現代城市排水管網的建設與管理
| 論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2008-02-01 |
| 來源 | 全國城市污水處理設施建設經驗與技術研討交流會 | ||
| 作者 | 周玉文 | ||
| 摘要 | 周玉文(北京工業大學) 在以經濟建設為中心的方針指引下,我國正處在城市化高速發展時期,城市基礎設施建設和小城鎮建設投資額度巨大,搞好現代城市排水管網的設計、施工與管理任務繁重。 1.現代城市排水系統面臨的新挑戰 1.1建設投資短缺,管網建設欠賬 改革開放以來,我國綜合實力不斷增強,城市基礎設施建設投資正在逐年增加。城市交通、綠化、景觀建設、環境建設的投資增加比例較大,但是由于城市排水管網工程是隱蔽的地下工程,投資力度低于城市的發展速度,造成很多城市的排水管網超期服役,很多大城市... | ||
周玉文
(北京工業大學)
在以經濟建設為中心的方針指引下,我國正處在城市化高速發展時期,城市基礎設施建設和小城鎮建設投資額度巨大,搞好現代城市排水管網的設計、施工與管理任務繁重。
1. 現代城市排水系統面臨的新挑戰
1.1 建設投資短缺,管網建設欠賬
改革開放以來,我國綜合實力不斷增強,城市基礎設施建設投資正在逐年增加。城市交通、綠化、景觀建設、環境建設的投資增加比例較大,但是由于城市排水管網工程是隱蔽的地下工程,投資力度低于城市的發展速度,造成很多城市的排水管網超期服役,很多大城市的排水管網使用年限超過50年,不僅排水能力低下,而且滲水和漏水情況嚴重。我國的很多城市在降雨期間嚴重積水,給城市的交通和市民的正常生活帶來不便。部分城市的局部排水管網已經變為壓力流,給日常養護工作造成困難。現代化的城市必須要有現代化的地面建筑,也應該有與之配套的地下基礎設施,城市排水管網的改擴建工程必須給予高度的重視。
1.2 管網配套滯后,處理能力浪費
由于國家對環境保護工作的重視,各地正在建設或籌建城市污水處理廠。由于對城市排水系統理解的偏差和投資渠道等原因,污水處理廠建設單位只注重污水處理項目,而忽視配套排水管網的建設,造成我國很多城市已經建成的城市污水處理廠達不到設計處理能力,另一方面又有大量污水直接排放的尷尬局面。
我國大部份城市的排水系統都是既有合流制又有分流制的混合制排水體制,修建城市污水處理廠必須對于之連接的排水管網系統進行徹底改造,才能保證該流域的污水全部進入污水處理廠,配套管網建設的任務很重。
1.3 科學研究投入量少,管理水平亟待提高
近年來,我國在城市排水方面的科學研究資金都集中在污水處理技術方面,在城市排水管網方面的投入極少。科技進步對城市排水管網領域的推動作用不大,造成城市排水管網管理部門的管理水平落后。另外,管理體制也亟待理順。多數城市的城市污水處理廠和城市排水管網分別由兩個部門管理,給城市排水系統的正常、合理、經濟運行造成一定困難。先進的城市污水處理廠管理模式與落后的城市排水管網管理現狀形成強烈的反差。
2. 排水管網設計的新理念
2.1 關于排水體制的思考
我國目前新建城市和老城市的新建區一般均選擇分流制排水體制,我國的新建開發區,如深圳市、大連開發區等,都是分流制排水系統。由于設計、施工和管理等方面的原因,在這些新建城市中,并沒有真正實現完全分流制,也沒有將污水處理廠服務流域內的污水全部收集到污水處理廠。
絕大部分老城區都是合流制排水系統。原有的合流制一般都是直排式,修建城市污水處理廠時應將其改造成分流制或截流式的合流制。由于將城市的排水系統全部改造成分流制的難度極大,所以都是混合制排水體制。由于新建的分流制與老城區的合流制同時存在,給城市排水系統的管理帶來很多困難。
根據實測資料顯示,降雨初期的城市徑流雨水的水質污染嚴重,不經過處理直接排入城市水體也會造成水體污染。
合流制溢流污水對環境的污染不容忽視,國外發達國家已經開始對溢流污水進行處理,以便保證水環境的質量。
以上都是對傳統的選擇排水體制原則的挑戰,選擇排水體制的問題值得討論。
2.2 中水回用工程對排水系統的影響
我國傳統的污水處理廠選址原則和城市排水系統規劃原則都是將城市污水處理廠布置在城市的下游,污水處理廠的規模越大越經濟。中水回用工程應該距中水的用戶越近越經濟,分散處理有利于城市中水回用工程建設與發展。傳統的規劃原則在有回用工程的排水管網規劃建設中正在面臨挑戰。
目前我國已經建設了很多分散的小中水回用工程,造成這類工程不能正常運行的原因之一是經過深度處理后的再生水的出路問題。
由于城市中水回用工程和小區及建筑中水回用工程的發展,節水和減少排污的作用會逐漸顯現出來,對污水管網的設計流量會產生一定影響。
2.3 雨洪利用工程對排水系統的影響
在我國水資源短缺并有條件的地區,雨洪利用工程對增加城市的水資源量有積極作用,但是雨洪利用工程的設計理論與方法并不完善。
3. 排水管網的科學化管理
3.1 檔案管理數字化
數字化城市工程要求城市排水管網設施檔案數字化,沈陽市和大連開發區已經進行了成功的探索,很多城市正在進行立項,建議研究和推廣城市排水管網檔案管理數字化技術。
3.2 科學管理網絡化
可以采用網絡化技術建立城市排水指揮中心,對城市排水系統進行科學化管理,可以實現城市防洪的實時指揮調度、網絡化辦公、網上審批和繳費等。
3.3 地理信息系統的利用
城市地理信息系統在我國已經得到推廣應用,利用地理信息系統對城市排水系統進行管理可以提高辦事效率。
3.4 實時模擬技術
排水管網采用最大日最大時流量作為設計流量,按恒定流進行水力計算。排水管網的流量時刻在變化,屬于非恒定非均勻流動,計算排水管網內實際的流動狀態必須采用非恒定流理論。對排水管網進行校核模擬和實時模擬可以了解系統的排水能力和排水過程,對科學化管理排水系統具有積極作用。
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