排水管網(wǎng)規(guī)劃在三峽區(qū)城市污水處理可行性研究中的地位(一)

1、排水管網(wǎng)規(guī)劃在三峽區(qū)城市污水處理可行性研究中的地位 一 摘要：根據(jù)三峽庫區(qū)城市污水處理工程可行性研究工作的體會，就庫 區(qū)排水管網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的特殊性以及在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素提出 建議。關(guān)鍵詞：三峽庫區(qū)排水管網(wǎng)污水處理排水體制1 背景情況 舉世矚目的三峽工程于 2003 年 6 月開始蓄水， 庫區(qū)水環(huán)境性質(zhì)將發(fā)生 很大的變化。湖庫型水體決定了庫區(qū)水環(huán)境承載能力有限，水污染防 治問題已迫在眉睫?，F(xiàn)實(shí)情況是，庫區(qū)絕大多數(shù)城市經(jīng)濟(jì)相對落后， 市政設(shè)施和污染防治設(shè)施的建設(shè)大大滯后于現(xiàn)實(shí)要求。大量未經(jīng)處理 的生活污水和工業(yè)廢水沿江直接排入，將對即將形成的三峽庫區(qū)生態(tài) 環(huán)境帶來十分不利的影響。這一問題假設(shè)

2、解決不好，必將使庫區(qū)水環(huán)境 遭到嚴(yán)重的破壞， 最終也將阻礙庫區(qū)城市乃至下游城市的可持續(xù)開展。 為了保護(hù)三峽庫區(qū)水質(zhì)和庫區(qū)下游人民的身體健康，同時(shí)促進(jìn)城市經(jīng) 濟(jì)建設(shè)迅速開展，在三峽庫區(qū)建設(shè)污水處理廠已經(jīng)成為十分緊迫的任 務(wù)，管網(wǎng)工程也是其中重要的內(nèi)容。目前，庫區(qū)絕大多數(shù)市縣沒有完善的排水系統(tǒng)，管道系統(tǒng)零星分散， 且多為雨污合流。甚至大多數(shù)街區(qū)未設(shè)任何排水設(shè)施，污水、雨水隨 街漫流。包含生活污水、生產(chǎn)廢水和雨水的合流污水從多處出水口未 經(jīng)處理直接排入長江，使長江岸邊帶水質(zhì)下降，嚴(yán)重影響了人們的生 活質(zhì)量。 庫區(qū)城市屬于山地城市，地形地貌和地質(zhì)條件比擬特殊，因?yàn)闅v史的 原因造成街區(qū)布置雜亂，城區(qū)道路

3、狹窄，使得排水系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)十 分困難，整個(gè)排水管網(wǎng)的投資巨大。由于管網(wǎng)造價(jià)高，管網(wǎng)規(guī)劃和建 設(shè)較為復(fù)雜，直接影響到整個(gè)污水處理工程方案確實(shí)定，因此在工程 的可行性研究中必須慎重考慮。2 城市污水處理工程可研中必須考慮排水管網(wǎng)的建設(shè)要求 排水管網(wǎng)規(guī)劃在整個(gè)城市污水處理工程規(guī)劃和建設(shè)中是十分重要的環(huán) 節(jié)。規(guī)劃的正確與否直接影響到污水處理廠的數(shù)量、廠址和規(guī)模，影 響到整個(gè)工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用，關(guān)系到工程和投資效益的發(fā)揮。前 一時(shí)期我國一些中小城市污水處理廠的建設(shè)中存在對管網(wǎng)系統(tǒng)考慮較 少或根本未加考慮的問題，一些平原城市甚至依靠過境的農(nóng)用灌渠收 集污水。沒有完善的排水系統(tǒng)，污水得不到有效的收集，使

4、污水處理 廠的水質(zhì)水量得不到保證，達(dá)不到預(yù)期的效果，造成資金浪費(fèi)。究其 原因，我們認(rèn)為一方面是由于城市總體規(guī)劃與建設(shè)需要脫節(jié)，規(guī)劃的 可操作性較差，有的地方總規(guī)與分規(guī)甚至在原那么問題上自相矛盾，這 就無助于城市管網(wǎng)的建設(shè)； 另一方面，管網(wǎng)建設(shè)一般由地方財(cái)政負(fù)擔(dān)， 資金缺口較大，使得管網(wǎng)建設(shè)滯后。出現(xiàn)這些問題，最根本的原因是 沒有把管網(wǎng)與處理廠作為一個(gè)整體系統(tǒng)加以考慮，人為地割裂二者的 統(tǒng)一關(guān)系。因此，在城市污水處理工程的可行性研究中，必須同時(shí)考 慮排水管網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)要求，理清城市總體規(guī)劃的思路，協(xié)調(diào)好規(guī) 劃與建設(shè)的關(guān)系；同時(shí)，排水管網(wǎng)工程資金至少是主干管局部的資金必須納入整個(gè)工程的投資估算中

5、，以確保建設(shè)資金的充足；建成 后的管網(wǎng)的維護(hù)管理費(fèi)用宜計(jì)入污水處理工程的運(yùn)行費(fèi)用中。這一點(diǎn) 對山地城市更為重要，這是由于山地城市的排水管網(wǎng)工程費(fèi)用占城市 排水工程建設(shè)費(fèi)的比例相當(dāng)大。排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，一 方面關(guān)系到其作用的發(fā)揮，另一方面可為國家和地方政府節(jié)省大量資 金和日常運(yùn)行費(fèi)用。表1是以三峽庫區(qū)局部區(qū)縣為例的排水工程費(fèi)用 分類列表?？梢钥闯?，管網(wǎng)投資占整個(gè)城市污水處理工程投資的60%,甚至更咼。3三峽庫區(qū)城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的特殊性表1庫區(qū)幾處市縣排水工程費(fèi)用分類縣市名稱規(guī)模萬m3/d工程投資萬元管網(wǎng)投資總投資%處理廠投資管網(wǎng)地基處理總投資涪陵85641.0012312.537

6、56.2521709.7556.7萬州32329.706561.24180010908.9460.121905.674270.887207156.5559.8 忠 縣32272.076803137010625.0764.0巫山21933.04866.25983.83783.0922.9 *巫溪注:先期建設(shè)的排水管網(wǎng)費(fèi)不計(jì)入其中。3.1排水體制由于三峽庫區(qū)城市中老城區(qū)街道一般較狹窄，坡度較大，交通擁擠， 短時(shí)間徹底將老城區(qū)合流制排水系統(tǒng)改造成分流制系統(tǒng)是非常困難的。通常情況下，新區(qū)按分流制規(guī)劃建設(shè)污水管網(wǎng)。老城區(qū)按規(guī)劃同時(shí)結(jié) 合舊城改造逐步將不完善的合流制系統(tǒng)改造成一個(gè)分流不完全的分流 制系統(tǒng)。

7、在污水收集系統(tǒng)中，在收集總量不變的情況下，雨水比例會 逐漸遞減，污水比例會逐漸遞增。例如涪陵區(qū)在一級截流干管一次性 建成后，近期的截留倍數(shù) 皿取2,遠(yuǎn)期nO取1。而忠縣老城區(qū)規(guī) 模相對較小，在確保環(huán)境評價(jià)可行的前提下，考慮到節(jié)省投資，其截 流倍數(shù)皿取i。3.2污水廠的數(shù)量和廠址受管網(wǎng)定線的制約一般情況下，污水主干管的數(shù)目和走向取決于污水處理廠的數(shù)目與位 置，因此污水處理廠的數(shù)目和位置常常先于管網(wǎng)定線。絕大多數(shù)中小 城市污水處理廠只設(shè)一個(gè)，且位于城市下游，管網(wǎng)易于定線和敷設(shè)。而庫區(qū)城市地處山地，多為舊城加新城的組團(tuán)結(jié)構(gòu)，由于各城市的地 形及地質(zhì)情況均十分復(fù)雜，管道敷設(shè)困難，造價(jià)高?？紤]這些因素，

8、 因而往往是污水處理廠的數(shù)目和位置受管網(wǎng)的限制。因此，在考慮污 水處理廠的數(shù)量和廠址時(shí)，必須結(jié)合管網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)，按照相對集中、 適當(dāng)分散的原那么設(shè)置處理廠。在對污水處理管網(wǎng)進(jìn)行定線規(guī)劃時(shí)，要 仔細(xì)考慮諸多因素，必須反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，以使管網(wǎng)定線切實(shí)可靠 到達(dá)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足遠(yuǎn)期需要。1定線要充分考慮到城市各組團(tuán)相互間的功能關(guān)系和高程關(guān)系。在 條件允許的情況下，盡可能兼顧各個(gè)組團(tuán)，減少污水處理廠的數(shù)量。按規(guī)劃巫溪污水處理系統(tǒng)為兩廠方案，經(jīng)過反復(fù)踏勘現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)巫溪 的地形較特殊，老城區(qū)在大寧河上游， 趙家壩和馬鎮(zhèn)壩沿柏楊河分布， 三個(gè)組團(tuán)呈 V 字型。規(guī)劃在大寧河和柏楊河交匯處馬蓮溪布置一座污 水

9、處理廠，處理老城區(qū)和趙家壩的污水，而在馬鎮(zhèn)壩單獨(dú)設(shè)置一座污 水處理廠。這樣兩廠方案不僅通不過環(huán)評，而且運(yùn)行費(fèi)用也大大高于 一廠方案。盡管大寧河、柏楊河兩岸地形、地質(zhì)情況很復(fù)雜，但通過 恰當(dāng)?shù)倪x線和采取一些特殊的工程措施，是能夠?qū)⒗铣恰②w家壩和馬 鎮(zhèn)壩的污水全部重力流收集到大寧河和柏楊河交匯處馬蓮溪污水處理 廠。所以，一廠方案更為合理。2要充分考慮山地城市地形地貌和地質(zhì)的特點(diǎn)， 合理劃分排水區(qū)域， 并根據(jù)管網(wǎng)建設(shè)難易，合理確定污水處理廠數(shù)目。例如忠縣最終推薦 是采用兩廠方案。 如果將忠縣污水集中于一座污水處理廠處理， 如表 2 中方案 1，擬在蘇家組團(tuán)下游設(shè)集中的污水處理廠， 接納整個(gè)州屏組團(tuán)

10、和蘇家組團(tuán)的城市污水，污水處理廠規(guī)模為 3 萬 m3/d 。為將污水全部 輸送至污水處理廠，管網(wǎng)將從西山一直敷設(shè)到蘇家組團(tuán)下游，中途需 跨越兩江，并在白橋溪設(shè)中途加壓泵站，提升高度達(dá)15m，還需在干井橋西橋頭設(shè)提升泵站和兩根長 500m的倒虹管?？梢姶朔桨赣捎诹髁?的大量轉(zhuǎn)輸，使得下游污水管線的投資大大增加。方案 2 同屬一廠方 案，污水處理廠擬建于州屏組團(tuán)白橋溪，管網(wǎng)系統(tǒng)同樣有上述問題。 將一廠方案改為兩廠方案，即方案 3 在蘇家組團(tuán)和州屏組團(tuán)分別建污 水處理廠，各組團(tuán)污水管網(wǎng)只負(fù)責(zé)本組團(tuán)污水輸送。由于采用適度分 散處理，減少了下游管線的轉(zhuǎn)輸流量，使得該方案不僅在總投資上較 為節(jié)省，而且運(yùn)行

11、費(fèi)用大大降低，同時(shí)更便于采用成熟簡便的施工技 術(shù)，因而更合理。這一點(diǎn)從表 2 中可以更明確地看出。在萬州由于江 河阻隔，經(jīng)過反復(fù)踏勘和經(jīng)濟(jì)比擬，最后采用三廠方案。3采用各種與地形相適應(yīng)的管道敷設(shè)方式，盡量利用先進(jìn)、合理的 施工技術(shù)，減小施工難度， 降低造價(jià)。如忠縣污水管網(wǎng)采用繞山布管， 防止了高揚(yáng)程提升，從而節(jié)省了提升費(fèi)用，雖然管線長度有所增加， 但總的費(fèi)用還是降低了。有時(shí)由于城市的布局特殊，可能無法布置污 水主干管，需要沿江河架空設(shè)置主干管。例如巫溪老城區(qū)，沿大寧河 西岸建設(shè)的 2km 的污水截流干管，由于地形影響，主要采用管橋形式 架空敷設(shè)，大寧河?xùn)|岸局部管段也是采用管橋形式架空敷設(shè)。表

12、2 污水處理廠方案比擬方案管網(wǎng)處理廠合計(jì)投資 萬元運(yùn)行費(fèi)用萬元/a投資萬元運(yùn)行費(fèi)用萬元/a投資萬元 運(yùn)行費(fèi) 萬 元 /a 方 案 18095146.742594.84333.5110689.84480.25 方 案 2759597.842588.13314.6310183.13412.47 方 案 4盡量少拆遷，在布管順暢、經(jīng)濟(jì)的根底上，減少對于企事業(yè)單位 正常的生產(chǎn)、工作和居民生活的影響。3.3 存在穿越江河和翻山的問題雖然一般說來污水盡量不過江，但有時(shí)也存在特殊情況，過江方案反 而比不過江在經(jīng)濟(jì)上更有優(yōu)勢，套用一般原那么往往會作出錯誤判斷。 例如涪陵區(qū)，在對江南灌溪溝和江東橫梁子兩廠址方案比擬中，雖然 灌溪溝廠址方案可以節(jié)省過江倒虹管和江東壓力箱涵的投資，但是由 于灌溪溝廠址位于江南主城區(qū)，征地費(fèi)用高，且對于環(huán)境、景觀影響 較大，與城市