诠释我国城市排水系统新思维

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我国是个干旱、半干旱国家，人均水资源占有量只有世界平均数的四分之一，尤其华北地区长期严重干旱，人均水资源只占世界的七分之一。水资源问题不仅关系到可持续发展，更关系到可持续生存。前中共中央政治局常委、国务院副总理李岚清2002年10月11日至13日在天津考察工作时强调，当前我国北方城市水资源短缺形势相当严峻。各级党委和政府要充分认识水资源的基础性、战略性地位，坚持开源节流治污并举，建设节水型城市和节水型社会，实现经济和社会可持续发展。

目前，许多城市由于水资源不足影响了当地的社会经济发展，全国每年因为水资源短缺而造成的经济损失高达2000多亿元。造成水资源紧张的主要原因：一是水资源总量先天不足；二是水质日趋恶化，不能满足水体正常使用的功能要求。恢复我国水环境是解决我国水资源不足的根本所在。其主要途径就是在各城市修建和完善污水处理厂，提高污水处理程度，努力促进水的健康循环。值得庆幸的是，人们已经开始逐步认识到水在社会发展中的重要地位，在建设部城市污水处理规划中提出要在2010年前增建1000余座污水处理厂，使处理能力增加到5000万～6000万m／d，污水处理率将达40％左右。

一、水污染控制及排水系统发展历程

我国是水资源十分紧缺的国家，多年平均降水总量为6.2万亿m3，除蒸发以及通过土壤直接利用于天然生态系统和人工生态系统外，可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为2.8万亿m3。预测到2030年人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760m3。按国际上一般标准，人均水资源少于1700m3为水资源紧缺国家。我国一方面出现水资源紧缺的危机，一方面同时又存在水污染较为严重的问题。据统计1997年全国建制市污水产生量351亿m3，2020年预计将达536亿m3；而相比之下，污水处理率却增长缓慢，1997年实际处理污水量为1292万m3/d，处理率仅为13.4%，如果考虑到污水处理设施由于各种原因运行不正常的状况，污水达标排放率仅百分之几而已。其中，绝大部分的污水直接排入江、河、湖、海中，造成水体污染，破坏了天然水体的良性循环。恢复我国水环境是解决我国水资源不足的根本所在，其主要途径就是在各城市修建和完善污水处理厂，提高污水处理程度，努力促进水的健康循环。

二、排水系统的功能

21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化，从而恢复健康水循环和良好水环境，维系水资源可持续利用。事实证明：污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路，其社会效益、环境效益与经济效益已为世界各国所瞩目。在这方面每一个点滴进步都是对人类社会的贡献。

三、排水系统规划

排水系统的规划在进行排水系统规划时，应对整个城市的功能分区、工农业分布、排水管网及污水处理现状等做周密的调查，调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质的需求，并将这种结果反映到给排水专业规划中。这里我们强调应着手进行区域排水系统的研究工作。区域排水系统是对区域河流水质进行综合整治的重要组成部分，它运用系统工程的理论和方法及电子计算技术，从整个河流的范围出发，将区域规划、水资源的有效利用和污水治理等诸因素进行综合的系统分析，建立各种模拟试验和数学模式，以寻求水污染控制的设计和管理的最优方案，这是当前应予以重视的研究方向。

在进行排水管网的规划时，要把雨水、污水的收集、处理和综合利用结合起来，逐步转变目前的雨、污水合流制或不完全分流制系统为完全的分流制系统。雨、污水的分流有利于对不同性质的水采用不同方法处理和控制，有利于雨水的收集、贮存、处理和利用，避免洪涝灾害，增加城市可用水资源，同时也有利于减轻城市面源污染。

按照传统规划方法，污水处理厂厂址要根据污染物排放量控制目标、城市布局、受纳水体功能及流量等因素来选择，一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区。但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远，需铺设的回用水管网费用相应增加，不利于污水的资源化。根据长期的实践经验，建设大型的污水处理厂可以发挥规模效益，降低建设费用和日常运行费用，但这种观点并没有考虑到污水回用的因素，如果考虑再生水的回用所需铺设的输水管道、提升泵站等费用，考虑改善城市水环境以及因为污水回用减轻城市排水管网系统的负担所带来的经济效益。因此，城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验，而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂，使得整个城市形成大、中、小，近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样，既有利于污水回用，又减轻了城市排水管网系统的负担，易于实现分期建设，符合我国当前国情。

四、技术经济分析

在进行经济分析、方案比选时，在满足出水水质各项指标前提下，除要考虑费用与技术等因素外，还应考虑该方案是否有利于实现污水资源化——既是在原有技术经济分析因子的基础上，增加“促进污水资源化”和“环境质量的改善”这两个重要的比较因子。虽然目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限，要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程，但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。应该从现在开始在有条件的城市和地区率先实现污水处理和再生利用，要努力探求适合我国国情的污水回用途径和相应的处理方法。

在各地污水处理厂建设方案的比较中，应从长远观点考虑该方案实施之后，对于解决当地水污染、缓解水资源短缺是否具有最大贡献，全面统筹考虑方案的短期、长期的费用效益比，以便选择一个真正有利当地水环境好转的优化设计方案。

五、结语

解决我国水危机的方针，应是以水资源的可持续利用支持我国社会经济的可持续发展。为此水污染治理和节水，是两个最重要的环节。只有在发展供水的同时，同步发展排水和污水处理，才能保护水环境，使水资源可持续利用成为可能。排水系统是水循环中水质与水量的连接点，再生水利用是良好水循环中质与量的桥梁。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径