)和運(yùn)行的實(shí)際中難以實(shí)施,譬如深圳市原來按分流制規(guī)劃和建設(shè)的雨水系統(tǒng)現(xiàn)在實(shí)際上已變成了合流系統(tǒng)。因此,在排水體制的選擇上應(yīng)改變觀念,應(yīng)通過采取截流措施來達(dá)到保護(hù)受納水體環(huán)境質(zhì)量的目的,允許部分地區(qū)(包括新區(qū))在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)采用合流制截流體系。 |
奉桂紅1,劉世文1,胡永龍2
(1.深圳市市政工程設(shè)計(jì)院,廣東深圳 518035;2.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院,天津300074)
摘 要:理想的完全分流制排水體系在城市建設(shè)和運(yùn)行的實(shí)際中難以實(shí)施,譬如深圳市原來按分流制規(guī)劃和建設(shè)的雨水系統(tǒng)現(xiàn)在實(shí)際上已變成了合流系統(tǒng)。因此,在排水體制的選擇上應(yīng)改變觀念,應(yīng)通過采取截流措施來達(dá)到保護(hù)受納水體環(huán)境質(zhì)量的目的,允許部分地區(qū)(包括新區(qū))在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)采用合流制截流體系。
關(guān)鍵詞:分流制;合流制;受納水體;截流倍數(shù)
中圖分類號(hào):TU992.24
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1000-4602(2002)10-0024-03
目前可供選擇的排水體制主要有三種:分流制、合流制和混流制(即部分分流制、部分合流制)。我國在建國初期曾提出了對(duì)新建區(qū)采用分流制、對(duì)舊區(qū)原有合流制系統(tǒng)進(jìn)行改造最終達(dá)到分流制的目標(biāo),其優(yōu)點(diǎn)是:污水完全進(jìn)入污水管網(wǎng)系統(tǒng)而不受雨水影響,有利于污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行,雨水也不會(huì)被城市污水污染,而是沿排洪系統(tǒng)進(jìn)入城市水體。
1 深圳市分流制的實(shí)施
深圳市是新建城市,其排水工程的規(guī)劃與建設(shè)完全采用分流制,但1990年深圳市排水管理部門在對(duì)特區(qū)內(nèi)開發(fā)建設(shè)最早的羅湖、上步兩區(qū)約25%的雨水管道進(jìn)行的抽查中卻發(fā)現(xiàn)了260余處較集中的污水排入點(diǎn),由此推斷整個(gè)雨水系統(tǒng)有千余處被接入污水,實(shí)際情況是兩區(qū)的雨水、污水系統(tǒng)幾乎已全部混流。1995年和2000年底的全面調(diào)查表明,特區(qū)內(nèi)的各條河流還達(dá)不到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),最大的深圳河雖經(jīng)拓寬、清淤、挖深、截污等綜合整治,仍有多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)超過地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)2~33倍,作為受納水體的荔枝湖、洪湖、東湖公園人工湖的總氮、總磷分別達(dá)到了3.53、0.252mg/L,超過了Ⅴ類水體標(biāo)準(zhǔn)。
深圳市西部排海工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為73.6×104m3/d,由排污管道、泵站、污水廠等形成一套完整的分流制排污系統(tǒng),于1997年6月建成。至2000年初,區(qū)內(nèi)供水量已超過60×104m3/d,而污水廠的運(yùn)行記錄顯示進(jìn)廠污水量只有20×104m3/d,可見其污水收集系統(tǒng)的完善并非易事。
造成這一狀況有以下幾方面的原因:
?、偬貐^(qū)建設(shè)之初的系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模偏小、標(biāo)準(zhǔn)偏低,因此污水量增加后原污水系統(tǒng)難于滿足需要,客觀上造成了污水與雨水的混流條件。有時(shí)甚至排水管理部門為了解決污水的出路也不得不將雨、污水系統(tǒng)局部聯(lián)通。
②隨著城市發(fā)展,部分區(qū)域改變了原規(guī)劃,如將多層建筑區(qū)改建為高層或超高層建筑區(qū),致使污水管道難以承受增加的污水量而將污水接入雨水管道系統(tǒng)中。
③深圳市在全國率先實(shí)行住房制度改革,部分住戶購房入住后,為了擴(kuò)大使用面積擅自將陽臺(tái)改為廚房或?qū)⑾匆聶C(jī)搬至陽臺(tái),利用陽臺(tái)雨水立管排水從而使污水進(jìn)入雨水系統(tǒng)。
?、苡捎诓糠制瑓^(qū)屬于農(nóng)村的城市化地區(qū),在土地開發(fā)的同時(shí)沒有嚴(yán)格而有效地進(jìn)行監(jiān)管,造成了周邊市政排水系統(tǒng)雖已完善,但小區(qū)內(nèi)部依舊雨、污混流的現(xiàn)象。
⑤深圳市區(qū)內(nèi)的露天洗車場大都設(shè)置在雨水口附近,洗車污水直接流入城市雨水系統(tǒng)而造 成對(duì)城市景觀和環(huán)境的惡劣影響。
??、抻捎诔鞘薪ㄔO(shè)高速發(fā)展,而設(shè)計(jì)單位及施工企業(yè)的管理又不能及時(shí)跟上,致使對(duì)許多預(yù)留管井缺乏相關(guān)資料,加之部分用戶環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)而將污水出戶管或小區(qū)污水管就近接入市政雨水系統(tǒng)或?qū)⒂晁芙尤胧姓鬯到y(tǒng)。
以上原因幾乎使深圳市所有雨水系統(tǒng)變成了實(shí)際的合流系統(tǒng),違背了特區(qū)初建時(shí)的規(guī)劃意圖。
由此可見,分流制排水系統(tǒng)難以真正實(shí)施,另外分流制也有其一定的弱點(diǎn):
?、匐m然有效地減小了污水廠的處理規(guī)模和投資并提高了污水處理效率,但需增加一套污水收集系統(tǒng),其工程量及投資較大。
??、诿嬖次廴镜貌坏浇亓鲝亩荒苡行ПWo(hù)城市水體的環(huán)境質(zhì)量。在城市水體受納的污染負(fù)荷中,城市面源(不含農(nóng)業(yè)面源)所占比例達(dá)19%~44%,而且主要經(jīng)初期雨水帶入水體。現(xiàn)場測試表明,在降雨前期的600~1000s內(nèi),80%~90%的面源負(fù)荷已被徑流帶走,加之一年中降雨量少的場次所占比例很大(達(dá)70%~90%),因此前期雨水若不經(jīng)處理即排放是不利于水體環(huán)境的。
2 增設(shè)截流系統(tǒng)
分流制雨、污系統(tǒng)一旦形成事實(shí)上的混流,要想徹底分流則必須采取分散截流的辦法,但因混流點(diǎn)是動(dòng)態(tài)增長的故難于從根本上解決污水排入水體的問題。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),采取截流處置的辦法是比較現(xiàn)實(shí)可行的,即沿排洪渠、河道或城市主干道設(shè)截污干管并在支管上設(shè)截流槽式或溢流堰式溢流井以將在雨水系統(tǒng)中混流的污水截流出來。截流系統(tǒng)除可截流旱季全部污水外,對(duì)污染嚴(yán)重的初期雨水也可一并截流,這樣可最大程度地收集點(diǎn)源和面源污染物。
深圳市已對(duì)市區(qū)內(nèi)作為受納水體的多條河流和湖區(qū)進(jìn)行了截流,收到了一定的成效。有關(guān)部門甚至設(shè)想對(duì)新建區(qū)的雨水管渠超前建設(shè)污水截流設(shè)施以免日后形成實(shí)際上的合流。
由于超過截流倍數(shù)的混合稀釋水仍會(huì)進(jìn)入水體,故合理選取截流倍數(shù)是關(guān)鍵,影響其取值的因素如下:
①受納水體的水質(zhì)要求。對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格的受納水體的截流倍數(shù)應(yīng)取大些,而對(duì)水質(zhì)要求低的水體則截流倍數(shù)也就相應(yīng)取小一些。
?、谑芗{水體的納污能力。若受納水體對(duì)污染物的稀釋能力較強(qiáng),則可選取較小的截流倍數(shù)。
③城鎮(zhèn)的文明程度(或級(jí)別)。城鎮(zhèn)的文明程度高(人群衛(wèi)生習(xí)慣良好,不亂倒垃圾,不亂扔廢棄物,街道、廠區(qū)清潔,城鎮(zhèn)地面積聚的垃圾等污染物少)則截流倍數(shù)可取小一些,相反則取大些。
?、苋丝诿芏?。人口密度大則污水量大,這時(shí)較大的截流倍數(shù)將令污水廠的規(guī)模太大,造成實(shí)施困難。
?、萁涤炅俊=涤炅啃〉牡貐^(qū)一般降雨頻率也低,地表積存的污染物也多,故截流倍數(shù)應(yīng)取大些。
?、尥顿Y合理。當(dāng)截流倍數(shù)取大值時(shí),排入受納水體的受污染的雨水就少,但各項(xiàng)投資相應(yīng)增大;相反則投資減少,但不利于水體的保護(hù)。
?、咂渌蛩亍T谀承┏擎?zhèn),由于滲漏水及山溪基流進(jìn)入污水系統(tǒng)使污水量增加,相當(dāng)于增大了截流倍數(shù)。
國內(nèi)外截流倍數(shù)的取值情況為:英國取5,德國取3,日本取2,美國紐約取2,華盛頓波多麥克河上游取值>5、下游取5,中國香港地區(qū)取1,北京取1~2,天津取3~5,沈陽取2,重慶取3,昆明取2.5,深圳市梧桐山河流域取1、其他河流取2。
截流效果還與污水處理廠以及溢流井的設(shè)置有關(guān),污水處理廠的處理能力應(yīng)與截流污水量相適應(yīng),同時(shí)要設(shè)計(jì)好溢流井的構(gòu)造以充分發(fā)揮其作用。
3 啟示
分流制排水體制在新城區(qū)建設(shè)尚且難以實(shí)施,對(duì)于建成區(qū)或一個(gè)歷史悠久的城市其難度就更大了,如北京、上海、武漢、濟(jì)南、廈門、杭州、徐州等城市在老城區(qū)基本上都或多或少保留了原有合流管道并被改造成截流系統(tǒng)。
美國早在20世紀(jì)60年代末對(duì)600多個(gè)城市的排水體系所進(jìn)行的調(diào)查結(jié)果就表明,保留合流制并增建截流管與將合流制改為分流制的所需投資比為1∶3。英、法等國家的大部分城市仍保留了合流制體系,其主要河流萊茵河和泰晤士河的水體都得到了很好的保護(hù),主要舉措是控制面源污染并保證排入河流之污水的處理率。而德國在采用分流制的同時(shí)還投入了大量資金用于建設(shè)對(duì)初期雨水進(jìn)行處理的構(gòu)筑物并對(duì)排入點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)。
從以上事實(shí)可以看出,建立理想的分流制或?qū)⒑狭髦聘臑橥耆至髦葡到y(tǒng)的成功率較小。在排水體制的選擇上應(yīng)改變觀念,允許部分地區(qū)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)采用合流制截流體系并將工作重點(diǎn)放在提高污水處理率上,這才是保護(hù)水體的根本方法。
總之,深圳市排水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的現(xiàn)狀可給大家一點(diǎn)啟示,即在對(duì)老城市合流制排水系統(tǒng)改造時(shí)要結(jié)合實(shí)際制定可行方案,在各地新建開發(fā)區(qū)規(guī)劃排水系統(tǒng)時(shí)也有必要充分分析當(dāng)?shù)貤l件、資金的合理運(yùn)作,同時(shí)還要從管理水平、動(dòng)態(tài)發(fā)展角度進(jìn)行研究,不要盲目模仿、生搬條款。
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收稿日期:2002-04-04
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