"摘要:本文主要寫了排水體制的概況及國內外排水系統的不同之處,詳細寫了美國、日本、德國的排水體系,直觀的看出了我國與其的差距。并著重指出了我國的排水系統存在的不足之處,針對不足之處,提出了應對的措施。希望我國的排水系統的向更好更高效發展。
關鍵詞:排水系統;差異;污水排水;雨水排水;
The domestic and foreign present situation and existing problems of drainage system
FENG xi
College of resources and environment, Southwestern University,Chongqing.400715 China
Abstrct:In this paper, we write general situation of drainage system and the differences between China and other countries about drainage systerm, detailed written the United States, Japan, Germany, the drainage system, intuitive to see the country and its gap. And highlighted the presence of the country's drainage system deficiencies, for the deficiencies of the proposed measures to deal with. We hope to our drainage system better and more efficient development.
Key words:drainage system;differences;Sewage drainage;Rainwater drainage;
排水系統就是收集、輸送、處理、再生和處置污水和雨水的設施以一定方式組合成的總體[1]。傳統觀念上的排水系統是以防止雨洪內澇、排除和處理污水、保護城市公共水域水質為目的,認為污水是有害的、應盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結果往往是保護了局部的生活環境,危害了廣大流域地區。21世紀排水系統除了防澇減災、排污減害外,還包括污水的資源化、恢復城市的健康水循環和良好水環境,以實現水資源可持續利用。
1.排水體制的概述
在一個地區內收集和輸送城鎮污水和雨水的方式即為排水體制,大體可分為合流制、分流制。前者為污(廢)水和雨水合一的系統。合流制又分為直排式和截流式,直排式直接收集污水排放水體,截流式即臨河建造截流干管,同時在合流干管與截流干管相交前或相交處設置溢流井,并在截流干管下游設置污水處理廠當混合污水的流量超過截流干管的輸水能力后,部分污水經溢流井溢出,直接排入水體;分流制為污(廢)水和雨水在兩個或兩個以上管渠排放的系統,有完全分流和不完全分流,完全分流制具有污水排水系統和雨水排水系統;不完全分流制未建雨水排水系統。在分流系統中還可以有污水和潔凈廢水的獨立系統,以便于處理或回用。合流制系統造價低、施工容易,但不利于污水處理和系統管理。分流制系統造價較高,但易于維護,有利于污水處理。
直排式合流制。國內外老城區早期形成管道均為直排式合流制,城市污水與雨水不經任何處理直接排入附近水體,投資少,管理簡單,但對水污染最嚴重,目前已逐漸遭摒棄。
截流式合流制。截流式合流制一般適用于老城區合流制的改造及降雨量較小、匯水面積較小的村鎮且受納水體具有一定環境容量的地區。在直排式合流制的基礎上,修建沿河截流干管,并在適當的位置設置溢流井,在截流主干管(渠)的末端修建污水處理廠。初期雨水和旱流污水都進行處理,對保護水體是有利的。但雨量過大時,合流制溢流污水(CSO)直接排放會造成水體污染。為了控制CSO的排放量,則需增大截流倍數,而CSO的截流使污水處理設施的負荷發生變化,影響污水處理廠的規模、運行管理和出水水質[2]。另外進入處理廠的污水,由于混有大量雨水,使原水水質、水量波動較大,對污水廠各處理單元產生沖擊,對污水廠處理工藝提出了更高的要求。
完全分流制。污水和雨水分設2個管渠系統,目前大中城市和新建區采用較多,采用分流制排水系統的主要理由是認為雨水水質較好可直接排放,污水全部進行處理從而避免CSO的污染,污水水質和水量變化較小,污水廠建設和運行費用較低,出水水質穩定,且相對合流制而言,分流制可以分期建設,但是其總建設費用較高。并且還有很多缺點:①有雨水徑流污染。傳統分流制排水系統對徑流未進行處理而直接排放,對水體造成污染,且徑流污染使雨水管道系統的污染狀況及規律復雜化,實施有效控制的難度較大[3];②雨、污水管道混接嚴重。我國多數地區的分流制排水系統存在雨污混流現象,造成污水處理廠通常收集不到足夠的污水量,雨季時又有大量雨水流入[4]。③擠占地下空間,設計施工難,造價高。④雨水管道利用率低。尤其是在降雨比較少的地區[5]。
不完全分流制。不完全分流制系統只設有污水排水系統,沒有完整的雨水排水系統。污水通過污水排水系統,處理后排入水體,而雨水沿天然地面,街道邊溝,水渠等排泄。投資節省。這種體制適用于地形適宜,有地面水體,可順利排泄雨水的城鎮,發展中的城鎮,為了節省投資,可以先建污水系統,再完善雨水系統。
2.國內外的排水體制介紹
從新聞中就可以看出,我國的排水系統存在著很大的問題,尤其是到了雨水豐沛的夏季,我們國家經常有新聞寫某城市發生了城市內澇等。這就直接表明了我國排水系統存在了很大的弊端。不符合我國可持續發展的戰略,然而縱觀國內外的排水系統,我們深深的認識到我國的嚴重不足。所以,我們著重來看一下國外一些發達國家的排水系統,對比我們自己的,找一下差距。
歐美、日本等發達國家目前并未完全采用分流制,而是隨著城鎮的發展,因地制宜地不斷完善城市排水系統、加強雨水資源的合理利用與管理、雨水徑流及合流管系溢流污染控制,并已取得顯著的成果[6]。有資料表明歐美國家采用分流制的趨勢已減弱,采用新型合流制的趨勢增強,國外一些設計手冊甚至建議優先采用合流制[7]。
日本的多數大城市保留了合流制。全日本使用合流制的城市共192座,服務人口約為全國總人口的20%。東京23個行政區82%應用的是合流制[8]。日本在80年代也開展了對城市雨水利用與管理的研究。他們提出/雨水抑制型下水道,并納入國家下水道推進計劃,制定相應的政策,已有大量的工程實施。在全國63.5%下水道中,合流制約占20%,但在一些大中城市,合流制則占有更大的比例。如東京的合流制超過90%,對已有的合流制下水道采取的主要對策是對雨季的溢流污水進行處理[9]。東京的排水管道網就是一個巨大的整體工程。
德國從20世紀80~90年代已基本實現對城市雨水的污染控制。最典型的措施是修建大量的雨水池截留處理合流制和分流制管系的污染雨水,以及采取分散式源頭生態措施削減和凈化雨水。城市雨水資源的收集利用也實現標準化和產業化[9]。中國最不怕被淹的城市就是擁有德國人修建的地下排水系統的青島。可見德國的排水系統建設早在很久之前就已經站在了前沿。在德國本國,他們將重點放在源頭污染控制和終端污染控制的結合、排水系統的改造與削減徑流量和其他雨水徑流污染控制的技術性和非技術性措施的結合。通過全面而科學的系統規劃,較快地實現了對城市排水系統的改造、建設和水污染的有效控制[6]。
英國和法國的大部分城市保留了合流制體系,其主要河流萊茵河和泰晤士河的水體都得到了很好的保護,主要措施是控制面源污染并保證排人河流的污水處理率[10]。
美國從70年代就開始重視對城市雨水徑流和CSO污染控制的研究。2001年美國32個州中均有合流制排水體系,共859個地區獲準應用CSO總計有9463個CSO排污口。美國是站在排水系統發展前沿的那一批國家,很早就意識到給水排水的重要性。
再看一下中國的排水系統現狀。國內有一些城市,如深圳就是采用了完全分流制排水系統,但是雨水污水合流一起,導致污水處理不完全,造成污染的擴散。我國城市排水系統主要為截流式合流制、分流制或兩者并存的混流制排水系統,新興城市或城區多采用完全分流制排水系統。但從國家或區域層面上并未理清排水體制的優劣及規劃的戰略思路,多數城市至今對雨水徑流污染和管道的混接后果認識不足,還是比較盲目地以實現完全分流制為規劃指導原則,過分依賴傳統的分流制排水體制來控制污染,認為截流式合流制不過是權宜之計,對CSO控制的研究和具體實施還很少;對分流制徑流污染的研究也處于初級階段,還沒有納人城市水污染控制的重視范疇,自然也未形成相應的控制法規與技術體系,這必須引起高度重視。
通過對比我國與國外的排水系統,我們可以發現我國的排水系統還有很大的發展空間。
3.我國排水系統存在的問題及給出的建議
我國的排水系統存在很大的隱患,所以導致夏季來臨,降雨增多,很多大城市都會出現城市內澇,小城市就不必說了,內澇都是不可避免的。而造成城市內澇最主要的原因是排水管道稀疏,排水能力差。所以,我們總結了一下我國的排水系統所存在的問題。(1)現在有的一些管網設施的容量不足,運營效率低。(2)排水管道稀疏,管網老化,排水能力不足。(3) 管網接口均剛性,漏水現象嚴重[11]。除了這些外表硬件設施的問題之外,還有我國體制上的一些問題。城市缺乏統籌協調,嚴密的防洪排水機制;我國的城市規劃協調,在規劃城市的時候重地上輕地下,沒有好好的把地下工作做好;在規劃建設時顧新不念舊,忽略老城區的建設;只顧建設,不顧維護,讓這些城建設施在時間的打磨下都失去了原有的作用,使得本來有用的設施,到最后變成了城市的累贅。
針對這些問題,我們應該給出相應的意見或建議,以此來改善我國的城市化建設。(1) 規劃設計城市排水管網時應有合理的備用、應急容量;(2) 采用光滑、堅固、柔性的新管材;(3) 管網盡可能采用柔性接口方式,或抗沉降、接口自身強度有保證的結構形式、材料;(4) 城市規劃、設計、建設中應多采用透水路面材料,如透水廣場、硬地,保持和增加雨水浸入地下,避免過快形成地面雨水聚集。同時,也有利于雨水資源利用、生態環境保護。
政府應該加大干涉力度,制定一些針對性強的法規,促使排水管理部門在工作中有法可依,市政府因定期的對管道淤泥進行清理,保障排水管道的功能性""政府應加大對城市排水系統建設的資金投入,對城市的排水網絡進行專項政治工作""在每年雨季來臨前,制定好防汛排水方案同時,向市民宣傳城市排水設施的認識及管理問題,提高市民對排水設施的保護意識[12]。
總之,要想穩步發展就應該社會的所有方面一起發展。發展就比較符合短板效應,所以每一環都應該不能變成阻礙發展的那一部分,這樣,社會穩步發展,人民生活才能提高,形成良性循環。
4.結語
排水系統建設是城市化建設中很重要的一部分,并且在城市規劃和城市未來的發展有關鍵性作用。我們國家在城市排水系統的建設上有一些缺陷,而這些缺陷總是會給我們帶來很大的不便和損失。所以,我們應該結合自己國家的具體國情,適當借鑒發達國家的排水系統建設的優點,改善我國排水系統,讓城市不再內澇,讓污水廢水等不再困擾生活。希望有關部門可以解決一下我國城市排水系統的大問題。希望我們國家在快速發展的同時能夠靜下來想一想城市規劃發展的一些硬件設施的建設,不要只求發展而忽略了一些重要的部分,而給發展造成阻礙[2]。
參考文獻
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