城市排水工程系统规划

城市排水工程系统规划

城市排水种类 排水的分类 —— 生活污水、工业废水、降水 不同种类排水的要求： 生活污水 —— 收集、处理、排除 工业废水 —— 处理、收集、再处理、排除或直接排除 降水 —— 收集、排除或收集、部分处理、排除 城市排水体制 排水系统的组成 —— 管网、处理系统、最终受体，对应收集、处理、排放的排水过程。 直排式合流制 特点：投资省、污染大、无污水厂 适用：小污染、大水体、建设初期 截流式合流制 特点：投资较省、污染不大、有污水厂 适用：干旱地区、旧城改建 完全分流制 特点：投资大、污染小、有污水厂 适用：新建地区 不完全分流制 特点：投资较省、污染小、有污水厂 适用：地形起伏且水系健全地区 城市排水体制选择 两个关键 —— 地形和水系 三个目标 —— 治污、排涝、综合利用 五个方面 城市安全方面 环境保护方面 工程投资方面 近远期关系方面 运营管理方面 城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制，逐步向完全分流制过渡。 要因地制宜，一个城市有两种或两种以上的排水体制是很正常的。 城市排水规划要注意的问题 不同城市如何因地制宜 干旱地区与多雨地区城市 —— 排水与水资源利用 山区与平原城市 —— 排水与防洪防涝 发达地区与欠发达地区城市 —— 排水系统的性能与造价 滨水与非滨水地区城市 —— 水系的保护与建设 排水与竖向规划的关系 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 目前正在同时推进四个污水治理项目的建设，城市污水处理的能力在 2005 年达到 162 万吨 / 天。 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 m 3 ，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，发展较快 发达国家城市排水系统简介 美国 1980 年美国污水处理率达到 70% 。 美国主要大城市的排水体制均为分流制，在已建的合流拱沟中都搞了污水和雨水的完整的截流设施。 美国发现污水、雨水分开排放后，雨水管道的初期雨水和在道路上造成迳流的小雨水也严重污染水体，认为不仅在合流制管道中要截流初期雨水进行处理，而完全分流制的雨水管的污浊雨水也应当截流到污水处理厂进行处理 。 发达国家城市排水系统简介 日本 日本的排水体系基本是采用分流制。 日本的排水管道密度一般在 20 ～ 30 km/km 2 ，高的地区可达 50 km/km 2 。 从 1965 年起日本就开始有计划地处理和利用雨水，截止 1993 年，使用雨水作为杂用水的设施日本共有 28 处，使用水量为 500 万吨 / 天。 1992 年日本颁布了 “ 第二代城市下水总体规划 ” ，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。 发达国家城市排水系统简介 德国 德国的排水系统是分流制和合流制并存的 。 德国是欧洲极力主张进行雨水利用的国家之一。德国城市雨水利用技术已进入标准化、产业化阶段，并逐步向集成化综合化方向发展。 德国的雨水系统包括屋面雨水集蓄和屋顶花园利用系统、雨水截污和渗透系统 发达国家城市排水系统发展趋势 发展基础好 综合利用多 环保理念强 城乡差距小 污水量预测 依据用水量预测污水量 （ m 3 /d ）（ L/s ） 排污区域的用水量 污水排除率 依据单耗指标预测污水量 污水种类划分：生活污水（居民生活污水和公建污水）和工业废水 单耗指标确定 污水量计算中的重要环节 排污区域划分 —— 确定管网形制，根据地形划分 变化系数确定 —— 排水量与变化系数的关系 雨水量计算 雨水量计算（ L/s ） 暴雨公式 重现期、径流系数、降雨历时 雨水排水区域的划分 地形情况 —— 依地势就近排放 气候情况 —— 干旱区面积可略大，多雨区应较小 合流制雨污流量计算 合流流量计算（ L/s ） 溢流井前：平均污水流量与雨水流量之和 溢流井后的截流管：旱流污水量乘以截流倍数加 1 排水区域的划分 总体形制一般为正交式，按正交式划分排水分区，截流管沿水体布置 既考虑污水，亦考虑雨水 干管和溢流井数量不宜过多 截流倍数的选择 污水量和降雨量 水体大小 环保要求 城市排水系统形制种类 按排水性质分类 —— 污水排水系统、雨（降）水排水系统、混合（雨污水合流）排水系统 按一个城市内水处理设施的多少分类 —— 分散式排水系统、集中式排水系统 按排水管网的构成分类 —— 正交式排水系统、平行式排水系统 排水管网规划 管网的种类和级别 管网种类 —— 污水管、雨水管、合流管 管网级别 —— 总管、干管、支管 管网的形制确定 确定排水体制考虑的因素：经济方面、环保方面 确定排水分区考虑的因素：地形条件、分区面积 确定管网形式考虑的因素：管网级别、管网种类 排水体制的改变 旧合流制改造为分流制 旧合流制改造为截流式合流制 排水管网布置要求 因地制宜 地形地貌和竖向设计 现状管网条件 路网情况 短捷节约 系统清晰（羽毛状） 管道短捷 与道路坡向结合 合乎规范 坡度 管径 埋深 间距 管位 排水管网规划 管网设施 雨污水泵站与合流泵站 出水口 雨水口 管径计算 流量 流速 充满度 最小管径 污水处理规划 污水处理率 污水指标（ BOD 等） 处理方法 物理法 生物法 化学法 厂址与用地 污水处理厂 小型污水处理站 生态型处理设施 城市污水回用系统与中水系统规划 污水回用系统 中水系统 思考的问题 我所在的城市从地形和气候特点来看，排水方面可能存在什么问题？可以采取什么对策？ 我所在的城市和地区目前采用什么排水体制？可以采用什么样的改造方法？ 学过有关知识后，我所做过的居住小区规划可以作出哪些调整，以优化小区的排水系统并提高排水综合利用水平？ 我看过的中外电影中，哪些情节涉及了排水系统？反映了什么情况和问题？