城市排水体制的影响因素

探讨城市排水体制的影响因素陈龙喜（广东省城乡规划设计研究院）摘要：城市排水体制的选择受地区降雨量情况、地形地势特点、城市环境因素、城市经济条件及现状排水管网情况等众多因素的影响，在这些因素中进行比选，选择适合本地区的排水体制，从而达到水环境保护，节约投资的目的。

关键词：城市排水系统；排水体制；分流制；合流制1引言城市排水体制是指在一个地区内收集和输送雨水和污水的方式，是城市排水系统规划中非常重要的问题。

近年来，我国许多城市在排水系统建设时，大多直接采用分流制，原有的合流管网改造成分流制，规划倾向单一的方式。

但在工程实际实施过程，完全分流制暴露出许多问题，如用户改造困难、管道改造难度大、管网投资大等。

合流制管网在实际应用中也存在许多问题，如截留倍数选取、水体环境污染等。

由于每个城市的条件不同，如自然降水量、城市综合实力、城市原有排水管网情况等条件，排水体制中的分流制与合流制很难区分孰优孰劣，在不同的城市，甚至城市中不同的区域排水体制也不可能完全统一。

排水体制的选择不仅关系到整个排水系统是否实用，能否满足环境保护的要求，同时也影响整个工程的投资效果，因此必须充分考虑各种影响因素，科学、合理、实用地选择城市排水体制。

2城市排水来源及体制分类2.1城市排水来源城市中排除的水按照其来源和性质分为三类，即生活污水、工业废水和降水。

生活污水是指城市机关、学校和居民在日常生活中产生的废水，包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水以及商业、医院和游乐场所的排水等。

工业废水包括生产废水和生产污水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。

生产过程中排出的水。

地面从大气中获得的水汽凝结物，总称为降水，它包括两部分：①大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水；②由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直降水。

2.2体制分类城市排水体制是指在一个地区内收集和输送生活污水、工业废水和降水径流的方式，按汇集方式可分为分流制和合流制两种基本方式。

在城市的发展进程中，还形成了分流制和合流制并存的混合制的区域。

2.2.1分流制排水系统分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统，可细分为完全分流制、截流式分流制和不完全分流制。

根据其排水来源的不同，细分为污水排除系统、雨水排除系统及工业废水排除系统。

2.2.2合流制排水系统合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排放的系统，又可细分为直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。

早期的合流制排水系统是将排除的混合污水不经处理和利用直接就近排入水体，故称为直排式合流制排水系统。

近年来，常采用的是截流式合流制排水系统，即在早期合流制排水系统的基础上，建造一条截流干管，并在截流干管上设置溢流井，截流干管接入污水处理厂。

3影响排水体制选择的因素确定一个城市、一个地区的排水体制，首先必须对这个城市或地区的现有条件进行充分的了解和分析，而现有条件即是影响选择的因素，包括自然因素、环境因素、经济因素及城市排水现状等。

3.1自然因素3.1.1降水径流因素我国南、北方降水量差异明显，南方多北方少。

在我国北方部分城市雨天少，据统计潍坊城区平均历年降雨天数为28d，平均降雨量671.5mm，最小降雨量388.1mm。

北京在1999~2007年间，出现连续干旱，九年平均降水仅428mm。

全市多年平均降水量在470~660mm，最小年降雨量为261.8mm，降水量集中在夏季6~8月，占年雨量的75%。

而在南方的广州市，由于地处珠江三角洲，濒临南海，海洋性气候特征显著。

广州市雨水资源丰富，平均年降水量在1800mm左右，年降雨天数在150d左右。

降雨主要集中在4~9约的汛期，占全年雨量的80%左右，年平均暴雨天数（降雨量大于50mm）约有7d，10月至翌年3月为旱季。

降雨情况是决定排水体制选择的重要因素，北方地区雨量少，且降雨天数不多，麻木的采用分流制排水系统，雨水管长期没有水流，或水流量小，容易导致管道堵塞和投资浪费。

而且长时间不下雨，地表聚集的污染物非常多，初期雨水的浓度会较高，若不进行有效的初雨处理，对周围的水体会造成非常大的污染。

南方地区刚好相反，若都采用合流制，则进入污水处理厂的污水量较大，增加污水处理压力，合流管网中超出截流倍数部分的污水溢流入自然水体，对环境造成污染。

因此在选择排水体制时，必须先充分分析当地的气候及降雨情况，根据不同的雨量及强度适当选取排水体制。

3.1.2地形因素自然地形因素对排水体制选择的影响在于地面坡度，我国地员辽阔，地形复杂，尤其在中西部集中分布了较多的山地城市，而长江三角洲及珠江三角洲城市则地形平坦。

在重力流为主的城市排水系统，有效利用这种地形优势，结合地形特点合理选择排水体制。

山地城市的典型特征，地势跌宕起伏，沟壑较多，道路纵坡大（一般超过5%），道路断面较小（两侧人行道及绿化带宽度较小），建筑密度低。

由于城市建设密度不高，所产生的污水流量较少，采用完全分流制，污水管内平均充满度偏小，造成管道能水利建设54广东科技2013.3.第6期广东科技2013.3.第6期力的浪费。

另外，两套管网会增加管线综合的断面压力，管位交叉及重叠问题突出。

平原城市则是另一种情况，城市整体地势平坦，河网密布，自然水体与地面高差不大。

排水系统的建设既要满足雨水就近排放的要求，同时也不会因为管道输送距离远，埋深大，导致雨水无法排入水体的问题，分流制则更为合适。

3.2环境因素环境因素对排水体制选择的影响主要来源于初期雨水。

初期雨水携带着空气中的可溶污染物及冲刷地面带起的沉淀物、有机废弃物等，其污染程度甚至超过城市污水。

不同的城市类型，环境中污染物的浓度不同，工业城市，大气环境中，一般城市道路及地面的污染物浓度都比较高，初期雨水的污染程度自然高。

农业城市或森林覆盖面积比较高的服务型城市（第三产业为主的城市），自然环境优越，空气清新，整体污染物浓度低，初期雨水的污染程度自然比较低。

城市环境的好坏决定初期雨水污染程度，污染程度决定初期雨水的处理与否，当然也决定的了城市排水体制。

3.3经济因素经济因素主要指一座城市的综合经济实力，或者说在市政排水工程中可以投入的财政费用。

我们知道污水处理系统中，以配套的污水收集管网投资成本为污水厂投资成本的4倍，即管网投资与建厂投资比为4：1；而在雨、污分流制排水管道系统中雨水管道约占总投资的60~70%，污水管道约占总投资的30~40%。

从投资的比例可以看出，大部分财政投入都集中在管网建设中。

一般来说，污水处理设施可以通过BOT 、BOO 的形式进行建设，但排水管网则须由政府承担。

这对于在经济发达地区，经济实力较强的城市，自然希望有一个优越的水环境，而采用完全分流制，甚至截流式分流制排水系统；但对于经济欠发达地区，市政的投入经费不足，若采用一套排水管网，通过适当加大污水处理厂或增加调蓄池的方式，在整体排水系统节约20~30%投资的情况下，同样可以解决雨水排放及污水收集处理的问题。

3.4管网现状现状排水体制在一定的范围内制约着新规划中排水体制的选择。

一般而言，旧城区用户过去大多采用雨、污合流，居民生活污水、工业废水及雨水全部合用一套管道接入市政管道。

合流管道比较长，走向复杂，且没有标准化的规划和设计，竣工资料缺失，并且随着时间的推移产权也不清晰。

如果将这部分管道改造为雨、污分流管道无疑难度及投资将相当大，甚至是不可能的。

另外，旧城区道路狭窄，路上已建管线种类繁多，改造排水管道，加设一套污水管道的路由很难确定。

其实，在国外对于现有排水管道的整理和改造，分流制并不是唯一的选择。

比如德国，他们因地制宜地采纳适合当地条件的排水方案，保留大量的合流制（约占城市建设区面积的70%左右，在地形坡度较大的德国南部更多采用合流制，而在地势平坦的北部则倾向分流制）。

瑞典在20世纪80年代初就放弃了市政排水管道系统雨污分流的思想。

他们发现合流制改造为分流制影响范围大、耗时长，经济上不划算，技术上又不足以有效防止水体的受污染状况。

当然也有例外的情况，比如现有的排水建设年代久远，设计标准低下，破损堵塞严重，完全无法满足排水的需要，必须进行彻底的改造或重建。

出现这种情况时，新排水体制的选择则需要结合城区的实际情况，具体问题具体分析。

4结语排水体制的选择除了受到自然因素、环境因素、经济条件及现状管网情况等的影响与制约，当然还有一些其它因素。

不过，不论是何种影响因素，选择的是哪种排水体制，最终都应该在满足城市排水的前提下，尽可能结合城市特点，符合城市定位，既能实现水环境保护，又能达到减少工程投资，节约资源的目的。

参考文献：［1］唐建国，曹飞.德国排水管道状况介绍［J ］.市政技术，1999，98（1）：36~41.［2］周红，张程.合流制排水体制合理应用方法研究［J ］.南京工程院学报（自然科学版），2008，6（6）.［3］李建峰.浅谈北方中小城市排水体制［J ］.资源环境，2008，37（5）.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!综上所述，勘查区北段构造复杂程度为中等偏简单，南段构造复杂程度为中等，总体构造复杂程度类型属中等类型偏简单。

4含煤地层及成煤规律分析矿区含煤地层为上二叠统长兴组（P 2c ）与龙潭组（P 2l ）。

一般厚度217.59m ，含煤9～14层，其中全区可采煤层2层，为C 5（C 5a）、C 1煤层；其余均为不可采煤层，但零星或小范围见可采点，煤层总厚平均为5.42m ，含煤系数为2.49%，可采煤层总厚平均为2.91m ，可采含煤系数为1.33%，含煤性差。

主采煤层为C 5（C 5a）、C 1为中厚煤层，均为较稳定煤层。

综上所述：本区上二叠统含煤地层可采煤层较少，煤层厚度变化不大，含煤性较差。

可采煤层位于含煤地层上部或顶部。

聚煤规律。

矿区内较稳定和不稳定煤层（C 1、C 5及C 6）皆位于分流河道泛滥盆地沉积旋迴最顶部，且单个旋迴沉积发育愈充分、愈完整、厚度愈大，则煤层愈稳定。

而间湾区段由于海水动荡，时进时退，沉积环境不稳定，故煤层薄，且稳定性聚煤区主要分布于河流冲积平原临近滨海平原地带及滨海平原带。

富煤带则位于冲积平原的前缘与下三角洲平原或滨海平原带。

但因离三角洲主河口较近，普遍为中高灰、高硫煤。

故主煤层为中高灰、中高硫煤。

5结论矿井多年的生产情况总结可发现，由于矿区地质构造复杂，已成为影响煤矿生产的主要地质因素。

因此通过地质勘查，分析研究该矿区地质构造的发育特点，了解断层、褶皱等地质构造的分布规律和特点，掌握煤层的分布和聚煤规律，对崔路、龙头山矿区提高产量，保证进行安全生产都具有重要的指导意义。