天津市蓟县新城排水工程规划编制探讨

天津市蓟县新城排水工程规划编制探讨
[摘要] 城市排水工程是城市重要的基础设施，是衡量城市建设发展水平的一个重要的方面，但目前城市排水设施的规划及建设却面临诸多的矛盾和问题。

本文结合天津市蓟县城乡总体规划――新城排水工程规划编制实例，对现状排水存在问题、排水体制选择、处理规模确定和近期建设等方面进行了探讨。

[关键词] 新城排水工程规划问题探讨
1概述
蓟县位于天津市北部，燕山南麓。

东临唐山，西襟北京，南联天津，北靠承德，为四市的腹心地区。

东与河北省遵化市、玉田县接壤，南与宝坻区一河之隔，西与河北省三河市相连，北与北京市平谷县、河北省兴隆县毗邻。

整个地貌由北向南依此为中山、低山、丘陵、平原阶梯式的四种地貌单元，是天津境内唯一的山区。

蓟县作为天津市域城镇体系中的11个新城之一，在《天津市城市总体规划（2005-2020年）》被定位为：京津冀地区重要的风景旅游区，重点发展旅游业和轻加工工业，建设成为城市北部重要节点和历史文化特色的现代化新城。

新城范围：东以于桥水库警戒线为界;南至大秦铁路;西至蓟平高速公路;北以自然山体25米等高线为界。

现状用地包括111个村庄及老城区建设用地。

现状人口约20.4万人，建设用地约27.11平方公里。

城市性质：蓟县是天津市历史文化名城，京津冀生态绿心，中等规模现代化旅游城市。

城市规模：至2020年，规划人口50万人、建设用地57平方公里：其中居住用地：19.33平方公里；配套公建用地：9.1平方公里；工业用地（一类）0.8平方公里。

蓟县新城排水工程规划旨在通过分析现状排水设施条件及现状存在的主要问题。

对规划期末的排水负荷需求进行预测，并以此为依据，结合新城空间布局规划，确定合理的排水体制、确定雨污水排水分区划分；污水处理厂大体位置、规模；主干排水管网布局，大体位置走向、管径等。

指导蓟县新城排水设施的系统性建设，最终通过减量化、再利用、再循环提高各类雨、污水资源利用效率，提高环境承载能力，推动整个蓟县新城人口、经济、资源、环境的协调发展，达到人与自然的和谐共生。

2蓟县新城排水现状存在的主要问题
2.1排水设施建设滞后
新城内新建居住小区已实现雨污分流制，多数为合流管道。

新城内的排水管道管径为Ф400～Ф1300，排水设施普及率为50.4％。

城市规划用地性质发生变化，带来排水量的变化，导致现状排水设施能力不足。

排水服务面积偏低，排水设施普及率及增长速度不快。

2.2雨水综合利用率低
随着降雨量的逐年减少，拦蓄雨洪的水利设施库容不足，再由于蓟县新城北高南低、高差20－40米的地势，河道均为季节性河道，导致雨水迅速流向下游，不能及时贮留宝贵的与水资源，并给下游平原地区排水造成压力。

2.3 不透水面积增加，
随着城市化进程的加快、城区中不透水地面的面积增加，加之坑、塘、洼、淀的填埋，导致雨水径流量增大，加大了排水系统的建设规模和投资，而且增加了受纳水体的负担。

2.4河道局部有占压、并出现淤积迹象
由于现状河道均为季节性河道，非汛期河道中无水，某些河道有被占压现象，有的现状河道未连通，严重影响了河道泄洪能力；另外，平时未及时疏浚河道，河道出现淤积迹象，导致泄洪能力降低；
2.5污水回用率低
随着蓟县新城近几年的城市建设与发展，新城已建成日处理能力为3万立方米/日的污水处理厂，污水处理后排入么河，“污水资源化”发展缓慢。

2.6缺乏监督管理体制
蓟县新城内现状排水设施陈旧，有破损现象；有污水泄漏进河道现象。

缺乏排水监督管理体制，环保局监测的数据表明地下水水质已受影响。

3蓟县新城排水模式的选择
城市排水模式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，对城市和环境保护也影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。

一般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。

目前城市排水工程，基本形式上形成了四种模式。

第一种模式:直排式合流制，管渠沿道路布置就近坡向水体。

这种模式在城市建设早期多使用，不少老城还都采用这种方式。

第二种模式:在早期直排式合流制基础上，临河岸边建造一条截流干管，同时，在截留干管处设溢流井，并设污水厂。

晴天和初雨时，所有污水都排至污水厂，经处理后排入水体。

当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有部分混合污水不经处理经溢流井直接排入水体。

第三种模式:完全分流制。

城市中分别设有雨水和污水两个管渠系统。

前者通过各种收水设施汇集城市内的雨水，就近排入水体。

后者汇集生活污水，工业废水，送至处理厂，经处理排放或加以利用。

第四种模式:不完全分流制。

没有完整的雨水排水系统向只有污水管理系统。

雨水通过地面漫流进入不成系统的阴沟或小河，然后进入较大水体。

污水通过污水排水系统流至污水厂，经处理利用后，排入水体。

现行这些模式的形成是根据不同情况及城市建设的发展来确定的。

具有一定的特色和缺陷。

第一种模式:这种模式在城市建设早期多使用，管渠造价低，所有排出的水不进污水厂，所以投资省。

管理维护费用也少。

但所造成的对水体污染危害很大。

目前一般已不宜采用。

第二种模式:这种排水系统比直排式有了很大改进，这种模式截留干管的尺寸较大，比上一模式要增加工程投资，但从长这发展的来是有益的，适宜老城的改建。

第三种模式:该体制卫生条件好，其投资较大，据国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般低20—40%。

从总造价来看完全分流制比合流制可能要高。

新建的城市，工业区开发这一般采用该形式。

第四种模式:该种体制投资省，主要用于有合适的地形，有比较健全的明渠水系的地方，以便顺利排泄雨水。

对于新建城市或发展中地区，为了节省投资或急于排泄污水，先采用明渠排雨水，待有条件后，再改建雨水暗管系统，变成完全分流系统。

对于地势平坦，多雨易造成积水地共，不宜采用不完全分流制。

蓟县新城排水模式的选择，既要满足日益增长的排水要求，又要满足日趋紧迫的环保要求，两者必须兼顾。

蓟县新城是山区与平原的过渡区域，南北高差20-40米，具有地势的优点；同时蓟县新城是在古城保护的基础上，东进西拓、南延北优，城市规模大幅增加。

考虑到蓟县新城的发展态势以及出于水环境保护的要求，综合协调城市发展的各个方面，排水体制选择完全分流制。

4蓟县新城排水系统的确定
目前，在排水工程规划编制中对采用集中还是分散的方式争论较多。

对排水系统来说，除了必须考虑排水设施的规模效应，尽量集中处理外，还必须考
虑城市总体规划确定的用地布局、地形条件、纳污水体的环境容量、分期实施的可行性和污水再生回用情况。

若纳污水体的环境容量较小，则应当根据纳污水体的实际承载能力，实行分散处理，多点排放；若小城镇与主城区相距较远，且近期污水量较少，可以采用分散处理，以便发挥各镇的积极性，加快近期启动建设。

若污水再生回用量较大，则应根据污水再生回用情况，实行分散处理，有利于污水再生回用，减少投资。

一些专家通过研究证明,当前我国大型污水处理厂的规模经济效益并不明显,且超过30×104立方米/日的大型污水处理厂不具有规模经济效益(单位建设费用不仅高于设计标准,也高于其他规模的投资水平)。

相比之下,小型(<1×104立方米/日)和中型[(5～20)×104立方米/日]污水处理厂的单位投资不仅低于设计标准,也低于美国同等规模水平,效率较高。

在大型污水处理厂的财务及效率问题日益严重的情况下,人们开始更多地关注那些小规模、分散处理系统,这些方式具有建设灵活、见效快、管网投资少、利于中水回用等特点。

我国《城市污水处理及污染防治技术政策》兼取上述两种观点之长,明确了我国城市污水处理及污染防治的技术路线应采取集中与分散相结合的方法,而且强调在城市区域以外或者城市污水收集系统之外的地方,对污水也要实行相对意义的“集中处理”。

为了满足蓟县新城日益增长的用水需求，需大力发展污水再生回用。

同时考虑到蓟县新城作为天津的后花园，生态环境建设标准要求比较高，需要建设一些相对集中的污水处理厂作为保障。

基于此,结合蓟县新城实际地形情况，经方案综合比较，并综合考虑城市用地发展规划、近远期建设、污水再生回用的潜在目标、不同布局方式的建设投资比较等因素：积极发展相对集中的污水处理方式。

雨水分区是雨水规划的重点，每个雨水分区都可视作一个独立的排水分区，是基本的规划管理单元，对排水体制选择、雨水明渠及管网规划、提升泵站与调蓄池等设施的规划有很强的指导意义。

蓟县新城雨水分区是按现状及规划河道水系分布、充分并合理利用地形地势条件等因素进行细分，原则是就近排入水体、尽量避免设置雨水泵站，规划分为若干个雨水排除分区。

近年来，随着城市水资源短缺状况的不断加剧，雨水不再是往常意义上的“洪水猛兽”，雨水利用逐渐成为有效解决城市水资源短缺、补充地下水、改善水环境的重要途径。

蓟县新城内除保留并疏浚现状的河道外，规划增加新的景观河道、湿地，做到水系连通，并采取先进的工程措施贮留雨水，以确保该地区排水安全为主线，形成“排水安全、路径通畅、布局合理、蓄排结合”的排水体系。

具体情况见图3。

5污水处理厂规模的确定
城市污水量的计算通常是建立在城市用水量预测的基础上，采用排放系
数计算而得，一般排放系数取80%-90%。

城市污水量计算的准确性和可靠性直接受制于城市用水量计算的准确性和可靠性。

如果城市供水专项规划未进行全面深入的论证，则应在城市排水工程规划中增补城市用水量论证的内容，以提高排水量计算的精确度，降低与后续工程规划和工程设计之间的误差值，确保排水工程规划的指导和控制职能。

根据我国《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）的规定，城市污水量应由城市综合生活污水量和工业废水量组成。

在地下水位较高地区，计算污水量时宜适当考虑地下水渗入量。

考虑到蓟县新城经济以旅游业为主，用地布局中有一类工业用地，地下水位较低，在进行污水量预测时应当不考虑地下水渗入量。

由此，蓟县新城污水包括为综合生活污水和工业废水。

综合生活污水由居民生活污水和公共建筑污水组成。

城镇综合生活污水排放系数应根据城镇规划的居住水平、给水排水设施完善程度与城市排水设施规划普及率，结合第三产业产值在国内生产总值中的比重确定。

蓟县新城在规划期末将建成较为完备的排水设施，所以城市综合生活污水的污水排放系数取0.90、工业废水的污水排放系数取0.85。

经计算，2020年蓟县新城综合生活污水量为11.6万立方米/日。

综合考虑蓟县新城的地形及各功能区的发展特点、污水排放情况、再生水回用要求等多方面因素，采用完全分流制的模式，污水处理系统相对集中。

规划以于桥水库、翠屏山为界，将蓟县新城划分两个污水系统：分别是西部的新城污水系统，规划1座集中的污水处理厂，规模16万立方米/日，其服务范围还包括新城以外、盘山功能区内漳河流域；东南部的翠屏山污水系统，规划1座小型的污水处理厂，规模1万立方米/日。

具体情况如图4所示。

6近期建设规划及实施保障措施
编制近期建设规划时，要特别重视对现状排水设施处理能力、可靠性、运行效能的评估，要充分挖掘现状排水设施的潜力。

不能简单地把远期系统按时空分割，也不能仅考虑近远两个规划期，要有分期逐步实施的理念，要尽量与工程建设周期相协调。

随着城市化进程的加快，排水系统日趋复杂，亟需依靠科技进步促进企业服务水平和政府综合管理水平的提高，引导排水行业向着科学的方向发展。

允许社会资金参与基础设施建设，制定优惠政策，引导社会资金向环保产业倾斜，多渠道筹集污水处理工程建设资金。

根据蓟县新城起步区建设规模及需要，近期保留新城内现状污水处理厂，但仍不能满足起步区污水排放需要，故应启动规划污水处理厂的建设，污水处理厂可分期建设，一期规模应视起步区建设项目新增污水量确定。

配合新建污水处理厂，建设相应的主干管网，配合市政道路和小区的开发建设完善配套污水管网。

7小结
总之，蓟县新城排水工程是蓟县新城基础设施的重要组成部分，它在一定程度上，制约着区域的发展和建设，同时它又受到该地区经济和发展水平的制约。

蓟县新城排水工程规划是以《天津市蓟县新城总体规划（2008-2020年）》、《蓟县新城总体规划（2009—2025年）》、蓟县新城供水专项规划及其他相关规划为基础和依据，规划建设排水体制适当、布局合理、处理规模适度的污水收集处理系统，控制水污染，保护当地宝贵的地下水资源，维护水生态系统的良性循环，创造良好的生态宜居环境，从而促进蓟县新城的持续健康发展。

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。