搜索
第三章城市排水工程规划本讲主要内容1、排水工程规划的原则、步骤、内容2、城市排水系统的体制选择3、城市排水系统组成与工程布置形式4、城市污水工程规划第三章城市排水工程规划§3-1概述日常生活和生活活动中无处不用水。水一经使用就会变为污水或废水，如不及时排除或处理，将会污染环境，影响人类的生存与发展。此外，城市内降水（雨水或冰雪融化水）也应及时排放。将城市污水、废水、降水有组织的排除与处理的设施称为排水工程。第三章城市排水工程规划一、城市排水来源及特点按来源与性质分为：1、生活污水是指人们日常生活中所产生的污水，来源：住宅、机关、学校、医院、公共场所、工厂生活间等的厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水特点：含有较多的有机杂质，并带有病原微生物和寄生虫卵等。第三章城市排水工程规划2、工业废水指工业生产过程中产生的废水，主要来自车间或厂矿等地。按污染程度不同，又分为：（1）生产废水：生产过程中水质只受到轻微污染或仅水温升高，不需处理可直接排放的工业废水（如一些机械设备的冷却水）(2)生产污水：生产过程中水质受到较严重的污染，需经处理方可排放的废水。第三章城市排水工程规划3、降水径流指径流于地面上的雨水和冰雪融化水称雨水径流。特点：一般比较清洁，但初期雨水较脏。雨水径流时间集中、量大，以暴雨径流危害最大。第三章城市排水工程规划二、城市排水工程规划原则1、与城市整体功能相匹配排水工程规划是城市规划中的单项规划，应和其他单项工程建设密切配合，互相协调。2、符合环境保护需求合理布局，综合利用，尽可能减少污染源，化害为利，保护和改善环境。3、充分发挥排水系统功能，满足使用要求力求排水系统完善、技术先进、设计合理，使污、废、雨水能迅速排除，污、废水妥善处理排放，保护水体与环境。第三章城市排水工程规划4、充分发挥原有排水设施的作用从实际发出，分析存在的问题与改造利用的可能途径，使新规划与旧规划系统有机结合。5、考虑工程建设的经济性尽可能降低工程总造价、运行管理费用，节省投资。以近期为主，考虑远期发展可能，作好分期建设安排。第三章城市排水工程规划三、排水工程规划的内容1、总体规划内容（1）估算城市各种排水量分别估算生活污水量与工业废水量、雨水径流量。一般将前两者之和称为城市总污水量，雨水径流量单独估算。第三章城市排水工程规划（2）拟订城市污水、雨水的排除方案确实排水区界和排水方向；研究生活污水、工业废水、雨水的排除方式，确实排水体制；对原有排水设施的利用与改造议案；确定规划期限内排水系统的建设要求，近远期结合、分期建设等。（3）研究城市污水处理与利用的方法，污水处理厂、出水口的选择。根据环境保护规定与城市的具体条件，确定污水处理程度、方案、污水、污泥的综合利用方案。第三章城市排水工程规划（4）进行平面布置确定排水区界，划分排水流域，作污水管网、雨水管网、防洪沟布置。管网布置中，确实主干管及走向、位置、管径、提升泵站的位置等。（5）估算城市排水工程的造价，按扩大经济指标法粗略估算。第三章城市排水工程规划2、分区规划内容（1）估算分区的雨、污水排放量（2）按确定的排水体制划分排水系统（3）确定干管的位置、走向、服务范围、控制管径、主要工程设施的位置和用地范围第三章城市排水工程规划3、详细规划内容（1）对污水排放量和雨水量进行具体的统计计算（2）对排水系统的布置、管线走向、管径进行计算复核，确定管线平面位置、主要控制点标高（3）对污水处理工艺提出初步方案（4）提出基建投资估算第三章城市排水工程规划四、排水工程规划的步骤1、明确规划任务的内容与范围城市发展对城市排水的要求；城市其他单项工程规划对排水工程的影响；上级部门对城市排水系统规划的有关指示；城市范围内各种排水量、水质资料；环保、卫生、航运等部门对水体利用和卫生防护方面的要求等；第三章城市排水工程规划2、搜集基础资料和现场踏勘（1）有关工程现状方面的资料城市道路、建筑物、地下管线分布情况及现有排水设施情况，绘制排水系统现状图，调查分析现有排水设施存在的问题；（2）自然条件方面的资料气象、水文、地形、水文地质、工程地质等原始资料第三章城市排水工程规划3、编制排水工程规划方案并分析比较在基本掌握资料的基础上，着手考虑方案，绘制排水系统方案草图，进行工程造价估算，将几个方案进行技术经济比较，选择最佳方案第三章城市排水工程规划4、绘制城市排水系统规划图及文字说明规划图纸：图纸比例为1/5000~1/10000，表明城市排水设施现状及规划的排水管网位置、管径、污水处理厂及出口的位置、泵站位置与用地等；说明书：项目性质、建设规模、方案优缺点、设计依据、工程造价、所需主要设备材料及能源消耗等。第三章城市排水工程规划§3.2城市排水系统的体制选择一、城市排水系统的体制排水体制指对生活污水、工业废水及降水径流等采取的汇集方式，分为分流制和合流制。1、分流制排水系统指当生活污水、工业废水、降水径流用两个或两个以上的排水管渠系统来汇集和输送时，称为分流制排水系统。第三章城市排水工程规划汇集生活污水和生产污水的系统称为污水排除系统；汇集和排泄降水径流和生产废水的系统称为雨水排除系统。只排除工业废水的系统称为工业废水排除系统。第三章城市排水工程规划（1）完全分流制分别设置污水和雨水两个管渠系统，前者用于汇集生活污水和生产污水，并输送到污水处理厂，经处理后再排放，称为污水排除系统。后者汇集雨水和生产废水，就近直接排放水体，称为雨水排除系统。第三章城市排水工程规划（2）不完全分流制城市中只有污水管道系统而没有雨水管渠系统，雨水沿着地面，于道路边沟和明渠汇入天然水体。常见于：新建城市或地区，急于解决污水出路问题，初期采用这种排水方式。第三章城市排水工程规划2、合流制排水系统将生活污水、工业废水和降水用一个管渠输送的系统称为合流制排水系统，根据汇集后处置方式不同，分为以下两种情况：（1）直泄式合流制排水系统（已禁止使用）管渠系统布置就近坡向水体，分若干排除口，混合的污水不经处理直接泄入水体。（2）截流式合流制街道管渠中合流的生活污水、工业废水和雨水，一起排向沿河的截流干管，晴天时全部输送到污水处理厂；雨水时，当雨水和生活污水、工业废水的混合水量超过一定数量时，其超出部分通过溢流井泄入水体。在旧城区和中小城市应用。第三章城市排水工程规划二、排水体制的选择目前，对于常用的分流制和截流制主要从环境保护、基建投资、维护管理与建设施工等方面进行分析比较。第三章城市排水工程规划截流式合流制排水系统同时汇集了部分雨水送到污水处理厂,特别是较脏的初期雨水,有较多的悬浮物,污泥程度有时接近于生活污水,这对保护水体是有利的；但是，暴雨时通过溢流井将部分生活污水、工业废水泄入水体，周期性地给水体带来一定程度的污染是不利的；1、环境保护第三章城市排水工程规划分流制排水系统，将城市污水全部送到污水处理厂，但初期雨水径流未加处理直接排入水体，是不足之处；一般情况下，在保护环境卫生及防止水体污染方面，截流式合流制排水系统不如分流制排水系统。分流制排水系统比较灵活，较易适应发展需要，也能符合城市卫生要求，因此目前得到广泛的应用。第三章城市排水工程规划2、基建投资合流制排水系统只需一套管渠系统，管渠长度比完全分流制管渠减少30~40%，而断面尺寸和分流制雨水管渠断面基本相同，因此，合流制排水管渠造价一般要比分流制低20~40%；虽然合流制泵站和污水厂的造价比分流制高，但由于管渠造价在排水系统总造价中占70~80%，影响大，故合流制的总造价一般比分流制低。第三章城市排水工程规划从初期投资考虑，初期只建污水排除系统，缓建雨水排除系统，可以节省初期投资费用，同时施工期限短，发挥效益快，以后可随城市的发展再建造雨水管渠。第三章城市排水工程规划3、维护管理合流制排水管渠可利用雨天剧增的径流量来冲刷管渠中的沉积物，维护管理较简单，可降低经营费用；但是，对于泵站与污水处理厂，晴天和雨天流入污水厂的水量、水质变化大，从而使泵站与污水厂的运转管理复杂，增加经营费用；分流制可保持污水管渠内的自净流速，且流入污水厂的水量和水质变化比合流制小，利于污水的处理、利用和运行管理。第三章城市排水工程规划4、建设施工合流制管线单一，减少与其他地下管线、构筑物的交叉，管渠施工较简单，这对于人口稠密、街道狭窄、地下设施较多的市区，有一定的优越性。但在建筑物有地下室的情况下，遇暴雨时，合流制排水管渠内的污水可能倒流入地下室内，所以安全性不及分流制。第三章城市排水工程规划总之，排水体制的选择应根据城市总体规划、环境保护要求、当然自然条件、水体条件、城市污水量和水质情况、城市原排水系统等综合考虑，通过技术经济比较决定。一般情况下，新建城市或地区，多采用分流制；旧城区多采用截流式合流制。同一个城市的不同地区，应根据实际情况，采用不同排水体制。分类分流系统合流系统适用条件1、用于排水管道为分流系统或目虽为合流但规划为分流者2、用于经管道排除的雨水量较大者1、用于市政排水管道为合流，下水道系统远期规划也不分流者2、用于经管道排除的雨水量较小者优点1、管道内水力条件好2、可分期修建或采用不完全分流制，节约初期投资3、保护处理的效能不受雨水水质的影响4、处理的污水量小，污水处理厂的造价比合流制要小1、各种污水和雨水均经处理后排入水体，卫生条件好2、管理所占位置少，适用于城市街道较窄的地方3、如水体有充分的稀释能力，污水可不加处理排出，雨水必须使用暗管排除时，选用合流制较经济缺点1、修建总投资可能比合流制高2、初期降雨时，将污物排入水体，影响水体卫生3、地下管道增多，施工较复杂1、处理构筑物投资大，利用率低，如缩小规模则暴雨时部分雨水溢出污染水体2、无雨时流量小，管中不能保护自净流速，水力条件差3、污水处理厂的流量及水质全年变化大，不利管理4、有中途污水泵站时其设备和管理费用高第三章城市排水工程规划第三章城市排水工程规划§3-3城市排水系统的组成及平面布置城市排水系统由城市污水排除系统、工业废水排除系统、城市雨水排除系统三部分组成。国内大城市排水系统简介上海市排水系统上海市排水体制是合流制与分流制并存，规划排水系统341个。已建和在建的排水系统中，有67个合流制排水系统，114个分流制排水系统。中心城污水管网的普及率约为64％。上海市已建成的污水处理设施普遍存在设施利用效率不高的问题。主要原因是收集系统不完善。上海城区铺设排水管道已有相当长的历史。旧的管道系统建设标准低，均采用刚性接口，管道接口技术比较落后。在越来越重视和控制点源污染的时候，雨水径流的非点源污染变得越来越严重。污染物质未加处理直接排入河道中，极大地污染了河道。国内大城市排水系统简介北京市排水系统北京市城市排水系统分为合流制与分流制两大类。北京市形成了9个大小不等的污水系统，同时修建了一些雨水干沟。北京市建造污水截流工程后仍有大量污水溢流入河，关键问题在于污水截流工程中的截流设施。北京市的污水截流则不是在合流沟出口处设截流井，而是在各个污水支管进合流沟干管(沟)处设截流井。国内大城市排水系统简介广州市排水系统广州市排水体制的混乱和脆弱既有城市发展历史的原因，又有污水处理和城市排水系统建设长期严重滞后的原因。污水系统的直接排放和通过合流制及雨污混接方式的污水排放是造成城市水体环境恶化的主要原因。污水厂及管道系统规划建设不配套。一方面，污水主干管建设滞后于支管建设；另一方面，主干管建设滞后于污水处理厂的建设。合流制中心管道淤积情况严重，在清掏不及时的情况下，遇暴雨则出现“水增阶”。国内大城市排水系统简介深圳市排水系统深圳特区共建成4座污水处理厂，设计平均日处理污水56万m3，设计污水处理率应达到60％，但实际还达不到30％。深圳特区市政排水管网以分流制为主，但存在雨污合流现象。污水管网没有统一管理，住宅区排水系统与市政排水系统衔接混乱，污水管道质量问题多国内大城市排水系统的特点历史欠账多，弱点明显涉及地域大，问题复杂雨污合流多，污染较大水系破坏重，排涝困难发展不均衡，混接较多综合利用少，有待加强经济实力强，