摘要：为有效推进污水收集系统工程的顺利实施，结合实例对污水收集系统现状存在的问题进行分析，并从技术、施工难度、整体布局等方面进行比较，最终选择最优方案，从而来指导项目后期的设计、施工等工作。
关键词：污水收集；排水体制；排水分区；管网布置；效益分析
某城区现有人口规模7.5万人，已形成框架的建设用地30km2，规划远期人口13万人。目前开发区正在建设中，部分工业项目已入驻，另有部分项目已签署入驻协议。随着工业项目的不断入驻，人口不断增长，区内污水量不断增多，环境保护问题必将日益突出。为了实现区域经济可持续发展，改善区域生态和投资环境，开发区政府已投入大量人力、物力规划建设远期规模为4万m3/d的污水处理厂一座。但由于开发区现状污水收集系统不完善，无法充分发挥污水处理厂建成后的工程效益，目前必须尽快完善污水收集系统。
1、现状污水收集系统存在问题
通过现场踏勘，查阅工程资料，走访相关部门，分析开发区现状污水收集系统存在如下问题：（1）现状排水体制为雨污合流制，大量生活污水及生产废水直接或间接排入未经任何护砌的自然河道或沟渠，部分污水入渗地下，污染地下水环境；（2）污水排入河道、沟渠，四季常流，散发着刺鼻的气味，蚊蝇滋生，对开发区的生态和居住环境造成恶劣的污染；（3）由于合流管道及河道内常年充斥污水，淤堵严重，占用大量行洪断面，对区域防洪造成严重影响；（4）开发区属于新建区域，现阶段缺少统一规划和布置，整个区域无法形成统一有效的排水体系，一旦建成后再改造，不仅重复投资，而且难度巨大；（5）污水处理厂受不完善的污水收集系统限制，进水水量和水质变化较大，影响污水处理厂的正常运行，出水水质无法得到有效保障。
2、工程方案论证
2.1排水体制
根据排水体制[1]含义，结合区域总体规划及现状，进行开发区去排水体制选择论证。目前，开发区北部建设已初具规模，主要路网已基本形成；东部仅建成了几条周边主要道路；中南部为建成区，路网已较为完善，合流管道较多。本工程如将整个区域一次性改造为雨污分流制，改造工程量较大，基建投资高，施工期对居民的生产生活及交通影响较大、工期长、见效慢，不利于系统内环境的快速改善。
因此，结合城区建设及排水现状，建议先沿区内主要河道设置截污干管，并通过连接干管将各截污干管连接起来，实现中南部老城区的截流式合流制排水体制。新建区在新建道路的同时敷设雨污水管，形成分流制排水体制。之后老城区随着道路的分批改造，沿南北向主要道路设置污水支管接入先期建设的截污干管中，从而逐步形成完整的污水收集系统。
2.2排水分区
工程以区域总体规划为依据，结合现状地形、地貌，根据排水体制原则，对整个区域进行分析，进而划分排水分区。污水管网应尽量采用重力流，依据地势走向进行布置，在地势起伏较大的区域，按地形分水岭作为分区依据；地势平坦地区，由于管线铺设穿越河道、铁路及路幅较宽的现状主干道时，施工难度及环境影响大，一般以河道、铁路等主要交通干道作为分区依据。
开发区总体地势南高北低、西高东低，但坡度都很平缓。区内现有两条贯穿城区的东西向河道。从城区排水体制及总体地形、地貌的角度将整个城区划分为三个排水区域，即清水河北排水区、清水河及玉水河之间排水区、玉水河南排水区。
2.3管网布置
2.3.1方案概述
管网布置应在排水分区的基础上，结合污水处理厂规划建设位置、排水现状等基本情况拟定两个建设方案，并从整体布局、技术经济、施工难度等角度进行综合评价，选择最优方案。
方案一：污水厂位于清水河北侧，三个分区内均沿河道（北为清水河、南为玉水河）两侧铺设污水干管，在清水河与玉水河之间沿南北向规划道路铺设污水管，将玉水河污水管连接至清水河南侧污水主干管；各干管沿线沿南北向道路铺设污水次干管。
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方案二：污水厂同时位于东环路东侧，沿东环路建设污水主干管；三个分区内，在区内南北向中间位置，沿东西向道路铺设污水干管，分别接入东环路污水主干管；各干管沿线沿南北向道路铺设污水次干管。
2.3.2方案比选
（1）整体布局比较。方案二在各排水分区内沿中间位置自西向东铺设污水干管，符合地形总体走向，且南北向次干管距离短，在本区域地势平坦的情况下，对减小干管埋深有一定优势；方案一在各排水分区内沿河道自西向东铺设污水干管，符合地形总体走向，管道线路清晰，主次分明。方案一沿河铺设管线，近期内可作为河道的截污干管使用，不仅能快速改善清水河、玉水河沿线的水环境，也符合分批、分期建设分流制排水体制的总原则。因此从整体布局方面，方案一更优。
（2）技术经济比较。经初步测算，方案一需建设D400～D1000污水干管共计16.0km，新增污水泵站1座，倒虹2处；方案二需建设D400～D1200污水干管16.6km，新增污水泵站1座，倒虹3处。两个方案污水干管总长相近，但方案二干管多1处穿河倒虹，且泵站规模较大，倒虹及泵站投资较大，泵站运行和管网养护费用大，不利节能。因此从技术经济方面，方案一略优。
（3）施工及管理难度比较。方案一沿河铺设污水干管，利用河边现状道路，占用城市道路少，对交通和居民生产生活影响小，有利于施工组织。方案二沿道路铺设污水干管及主干管，其中东环路及玉水河南侧的迎宾路均为现状城市主干道，交通量大，沿线居民点及企业较多，且地下管线较复杂，建设空间紧张，施工时对周边影响大，施工难度及周期较长。管网建成后必须进行严格的管理和维护，方案一秉承分期分批改造系统的原则，干管埋设位置也无其他规划管线，更有利于建成后的管理维护。因此，从施工及管理难度方面，方案一更优。
（4）结论。综上所述，本工程推荐采用方案一的管网布置方案。
2.4管材选择
管材的选择对工程投资、施工难度和后期养护等方面有重大意义，应结合区域地质条件，管线埋设位置及深度，现有工程设施的影响，管材使用寿命等情况进行综合比选。本工程具有一定的特殊性：首先，区域地势非常平坦，自然坡度很小，为避免管道埋深过大，需要管道的摩阻系数较小；其次，由于地下水埋深浅，水质含盐量高，化学成分复杂，因此需对管道的防腐性能等性质要求较高；再者，因地下水位高，地质情况较差，管道基础施工较困难，宜采用安装简便快捷的柔性管材，不易采用玻璃钢管；最后，因本区为新建区，管道一旦埋设，将长期运行，不可经常更换，需要管道使用寿命长。
据相关资料显示[2]，对污水系统建设领域常用的承插口钢筋混凝土管、玻璃钢管和HDPE管三种管材进行比选可知：HDPE管材比较符合本工程特点，其在经济、技术、施工和管理等方面均有较大优势，建议采用该种管材。管道基础采用砂基础，接口形式采用承插式密封圈连接及热熔连接。
3、工程效益分析
污水收集系统虽然不产生直接经济效益，但其投入使用后，将会极大的改善城市环境，改善水体水质，避免或减少污水直接排放对工农业造成的经济损失。目前，其间接经济效益尚无法作出全部的定量分析，但据国外经济学家计算：在当前条件下，发展卫生事业的经济效益是200～220%，发展教学事业的综合经济效益是413%，而发展环境保护的综合经济效益是600%。
工程建设后的效益更多的还体现在环境效益和社会效益方面。开发区污水收集系统工程建成后，必将大大减轻区域内河道以及最终受纳水体的水环境污染问题，改善区域居民生活、生产环境；必将促进开发区的城市基础设施建设，改善投资环境，为区域更快、更好的发展创造有利条件，带动区域经济的繁荣。
参考文献：
[1]龙腾锐，何强，排水工程[M].中国建筑工业出版社，2011.
[2]中国市政工程华北设计研究院，给水排水设计手册（第12册）[M].中国建筑工业出版社，2001.
[3]城市排水工程规划规范 GB 50318-2000.
[4]泵站设计规范 GB_T 50265-97.
论文作者:黄祥荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：污水论文; 方案论文; 清水河论文; 区域论文; 河道论文; 现状论文; 管网论文; 《基层建设》2017年第21期论文;