城市排水规划设计论文

时间:2022-06-30 02:53:54

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城市排水规划设计论文

1城市雨水排水规划设计

城市雨水排水规划设计是城市市政排水规划设计的重要内容,随着城市建设的不断发展,规划设计时应注重雨水管渠系统布置、设计雨水管渠重现期的选择、雨水管渠水力计算以及排水管材及附属构筑物等内容的考虑。

1.1管渠系统布置

布置雨水管渠系统时应注重考虑以下细节问题:①认真分析城市各区域地形特点,将雨水就近排入水体,并结合河道水位及地面标高,进行强排区、自排区的划分。同时,减少雨水泵站的设置。②综合分析城市道路、街区规划情况,最大限度的利用道路两侧边沟及时将地面径流排出,尤其应注重将雨水管渠布设在草地、人行道下,并与道路保持平行。同时,根据城市实际情况采用暗管或明渠相结合的方式进行布设。通常情况下,当建筑物密度大,交通条件复杂的区域设计为暗管排水,反之,采用明渠排水。③注重调蓄池的合理设置,即,选择合适的洼地或河湖水面作为调蓄池,防止调节洪峰的出现,适当降低边沟设计流量,减少泵站设置数量[1]。

1.2设计雨水管渠重现期的选择

对雨水管渠重现期进行选择时,应注重参考《室外排水设计规范》相关内容进行[2],即,同一排水系统采用的雨水管渠重现期可不同,具体可参考表1内容。另外,按现在城市建设的情况,设计时采用的重现期n,经过数年施工建成以后,往往满足不了实际的要求,应引进设计重现期为n时,校核重现期为n1(例:设计时重现期如取5,建议用5×1.5=7.5校核)。

1.3管渠水力计算

计算雨水管渠水力时应注重收集与分析当地气象资料,注重对暴雨强度、暴雨强度重现期、集水时间、径流系数等参数的考虑,以保证雨水管渠设计流量的合理性。同时,还应注重一些细节内容的落实,如满流时管中最小流速不能低于0.75m/s,起始管段应处于平坦的地形上,最小设计流速不能低于0.6m/s;雨水支干管最小管径为300mm,对应设计的最小坡度为0.002;处于车行道下的最小覆土不能低于0.7m,在冰冻深度不足0.6m的区域,可设计成无覆土的地面式暗沟。

1.4管材及构筑物规划

结合实际情况采用合适的雨水排水管材,如现浇混凝土管、金属管、陶土管、钢筋混凝土管等。同时,还应按照规范要求合理设置检查井、跌水井、雨水口等附属构筑物,尤其设计跌水井时当跌差超过1m时应注重在上下管段间设置跌水井。

2合流制排水系统规划设计

城市排水体制有合流制与分流制之分,结合城市发展情况加以合理应用,一般情况下,旧城改造、新开发区、扩建新区、新建城市等适合使用分流制。另外,旧城改造可将原来合流制系统改造成为截流式合理制系统。接下来以合流制排水系统为例对其规划设计进行分析。合流制排水管道中的水由雨水径流、工业废水以及生活污水构成,在溢流井上、下游设计流量存在差别,其中上游设计流量为雨水径流、工业废水、生活污水三者流量的最大值之和,而设计下游流量则是部分降雨径流流量、生活污水以及工业废水流量。例如,第一个溢流井上游管渠设计流程计算公式为:Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs其中公式中Qd、Qm、Qs、Qdr分别表示综合生活污水设计流程、工业废水量、雨水设计流量、截流井以前旱流污水流量,单位均为L/s。溢流井下游管渠设计流量的计算公式为:Q=(n+1)Qdr+Qn+Qy其中Qdr、Qn、Qy分别表示上游管渠上游旱流污水流程、溢流井之后管渠旱流污水流量、溢流井以后汇水面积雨水流量,单位均为L/s。n为截流倍数,其随着环境要求的高低而变化,即,环境要求越高、降雨越丰富的区域具有越大的截流倍数[3]。不同排放条件下n的取值如表2所示。其中合流制管渠满流时最小流速应达到0.75m/s,旱流时最小流速应控制在0.2~0.5m/s。对重现期进行设计时,应较同一情况下雨水管渠设计大20~30%。另外,处理排放的工业废水时应结合具体情况区别对待。当工业企业距离城市较近时,应注重将工业生产污水纳入城市污水管道系统中,在节省投入的同时,提高管理效率。当工业企业距离城市较远、产生的污水量较大或污水较复杂时应进行单独排放处理。

3城市污水处理利用规划

城市污水处理利用规划设计是市政排水规划设计的重要一环,有助于提高城市水资源利用率,避免水资源浪费。对城市污水处理利用规划时应注重以下内容的认真落实:

3.1明确城市污水性质

明确城市污水性质有助于采取针对性处理技术,提高污水处理效果,一方面,掌握污水污染指标。污水污染指标较多,如生物化学需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、悬浮固体(SS)等,其中BOD的值越高表明污水中含有较多可被生物降解的有机物。另一方面,了解水体污染及自净状况。对污水污染及自净情况加以了解,有助于投入合适的资源用于污水处理。

3.2合理规划污水厂

对城市污水处理厂进行规划时,一方面,应确保厂址选择的合理性。规划污水厂需要考虑的内容较多,尤其在选择厂址时应选择地势低洼位置,确保城市污水更好的流进厂内。同时,污水处理厂应与附近水体距离较近,方便处理后的污水排放,并根据水体及污水厂处理能力设置合适数量的出水口。另外,厂址应少占或不占用农田,并且具备较好的地质条件。而且为方便后期的运营与管理,污水厂应靠近公路,保证水电的可靠供应。另一方面,对污水处理厂各部分加以合理布置。规划污水厂应注重平面及竖向上的布置。例如,在平面布置上应注重将联系紧密的处理布设在一起,保证污水处理的连续性。竖向布置上应综合分析污水处理所用的设备所占空间大小、功能等,方便污水处理中的管理。

3.3注重中水系统规划

做好中水系统规划可提高城市水资源利用率,缓解城市用水紧张问题,即,采用专门污水处理技术,对生活污水、城市污水进行处理用于城市杂用,如用处理后的污水灌溉绿地等。依据规模中水系统由城市中水系统、小区中水系统以及建筑中水系统之分,在进行规划设计时应结合不同中水系统特点及要求,进行合理规划。另外,污水处理后产生的污泥,也应进行处理加以利用。例如,可对污泥进行厌氧消化、脱水干化处理,加工成建筑材料等其他产品,降低给城市环境造成的不良影响,当污泥无法利用时可进行填埋处理[4]。

4结论

城市规划部门应结合市政排水要求,做好城市各项资料的收集,积极开展城市排水系统研究工作,以确定最佳的规划方案。本文通过研究得出以下结论:(1)城市市政排水系统中雨水排水系统的规划设计尤为关键,城市规划部门应认真收集与分析城市气象资料合理布置管渠系统,尤其应注重管渠水力的计算,以及合理选择雨水管渠重现期,保证排水系统流量设计的合理性。另外,还应根据管渠经过的环境选择合适管材,做好附属构筑物设计,保证雨水排水系统的正常运行。(2)合流制排水系统是城市排水系统的常见形式,要求城市规划单位结合城市区域发展特点,明确河流制排水系统设计重点,保证溢流井上下游流量设计的合理性,确保城市污水的高效率排放。(3)城市市政排水规划设计时应注重污水处理利用规划,提高水资源利用率,即,城市规划部门应在明确城市污水性质的基础上,保证污水处理厂选址的合理性,尤其应做好中水系统的规划设计,提高污水利用率。

作者:尹伟军 单位:柳州市市政设计科学研究院

参考文献

[1]张林竹.城市市政给排水的规划设计的几点思考实践思考[J].绿色环保建材,2017,01:39.

[2]《室外排水设计规范》.2016.

[3]王光耕.浅谈城市市政排水设计思路[J].科技展望,2016,22:97~98.

[4]刘源.市政排水规划设计中常见的问题与对策探究[J].住宅与房地产,2016,30:45+92.