对给排水规划设计的眼界与思考 3页

维普资讯http://www.cqvip.com(总第97期)福建建筑Vol·972006年第1期FuiianArchitecture＆ConstructionNol·2oo6给排水规划设计的眼界与思考高学珑(福州市规划设计研究院福州350003)摘要：本文从宏观、中观、微观三个层面分析了给排水规划设计主要内容和一些前瞻性思考。提出必须以可持续发展的理念，以系统和全面的观念指导给排水规划设计。关键词：给排水规划可持续发展系统观点中图分类号：TU991．01文献标识码：A文章编号：1004—6135(2006)01—0153—03TheconsiderationoftheplanninganddesignofWaterSupplyanddrainageGaoxuelong(FuzhouPlanningAndDesignResearchInstituleFuzhou350003China)Abstract：Basedonthemacroscopical，middlebrowandmicrocosmicview，thepaperanalyzesthemainproblemsintheplanningandde-signofwatersupplyanddrainageandpresentsnovelideas．Itispointedoutinthepaperthattheplanninganddesignofwatersupplyanddrainageshouldbebaseontheconceptofsystematicandall—sidedunderthetheoryofsustainabledevelopment．Keywords：theplanningofwatersupplyanddrainage，sustainabledevelopment，viewpointofsystematic1引言水重现期标准衔接问题。排洪规划重现期应根据城市重要性给排水工程是城市基础设施重要组成部分，做好城市给以及排洪流域面积的大小因素综合考量后确定。排洪汇水面排水规划设计，对建设一个良好人居环境意义重大，特别是在积越大，重现期标准应越高，大城市排洪标准不宜小于10年新的历史条件下，城市建设必须走可持续发展道路，提倡省地一遇(水利标准)。节能的理念，这要求我们对给排水规划设计必须从宏观、中2．1．3排洪规划措施观、微观三个层面进行认真思考与研究，力求为城市健康成长排洪措施主要有地面全抬高方案和雨水泵站加滞洪区方提供美好蓝图。案(地面不抬高或部分抬高)。对于山区及临海狭长区域，考2宏观层面虑到内洪来得快，退得快，设置雨水泵站效益不大，宜采用全给排水规划设计宏观层面所面对的是大范围的思考，它抬高方案，但同时也要考虑现状村庄过渡，可设置局部的抽排可能涉及到规划区范围以外甚至跨地区的区域性问题。它的设施。影响深远，对城市可持续发展有着举足轻重的作用。在给水2．2区域水资源平衡与区域供水方面，主要体现在水源及其保护，区域水资源平衡及区域供水福建省水资源总量为1168．72亿m，全省每平方公里水规划；在排水方面主要是防洪排涝规划设计以及河网及区域资源为96．3万m，为全国每平方公里水资源的3．38倍，按污染控制，它要求我们必须有宽阔眼界与系统创新的思维。2002年统计，人均拥有水资源3473m，高于全国人均拥有量。2．1防洪排涝规划这说明我省水资源从量上说还是较丰富的。但我省也存在水2．1．1防洪排涝概念：防洪排涝是城市的生命线，防洪排涝资源在时问与空间分布不均以及水质性缺水现象，一些地区规划主要针对对象是外洪和内洪，外洪以防为主，如防洪堤、缺水十分严重，因此认真进行水资源平衡，优化水资源配置，水库等。而内洪则是排蓄为主。对城市而言，在规划重现期提倡区域供水就显得十分重要。特别在从事具体某城镇给水内，不应有“中国城镇水网涝”的概念，只有雨水如何及时排除或滞蓄起来规划设计时，一定要进行区域水资源供需平衡分析，否则它会的问题，过去排涝标准三天暴雨三天排完或24小时暴雨24成为制约城市发展的主要因素之～。小时排完，针对的是郊区和农田，这种标准是无法适应城市发要做好水资源供需平衡首先要做好需水量预测工作。需展要求的。因此将“防www.chinacitywater.org洪排涝规划”称为“城市防洪规划”(防水量考虑主要因素有：城市和村镇生活用水、市政(含消防)外洪)和“城市排洪规划”(排内洪)则更为贴切。这有助于提用水、工业用水、农业灌溉用水、畜牧业用水、渔业用水，还要高人们对防洪排涝重要性的认识，确保人民生命财产安全。考虑流域江河本身生态流量需求。其中工业用水量可用用地2．1．2排洪与排水标准衔接问题指标法，也可用万元工业产值法。规范推荐采用用地指标法：城市排水是解决较小汇流面积上短历时暴雨产生的排水一类工业用地(M3)，用水量1．2～2．0万m／kr【f．d，二类问题，采用的是暴雨公式，暴雨时段控制在5～120min，选用(M2)为2．0～3．50万吨／k．d，三类工业用地(M3)为3．0暴雨样本是年超大值法，而排洪考虑的汇水面积大，目前采用～5．0万吨／k．d，但现在还有一种常见工业用地，就是高科都是水文公式(也是暴雨推理公式)，使用某重现期(如十年技开发区，建议采用0．6m万吨／k．d为宜。一遇)24小时暴雨量为基本数据，其选用暴雨样本是年最大近来进行连江可门港发展区规划时，对敖江流域水资源值法(2)。因此进行防洪排洪规划时，应充分考虑排洪与排平衡做了初发分析。敖江流域总面积2655krd，多年平均径\n维普资讯http://www.cqvip.com(总第97期)2006年第1期高学珑·给排水规划设计的眼界与思考流量27．28亿斫，P=97％设计枯水年径流量为13．67亿斫，从而相应加大水厂供水规模。因此在这背景下，城市供水系在霍口水库建成后，在满足P=97％条件下13．67亿m供水统应考虑设置高位水池或对置水塔的方式来降低日变化系量是可以提供的，若福州二水源保持30万吨／日现有取水规数，同时也提升供水安全度。模，则敖江流域及环罗源湾地区需水量约11．99亿m，供水同时给水系统规划设计应充分考虑近远期结合。为未来量略大于需水量(4)。因此敖江流域水资源优化配置值得进留下发展空间，譬如道路管线综合时给水管位的预留，给水管一步研究。径合理确定等等，避免重复投资，争取效益最大化。区域供水也是今后发展方面，一是改善城乡供水水质，提3．2雨水系统规划设计高乡镇居民的生活质量，二是置换水源，有效控制地下水过量雨水系统规划设计应与城市防洪排涝规划与城市竖向规开发，促进水资源合理利用，三是避免了重复建设，节约宝贵划相结合，特别是地处平原、盆地的城区，这三者有机配合显资源和有限资金，四是促进了供水行业集约化发展，增加了企得更为重要。譬如，福州市区内河设计标准采用五年一遇不业经营效益，提高管理水平。以福州为例，福州市区自来水完漫溢(水利标准，相当于城建一年一遇标准)，而相应道路排全有能力过乌龙江向大学城以及青口汽车城区域供水，这会水重现期P：1年情况下，两者洪峰相遇是经常性的，雨水管大大提高供水水质和企业经营效益。道出口经常是压力出流，因此雨水系统要进行必要的压力流2．3污水处理集中与分散的讨论校核，同时与竖向标高相协调，避免在重现期P=1情况下，雨一段时期以来，我国污水处理业界比较推崇污水集中处水溢出路面。理，理由是污水厂规模经营，效率高，污水厂运营成本低，处理3．3污水系统规划出水水质有保证等。但随着时间的推移，其缺点也逐步暴露3．3．1合流制与分流制讨论出来，过度集中污水处理主要存在如下问题：一是巨额管网投一般而言在新城区采用分流制，旧城区采用截流式合流资(越下游管径越大，投资巨增)；二是运营的高能耗(中途提制。但真正意义上分流制在实践中很难做到。雨污系统中有升泵站多，能耗大)；三是无法进行中水就近利用。在深圳，一根接错，两个系统就相通，可能就是合流制。根据福州洋里这场争论特别引入注目(3)。深圳是一座快速发展的城市，污水厂厂外管网工程实践证明，完全分流制必须从化粪池出从十几万人口的小城市发展到700多万人口的大城市，只用口分流开始，并且专业监督和专业队伍施工。了20多年的时间。深圳城市布局共分十多个城市组团，这一同时初期雨水污染也比较严重，截流式合流制有利于初组团式的城市总体规划获得了国际金奖。按照城市总体规期雨水的截流，因此中小城市建议以截流式合流制为宜。日划，深圳市区应该布局九个污水处理厂，分别进行上游、中游、本东京区部地区大部分采用合流制系统(5)，他们认为尽管下游污水的处理，中水就地回用，最后排入深圳河，用来滋养合流制会增加污水处理量，但合流制下水道系统可充分与利深圳湾的红树林。这个方案通过长时间的污水管道埋设和污用原下水道系统进行改造、重建与完善，而且建设费用、技术水处理厂的建设，污水的二级处理和中水就地回用，已经取得要求低于分流制，故广泛使用。很好的社会效益和经济效益。但是，有人提出一个“大截排3．3．2污水厂尾水去路方案”，要求取消5个污水处理厂，只保留4个污水处理厂，同目前国家强调水的循环再用，要从“污染控制”向“水生时，在临近珠江口下游的地方重建一个200万吨／日的污水处态修复和恢复”转变，因此污水厂尾水排放以就近向内河排理厂，把市区所有的污水集中起来以后通过几十公里的地下放做景观用水为宜。而环境影响评价常以事故排放为由建议管道长途跋涉运到这个污水处理厂，处理以后统一向珠江口尾水向外江江心排放，两者矛盾如何协调值得进一步讨论。排放。这样一个方案，首先是造成了原有大部分污水处理厂4微观层面作废，其次是增加了高达300多亿元的投资，而且总的运输管微观层面主要针对具体单项工程给排水规划和设计。譬道是30公里长，要么是高压管道，要么是巨大的挖掘工程。如工业或住宅小区给排水详规与设计，一座或几座建筑物给最主要的是这一方案，无法实现中水回用和水的可持续利用。排水消防设计，一座污水厂设计，一条道路给排水设计等等。那么不能可持续利用怎么办呢?深圳市区有七条河道和深圳它是理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过河相通，它的换水要通过远距离的东江或西部调水来进行。程中会遇到具体新课题，必须采用新办法、新材料、新产品去要远距离调水的成本极其高昂，而且东江和西江流域本身也解决；另一方面，可持续发展要求我们不断创新，具体规划设缺水。最中国城镇水网后，这个方案被由钱正英院士带领建设部的专家和计必须符合节能省地建设新理念。下面略举数例加以说明：其他领域专家们彻底否定了，恢复了原城市规划所确定的方4．1污水处理新技术的发展案。从可持续发展角度而言，采用延时曝气这种高资源占用此外，很多污水www.chinacitywater.org厂采用BOT形式营建，这对污水厂适度(材料、土地)和高能源消耗低负荷工艺，以耗能方式取得污分散处理提供方便。总之，污水适当分散处理是区域污水处泥稳定的工艺是不适合中国国情的，从生活污水处理反应器理发展方向。发展趋势看是从生物膜反应器和活性污泥工艺向高效的移动3中观层面床和流化床发展。(1)中观层面主要体现在城镇和片区给水系统和排水系统的最近我们正尝试使用一种高效载体生物强化A／O工艺，规划设计，譬如市区给水系统规划、大学城给排水规划设计、它是在A／O反应池的好氧池末端投加加活性硅藻土，同时好某污水厂厂外管网规划设计等。它起着承上启下作用。氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池，利用硅藻土的高效载体3．1给水系统规划设计生物作用(流化床)和吸附，混凝及过滤等物化作用，实现生随着变频供水设备大量使用，特别是利用城市给水管网物脱N和物化除P，较好解决了纯生物或纯化学污水工艺中压力智能直接供水装置的推广应用(取消屋面水箱)，在中观脱N与除P相互矛盾的问题。层面出现问题是城市供水日变化系数变大，高峰供水量增大，(下转第157页)\n维普资讯http://www.cqvip.com(总第97期)2006年第1期邹一平·直接增压供水技术在民用建筑中的应用-157·力波动，而不是在市政管网故障停水时，对用户的正常用水格有着严格的限制。可以肯定的是，该条款是根据日本市政起到水量调蓄的作用。供水的情况，为防止直接增压对管网造成不良影响而作出的从国外同类产品的技术发展方向看，直接增压供水设备规定。但日本制定该条款的外部技术条件是什么?目前国内的前置调节装置应该经历一个从大罐到小罐，从小罐到无罐的直接增压设备无流量、压力限制是否合理?所依据的外部的发展趋势。取而代之的，是在水力学原理基础上，通过变频技术条件又是如何?是否也有必要参照作出适用流量、压力控制技术和专用控制程序，来解决了管网直接增压过程中产的限制?这些问题希望引起业内人士的关注，并在此后直接生的压力波动。因此，目前部分国内厂家提倡的在设备前设增压设备的标准化工作中得以明确和解决。承压水罐，且将承压水罐愈做愈大的做法，应该是与该类产品三、结束语：的技术发展方向背道而驰的。直接增压供水技术做为常规二次供水技术的一种革新与5．关于设备口径、压力的限制问题：尝试，已得到行业主管部门和业内人士的普遍关注。日前，建日本管道协会标准《给水用直接增压装置(JWWAB130：设部有关单位已组织业内专家和相关企业编制《管网叠压供2003)》第1条适用范围规定了直接增压设备的适用范围水技术规程》和《管网叠压供水设备》两部行业标准，相信该为：“利用进水压力在0．75MPa以下，装置口径小于50A(注：标准的出台，将对国内直接增压供水技术的成熟化、标准化、即DN50)和出水压力在0．75MPa以下的给水用直接增压装规范化起到重要的促进作用。同时，建议有关部门在此基础置”。根据日本《直接给水技术指南》中关于直接增压装置适上对1994年颁布的《城市供水条例》组织进行局部修订，为用流速不大于2．Om／s的限定，可以推算出直接增压设备的直接增压供水技术确定一个正式、合法的身份，使其能够真正适用范围为：供水流量在15—16m／h，出水压力0．75MPa以发挥节能省地、卫生环保的技术优越性。下。参考文献：对于限制直接增压的流量(口径)、压力的原因，我们一1．《建筑给水排水设计规范(GB50015—2003)》直在寻求一个合理、全面的解释。日本规范对该条款的条文2．日本管道协会标准《给水用直接增压装置(JWWA解释为：“装置的适用范围，考虑到实际使用的业绩，规定为B130：2003)》公称口径50A以下和出水压力0．75MPa以下”。我们查阅了3．《合理选用二次供水》宋仁源日本企业直接增压设备的产品样本，其产品系列确实只在4．《无负压给水设备及管网准用的技术条件》马戍环DN50口径和0．75MPa以下。超过该流量和压力范围的，均5．《水泵直接吸水供水方式的类型》姜文源使用的是带地下水池的普通变频供水设备。对日本直接增压6．《建筑给水二次加压供水装置探讨》黄秉政设备应用情况的调查也验证了日本确实对直接增压设备的规(上接第154页)穷，产生大空间建筑智能灭火装置(例如水炮等灭火装置)以4．2污水管道设计中新管材的推广及利用虹吸原理进行压力雨水管系统设计新方法(雨水管可在排水工程中推广PVC—U管、PE管、聚丙烯(PP)管等以平设)，适应了形势发展。新型塑料管材，符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排5结语水量大、重量轻、施工方便，受到业主及施工方一致欢迎。但秉持可持续发展理念，以全局和系统的角度和眼界，加上在具体使用过程中，应注意施工造成管道变形超标的问题，应创新的思维，来解决我们遇到的课题和困惑，这应该是每位给确保管两侧回填土分层夯实，密实度达95％以上。排水工作者努力方向。4．3雨水管道设计新思路参考文献：在缺水地区或地下水较深区域，尽量使雨水不排入下水1、王凯军，可持续发展的新型、高效城市污水处理技术探道，尽量通过设中国城镇水网计施工，将雨水渗透掉。一则减少排水负荷，讨，给水排水，2005．3，第二期：33—34；减少雨水管道投资，二则增加地下水补给，涵养地下水，水生2、《给水排水设计手册》，第5册、第7册，北京，中国建筑态修复。另外也可以设www.chinacitywater.org置雨水贮水池截留雨水作中水使用。工业出版社；但同时也要因地制宜，譬如福州地下水位高，下雨后地面3、仇保兴，城市水系的保护与治理，首届城市水景观建设充分湿润，地面径流很大，则不宜采用渗透法。和水环境治理国际研论会，2005．5；4．4景观给排水设计新亮点4、陈婴绛，关于敖江流域及环罗源湾地区水资源平衡探随着人民生活水平提高，城市水景设计日益得到重视，水讨，2005年福建给排水工程技术交流会论文集；景生态性，运行经济性，技术可行性，以及水景安全性是水景5、陈勇，东京下水道系统的可持续利用，首届城市水景设计中的要点。观建设和水环境治理国际研讨会，2005．5。4．5大空间消防给水及建筑压力雨水管系统设计近年来，大空间展览城、大空间大跨度工业厂房层出不