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现代城市排水管网的建设与管理

论文类型 技术与工程 发表日期 2008-02-01
来源 全国城市污水处理设施建设经验与技术研讨交流会
作者 周玉文
摘要 周玉文(北京工业大学)  在以经济建设为中心的方针指引下,我国正处在城市化高速发展时期,城市基础设施建设和小城镇建设投资额度巨大,搞好现代城市排水管网的设计、施工与管理任务繁重。  1.现代城市排水系统面临的新挑战  1.1建设投资短缺,管网建设欠账  改革开放以来,我国综合实力不断增强,城市基础设施建设投资正在逐年增加。城市交通、绿化、景观建设、环境建设的投资增加比例较大,但是由于城市排水管网工程是隐蔽的地下工程,投资力度低于城市的发展速度,造成很多城市的排水管网超期服役,很多大城市...

周玉文

(北京工业大学)

  在以经济建设为中心的方针指引下,我国正处在城市化高速发展时期,城市基础设施建设和小城镇建设投资额度巨大,搞好现代城市排水管网的设计、施工与管理任务繁重。

   1. 现代城市排水系统面临的新挑战

   1.1 建设投资短缺,管网建设欠账

  改革开放以来,我国综合实力不断增强,城市基础设施建设投资正在逐年增加。城市交通、绿化、景观建设、环境建设的投资增加比例较大,但是由于城市排水管网工程是隐蔽的地下工程,投资力度低于城市的发展速度,造成很多城市的排水管网超期服役,很多大城市的排水管网使用年限超过50年,不仅排水能力低下,而且渗水和漏水情况严重。我国的很多城市在降雨期间严重积水,给城市的交通和市民的正常生活带来不便。部分城市的局部排水管网已经变为压力流,给日常养护工作造成困难。现代化的城市必须要有现代化的地面建筑,也应该有与之配套的地下基础设施,城市排水管网的改扩建工程必须给予高度的重视。

   1.2  管网配套滞后,处理能力浪费

  由于国家对环境保护工作的重视,各地正在建设或筹建城市污水处理厂。由于对城市排水系统理解的偏差和投资渠道等原因,污水处理厂建设单位只注重污水处理项目,而忽视配套排水管网的建设,造成我国很多城市已经建成的城市污水处理厂达不到设计处理能力,另一方面又有大量污水直接排放的尴尬局面。

  我国大部份城市的排水系统都是既有合流制又有分流制的混合制排水体制,修建城市污水处理厂必须对于之连接的排水管网系统进行彻底改造,才能保证该流域的污水全部进入污水处理厂,配套管网建设的任务很重。

   1.3 科学研究投入量少,管理水平亟待提高

  近年来,我国在城市排水方面的科学研究资金都集中在污水处理技术方面,在城市排水管网方面的投入极少。科技进步对城市排水管网领域的推动作用不大,造成城市排水管网管理部门的管理水平落后。另外,管理体制也亟待理顺。多数城市的城市污水处理厂和城市排水管网分别由两个部门管理,给城市排水系统的正常、合理、经济运行造成一定困难。先进的城市污水处理厂管理模式与落后的城市排水管网管理现状形成强烈的反差。

   2. 排水管网设计的新理念

   2.1 关于排水体制的思考

  我国目前新建城市和老城市的新建区一般均选择分流制排水体制,我国的新建开发区,如深圳市、大连开发区等,都是分流制排水系统。由于设计、施工和管理等方面的原因,在这些新建城市中,并没有真正实现完全分流制,也没有将污水处理厂服务流域内的污水全部收集到污水处理厂。

  绝大部分老城区都是合流制排水系统。原有的合流制一般都是直排式,修建城市污水处理厂时应将其改造成分流制或截流式的合流制。由于将城市的排水系统全部改造成分流制的难度极大,所以都是混合制排水体制。由于新建的分流制与老城区的合流制同时存在,给城市排水系统的管理带来很多困难。

  根据实测资料显示,降雨初期的城市径流雨水的水质污染严重,不经过处理直接排入城市水体也会造成水体污染。

  合流制溢流污水对环境的污染不容忽视,国外发达国家已经开始对溢流污水进行处理,以便保证水环境的质量。

  以上都是对传统的选择排水体制原则的挑战,选择排水体制的问题值得讨论。

   2.2 中水回用工程对排水系统的影响

  我国传统的污水处理厂选址原则和城市排水系统规划原则都是将城市污水处理厂布置在城市的下游,污水处理厂的规模越大越经济。中水回用工程应该距中水的用户越近越经济,分散处理有利于城市中水回用工程建设与发展。传统的规划原则在有回用工程的排水管网规划建设中正在面临挑战。

  目前我国已经建设了很多分散的小中水回用工程,造成这类工程不能正常运行的原因之一是经过深度处理后的再生水的出路问题。

  由于城市中水回用工程和小区及建筑中水回用工程的发展,节水和减少排污的作用会逐渐显现出来,对污水管网的设计流量会产生一定影响。

   2.3  雨洪利用工程对排水系统的影响

  在我国水资源短缺并有条件的地区,雨洪利用工程对增加城市的水资源量有积极作用,但是雨洪利用工程的设计理论与方法并不完善。

雨洪利用工程削减了城市雨水管网的流量,因此对雨水排水系统的设计和管理会产生一定影响,其作用相当于调节池。应加强雨洪利用工程对排水系统的影响研究。

   3.  排水管网的科学化管理

   3.1 档案管理数字化

  数字化城市工程要求城市排水管网设施档案数字化,沈阳市和大连开发区已经进行了成功的探索,很多城市正在进行立项,建议研究和推广城市排水管网档案管理数字化技术。

   3.2 科学管理网络化

  可以采用网络化技术建立城市排水指挥中心,对城市排水系统进行科学化管理,可以实现城市防洪的实时指挥调度、网络化办公、网上审批和缴费等。

   3.3 地理信息系统的利用

  城市地理信息系统在我国已经得到推广应用,利用地理信息系统对城市排水系统进行管理可以提高办事效率。

   3.4 实时模拟技术

  排水管网采用最大日最大时流量作为设计流量,按恒定流进行水力计算。排水管网的流量时刻在变化,属于非恒定非均匀流动,计算排水管网内实际的流动状态必须采用非恒定流理论。对排水管网进行校核模拟和实时模拟可以了解系统的排水能力和排水过程,对科学化管理排水系统具有积极作用。

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