環(huán)保工程師復習資料：城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設計

　　(1)確定合理的排水系統(tǒng)$lesson$

　　文明社會在不斷地發(fā)展城市系統(tǒng)。城市基礎設施的便利、大規(guī)模的交通系統(tǒng)和發(fā)達的貿(mào)易，在刺激人口的集中，從而導致污染、天然田野和河流的消失等。為此人們必須建立人工城市生態(tài)系統(tǒng)，建立新的物質和能量流動體系，以保證其平衡。修建城市排水系統(tǒng)，維持城市的生存和可持續(xù)發(fā)展以及保護環(huán)境的重要工程措施，工程師應根據(jù)我國不同地去的實際狀況，在花費最少費用的情況下，確定合理的排水系統(tǒng)，解決這類問題。

　　污水排水系統(tǒng)包括污水管網(wǎng)和污水處理設施。污水管網(wǎng)是收集和輸送城市污水的工程設施，污水處理設施是凈化城市污水的工程系統(tǒng)。合理地設計這一系統(tǒng)可以保證城市必要的生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。

　　雨水和合流制排水系統(tǒng)設計都與流域特性有關。如：流量過程線、土壤接類型和覆蓋、氣候(降雨和蒸發(fā)部分)、可接受的風險和洪水的影響等。徑流過程的調(diào)節(jié)使降雨和徑流之間的關系變得十分復雜;城市排水與水利科學家研究的水文系統(tǒng)有很大差別。

　　污染控制是排水管網(wǎng)的主要任務之一。收集和輸送城市記水、收集和輸送沖洗街道污水、拒絕污染物大量排放、控制排水量及對徑流雨水進行適當處理都能有效地控制污染，而城市污水必須通過城市污水處理廠處理達標后才能排放則更為重要。

　　流量控制是排水管網(wǎng)的另一主要任務，減少排水量可以節(jié)省排水管網(wǎng)的投資，并可以減輕對受納水體的污染和流量沖擊，而徑流量的控制則比較難以實現(xiàn);雨水調(diào)節(jié)、地下水回灌、提供粗糙地表以便延緩水流速度以及不與不透水地表直接連接等都是常用的調(diào)節(jié)徑流量的方法。這些方法在很多國家還沒有使用、最近美國和歐洲已經(jīng)要求使用這些方法，我國正在進行這方面的研究工作。

　　城市排水科學近年來已得到廣泛的關注。有的西方發(fā)達國家，已經(jīng)通過立法要求工程師仔細地考慮排水過程。在美國和世界各地已經(jīng)建立了一些研究組織，他們研究和開發(fā)了一些數(shù)學模型，以便模擬城市排水過程。這有利于工程師確定合理的城市排水系統(tǒng)。以便創(chuàng)造保證城市可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。

　　在進行排水系統(tǒng)設計時，還應考慮以下因素：與鄰近區(qū)域內(nèi)的污水與污泥處理和處理協(xié)調(diào)的問題;與鄰近區(qū)域及區(qū)域內(nèi)的給水系統(tǒng)、洪水和雨水的排除系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的問題;適當改造原有排水工程設施，充分發(fā)揮其工程效能的問題和對接入城市排水管網(wǎng)的工業(yè)廢水水質的限制。

　　(2)選定排水系統(tǒng)的體制

　　合理地選擇排水系統(tǒng)的體制，是排水工程師在規(guī)劃和設計時要面對的重要問題 它的選擇不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、施工和維護管理，而且影響排水系統(tǒng)工程的總投資和維護管理費。通常，排水系統(tǒng)體制的選擇應滿足環(huán)境保護的需要，根據(jù)當?shù)貤l件、運過技術經(jīng)濟比較來確定;環(huán)境保護和保證城市可持續(xù)發(fā)展則是選擇排水體制時所要考慮的主要問題。

　　從環(huán)境保護方面來看，如果采用全處理式合流制，從控制和防止水體的污染來看效果較好，但這時主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設費用也相應地增高。采用截流式合流制時，雨天局部分混合污水通過溢流井直接排入水體，對環(huán)境影響較大。目前，國際上對這一部分污水的水質、水量控制和處理途徑的研究十分活躍。實踐證明，采用截流式合流制的城市，隨著建設的發(fā)展，河流的污染日益嚴重，甚至達到不能容忍的程度。分流制可以將城市污水全部送至污水廠進行處理.但初降雨水徑流未加處理直接排入水體，這是它的缺點。近年來，國內(nèi)外對雨水徑流的水質調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重。分流制雖然具有這一缺點，但它比較靈活，比較容易適應社會發(fā)展的需要，一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以是城市排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向。

　　從造價方面來看，合流制排水管道的造價比完全分流制一般要低20%―40%;可是，合流制的污水廠卻比分流制的造價要高。從總造價來看完全分流制比合流制高，從初期投資來看，不完全分流制因初期只建污水排水系統(tǒng)，因而可行省初期投資費用。此外，又可縮短施工期，發(fā)揮工程效益也快。而合流制和完全分流制的初期投資均比不完全分流制要大。

　　從維護管理方由來看.晴天時污水在合流制管道中只是部分流，雨天時可達滿管流，因而晴天時合流制管內(nèi)流速較低，易于產(chǎn)生沉淀。晴天和雨天時流入污水的水量變化很大，增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理中的復雜性。而分流制系統(tǒng)可以保持管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀。同時，流入污水廠的水量和水質比合流制變化小得多，污水廠的運行易于控制。

　　混合排水系統(tǒng)的優(yōu)缺點介于合流制和分流制排水系統(tǒng)兩者之間。

　　總之.排水系統(tǒng)體制的選擇是一項很復雜很重要的工作。應根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護的要求、污水利用情況、原有排水設施、水質、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提下，通過技術經(jīng)濟比較，綜合考慮確定。由于截流式合流制對水體可能造成污染，危害環(huán)境，所以新建的排水系統(tǒng)一般應采用分流制。

　　(3)規(guī)劃與設計排水系統(tǒng)

　　排水管網(wǎng)是現(xiàn)代化城市和工業(yè)企業(yè)不可缺少的一項重要設施，是城市和工業(yè)企業(yè)基本建設的一個重要組成部分，同時也是控制水污染、改善和保護環(huán)境的重要工程措施。

　　排水管網(wǎng)的設計主要面對那些需要新建、改建或擴建排水工程的城市、工業(yè)企業(yè)和工業(yè)區(qū)。它的主要任務是規(guī)劃設計收集和輸送雨、污水的一整套工程設施和構筑物。

　　排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設計是在區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎上進行的、因此，排水管網(wǎng)規(guī)劃與設計的有關基礎資料，應以區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃與設計方案為依據(jù)。排水管網(wǎng)的設計規(guī)模、設計期限，應根據(jù)區(qū)域規(guī)劃以及城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃方案的設計規(guī)模和設計期限而定。排水區(qū)界是指排水系統(tǒng)設置的邊界，它決定于區(qū)域、城市和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃的建筑界限。

　　排水管網(wǎng)的設計一般分階段進行。大型的排水工程。在工程技術上一般比較復雜。可按三階段設計，即初步設計、技術設計及施工圖設計。

　　對于一般工程項目，可按初步設計(或擴大初步設計)及施工圖兩個階段進行;兩階段設計的初步設計或擴大初步設計是三階段設計的初步設計和技術設計兩個內(nèi)容的綜合，有些工程項目在技術上比較簡單，可按一階段設計，即直接編制施工圖設計。所以，設計階段的劃分應按工程性質的不同區(qū)別對待。

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