珠海市城中村雨污分流改造设计探讨
2021-10-18赵银江霍海龙
赵银江 霍海龙 林 鸣
(中国水利水电第七工程局有限公司,四川 成都 611730)
为推进水污染防治、水生态保护和水资源管理,努力建设绿色生态美丽家园,2020 年珠海市大力推进前山河流域水环境综合整治工作,包括市政管网工程、正本清源工程及污水调配设施等八大类工程措施。“正本清源”是从源头上对乱接乱排、错接乱排、雨污混流、市政管道不完善等排水管网问题进行梳理,通过改造后使污水在源头得以收集或处理,杜绝上游污水污染下游雨水或清水,从而使得整个流域污水得到最大限度的收集。
城中村现状排水管网系统主要以合流制为主体,存在雨污水直排沟渠现象,导致河流水质恶化。[1]而雨污分流措施,可实现对雨水与污水的单独排放,保护周边区域水环境,避免水质污染等不良问题。[2]
1 城中村排水现状
广昌社区城中村1、2 排水小区位于珠海市南湾区,隶属南屏镇,常住人口约4522 人。本小区北面临珠海大道,南面临新翠路,东面为珠武路(见图1),广昌社区城中村1 总面积约17600 平方米,广昌社区城中村2 总面积约16110 平方米。城中村地势条件复杂、巷道狭窄、房屋密集,各建筑物地下管线复杂,路面狭小,管位紧张。排水体制以雨污水合流制为主,管径在DN160~DN600 之间,部分区域管道混接、错接现象较为普遍,排水体制混乱。[1]
图1 广昌社区城中村地理位置图
2 城中村雨污分流改造设计
2.1 雨污分流改造思路
广昌社区城中村1、2 小区属于Ⅰ类小区,市政公用设施齐全,城中村内排水系统现状是一套雨污合流制排水系统,现状管网复杂陈旧,不宜直接对现状管网进行全面分流改造,可根据现有市政接驳点位置,新建一套雨水系统,并且将原合流制排水系统改造成污水系统,形成两套独立的排水系统从而完成雨污分流改造。[3]
2.2 工程设计
2.2.1 雨水设计标准
采用珠海市暴雨强度公式,(非)中心城区重现期取(3)5年,综合径流系数除工业区取0.8 外,其余地区取0.65,起始集雨时间10 分钟。
暴雨强度公式如下:
式中:P 为重现期,(a);
t 为降雨历时,t=t1+t2;
t1为地面集水时间,取10min;
t2为管内流行时间(min)。
2.2.2 雨水计算
广昌社区城中村1、2 为城中村住宅区域,根据《室外排水设计规范》(GA50014-2006)(2016 年版),此区域重现期取3 年,径流系数取0.65,经计算得出表1,结果符合设计要求。
表1 广昌社区城中村1、2 雨水水力计算表
2.2.3 污水计算
广昌社区城中村1、2 常住人口约4522 人,人均综合用水量指标取220L/cap.d,居民综合生活污水按85%取值,按3 倍截留倍数校核,计算得出表2,结果符合设计要求。
表2 广昌社区城中村1、2 污水水力计算表
2.3 雨水系统
2.3.1 新建雨水排水系统
新建的雨水系统将雨水以就近排放为原则,排水小区内部雨水均排入附近市政雨水预留井,建筑雨水排水系统应能及时排除降落在建筑物屋面的雨水,避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁,或造成雨水溢流、屋顶漏水等事故。屋面雨水经立管收集后排至地面雨水沟或路面雨水口,再经连接管排至路面雨水检查井,最后流至市政雨水检查井。将雨污混流的阳台立管就近改接入小区污水系统,在适当位置新设雨水立管,根据现场情况考虑散排或就近接入小区雨水系统。
雨水立管采用PVC-U 塑料排水管,新建的天面雨水立管在底层距离操作地面1.0m 处设置检查口;雨水口均采用单篦式雨水口,雨水口与雨水检查井之间的连接管采用PVC-UH 管,坡度为10‰,坡向主管网;设计雨水管道采用PVC-UH 管,坡度为3‰。
2.3.2 海绵城市设计
2014 年住房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术指南(试行)》,明确提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。在实施正本清源改造时,以海绵城市建设理念为指导,从根本上实施雨污分流改造,[4]可考虑建设环保型雨水口和雨水断接管与植草盲沟组合设施等海绵城市设施。新建雨水口采用环保型雨水口,在面源污染严重区域的现状雨水口增设截污挂篮,做到合理收集雨水,科学处理污水。
2.4 污水系统
2.4.1 污水系统设计
将现状雨污合流制排水系统经改造成污水系统,将不能满足排水要求的污水管道经改造翻建接入市政污水主干管。立管采用PVC-U 塑料管,合流立管改为污水立管,在其底层距离地面1.0m 处设置检查口;小区内部埋地污水接户管管径不得小于建筑排出管管径,当接户管管径为DN200 时,最小设计坡度为10‰,其他埋地污水管管径为DN300、坡度为5‰。
2.4.2 宾馆、发廊、洗浴等场所的污水排放设计
宾馆、发廊、洗浴场所的污水应经室外毛发收集池后再接入相应的市政污水管道;酒楼、餐饮店污水应经隔油池后再接入相应的市政污水管道;修配厂(场)、洗车场污水应经隔油沉砂池后再接入相应的市政污水管道。
2.4.3 排水管材及接口设计
2.4.3.1 正本清源小区及城中村建筑排水立管及管径小于200mm 的建筑排出管采用PVC-U 排水管,管径大于等于200mm 的室外埋地管采用高性能硬聚乙烯PVC-UH 排水管材;根据《珠海市排水管网建设技术指引(试行)》中的相关规定,埋地PVC-UH 排水管道环刚度为12.5kN/m2。
2.4.3.2 排水管接口:高性能硬聚乙烯PVC-UH 管材接口采用橡胶圈承插连接,PVC-U 排水管则采用承插粘接。
2.4.4 污水截流装置设计
合理设置污水截流井可实现晴天截污、初雨截流、暴雨直排、防倒灌等功能,本工程针对难以改造的合流立管或者14 层以上建筑合流立管,在立管末端设置污水截流井;针对面源污染较为严重的区域以及难以实现雨污分离的合流管道,在雨水连接管末端接入雨水主管处设置污水截流井。
污水截流井(见图2)工作原理:在晴天时,进水管旱流污水通过截流管截至截污干管。降雨时,旱流污水和初期雨水截流至截流干管,送至污水处理厂处理;降雨持续进行,液动下开式堰门开启,中、后期干净雨水通过智能分流井溢流排入自然水体,待井内的雨水处于满溢状态时,液动下开式堰门全开进行行洪。
图2 污水截流井原理图
3 结论
将城中村现状雨污合流排水系统改造成污水系统,另新建一套雨水收集系统,实现雨污分流。从根本上解决城中村原雨污合流带来的脏乱差问题,极大地提升了村内及周边的环境卫生品质,使城中村成为一个舒适卫生、环境优美的家园。本文可为类似的城中村排水系统雨污分流改造工程提供参考。