城市污水雨水工程专项规划设计研究

城市污水雨水工程专项规划设计研究摘要:污水雨水工程是城市基础设施的重要组成部分，做好它的规划设计是城市未来可持续发展的内在要求。

本文首先分析了城市排水规划要点，各自阐述了污水、雨水工程专项规划设计的原则以及存在的问题，制定出了可行、可靠的污水、雨水工程的规划方案，并提出近期排水设施计划，为城市污水雨水工程规划设计工作提供了借鉴作用。

关键词：雨水工程；污水工程；专项规划；原则；排水设施计划随着国民经济的不断发展，目前我国城市化进程进入了加速时期，城市基础建设也持续加快。

排水、污水、雨水工程是城市基础设施重要组成部分，是衡量城市建设发展水平的一个重要方面，关系到城市各项事业长远发展，对建设一个良好的城市人居环境意义重大。

根据笔者多年设计经验，总结出城市排水及污水、雨水工程专项规划中相关问题供同行参考，希望能起到抛砖引玉的作用。

1 城市排水规划要点城市排水专项规划是在当前城市发展水平下，力求满足城市排水建设的需要，完善市政排水设施的规划工作。

其重点工作内容是：在满足总体规划的前提下合理规划排水系统，优化泵站布局、完善排水体系；合理规划水资源，提高再生水回用率，实现城市河湖水系的良性循环；保护城市生态环境，对市政污泥提出可行的处置规划；制定切实可行的工程建设计划等。

虽然各个城市的建设及发展不一样，排水方式及多年的管理方式各不相同，但是对于排水工程规划都有一些共性的原则及排水问题。

2 污水工程专项规划2.1 污水规划原则（1）污水管网规划应在服从城市总体规划的前提下，充分利用现有排水设施作出全面规划，逐步完善污水管网系统，扩建、增建污水处理厂，提高污水处理率。

（2）污水系统的管线布置充分利用城市地形及道路布局，尽量减少与河流、明沟、铁路、涵洞等地下构筑物以，及其他管线交叉，尽可能地布置在坚硬密实的土壤中，当管道埋深过深时应设置污水提升泵站。

（3）规划管网的污水干管一般沿城市道路布置，管道布置应简洁顺直，应尽量避免在市区主要商业街及狭窄的街道下铺设，污水管道通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的非机动车道或机动车道下面，当道路宽度超过40m时，宜在道路两侧设置污水管。

（4）对于老城区雨污合流制区域，近期采用合流式截流制，远期规划原有合流制管道用可作雨水管，新建污水管道。

（5）排入城市污水管道的污水应达到《污水排入城市下水道水质标准》方可排入城市污水管道。

（6）城市污水处理厂出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》后方可排入城市废水受纳水体，受纳水体应具有足够的环境容量。

2.2 污水设施现状及分析旧城市的污水管网覆盖率很低，虽然老城区部分区域的污水主干管已经基本形成，但还有部分地区污水设施属于空白区。

排水规划充分考虑现状，尽量利用和发挥现有排水设施的作用，使规划新建排水系统与现状排水设施有机结合。

因此，对现状排水设施的能力分析是非常必要的。

（1）现状污水量：根据供水资料、城市现状人口、工业总产值、排污设施、污水收集率等资料来估算城区现状的生活、工业污水量。

（2）排水设施现状：过去旧城区排水系统大部分为雨污合流制，未形成完整的排水系统，一些工业废水和生活污水未经处理直接排入城区池塘，城市排水体制的不健全，导致城区水体污染严重，所以在进行排水规划时要对已建成的现状污水处理厂、泵站、管网的规模、功能、破损程度进行详细的了解，以便于充分利用现有排水设施。

2.3 城市污水系统普遍存在的问题目前城市的排水系统还有部分地区是雨污合流制为主，随着城市的发展，现有排水系统普遍存在污水未经处理排入河道，污染环境；污水收集率低，污水处理厂不能正常运行；排水设施不满足城市发展的需要；管道坡降小、淤积严重、维护管理难度大。

2.4 污水量预测及水力计算1）污水量预测污水量预测是根据城市需水量预测，目前国内在城市需水量预测中最常用的方法是用地指标法、城市单位人口综合用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法、不同性质用水指标法等，根据《城市给水工程规划规范》、《室外给水设计规范》、《城市总体规划》对城区给水量预测，再根据城市污水收集率计算城市污水量。

2）污水比流量确定目前我国大部分城市的用地主要是居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿化及水域等，根据单位建设用地计算用水量预测污水量，考虑到城市发展过程中用地性质的不确定性，为避免用地性质发生调整后不致出现排水设施排水能力不足的情况，在计算面积及比流量时，将对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地面积按综合生活用地、工业用地占建设用地面积比例均摊到综合生活用地、工业用地面积中。

3）管道水力计算依照目前的计算手段，对城市大面积污水管网的水力计算已经不是很复杂的工作了，应做比较系统的水力计算，确定城区主要污水干管的管径和控制坡度及高程。

2.5 污水工程规划方案的制定1）污水出路根据总体规划要求及周边水系的位置和地表水环境质量标准，确定城区的污水处理标准及排水出路。

2）污水系统规划方案对于城区地形比较平缓，河流、水系也相对较为密集的城市，根据在建和已建有排水设施情况，充分利用城市地形条件及现状污水收集、输送及处理设施，在城市总体规划的指导下，结合主城区地形和环境要求，采用近远期结合、统一规划、分步实施的原则进行排水规划。

其排水体制将逐步变为雨污分流制，在原有合流制系统基础上，新建污水干管及支管，形成完善的排水收集系统，收集城区污水进入污水处理厂进行集中处理。

3 雨水工程专项规划3.1 雨水规划原则（1）满足《城市总体规划》要求。

（2）排水体制实行雨、污水分流制。

（3）以不同河湖水系为雨水出路来划分雨水系统。

（4）充分利用城市现有及拟建河湖水系，各雨水系统尽量采用重力流，在利用地形保证雨水就近入河的基础上，减少提升泵站，节省电耗，降低排水设施的运行管理费用及维护管理费用。

（5）保留城区原有坑塘，确保水面面积不减少。

（6）雨水工程规划符合国家现行规范规定和行业标准。

（7）充分吸收国内同类型地区的经验，使雨水工程专项规划具有经济、合理、可行的特点，使雨水系统既有一定的超前性和现代化水平，又符合城市的实际情况，便于将来工程的进一步实施。

（8）充分考虑雨水的储存与雨水利用。

3.2 雨水规划标准暴雨强度采用当地暴雨强度公式来计算雨水量。

设计重现期：根据《室外排水设计规范》重要干道、重要地区或短期积水即能引起严重后果的地区，例如城市的地道一般采用3～5a，一般地区采用1～3a，而目前大部分城市的一般地区多采用1a。

径流系数：根据地面类别取值，不同地块采用加权平均取值。

3.3 确定雨水出路城市最终的雨水出路一般都是过境的一级河道，区内的雨水是通过遍布于城区的二级河道排入一级河道，同时还要充分利用城区的河湖水系调蓄雨水，减少暴雨水量对下游河道的冲击，在进行排水规划时，本着节能减排的原则，雨水就近排入城市二级河道及湖泊，尽量采取自流入河的排水方式。

将雨水排入城区雨水受纳水体。

3.4 城市规划区域内及周边水系对于规划区域内的河道要了解河道的规划功能、起点及终点、河道全长、流域面积、河水流向、河道流经城市段的规划宽度，规划河底、河堤高程、正常河水位、洪峰流量、历史高水位、设计排涝水位、与河道相连的各个支流等河道参数。

因为规划区域内及周边的河湖水系是城市雨水的主要出路，根据河道参数可以合理确定城市雨水排除方式。

3.5 雨水排放设施存在的问题我国大部分城市都是依水而发展起来的，即城市内部及周边均有用于排水的坑塘、河道、湖泊，汛期雨水先经城区内的坑塘调蓄后再排出城区。

而今随着城市建设发展，城区内部分坑塘被填垫后开发利用，城区的水面面积逐渐减少，调蓄能力大大降低。

另外，由于资金有限，旧有排水设施未能随地区建设同步改造，部分排水设施建设年代已久，其设计标准均偏低，设施老化，年久失修，甚至不能正常运转，造成雨季积水，严重影响人民生活和工业生产，使国家经济和人民群众财产受到不同程度的损失。

3.6 雨水工程规划方案雨水规划要对区内的排水体制、雨水排放河道、雨水排放出路、排放水量、排放方式等都分别做出相应规划。

1）雨水排放河道规划自然河流系统是城市防洪蓄涝的主体结构，在规划中结合《城市水系规划》，通过建立城市连续和完整的区域水系网络和必要的水利设施，将城市水系与防洪、调蓄、排涝紧密联系，为城市雨水排放打下良好基础。

据城市河道水系现状，一般将河道分为一级河道、二级河道、雨水边沟等几种标准。

一级河道作为城市防洪排涝的主要河道，一般均设有防洪堤坝，行洪时的河道水位比较高，雨水自流入河比较困难，而且不宜在堤坝上设很多的雨水出水口，因而，对于地势平坦的城市，向一级河道排放雨水应以集中设置大型雨水泵站强排为主，在河道的洪峰过后，水位较低时可以自流排放。

二级河道主要是指与一级河道连接或所在排水区域起主要排水作用的河道，河道遍布整个城市，水位一般低于城市干道地面，在与一级河道连接处一般有大型闸门控制，在一级河道行洪水位高时，关闭闸门，防止洪水流入。

在一级河道行洪过后，水位低时闸门打开，城区内大部分排水明渠、管道直接排入二级河道，因此二级河道将作为城市雨水排放的主体，并兼有部分调蓄功能。

规划要确定二级河道各水力要素以满足汛期城市排水要求。

规划应对一级河道、二级河道、雨水边沟、管道的各水力要素如起点、终点、长度、底宽、边坡、河底控制标高、常水位、汛前水位、管道的管径等注明规控制数据，以满足汛期城市排水要求，保证城市排水设施能按照规划实现。

2）雨水收集排放系统规划雨水收集系统的选择：城市雨水主要是通过雨水边沟、雨水管道收集排放的，雨水管渠系统应能通畅及时地排除汇水面积内的雨水，局部地势较低不能自流排入水体的雨水设置雨水泵站强排，并尽量结合地形、地貌实际情况，将城区分成若干个雨水排放系统。

3）雨水泵站规划确定泵站服务范围，并根据泵站服务面积及上游管渠埋设深度及雨水受纳河道的情况确定泵站规模及形式。

4 提出近期排水设施计划在城市建设发展速度较快的今天，在完成城市排水规划的同时，要结合城市在建和已建的排水设施，制定投资少见效快的近期排水实施方案，解决近期排水问题，降低污水对已建成区的环境污染程度，营造城市中心的良好环境风貌。

另外许多城市现状雨水排水设施与规划目标差距较远，由于雨水工程投资较大，按照远期规划方案一次将全部排水设施实施完毕，难度很大，且需要巨额资金，所以在保持与远期规划一致的前提下主要针对河道、积水严重地段及现状泵站提出投资少的改造方案及建议，大部分城市急需改造的内容包括以下几部分。

（1）河道改造：恢复已经断流的河道，使城市水系相互连通；河道清淤整治，使各控制标高满足城市水系规划要求；恢复河道断面，并使其逐步达到城市水系规划要求断面；蓄水湖整治，充分发挥城内调蓄雨水的河湖水系的蓄水能力，并且能在汛期及时将雨水排入下游水系，因此要将河湖连通，河道疏通，以保证汛期雨水迅速外排。