城市供排水管网设计与分析

浅谈城市排水管网

城市排水工程是指收集、输送、处理和利用污水（废水）的一整套工程设施。其中处理和利用污水是在污水处理厂完成的。污水分为生活污水、工业废水（城市污水）、还有降水(雨水、冰雪融化水)。整个排水系统可分为合流制排水系统跟分流制排水系统，两者

的区别就在于是否将生活污水和工业废水进行分开处理，个人更倾向于分流制排水系统，分流制排水系统是指将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管系统内排除的排水体制。排除生活污水、工业废水或城市污水的系统称为污水排水系统，排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据排除雨水方式的不同，又分为完全分流制和不完全分流制排水系统。完全分流制排水系统具有相互完全独立的污水排水系统和雨水排水系统，污水排至污水处理厂处理后排放，雨水就近排入水体。不完全分流制是指只有污水排水系统，而未建雨水排水系统，雨水沿着街道边沟、水渠、天然地面等原有雨水渠道系统排泄，或者在原有渠道系统输水能力不足之处修建部分雨水管道，等到城市进一步发展后再修建完整独立的雨水排水系统，逐步改造成完全分流制排水系统。

在一些大城市中，由于各区域的自然条件存在差异，同时排水系统的建设是逐步进行和完善的，有时会出现混合制排水系统，即既有分流制也有合流制的排水系统。混合制排水系统在原为合流制的城市进行排水系统的改造扩建时常常出现。在工业企业中，由于工业废水成分和性质的复杂性，与生活污水不宜混合，而且彼此之

间也不宜混合，否则将造成污水和污泥处理复杂化，给废水重复利用和有用物质的回收造成、困难。将生活污水与工业废水分开处理，更有利于管理控制水质，合流处理加大了后期处理排水的难度，方便管理，但分流处理也增加了管道造价，后期的管道维护也增加了难度。

排水系统规划应符合城市和工业企业的总体规划，并应与城市工业企业中期他单项工程建设密切配合，相互协调，该现成的道路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响；排水系统设计要与邻近区域的污水和污泥处理和处置协调；考虑污水的集中处理与分散处理；设计排水区域内需考虑污水排水问题与给水工程的协调，以节省总投资；排水工程的设计应全面规划，按近期设计考虑远期发展；排水工程设计师考虑原有管道系统的使用可能；在规划设计排水工程时必须认真观测执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。

排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原油排水设施、水质、水量、地形、对条件确定。从环境保护方面来看，如果采用合流制将污水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的，但这时截流主干管很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增加。采用截流是合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对城水体也会造成污染，但它比较

灵活，比较容易适应社会发展的需要，故应采用分流制；从造价方面来看，合流制排水管道的造价比分流制一般要低20%-40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高；从维护管理方面来看，晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而雨天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。

综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应以后的发展，且便于污水厂的运行管理，采用分流制排水系统，即采用两个（雨水、污水）管道系统。

然而在迅速发展的城市建设，面积不断扩大，多种建筑物构筑物和设施密布于地上地下，硬化程度越来越高，水生态、水环境被严重破坏。有生态学家曾指出：城市下垫面大量硬化、不透水层不断扩展，就是城市沙漠化的开始，出现沙化的危害。历史上楼兰古城消失在沙漠之中，就充分说明了这一点。在城市整个排水系统都不理想的情况下，人们创造性的引出了海绵城市的概念。建设海绵城市的实质是治水，治理城市下垫面的水状态、水环境。视雨水为资源，对这部分资源进行搜集、蓄存、利用。在遇雨水过多时，还可缓解城市内涝。是尊重自然、顺应自然、再现自然的创新过程。

水是生命之源，水润万物。无论在自然界和人类社会环境中都处于根脉性地位和作用。建设美丽中国，实现天蓝水清地绿，有水地才绿，地绿天更蓝。中华传统文化推崇上善若水，探索水对自然和社会发展法则。城市依水而建，建筑因水而筑，景观因水更显灵性。

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。2016年3月，海绵城市试点获财政支持。2016年7

月，北京市“十三五”时期水务发展规划发布，通州被确定为全国第二批海绵城市建设试点。2020年“海绵城市”将遍布安徽，合肥

打算消除城市内涝隐患。传统海绵城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成

逢雨必涝，旱涝急转。逢雨必涝已经成为我国大中城市的痼疾。然而，不再“城中看海”却不仅仅是管道扩容这么简单。目前中国99%的城市都是快速排模式，雨水落到硬化地面只能从管道里集中

快排。强降雨一来就感觉修多大的管道都不够用，而且许多严重缺水的城市就这么让70%的雨水白白流失了。以深圳光明新区举例，这个年均降雨量1935毫米、汛期暴雨集中的城区，一方面有26个易涝点，内涝严重；另一方面又严重缺水，70%以上的用水靠从区

外调水。这说明城市排涝抗旱的思路必须调整，把雨水这个包袱变

成城市解渴的财富。根据《海绵城市建设技术指南》，城市建设将强

调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。

海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种“减负”和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志，

我国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前，不可能往后”。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。确定的目标核心是通过海绵城市建设，使80%的降雨就地消纳和利用。围绕这一目标确定的时间表是到2020年，20%的城市建成区达到这个要求。如果一个城市建成区有100平方公里的话，至少有20平方公里

在2020年要达到这个要求。到2030年，80%的城市建成区要达到

这个要求。

建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标