安陆市排水专项规划

安陆市排水专项规划

郑戎

郑戎；武汉市政工程设计研究院有限责任公司

摘要针对安陆市老城区及新建城区排水体制面临的问题，依据安陆市城市总体规划的要求提出了老城区进行合流制改造、新城区严格建设成分流制的要求。在老城区改造时，重点突出的论述了截流倍数的选取的方法，为保护与改善本市水环境质量提供了有力保障。

关键词专项规划、截流倍数、合流制、分流制

1.排水规划的必要性

1.1安陆市排水规划背景

安陆市位于湖北省东北部，东临孝昌，西接京山，南邻应城、云梦，北靠随洲、广水，全市现下辖3个办事处、10个镇、5个乡。改革开放以来，安陆市坚持以经济建设为中心，优化结构，扩大开放，国民经济和社会各项事业全面发展，人民生活水平不断提高，国民经济持续稳定增长，经济运行质量和效益不断提高。

安陆市资源丰富，市区内有护国河、海子河、毛河、府河从安陆市中部穿过。安陆市于2007年三月编制完成《安陆市城市总体规划》修编，但是随着城市的快速发展扩大，该规划有它的局限性。目前老城区现状城市排水管网覆盖率较低，城市污水处理设施建设滞后，城市污水处理率较低，水环境污染状况较为严峻。城市经济发展与排水设施建设滞后矛盾较为突出。同时，李店开发区、城东开发区等地区开发在即，安陆市污水处理厂工程即将上马，迫切需要对排水规划进行修编来指导项目建设。为完善现有排水系统管网规划，为今后污水厂建设提供科学依据，为了改善安陆市水环境质量，使自然环境与经济、社会协调发展，达到生态系统的良性循环。

1.2排水规划目标

以《安陆市城市总体规划》修编（2007～2020）为指导，在充分调查研究现状排水系统基础上，建设排水适当、系统布局合理、处理规模适度的城市污水集中收集系统来控制水污染，优化城市排水系统、提高排水管网覆盖率、提高城市污水处理率保护城市集中饮用水源、改善城市水环境质量维护生态系统的良性循环，消除水灾害，为安陆市人民创造良好的居住环境并促进安陆市的的经济可持续发展。

（1）近期（2010年）：污水处理率70%，达到国家对城市污水处理率要求；区内河渠均达到城市一般景观水体要求；在上游河段水质达标前提下，护国河、海子河段分别达到国家地面水环境质量Ⅲ类、Ⅴ类标准；

（2）远期（2020年）：污水处理率90%；中心城区内府河解放山坝前为饮用水水源一级保护区，规划达地表水二类水体标准；府河解放山坝后为饮用水水源二级保护区，规划达地表水三类水体标准；海子河、护国河、蒿桥河、长港四条水渠为城区雨水受纳水体，同时兼作景观用水，规划不得低于地表水五类水体标准。

2.排水规划内容

(1)根据现状排水系统情况，合理划分排水系统分区，分析现状排水管网存在的主要问题；

(2)确定合理的排水体制，对于合流区域确定污水截流倍数；

(3)合理预测安陆市各分区的污水量，并对安陆市污水系统布局方案进行研究，通过技术经济比较，提出污水管道布局方案；

(4)对于重点规划区域，进行污水管网系统布置，确定污水管渠的走向及控制高程，确定污水中途提升泵站的位置、规模及服务范围；

(5)提出排水系统分期实施计划；

3.规划参数的选择

3.1排水体制的截流倍数

（1）国家现行规范的有关规定

我国现行的国家标准《室外排水设计规范》（GB50014-2006），有关合流水量一节中规定，截流倍数为n。应根据干流污水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定，宜采用1~5。

（2）截流倍数的影响因素

影响截流倍数的主要因素有：

1）受纳水体的水环境容量；

2）旱流污水的水质、水量及其总变化系数；

3）城市的暴雨强度和气象条件；

4）城市经济发展状况；

5）人口密度大小及人口构成。

（3）国内外截流倍数的取值概况

1）国外截流倍数的取值

日本1982年版“规范说明”的规定：截流管道容量，一般按计划时间的最大污水量的3倍计，即按高峰值的3倍计。而我国系按平均污水量计，如设高峰值为1.3～2倍的平均流量，则截流倍数相当于：

n0=3×(1.3～2)-1=2.9～5。

英国的习惯做法，截流倍数采用5，在1970年英国“暴雨污水溢流及处置国家技术委员会”的调查执行中提出，根据对英国1万至1.2万个污水溢流口的调查结果，当截流倍数等于5或大于5的溢流口，只有18%被认为是不满意的，若采用拦集大块固体的措施后，不满意的百分比可以降至14%，报告指出，许多问题的根源，来自截流倍数小于5。

德国柏林及其他城市，一般选择的截流容量为高峰日的4倍，其中2倍流到污水处理厂，进行处理。

美国标准不一，由于每人每日污水量较大（设计值每人600～1000L/d），因而污水浓度小，截流倍数采用1.5～5倍，纽约曼哈顿采用2倍，溢流入赫得逊河；华盛顿暴雨溢流入波多麦克河（市区段约宽1km），上游采用30倍，下游采用5倍。

另外，美国还有按溢流次数设计的，如旧金山1983年规划时，西部沿太平洋的溢流口，每年溢流不超过8次，北部金门大桥一带每年溢流不超过4次，东部旧金山湾每年溢流不超过10次，东南的旧金山封闭水域，每年溢流不超过1次（折合重现期为1年）

苏联规范确定：当排入流量大于10m3/s河流时，n0=1～2；当排入流量大于5～10m3/s河流时，n0=3～5。

2）截流倍数的国内研究与实践经验

国内研究表明：河海大学王文远研究表明：在一定条件下，按Ⅲ类水域标准（BOD5<4mg/L）衡量，当n0=2时，有四个河段超标，超标历时最长为230min；当n0=4时，有两个河段超标，超标历时最长为30min，且各河段超标历时总计要比n0=2时减少90%。说明n0选择对河流水环境影响显著。

天津市沿海河的截流管，采用两种计算方法，其中一部分按截流倍数n0=3～5；另一部分采用除污水量外，还有截流重现期为一年的降雨径流量（相当于30mm/h的降雨量），并不发生溢流，效果比较满意。

根据《室外排水设计规范》编制组的调查，北京市n0采用1～3，苏州市采用n0=3，保定市采用n0=3，由于这些城市的合流制系统少，对环境影响不明显，故编制组未公布效果方面的调查资料。

重庆市渝中区系老区合流制。为了保护三峡水库水质，合流管道的截流倍数采用3。

武汉市截流倍数一般采用1～3，其中以1～2的占多数。

中国香港地区的截流倍数采用1。

深圳宝安区截流倍数取2。

（4）截流倍数的取值

1）建成区考虑截流倍数的因素

安陆市的建成区大多采用合流制排水体制，在建筑物紧靠的缝隙间，狭窄的街道下，铺设着难于改造的管渠，接纳建成区的污水和全部地面雨水，若将其改为分流制十分困难，这就需要考虑与降雨径流受地面污染程度以及地表水应达到的水质目标控制值有关的截流倍数。

根据其他部分城市环境监测资料数据分析，降雨径流中污染物浓度NH4+-N和TN一般都低于污水综合排放一级标准值，COD、TP与综合排放一级标准相当。但是若按地表水Ⅲ类标准控制，城市建成区地面降雨径流中仅TN低于标准，其余各项均高于标准四五倍或以上。因此建成区的初期雨水务必收集起来与污水一并处理后，再排入水体，方能达到地表水Ⅲ类或以上的水质目标要求。

此外，有实测资料显示，降雨过程经过约600秒（10分钟）后，城镇地表径流中污染物的浓度一般可降低50%以上；当降雨过程约为800～1000秒时，径流中污染物浓度便趋于一个稳定的低值。显然，前期雨水集中了地表的大部分污染物，截流一定量的地面径流，经处理后再排入环境水体是合适的。

2）推荐采用的截流倍数

根据《室外排水设计规范》编制组的调查，国内一些城市截流倍数一般采用1，对截流污水的处理仅做预处理，对污染物去除率有限。

据调查分析，当截流倍数增大时，其投资的增长倍数与环境效益的改善程度相比较，从经济效益上考虑是不合算的。因此，当合流制排水系统具有排泄能力较大的合流管道，可采用较小的截流倍数，或设置一定容量的雨水调节设施。

此外，截流的污水量是否可靠，是截流管道设计的主要依据，必须预测准确，并按远期污水量设计。

截流倍数的确定，主要是依据经济条件和环境水容量，截流倍数越大，其环境污染的程度越轻，而截流管的基建投资越大。因此，任何一个设计都必须找到一个合理的截流倍数，这个截流倍数必须兼顾经济和环境两因素。

截流干管的设计流量受污水处理厂处理规模和管理条件的限制，雨天送往污水处理厂的雨污混合量不能与旱流量过于悬殊，相差多少取决于保护水体的标准。具体确定管径的原则是满足远期需要，并留有余地。

污水管道的建设投资大，服务年限长，因此要求污水管道管径有相对的稳定性，本次污水管道规划按远期2020年设计。

由于安陆市年降雨量丰富，从建设施工难度及资金筹集等因素考虑，本次规划不推荐采用较高的截污倍数，同时考虑老城片区雨季时合流水均流入护国河、海子河网，另外考虑到府河目前水污染状况，规划建议取值为1。其具体原因如下：

①规划片区内部河网及外部府河等水体对环境敏感性较强。

②安陆市气候属于温和多雨。年平均降雨量1067mm，历年最大降雨量1722.8mm，历年最小降雨量652.9mm；截流倍数不宜取太大。

③老城片区环境卫生状况较好，并且随着城市社会经济的发展，城市的文明程度、人们的环境保护意识也将逐步提高，因此城市地面积存的污染物也将逐年减少，截流倍数的取值可相对小一些。

④截流倍数取大了，就增加了污水处理的难度；截流倍数取小了，同样不利于保证河流的水质要求。

⑤规划区域内由于存在渗漏水、洪潮最高水位时部分水流进入污水系统，相当于增大了干管污水量。

因此，本次规划取截留倍数为1（即n0=1）。

3.2污水量人均综合指标

本工程污水量采用人均综合指标法

人均综合用水量指标取值主要考虑以下因素：

（1）《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）提出的人均综合用水量指标为：一区大城市：700～1100L/(cap•d)；一区中等城市：600～1000L/(cap•d)，安陆市属于一区中等城市。

（2）《安陆市城市总体规划》（2007～2020）确定的人均综合用水量指标为630L/(cap•d)。

（3）参照《中国城市节水2010年技术进步发展规划》，考虑城市节水率、工业用水重复使用率等因素，确定本规划中的人均综合用水量指标不超过630L/(cap•d)。

依据《安陆市城市总体规划修编（2007-2020）》中心城区污水量按平均日用水量的80%计，综合给水污水定额取630L/人•d。

4.结论

针对安陆市老城区，排水系统规划年代早，污水处理率低，排水体制混乱等问题，安陆市排水工程专项规划提出了具体可行的改造方案，在该规划的指导下，有步骤的对老城区排水管网进行合流制改造。在进行合流制改造时，重点突出的选取了截流倍数，在符合国家相关要求的同时，大量引用国内外选取截流倍数的经验与工程实例，合理的选取了符合安陆市经济与环境的截流倍数，有效的解决了老城区存在的问题。同时，本规划还对新建城区给出了具体的规划指导方案，使安陆市的排水系统建设适应城市社会经济发展。