旅游中心區(qū)污水處理改造思考

時間:2022-02-18 04:49:00

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旅游中心區(qū)污水處理改造思考

【摘要】丘陵地帶因地形、地勢既同于平原地區(qū)又有山區(qū)的特點,設計需靈活掌握。本文通過對天目湖景區(qū)污水管網(wǎng)設計總結(jié),對污水管網(wǎng)布置、提升泵房的設置及對已有管網(wǎng)改造進行了一些分析、研究,提出了一些觀點及做法以供設計人員參考。

【關鍵詞】污水管網(wǎng);系統(tǒng);提升泵房;改造;規(guī)模

1.天目湖鎮(zhèn)行政中心區(qū)概況

天目湖位于蘇、浙、皖三省交界處的江南歷史名城-溧陽市境內(nèi),是國家AAAA級景區(qū)。本次設計的是天目湖鎮(zhèn)行政中心附近區(qū)域(以下簡稱天目湖鎮(zhèn)中心區(qū))污水管網(wǎng),含都市商業(yè)區(qū)、度假別墅區(qū)、天目湖大酒店游客接待區(qū)、游客服務中心、迎賓廣場等,占地面積約12平方公里。該片區(qū)屬于天目山余脈,原為農(nóng)業(yè)區(qū),地形起伏較大,區(qū)域內(nèi)主要有中干渠、西干渠兩條南北向的灌溉渠道,一條排洪渠道-溢洪河,已建道路有:中心大道、天目路、迎賓路(西段)、東麻路、西麻路等。

2.排水現(xiàn)狀

該片區(qū)原排水系統(tǒng)為雨、污合流制,已建道路及賓館等設施只配套設置排水管道系統(tǒng)一根,并將污水就近排至附近水體。目前區(qū)域內(nèi)已建污水廠一座,位于該片區(qū)的東北角、中心大道北側(cè),一期建成規(guī)模為3.0×104m3/d;已實施完成了進入污水廠橫穿中心大道d1000污水主干管一根;已設計道路(東西大道、迎賓路(東段)、縱五路、縱六路等)含雨、污水管道。

根據(jù)天目湖鎮(zhèn)中心區(qū)建設現(xiàn)狀,針對該片區(qū)的地形特點(山區(qū),地形起伏較大)及污水廠的位置,通過各方面綜合分析,關于排水方面(污水管網(wǎng))所存在的問題主要有:

(1)缺少排水專項規(guī)劃,道路路網(wǎng)豎向設計沒有和排水專業(yè)設計相結(jié)合,道路局部高程不夠合理,現(xiàn)有的污水管網(wǎng)設計沒有結(jié)合片區(qū)地形進行,導致有的道路下管道覆土過淺(≦0.5米);而有的道路下又埋深偏大(東陵路下,長約2.0公里的管道其埋深≧9.0米),致使管道采用大開挖施工困難,且該片區(qū)地下多為巖石,采用頂管施工法進行施工也困難重重。

(2)雨水管線已施工完畢,設計高程上并沒有考慮污水管線的布置,因此給污水管線的設計及施工增加了一定的難度。

(3)污水管線設計滯后,雖有部分設計圖紙但缺少總體考慮;全方位考慮,系統(tǒng)過于分散,一味強求重力流排放,致使管道埋深不夠合理;已實施的污水管道部分,污水未經(jīng)處理直接排入附近水體,水體遭受嚴重污染,片區(qū)水環(huán)境質(zhì)量較差;中途提升泵房設置依據(jù)不足;且污水管徑偏小,不能滿足片區(qū)的發(fā)展。

針對上述情況分析,本次污水管網(wǎng)設計任務主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)根據(jù)路網(wǎng)、場地豎向、污水廠的位置并充分考慮地質(zhì)條件的影響,重新對污水管道系統(tǒng)進行優(yōu)化設計,增設污水提升泵房,使管道埋深更合理、更經(jīng)濟更加符合片區(qū)實際;(2)對局部已形成的污水管道系統(tǒng)(水廬賓館、水閱山莊污水管道系統(tǒng))依據(jù)片區(qū)規(guī)劃進行改造,對管道走向、管徑、高程等重新設計、復核、增加匯水面積,就近接入污水管網(wǎng)。

3.設計指導思想

依據(jù)相關資料,污水管網(wǎng)設計應按以下原則進行設計:

(1)統(tǒng)一規(guī)劃,合理布局、總體設計、分期實施;減少工程量,盡量保持自然景觀,原則上對路網(wǎng)及場地豎向不做大的調(diào)整;充分利用原有設計資料,處理好雨、污水管線的交叉,減少對已建道路的開挖;結(jié)合地形條件,盡量減少管道埋深,少建中途提升泵站,一般情況下,根據(jù)片區(qū)地質(zhì)及施工條件,干管起點埋深控制在2米左右,管道終端埋深控制在6.0~7.0米,當埋設深度超過7.0米時考慮設置污水提升泵站。

(2)設計年限與城市總體規(guī)劃基本一致。

(3)設計范圍:溧陽市天目湖鎮(zhèn)中心區(qū)總規(guī)劃面積12平方公里,本次污水管網(wǎng)設計,根據(jù)天目湖鎮(zhèn)區(qū)的實際情況,主要進行已開發(fā)部分污水管網(wǎng)的優(yōu)化設計,即與總體規(guī)劃相一致,北、西至中心大道、南至天目湖、東至新241。

(4)排水系統(tǒng)的選擇:

溧陽市天目湖鎮(zhèn)行政中心附近區(qū)域?qū)儆谛陆üI(yè)及居住小區(qū)。目前該區(qū)域內(nèi)道路已部分形成,雨水管線也已施工完畢,但道路兩側(cè)的人行道及綠化部分還沒有實施,進駐該區(qū)域的企業(yè)還不夠多,因此完善排水系統(tǒng)并進行污水管道的設計及施工無論從經(jīng)濟上、還是從技術(shù)上都是可行的。故國家AAAA景區(qū)范圍內(nèi)排水體制全部采用雨、污分流制系統(tǒng)。

(5)生活污水全部收集并輸送至城市污水廠集中處理。

(6)對于已有的污水管道,結(jié)合新設污水管網(wǎng)對其系統(tǒng)按規(guī)劃重新進行復核,對局部需穿越的道路采用管道牽引技術(shù),取消不必要的污水提升設施。

4.排水布局

污水排水系統(tǒng)的劃分,主要根據(jù)城市用地的布局、河道情況和地形條件等因素。

根據(jù)污水廠的位置,針對天目湖該區(qū)域區(qū)內(nèi)地形北低南高,東西兩端低中間高、局部地區(qū)地面標高過低的情況,將該片區(qū)自然劃分成兩個區(qū)域:以天目路為界分東片區(qū)及西片區(qū),西片區(qū)污水總干管位于縱五路下,污水匯水面積為650ha,東片區(qū)污水總干管位于新S241西側(cè),污水匯水面積為550ha(包括部分西片面積)。西片區(qū)污水管采用重力流從南向北布置至中心大道南側(cè)污水總干管內(nèi);東片區(qū)污水管采用重力流從南向北至迎賓路附近后至提升泵房,污水經(jīng)提升后沿新S241從南至北排入中心大道南側(cè)污水總干管內(nèi),污水匯總后,橫穿中心大道至污水處理廠。

5.污水管網(wǎng)工程設計

污水處理系統(tǒng)由設計區(qū)域內(nèi)的收集系統(tǒng)和污水處理廠及排放管線組成。根據(jù)城市總體規(guī)劃、城市規(guī)模、水系和地勢等因素。天目湖污水處理廠位于中心大道北側(cè),已實施完成規(guī)模3.0萬立方米/日,該部分設計不屬本次設計范疇,本次設計范圍為污水收集系統(tǒng),以下對污水收集系統(tǒng)設計闡述如下:

污水管網(wǎng)系統(tǒng)設計

5.1污水量計算:

因天目湖原為溧陽市內(nèi)的一個小鎮(zhèn),因自然風光優(yōu)美而聞名,無系統(tǒng)的規(guī)劃,基礎設施薄弱,不確定因素很多,這就給污水量的確定帶來了很大難度。根據(jù)景區(qū)總體規(guī)劃區(qū)域內(nèi)企業(yè)及住宅布局圖,參照相似地區(qū)污水指標標準,污水設計參數(shù)按工業(yè)企業(yè)類、居住類、及公共設施類分別進行取值如下述。工業(yè)企業(yè)類:地均用水指標取80立方米/日.公頃;居住區(qū):地均綜合生活用水指標取60立方米/日.公頃;供水普及率100%,用水量日變化系數(shù)取1.30;污水集中處理率:工業(yè)企業(yè)類取100%,其它取85%;城市污水排放系數(shù)取0.80;市政及其它污水量取生活、工業(yè)污水量和的10%。

污水廠按平均日污水量設計,污水管道按最高日最高時污水量設計。根據(jù)片區(qū)用地性質(zhì)規(guī)劃,經(jīng)測算,各類面積組成為:工業(yè)企業(yè)類面積:240公頃;居住區(qū)類面積:500公頃;公共設施及其它類面積:460公頃,總計服務面積:1200公頃(12平方公里)。經(jīng)計算片區(qū)總計污水量:3.0萬立方米/日(其中:工業(yè)企業(yè)類污水量為11815立方米/日、居住區(qū)污水量為15692立方米/日、公共設施及其它類污水量為2750立方米/日)

5.2污水管道設計。

(1)管徑:由設計流量Q、初選管徑D,計算坡度及流速V,并考慮最大設計充滿度,最大設計流速,最小管徑與最小坡度等因素確定管徑D。

(2)管網(wǎng)布置:天目湖屬于天目山余脈,局部地形起伏較大。因此污水收集管網(wǎng)布置既要遵循平原地區(qū)一般設計原則,又要結(jié)合地形特點按山區(qū)地形特點靈活進行布置。合理劃分片區(qū)布局,污水主干管一般沿規(guī)劃道路布置,局部地段垂直等高線布置,這樣可使其管道長度最省,并根據(jù)需要適時設置跌水設施。

5.3污水提升泵站設置:當污水管道跨越較大河流障礙以及管道埋深較大時應設置污水提升泵站,根據(jù)景區(qū)匯水區(qū)域劃分,應設置污水提升泵站一座,東部(1#泵站),服務面積約3.0平方公里,其中工業(yè)企業(yè)類和住宅占地為1.2平方公里,公共設施及其它類占地1.8平方公里。經(jīng)計算設計流量Q1=0.2升/秒。

5.4管網(wǎng)改造

原天目湖水閱山莊片飯店位于天目湖岸邊,飯店污水收集后通過提升泵房提升后穿越天目湖堤壩路與水蘆賓館污水相接,最終排至水蘆賓館后的排水溝內(nèi)。目前新設污水管網(wǎng)已將污水管引致排水溝邊,為使兩處污水管對接更為合理,本次設計根據(jù)原兩處飯店所在位置,通過現(xiàn)場踏探及對污水管走向及高程進行整理后發(fā)現(xiàn),水閱山莊片區(qū)地面高程為19.00米左右(黃海高程)而水蘆賓館片區(qū)地面高程為18.00米左右。雖然堤壩路面高為23.00米,但總體趨勢是污水管道起點處的水閱山莊地面標高高于污水終點管道處的地面標高,可采用重力流輸送,可不設提升泵站。至于如何穿越堤壩路,設計通過察看現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),本工程需穿越堤壩路段實際是天目湖堤壩的順延段,完全可以從堤壩路下部穿越而不會影響天目湖水庫的防洪安全。

根據(jù)以上情況分析,經(jīng)過核對該堤壩路的地質(zhì)情況,征得有關部門的同意,設計確定采用牽引法進行拖拉管(DN400)施工方法,牽引法管采用HDPE實壁管,管材的物理性能應符合下列要求:質(zhì)量密度:0.94~0.96g/cm。短期彈性模量:Ep≥800MPa;抗拉強度標準值tkf≥20.7MPa;抗拉強度設計值tf≥16.0MPa;管材環(huán)剛度≥12.5KN/m2;管材拉應力按不大于12MPa控制。現(xiàn)場實施順利,目前污水提升泵房已廢除,管道運行情況良好,大大減少了日常維修及運轉(zhuǎn)費用。

6.設計總結(jié)

通過天目湖污水管網(wǎng)優(yōu)化設計,設計認為:地區(qū)的發(fā)展,基礎設施建設很重要,污水系統(tǒng)的建設要和道路、雨水等建設同步進行,以免再建污水處理系統(tǒng)時造成不必要的麻煩及浪費;位于丘陵地帶污水管網(wǎng)布置,既要遵循平原地區(qū)布置一般規(guī)律,又要借鑒山區(qū)污水管道布置基本原則,一般情況下應先劃分地勢變化區(qū)域,地勢平坦區(qū)按常規(guī)布置原則布置污水管網(wǎng),地勢變化大的區(qū)域按山區(qū)一些特點布置污水管網(wǎng);地勢平坦區(qū)域道路下的污水管道一般采用最小設計坡度布置污水管,根據(jù)需要可做部分倒坡,過河處一般采用倒虹管的形式過河;地形變化大的道路下的污水管道走向要與道路縱坡一致,坡度可適當放大,但流速不宜過大,穿越箱涵及橋梁處一般可從上方通過;充分利用新技術(shù),穿越已建道路等障礙物可采用牽引法進行施工;泵站設置情況需根據(jù)地形特點靈活掌握,盡量利用地形變化,不設提升泵房??傊獙Φ匦?、地貌充分研究、分析、才能使設計的管網(wǎng)系統(tǒng)更為合理。

參考文獻

[1]山區(qū)污水收集處理系統(tǒng)規(guī)劃設計對比平原地區(qū)分析,給水排水Vol.33No.82007