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浅谈云南省楚雄州武定县排水管网规划设计

2017-05-13曾宇

科技与创新 2017年7期

曾宇

摘 要:简要介绍了云南省楚雄州武定县城排水规划设计,从规划理念、原则、方法等方面阐述了排水规划设计方法,并且详细说明了区域排水系统中雨水、污水管网的规划情况。县城雨水根据汇水面积分为9个区域,污水分为4个区域,分片区、分系统进行水力计算和管网布置,使得规划工作更加合理、科学。

关键词:排水规划设计;雨水管网;污水管网;管网布置

中图分类号:TU992.24 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.113

城市排水系统是城市基础设施系统中的重要组成部分,是保障城市正常运转和可持续协调发展的重要设施。排水系统的建设和实施,是创建良好环境、实现和谐社会、保障居民财产安全的必备条件。排水系统规划是一项专业性工作,其影响深远,对城市可持续发展有举足轻重的作用。从某种程度上讲,城市排水系统限定和决定了一个城市的产业结构、生活方式,因为城市发展依赖于水。水资源的合理收集、利用和保护是实现城市可持续发展的有力保证。

1 武定县现状

1.1 基本情况

武定县地处滇中高原北部,云贵高原西侧,境内地表崎岖,群山连绵,全县平均海拔1 910 m,地势东西两侧和西南部高,北部低,东南部比较开阔。县城老城区现有排水体制为雨、污合流制,县城新开发区部分道路采用雨、污分流制。

目前,县城的雨水、污水均排入周边菜园河、西村河等天然水体,县城污水处理厂也在建设之中。雨水汇集后排入县城中沟,最终排入周边菜园河、西村河和西村河等天然水体。武定河(菜园河)是县城主要的受纳水体,目前河道按10年一遇的洪水位线设计,河道上口宽11~25 m,复合式梯形断面,深4~6 m。

1.2 管网存在的问题

管网中存在的问题主要有以下几点:①现有排水体制采用合流制排水,虽然节省了投资资金,但对周围河道的污染越来越严重,饮用水安全受到严重的威胁;②县城污水处理厂未形成,无法处理现有污水;③现有道路排水管渠长年使用现已严重破损,而且多为排水明沟,废弃物、臭气严重影响县城景观;④县城现有排水管渠分布不均,道路管渠布置零乱,需统一规划设计;⑤除了县城北片区为新建排水系统外,其余均为老旧排水系统,普遍管径都偏小,上下游连接不合理,指标无法满足规划要求;⑥县城排水系统没有形成一套科学、完善的体系,污水收集率低,污水处理厂无法保证正常污水量,雨污混杂,环境污染严重,污水处理成本高。

2 具体规划情况

2.1 规划总体理念

云南省楚雄州武定县排水管网的规划理念是:①确定正确、着眼与未来的排水体制——雨污分流制排水体制;②坚持高起点、高标准的理念,规划协调理念,可持续发展理念,前瞻性理念,科学规划布局理念;③结合武定县地形特征和片区地块规划情况,因地制宜布置管网,合理选用管材,结合道路竖向规划和河道防洪标准推算切实可行的管道设计高程;④以改善河道水质为中心,以截流直排河道污染源为重点,完善地区污水收集系统,提高现有污水处理设施的利用率;⑤雨水规划充分利用地形,尽快将城市雨水导入附近水体和规划河道,避免过分集中汇流,采取分散和就近排放的原则。

2.2 规划目标

云南省楚雄州武定县排水管网的规划目标是:①完善城市排水系统,解决污水污染河道的问题;②结合城市防洪规划,解决片区内涝淹水问题,提高片区雨水排放标准;③树立一个多学科的、广泛的、可操作的城市片区排水发展模式,与武定城市其他方面协同发展;④恢复主要景观河道水体的生态功能,改善水环境,保护生态环境,保证排水安全,促进城市可持续发展;⑤最终建立一个全方位的片区排水体系,为庭院雨污分流改造创造条件,并进行技术衔接。

2.3 技术指标选用

技术指标是:重现期P为1年,径流系数为0.7,人日均用水量为250 L,最小管径污水为d400,雨水为d500,污水设计最大充满度为0.7.

3 雨水管网规划

3.1 雨水管网规划原则

雨水管网布置应符合城市总体规划的要求。以穿城河流、脊线和街道划分雨水分区,管道布置要符合城市总体规划和地形趋势,顺坡排水,在管线比较短和埋深比较小的情况下,让最大区域的雨水自流排出,就近排入自然水体。

雨水管道的铺设应与城市道路规划相结合,原则上管道均敷设在道路下。每段管道划分适宜的服务面积,尽可能利用有利地形,横支管的坡度尽可能与地面坡度一致,雨水干管宜与等高线垂直敷设,雨水主干管则宜与等高线平行敷设,减少管道埋深,以最短距离就近排水。

雨水管网高程布置需结合收纳水体的洪水位线考虑,雨水管道排水出口应高于目前河道10年一遇洪水位的出口,以满足雨水排放要求。根据对武定河上游洪水位的分析,武定河上口宽11~25 m,10年一遇的洪水位为1 714.60~1 712.71 m。

根据河道10年一遇水位线,结合地形坡降,将估算出的武定河下游洪水标高作为雨水排放高程控制。雨水排放出口高度高于1 710 m,即可满足县城内武定河10年一遇的防洪要求。

3.2 管网布置方案

整个北部新区地形地势为四周高中部低,坡向菜园河。经过现场实地踏勘,结合《北部新区控规》和武定河的部分洪水位分析报告,提出以下雨水管网布置方案。

3.2.1 雨水主干管

根据《武定县城市总体规划修编(2006—2025)》,結合现场实际情况,北部新区的雨水主干管主要收集其服务范围内各雨水干管和支管收集的雨水,采取分散式、就近排入武定河、西村河和菜园河的方式,管径为DN800~DN1650.

3.2.2 其他雨水干管

其他道路雨水干管或支管就地形地势,依据规划道路的走向和高程控制,分别就近接入雨水主干管。

3.2.3 雨水管道位置

依据道路规划红线宽度,宽度大于20 m(不含20 m)的道路,道路两侧设置雨水管道,管道位于机动车或非机动车道下;红线宽度小于等于20 m的道路,道路单侧设置雨水管道,管道位于非机动车道下。

3.2.4 过河措施

过河时,雨水就近排入河流,污水管河底穿越,采取倒虹吸的方式通过。武定县规划把武定县城分成9个系统,本规划根据武定县的地形特点和规划道路,将雨水系统分为9个片区。9个区域为相对独立的系统,如此可降低投资,方便维护管理。

雨水管网汇水面积分区情况如表1所示,武定县雨水分区设计管道统计情况如表2所示。

4 污水管网规划

4.1 管网规划布置原则

对于排水系统,正确的定线是合理、经济的设计管道系统的先决条件,是排水管道系统设计的重要环节。定线应遵循的主要原则是:①污水截流管网的布置应符合城市总体规划的要求,并根据总规分期实施。以穿城河流、脊线和街道划分污水分区,管道布置符合城市总体规划和地形趋势,顺坡排水,路线短捷。②污水管道的铺设应与城市道路的规划结合起来,原则上管道均敷设在道路下。每段管道划分适宜的服务面积,尽可能利用有利地形,横支管的坡度尽可能与地面坡度一致,排水干管宜与等高线垂直敷设,排水主干管则宜与等高线平行敷设,以减小管道埋深。③污水截流管道尽可能沿河布置,考虑到施工条件的限制,尽量减小管段的管径和埋深。重点地段应进行经济、技术比较和若干方案比选,做到技术上可靠、经济上合理,最终确定切实可行的方案。④尽量避开工程地质不良地段,减少施工费用;尽可能避免穿越河道、铁路、地下建筑物或其他障碍物,尽量减少与其他地下管线的交叉。⑤合理设置提升泵站,保证管网安全运行。在保证干线处于合理埋深的情况下,让最大区域的雨水、污水自流排出,减少泵站的设置数量,甚至不设置泵站,以降低其常年运行的费用。⑥部分截流管道设计与道路和河道改造相结合,以节省投资,缩短工期。⑦依据城市总体规划和污水处理厂现有的污水主干管安排好控制点,将规划服务区内的所有污水收集到污水处理厂。

4.2 管网布置方案

经过现场的实地踏勘,结合《县城总规》和《北部新区控规》,提出污水管网布置方案。

4.2.1 污水主干管

根据《县城总规》和《北部新区控规》,结合现场实际情况,县城截污主干管沿菜园河两侧敷设,北部新区的污水干管沿西村河两侧布置,在西村河和菜园河汇合处合并后,沿菜园河左岸敷设,在北部新区的东部、菜园河下游接入污水处理厂。

4.2.2 其他污水干管

其他道路污水干管或支管就地形地势,依据规划道路的走向和高程控制,分别接入西村河、菜园河污水主干管。

依据道路规划红线宽度,宽度大于20 m(不含20 m)的道路,道路两侧设置污水管道,管道位于机动车或非机动车道下;红线宽度小于等于20 m的道路,道路单侧设置污水管道,管道位于非机动车道下。

武定县规划将武定县城分成4个区域,本规划根据武定县的地形特点和规划道路,将污水系统分为4个区域。县城污水主通道是武定河边的2条截污管道,截污管道根据地形高差由南至北沿河铺设,最后进入污水处理厂。根据污水分区,污水流量通过沿河截污管进行转输。设计人口为10.0万人,其中,城区常住人口5.9万人。武定县污水分区系统统计情况见表3.

5 结束语

武定县排水专管网项规划的编制对武定县排水工程的实施有指导作用。它能够最大限度地消减洪涝灾害,从根本上改善城市卫生条件,解决市区排水系统落后的问题,还能配合城市总体规划,彻底治理城市污染,改善环境,為武定县提供一个高质量的旅游环境和投资环境。由此可见,排水专项规划的实施是非常必要的。通过对武定县城排水管网规划,可以分片区、分系统进行规划,将复杂问题简单化,以便规划更具备可行性。

〔编辑:白洁〕