浅谈中小城镇截污干管工程的方案设计

陈冬育

（广东省冶金建筑设计研究院　广东　广州　510080）

浅谈中小城镇截污干管工程的方案设计

陈冬育

（广东省冶金建筑设计研究院广东广州510080）

近年来，国家提倡节能减排，促使许多中小城镇开始加大投资建设污水处理设施。本文以实际工程为例，对中小城镇截污管道的方案设计进行分析。

截污管；城镇污水；方案设计

引言

随着经济发展进程的加快，环境对经济发展的影响作用愈来愈突出，引起了人们的普遍关注。而实现经济与环境协调发展，更是当下衡量社会建设的一个重要指标。目前，许多中小城镇正在不断的加快城市化建设，由于人口及工业的不断增加，生活污水及工业污水的排放也相应的增加，现有的排水体系已经无法满足污水排放的要求，水环境的污染不但对居民的生活带来了严重的影响，也成为了制约社会全面发展的一个主要因素。因此，大力建设污水处理项目，包括兴建污水处理厂及其配套污水管网，是近些年中小城镇完成节能减排指标，实现社会全面协调发展的一个重要环节。

本文以广东省粤东某镇（下文统称M镇）的配套截污干管工程为例，对中小城镇截污干管工程的方案设计进行分析探讨。

1　工程概况

本文讲述的截污干管工程位于粤东的M镇，该镇镇域面积约30km2，其中城镇建成区面积现状约为6.0km2，远期规划建设用地面积约为7.5km2，远期规划人口总数约11万人。过去几年，该镇以制糖、食品、五金、机械、电器、电线、塑料制品、纺织服装等輕加工工业作为经济支柱，不断发展壮大。

M镇水系发达，其中有一南北走向、宽为20～60m的河涌（下文统称Y涌），贯穿整个城镇建成区，并且作为整个建成区的主要纳污水体，容纳了整个建成区的雨、污水，排至外江。

目前，M镇排水系统现状基本上采用雨、污合流的排水体制，旧城区排水以合流沟渠为主，新建区域雨、污水管按雨、污分流制建设，但混接现象严重，因此，整个城镇缺少统一规划的有效的排水系统。大部分的生活污水及小部分未经处理的工业污水最终排入Y涌，由于污水量的不断增加，远远超出了河涌本身的自净能力，导致河涌水体污染淤积现象严重，不仅影响周边居民的生活，也直接导致Y涌的排洪能力下降。

2　方案设计

2.1排水体制的思考

排水工程中常用的排水体制含雨、污分流制，截流式合流制，混合制及直排式合流制。

M镇现状采用的是直排式合流制，要完全实现雨、污水分流，除了排水干管的建设，还涉及大量支管的改造和完善，以及面临拆迁、征地等棘手的问题。

结合M镇的建设现状，本文建议近期在建成区采用截流式合流制，远期逐步改造为雨、污分流制。这样不仅可以在短时间内保证污水收水量，满足污水处理厂的运行要求，也能改善河涌的水环境，实现节能减排的目标。

2.2污水量计算

科学地预测污水量是合理确定管道系统、中途提升泵站及污水处理规模最重要的前提和基础。

污水量预测的方法包括以下三种∶

（1）不同用地性质用水量预测法。根据纳污范围内各种规划性质用地用水量指标、用地面积、污水排放系数、地下水渗入量等因素确定的。计算公式如下∶

城市综合污水量=Σ（不同用地用水量指标×用地面积）×污水排放系数×地下水渗入量比例/给水日变化系数

（2）城市人口综合用水量预测法。根据城市单位人口综合用水量指标、规划人口、污水排放系数、地下水渗入量等因素确定的，计算公式如下∶

城市综合污水量=单位人口综合用水量×规划人口×污水排放系数×地下水渗入量比例/给水日变化系数

（3）单位建设用地用水量预测法。根据城市单位建设用地综合用水量指标、纳污面积、污水排放系数、地下水渗入量等因素确定的，计算公式如下∶

城市综合污水量=单位建设用地用水量×纳污面积×污水排放系数×地下水渗入量/给水日变化系数

结合M镇现状∶①由于经济的快速发展，实际人口的增长速度已高出规划人口的增长速度；③建成区已占远期规划建设用地的80%；③该镇用地性质主要为居住、行政、教育、商贸、工业用地等，现状建设分区较为清晰，且与远期规划用地性质相对一致。综合上述情况，该项目采用不同用地性质用水量预测法预测水量更为准确。

2.3设计原则

截污管道的设计涉及管道截污效果、施工难易度、用地征用拆迁、项目投资及后期的维护管理等方面。因此在设计的过程中需要遵守以下原则∶

（1）依照远期规划规模进行设计。近期作为合流制截污干管，远期作为该城镇污水主干管。按远期污水设计流量确定，用近期旱季污水校核流速，用近期雨季截污流量复核管道输水能力。

（2）结合当地排水规划，合理划分污水管道的纳污范围，从全局出发，充分考虑整个片区远期污水管道建设。

（3）污水管网布置要充分运用当地地形地势，最大可能采用重力流，避免埋深过深的情况。尽量少设或者不设提升泵站，以减少工程建设投资和运行维护费用为原则。

（4）方案设计前应仔细调查现状排污口，截污干管的敷设应尽可能靠近主要排污口∶①可以最大程度的保证截流收水率，以满足污水处理厂的运行需求；③可以保证截流污水水质，避免大面积的雨水、山水等其他水体通过管道流入污水处理厂，对污水处理设备的正常运行产生冲击。

2.4总体思路

M镇所在地属于外江中游的冲积平原地带，地势开阔平坦，总体呈南高北低。经实地调查，该镇大部分排污口位于Y涌河道两侧，故该项目设计拟沿Y涌东侧敷设截污干管，截污干管自南向北，最终接入Y涌下游已建污水处理厂；沿Y涌西侧敷设截污支管，并横穿河道接入截污干管。在Y涌两侧主要排污口处设置截污井，并每隔一定距离设置污水街坊井，以预留后期污水管道接入。

2.5管道敷设

在常规城市市政污水管道的设计中，一般会依照污水专项规划，在经过规划局、建设局等相关部门的许可后，将污水管道敷设在市政道路红线范围内，这样不仅便于后期的统一管理，更重要的是可以减免工程建设过程中的征地拆迁，同时也可以减少污水管道及排水构筑物的建设对周边环境的影响。

但是，在中小城镇建设截污管道则有着截然不同的情况。①大部分中小城镇的基础建设较为落后，现状市政管线建设较为混乱，许多市政设施建设仍处于规划阶段，尚未落实；③如上文所讲，截污管道的敷设位置必须尽可能的靠近排污口，沿现状主要纳污水体布置，以保证截污的水量和水质。然而许多中小城镇有临水而居的习俗，建筑物紧靠在河涌边上，河道以外道路狭窄，无施工场地，施工难度大，会产生大量拆迁。除此以外，中小城镇许多现有建筑物历时已久，较为陈旧，在施工过程中容易造成损坏。

基于以上种种原因及不稳定因素，中小城镇截污管道的设计，需要根据现场的情况，采用不同于常规城市市政污水管道设计的方式。

以M镇为例，Y涌为镇内建成区的主要纳污水体，设计主要围绕沿Y涌两侧截污展开。现状河道宽度约为20～60m，河道两侧沿线均为居民建筑，河道与居民房屋之间存在宽度约5m的道路，该道路为附近居民出入的主要通道，且道路底下有大量的电力管线，通讯管线及给水管道等市政设施。因此，在道路底下敷设截污干管，在施工过程中会对居民的生活有较大的影响，开挖施工对道路、周边房屋及河堤都会产生一定的损坏，并且会涉及大量市政管线的迁改。

针对M镇的实际情况，设计拟将截污干管敷设在河床两侧，距离河堤挡墙约3m处。管道施工主要采用钢板桩支护开挖的施工方式，以减少开挖面，尽量避免对河堤挡墙造成破坏。管道位于河道以内，一方面可减少管道的埋深，另一方面可以避免上述的存在问题，实施起来难度相对较低，与此同时工程总体造价也会相对较低。

当然，采用在河道下敷设排水管道的方式，要获得较好的成效和节省投资，需要满足一些先提条件。①应取得水利部门或者航道主管部门的同意，在不影响河道排洪或者通航的前提下，污水设施才能占用河道；③要求河床地质条件较好（淤泥层较薄），河道旱季水位较低，以避免增加施工难度；③施工受季节的影响，对工期要求较为严格，雨季无法施工；④在设计的过程中应充分考虑后期的排水设施的维护管理，对排水构筑物（如检查井、截污井等），应根据实际情况，在不影响其使用性能的前提下，做有针对性的人性化的设计处理。

3　结语

总而言之，不同于常规的城市市政污水管道设计，中小城镇的污水管道改造设计有着一定的特殊性。它要求设计者更加切实的去了解问题，发现问题，以便针对现状更好的解决问题。因此，在方案设计之前，必须加强设计资料的收集及对现场的调查探测。只有在详细了解该地区的总体规划，掌握现状场地状况，熟知现状地下管线信息的前提下，才能更加准确的划分流域面积，计算污水流量，更加合理的布置污水管线，更加有效的控制工程投资，让设计方案更加切实的符合需求。

[1]《室外排水设计规范（2014年版）》（GB50014-2006）.北京∶中国计划出版社，2014.

[2]《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）.北京∶中国建筑工业出版社，1999.

[3]《给水排水设计手册》（第三版）.北京∶中国建筑工业出版社，2012.

TU992.02

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1673-0038（2015）11-0181-02

∶2015-2-25