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深圳市分流制排水系统研究

深圳市分流制排水系统研究曾贤桂张智良(1.深圳市环境保护局广东深圳518001; 2.中钢集团武汉安全环保研究院武汉430081)摘要完全的理想分流制排水体系事实上并不存在,深圳市原来按分流制规划和建设的雨水系统现在实际上已变成了混流制合流系统,即既有分流制,也有合流制,这是与城市发展的不同时期相联系的。

城市中由于各区域自然条件及建设情况的不同,因地制宜地在各区域采用不同的排水体制是合理的。

关键词分流制合流制受纳水体截流倍数A Study on Distributed Flow Drainage System in Shenzhen CityZeng Xiangui 1Zhang ZhiIiang 2(1.Enwironmental Protection Bureau of ShenzhenShenzhen ,Guangdong 518001)AbstractA compIeted and ideaI distributed fIow drainage system does not exist at aII ,the originaI rainwater system pIanned and constructedin accordance with the distributed fIow system in Shenzhen city is actuaIIy changed into the mixed fIow system ,i.e.both distributed fIow sys-tem and confIuent system ,aII these Iinks the different deveIopment stage of the city.As the naturaI conditions and the construction situations of each district of the city are different ,the different drainage system adopted by each district in the Iight of IocaI conditions is reasonabIe.Keywords distributed fIow systemconfIuent systemwater body containmentdamming muItipIe城市雨水、污水排水体制一般分为两类,即合流制与分流制。

城市排水体制的选择是城市排水系统规划中的首要问题。

它影响排水系统的设计、施工、维护和管理,对城市规划和环境保护也影响深远,同时还影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。

城区的排水体制应根据城市总体规划,环境保护的要求,污水利用处理情况,原有排水设施,水环境容量,地形、气候等条件,从全局出发,通过技术经济比较,综合考虑确定。

1深圳市排水体制现状深圳市排水工程的规划与建设完全采用分流制,但1990年深圳市排水管理部门在对特区内开发建设最早的罗湖、上步两区约25%的雨水管道进行抽查中发现260余处较集中的污水排入点,两区的雨、污水实际上已全部混流。

1995年和2000年底的调查表明,深圳市五大河流即深圳河、茅洲河、观澜河、龙岗河、坪山河等各条河流均达不到地表水V 类标准,甚至特区内的布吉区、新洲河、岗头河等虽经拓宽、清淤、挖深、截污等综合整治,仍有多项水质指标超过地表水V 类标准2~33倍,作为受纳水体的荔枝湖、洪湖、东湖公园人工湖的总氮、总磷分别达到了3.53mg /L 、0.252mg /L ,超过了V 类水体标准。

深圳市南头污水厂建设规模为73.6>104m 3/d ,配套排污管道、泵站等完整的分流制排污系统,于1997年6月建成。

至2000年初,区内供水量已超过60>104m 3/d ,而污水厂2002年的运行记录显示进厂污水量只有26>104m 3/d ,考虑雨水的影响,实际污水收集率仅40%。

深圳市观澜镇新建污水厂一年有余,至今污水管网尚未接入。

时至今日,深圳市全市污水收集率不足70%。

造成这一状况有以下几方面的原因:(1)特区建设之初的雨水、污水系统规划、设计规模偏小,标准偏低,不能满足需要,客观上造成了污水与雨水的混流条件。

(2)规划改变。

如将多层建筑区改建为高层或超高层建筑区,致使污水管道难以承受增加的污水量而将污水接入雨水管道系统中。

有时甚至排水管理部门为了解决污水的出路也不得不将雨、污水系统局部联通。

(3)部分住户为了扩大使用面积擅自将阳台改为厨房或将洗衣机搬至阳台,利用阳台雨水立管排水从而使污水进入雨水系统。

(4)城乡结合部、城镇结合部、城区郊区结合部依旧存在雨、污混流的现象。

(5)绝大部分洗车污水直接流入城市雨水系统。

(6)由于城市建设高速发展,而设计单位及施工企业的管理又不能及时跟上,致使部分环保意识不强的用户将污水出户管或小区污水管就近接入市政雨水系统或将雨水管接入市政污水系统。

从世界各国的发展历程看,在工业化和城市化进展到一定程度的时候,特别是工业化起飞阶段(即经济高速增长期),废物(特别是污水)的排放量和毒性污染将剧增,城市基本上都出现了城市水源污染、水环境破坏和社会公害等情况;而到人均收入3000~5000美元时,污染物排放量得到控制,形势才有所好转。

一般认为在城市化水平为30%时,社会经济发展将处在加速发展时期,此时城市建设速度加快,建设量加大,环境污染问题层出不尽。

目前深圳部分地区正处于这个阶段,因此,理想的分流制排水系统根本就不可能实现。

排水体制的选择应因时因地而宜。

一般新建的排水系·21·工业安全与环保IndustriaI Safety and EnvironmentaI Protection 2004年第30卷第10期October 2004统宜采用分流制,但是若在技术经济比较的基础上,有些新建地区采用合流制也可能合理,如离旧城较近,又靠近污水厂,则可用合流制,同时处理部分雨水。

必须注意到,降雨量较大时,实行合流制排水体制的地域,将有部分点源负荷随溢流带入水体;而实行分流制排水体制的地域,只要可形成径流的降雨,必将把整个地域内的地表污染负荷80%~90%扫入河里。

就是说,两种排水体制的实施,对受纳水体水质都存在负面影响。

!深圳市排水系统改造现阶段,对合流制排水管渠系统改造方式主要有如下四种:改旧合流制为分流制;保留部分合流管,实行分流式合流制;在截流式合流制的基础上,设置合流污水调蓄构筑物;在截流式合流制的基础上,对溢流混合污水进行处理。

现阶段深圳市排水系统要实现彻底分流不仅十分困难,而且也完全没有必要。

根据国内外经验,深圳市采用对市区内作为受纳水体的多条河流和湖区进行截流的办法,收到了一定的成效。

由于超过截流倍数的混合稀释水仍会进入水体。

这就需考虑与降雨径流受地表污染程度以及地表水应达到的水质目标控制值有关的截流倍数。

故合理选取截流倍数是关键。

"国内外截流倍数的取值分析美国早在20世纪60年代末对600多个城市的排水体系所进行的调查结果就表明,保留合流制并增建截流管与将合流制改为分流制的所需投资比为113。

英、法等国家的大部分城市仍保留了合流制体系,其主要河流莱茵河和泰晤士河的水体都得到了很好的保护,主要举措是控制面源污染并保证排入河流之污水的处理率。

而德国在采用分流制的同时还投入了大量资金用于建设对初期雨水进行处理的构筑物并对排入点进行监管和维护。

日本截流管容量一般按计划时间的最大污水量的3倍;英国的习惯做法是截流倍数采用5;德国一般选择的截流容量为高峰日的4倍,其中2倍流到污水处理厂进行处理;美国标准不一,截流倍数采用1.5~5倍;前苏联规范确定:当排入流量大于10m3/S河流时,取1~2;当排入流量为5~ 10m3/S河流时,取3~5。

目前,国内城市截流倍数采用情况:沈阳截流倍数采用2,天津采用3~5,截流管不发生溢流,效果较好。

上海地区采用2.43~2.63截流倍数,环境质量较好,比截流倍数为1的地区有明显的改善。

中国香港地区、广州、东莞等地取1,北京取1~2,重庆取3,昆明取2.5。

国内研究表明:选择2比选1其工程投资和运转费用约增加一倍,但超标河段数量及超标历时却显著降低,充分体现出截流倍数对投资和水环境的显著影响。

根据《室外排水设计规范》编制组的调查,国内一些城市截流倍数一般采用1,对截流污水的处理仅做预处理,有去污作用但去除率有限。

据调查分析,当截流倍数增大时,其投资的增长倍数与环境效益的改善程度相比较,从经济效益上考虑是不合算的。

因此,当合流制排水系统具有排泄能力较大的合流管道,可采用较小的截流倍数,或设置一定容量的雨水调节设施。

截流倍数的确定,主要是依据经济条件和环境要求的合理性,截流倍数越大,其环境受污染的程度越轻,而截流管和基建投资越大。

因此,任何一个设计都必须找到一个合理的截流倍数,这个截流倍数必须兼顾经济和环境两个因素。

由于深圳市地区年降雨量丰富,从建设施工难度及资金筹集等因素考虑,不推荐采用较高的截流倍数,将根据环境敏感程度的差异,采取不同的截流倍数,即深圳市梧桐山河流域取2、其他河流取1。

#深圳市截流倍数的取值基于下述原因,深圳市的截污系统的截流倍数取1:(1)对水质要求严格的受纳水体的截流倍数应取大些,而对水质要求低的水体则截流倍数相应取小一些。

深圳的污水最终受纳水体为珠江海域,而该海域为环境容量较大、对环境敏感性不太强的海域。

该受纳水体对污染物的稀释能力较强,故可选取较小的截流倍数。

(2)深圳人口密度大,截流倍数可取小一些。

因为人口密度大则污水量大,这时较大的截流倍数将令污水厂的规模太大,造成实施困难。

(3)降雨量小的地区一般降雨频率也低,地表积存的污染物也多,故截流倍数应取大些,反之,则可取小值。

深圳市气候温和多雨。

1996~2000年年平均雨量为1819.9mm。

最多的为1997年,年雨量2074.0mm;最少为1996年,只有1 547.4mm。

暴雨是深圳常见的灾害性天气,平均每年有7~ 8场暴雨,日降雨量最大可达367.8mm。

历史上24小时雨量最大达到545.4mm。

因此,从降雨径流的角度看,若截流倍数取1~2,基本可以保证在内河枯水期季节的全部降雨天数,截留量不少于10%以上的降雨径流,仅在每年7~8场暴雨和台风暴雨时,截留量不足10%,不过此时径流量大,对污染物有足够的稀释作用,因而不会明显影响河流的水质。

(4)虽然龙岗、宝安两区多属新、旧城区混居,现状城镇的文明级别不高,相信随着经济的发展,教育的普及,城市的文明程度、人们的环境意识将逐步提高,是可以做到人群卫生习惯良好,不乱倒垃圾,不乱扔废弃物的。

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